簡介：

CAN是Controller Area Network 的縮寫（以下稱為CAN），是ISO國際標準化的串行通信協(xié)議。由德國電氣商博世公司在1986年率先提出。此后，CAN通過ISO11898及ISO11519進行了標準化。現(xiàn)在在歐洲已是汽車網(wǎng)絡的標準協(xié)議。

CAN協(xié)議經(jīng)過ISO標準化后有兩個標準：ISO11898標準和ISO11519-2標準。其中ISO11898是針對通信速率為125Kbps~1Mbps的高速通信標準，而ISO11519-2是針對通信速率為125Kbps以下的低速通信標準。

CAN具有很高的可靠性，廣泛應用于：汽車電子、工業(yè)自動化、船舶、醫(yī)療設備、工業(yè)設備等方面。

特點：

多主控制?？偩€空閑時，所有單元都可發(fā)送消息，而兩個以上的單元同時開始發(fā)送消息時，根據(jù)標識符（ID，非地址）決定優(yōu)先級。兩個以上的單元同時開始發(fā)送消息時，對各消息ID 的每個位進行逐個仲裁比較。仲裁獲勝（優(yōu)先級最高）的單元可繼續(xù)發(fā)送消息，仲裁失利的單元則立刻停止發(fā)送而進行接收工作。

系統(tǒng)柔軟性。連接總線的單元，沒有類似“地址”的信息，因此，在總線上添加單元時，已連接的其他單元的軟硬件和應用層都不需要做改變。

速度快，距離遠。最高1Mbps（距離<40M），最遠可達10KM（速率<5Kbps）。

具有錯誤檢測、錯誤通知和錯誤恢復功能。所有單元都可以檢測錯誤（錯誤檢測功能），檢測出錯誤的單元會立即同時通知其他所有單元（錯誤通知功能），正在發(fā)送消息的單元一旦檢測出錯誤，會強制結(jié)束當前的發(fā)送。強制結(jié)束發(fā)送的單元會不斷反復地重新發(fā)送此消息直到成功發(fā)送為止（錯誤恢復功能）。

故障封閉功能。CAN可以判斷出錯誤的類型是總線上暫時的數(shù)據(jù)錯誤（如外部噪聲等）還是持續(xù)的數(shù)據(jù)錯誤（如單元內(nèi)部故障、驅(qū)動器故障、斷線等）。由此功能，當總線上發(fā)生持續(xù)數(shù)據(jù)錯誤時，可將引起此故障的單元從總線上隔離出去。

連接節(jié)點多。CAN 總線是可同時連接多個單元的總線?？蛇B接的單元總數(shù)理論上是沒有限制的。但實際上可連接的單元數(shù)受總線上的時間延遲及電氣負載的限制。降低通信速度，可連接的單元數(shù)增加；提高通信速度，則可連接的單元數(shù)減少。

物理特征：

總線電平=CAN_H的電壓-CAN_L的電壓
顯性電平對應邏輯0=總線電平為2V左右
隱性電平對應邏輯0=總線電平為0V

顯性電平具有優(yōu)先權，只要有一個單元輸出顯性電平，總線上即為顯性電平。而隱形電平則具有包容的意味，只有所有的單元都輸出隱性電平，總線上才為隱性電平（顯性電平比隱性電平更強）。另外，在CAN總線的起止端都有一個120Ω的終端電阻，來做阻抗匹配，以減少回波反射。

幀種類介紹：幀種類幀作用數(shù)據(jù)幀用于發(fā)送單元向接收單元傳送數(shù)據(jù)的幀遙控幀用于接收單元向具有相同 ID 的發(fā)送單元請求數(shù)據(jù)的幀錯誤幀用于當檢測出錯誤時向其它單元通知錯誤的幀過載幀用于接收單元通知其尚未做好接收準備的幀間隔幀用于將數(shù)據(jù)幀及遙控幀與前面的幀分離開來的幀

注：其中，數(shù)據(jù)幀和遙控幀有標準格式和擴展格式兩種格式。
標準格式有11 個位的標識符（ID），擴展格式有29 個位的ID 。

STM32 CAN控制器簡介：

支持CAN協(xié)議2.0A和2.0B主動模式

波特率最高達1Mbps

支持時間觸發(fā)通信

具有3個發(fā)送郵箱

具有3級深度的2個接收FIFO

可變的篩選器組（也稱過濾器組，最多28個，F(xiàn)1普通為14個，互聯(lián)和F4為28個，另外F4有兩個can，F(xiàn)1只有一個）

3種模式：
工作模式：

初始化模式（INRQ=1，SLEEP=0）

正常模式（INRQ=0，SLEEP=0）

睡眠模式（SLEEP=1）

測試模式：

靜默模式（ LBKM=0，SILM=1 ）

環(huán)回模式（ LBKM=1，SILM=0 ）

環(huán)回靜默模式（LBKM=1，SILM=1）

調(diào)試模式（不常用）

STM32 CAN篩選器位寬和模式配置：

CAN的標識符不表示目的地址而是表示發(fā)送優(yōu)先級，接收節(jié)點根據(jù)標識符的值，來決定是否接收對應消息。

標識符屏蔽模式：過濾一組標識符
標識符列表模式：過濾一個標識符

例：設置篩選器組0工作在：1個32位篩選器-標識符屏蔽模式，然后設置CAN_F0R1=0XFFFF0000，CAN_F0R2=0XFF00FF00。其中存放到CAN_F0R1的值就是期望收到的ID，即（STID+EXTID+IDE+RTR）最好是：0XFFFF0000。而0XFF00FF00就是設置我們需要必須關心的ID，表示收到的映像，其位[31:24]和位[15:8]這16個位的必須和CAN_F0R1中對應的位一模一樣，而另外的16個位則不關心，可以一樣，也可以不一樣，都認為是正確的ID，即收到的映像必須是0XFFxx00xx，才算是正確的（x表示不關心）。

波特率設置：

TM32F103，設TS1=8、TS2=7、BRP=3，波特率=36000/[(9+8+1)*4]=500Kbps。

STM32F407，設TS1=6、TS2=5、BRP=5，波特率=42000/[(7+6+1)*6]=500Kbps。

寄存器：

CAN主控制寄存器（CAN_MCR）

該寄存器的我們僅介紹下INRQ位，該位用來控制初始化請求。
設置INRQ=0，可使CAN從初始化模式進入正常工作模式。
設置INRQ=1，可使CAN從正常工作模式進入初始化模式。
CAN初始化時，先設置INRQ=1，進入初始化模式，進行初始化（尤其是CAN_BTR的設置，該寄存器，必須在CAN正常工作之前設置），之后再設置INRQ=0，進入正常工作模式。

CAN位時序寄存器（CAN_BTR）設置波特率
CAN接收FIFO寄存器（CAN_RF0R/CAN_RF1R）
CAN發(fā)送郵箱標識符寄存器（CAN_TIxR）（x=0~2）
CAN發(fā)送郵箱數(shù)據(jù)長度和時間戳寄存器 (CAN_TDTxR) (x=0~2)
低4位用于設置發(fā)送多少個字節(jié)，最多為8個字節(jié)
CAN發(fā)送郵箱數(shù)據(jù)寄存器(CAN_TDLxR/CAN_TDHxR) (x=0~2)
CAN接收FIFO郵箱標識符寄存器（CAN_RIxR）(x=0/1)
CAN接收FIFO郵箱數(shù)據(jù)長度和時間戳寄存器(CAN_RDTxR) (x=0/1)
CAN接收FIFO郵箱郵箱數(shù)據(jù)寄存器(CAN_RDLxR/CAN_RDHxR) (x=0/1)
CAN篩選器模式寄存器（CAN_FM1R）(0標識符屏蔽，1標識符列表)
CAN篩選器尺度寄存器（CAN_FS1R）(0雙16位，1單32位)
CAN篩選器FIFO關聯(lián)寄存器（CAN_FFA1R）(0篩選器分到FIFO0，1篩選器分到FIFO1)
CAN篩選器激活寄存器（CAN_FA1R）(0未激活，1激活)
CAN篩選器組i寄存器x（CAN_FiRx）(i=0~27，x=1/2)（F103篩選器只有14個）

配置步驟：

①配置相關引腳的 復用功能，使能CAN時鐘。

N的時鐘通過APB1ENR的第25位來設置。其次要設置CAN的相關引腳為復用輸出，這里我們需要設置PA11為上拉輸入（CAN_RX引腳）PA12為復用輸出（CAN_TX引腳），并使能PA口的時鐘（CAN_TX引腳），并使能PA口的時鐘

②設置CAN工作模式及波特率等。

通過先設置CAN_MCR寄存器的INRQ位，讓CAN進入初始化模式，然后設置CAN_MCR的其他相關控制位。再通過CAN_BTR設置波特率和工作模式（正常模式/環(huán)回模式）等信息。 最后設置INRQ為0，退出初始化模式。

③設置濾波器。

本例程，我們將使用篩選器組0，并工作在32位標識符屏蔽位模式下。先設置CAN_FMR的FINIT位，進入初始化模式，然后設置篩選器組0的工作模式以及標識符ID和屏蔽位。最后激活篩選器，并退出初始化模式。

CODE：

//can.c#include"can.h"#include"led.h"#include"delay.h"#include"usart.h"http://CAN初始化//tsjw:重新同步跳躍時間單元.范圍:CAN_SJW_1tq~CAN_SJW_4tq//tbs2:時間段2的時間單元.范圍:CAN_BS2_1tq~CAN_BS2_8tq;//tbs1:時間段1的時間單元.范圍:CAN_BS1_1tq~CAN_BS1_16tq//brp:波特率分頻器.范圍:1~1024;tq=(brp)*tpclk1//波特率=Fpclk1/((tbs1+1+tbs2+1+1)*brp);//mode:CAN_Mode_Normal,普通模式;CAN_Mode_LoopBack,回環(huán)模式;//Fpclk1的時鐘在初始化的時候設置為36M,如果設置CAN_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_8tq,CAN_BS1_9tq,4,CAN_Mode_LoopBack);//則波特率為:36M/((8+9+1)*4)=500Kbps//返回值:0,初始化OK;//其他,初始化失敗;u8CAN_Mode_Init(u8tsjw,u8tbs2,u8tbs1,u16brp,u8mode){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;CAN_InitTypeDefCAN_InitStructure;CAN_FilterInitTypeDefCAN_FilterInitStructure;#ifCAN_RX0_INT_ENABLENVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;#endifRCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//使能PORTA時鐘RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1,ENABLE);//使能CAN1時鐘GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_12;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//復用推挽GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//初始化IOGPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_11;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;//上拉輸入GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);//初始化IO//CAN單元設置CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE;//非時間觸發(fā)通信模式CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE;//軟件自動離線管理CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE;//睡眠模式通過軟件喚醒(清除CAN->MCR的SLEEP位)CAN_InitStructure.CAN_NART=ENABLE;//禁止報文自動傳送CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;//報文不鎖定,新的覆蓋舊的CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;//優(yōu)先級由報文標識符決定CAN_InitStructure.CAN_Mode=mode;//模式設置：mode:0,普通模式;1,回環(huán)模式;//設置波特率CAN_InitStructure.CAN_SJW=tsjw;//重新同步跳躍寬度(Tsjw)為tsjw+1個時間單位CAN_SJW_1tqCAN_SJW_2tqCAN_SJW_3tqCAN_SJW_4tqCAN_InitStructure.CAN_BS1=tbs1;//Tbs1=tbs1+1個時間單位CAN_BS1_1tq~CAN_BS1_16tqCAN_InitStructure.CAN_BS2=tbs2;//Tbs2=tbs2+1個時間單位CAN_BS2_1tq~CAN_BS2_8tqCAN_InitStructure.CAN_Prescaler=brp;//分頻系數(shù)(Fdiv)為brp+1CAN_Init(CAN1,&CAN_InitStructure);//初始化CAN1CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0;//過濾器0CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;//屏蔽位模式CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;//32位寬CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;//32位IDCAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;//32位MASKCAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;//過濾器0關聯(lián)到FIFO0CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;//激活過濾器0CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);//濾波器初始化#ifCAN_RX0_INT_ENABLECAN_ITConfig(CAN1,CAN_IT_FMP0,ENABLE);//FIFO0消息掛號中斷允許.NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USB_LP_CAN1_RX0_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;//主優(yōu)先級為1NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;//次優(yōu)先級為0NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);#endifreturn0;}#ifCAN_RX0_INT_ENABLE//使能RX0中斷//中斷服務函數(shù)voidUSB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void){CanRxMsgRxMessage;inti=0;CAN_Receive(CAN1,0,&RxMessage);for(i=0;i<8;i++)printf("rxbuf[%d]:%drn",i,RxMessage.Data[i]);}#endif//can發(fā)送一組數(shù)據(jù)(固定格式:ID為0X12,標準幀,數(shù)據(jù)幀)//len:數(shù)據(jù)長度(最大為8)//msg:數(shù)據(jù)指針,最大為8個字節(jié).//返回值:0,成功;//其他,失敗;u8Can_Send_Msg(u8*msg,u8len){u8mbox;u16i=0;CanTxMsgTxMessage;TxMessage.StdId=0x12;//標準標識符TxMessage.ExtId=0x12;//設置擴展標示符TxMessage.IDE=CAN_Id_Standard;//標準幀TxMessage.RTR=CAN_RTR_Data;//數(shù)據(jù)幀TxMessage.DLC=len;//要發(fā)送的數(shù)據(jù)長度for(i=0;i=0XFFF)return1;return0;}//can口接收數(shù)據(jù)查詢//buf:數(shù)據(jù)緩存區(qū);//返回值:0,無數(shù)據(jù)被收到;//其他,接收的數(shù)據(jù)長度;u8Can_Receive_Msg(u8*buf){u32i;CanRxMsgRxMessage;if(CAN_MessagePending(CAN1,CAN_FIFO0)==0)return0;//沒有接收到數(shù)據(jù),直接退出CAN_Receive(CAN1,CAN_FIFO0,&RxMessage);//讀取數(shù)據(jù)for(i=0;i<8;i++)buf[i]=RxMessage.Data[i];returnRxMessage.DLC;}main.c#include"led.h"#include"delay.h"#include"key.h"#include"sys.h"#include"lcd.h"#include"usart.h"#include"can.h"intmain(void){u8key;u8i=0,t=0;u8cnt=0;u8canbuf[8];u8res;u8mode=CAN_Mode_LoopBack;//CAN工作模式;CAN_Mode_Normal(0)：普通模式，CAN_Mode_LoopBack(1)：環(huán)回模式delay_init();//延時函數(shù)初始化NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//設置中斷優(yōu)先級分組為組2：2位搶占優(yōu)先級，2位響應優(yōu)先級uart_init(115200);//串口初始化為115200LED_Init();//初始化與LED連接的硬件接口LCD_Init();//初始化LCDKEY_Init();//按鍵初始化CAN_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_8tq,CAN_BS1_9tq,4,CAN_Mode_LoopBack);//CAN初始化環(huán)回模式,波特率500KbpsPOINT_COLOR=RED;//設置字體為紅色LCD_ShowString(60,50,200,16,16,"WarShipSTM32");LCD_ShowString(60,70,200,16,16,"CANTEST");LCD_ShowString(60,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");LCD_ShowString(60,110,200,16,16,"2015/1/15");LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"LoopBackMode");LCD_ShowString(60,150,200,16,16,"KEY0:SendWK_UP:Mode");//顯示提示信息POINT_COLOR=BLUE;//設置字體為藍色LCD_ShowString(60,170,200,16,16,"Count:");//顯示當前計數(shù)值LCD_ShowString(60,190,200,16,16,"SendData:");//提示發(fā)送的數(shù)據(jù)LCD_ShowString(60,250,200,16,16,"ReceiveData:");//提示接收到的數(shù)據(jù)while(1){key=KEY_Scan(0);if(key==KEY0_PRES)//KEY0按下,發(fā)送一次數(shù)據(jù){for(i=0;i<8;i++){canbuf[i]=cnt+i;//填充發(fā)送緩沖區(qū)if(i<4)LCD_ShowxNum(60+i*32,210,canbuf[i],3,16,0X80);//顯示數(shù)據(jù)elseLCD_ShowxNum(60+(i-4)*32,230,canbuf[i],3,16,0X80);//顯示數(shù)據(jù)}res=Can_Send_Msg(canbuf,8);//發(fā)送8個字節(jié)if(res)LCD_ShowString(60+80,190,200,16,16,"Failed");//提示發(fā)送失敗elseLCD_ShowString(60+80,190,200,16,16,"OK");//提示發(fā)送成功}elseif(key==WKUP_PRES)//WK_UP按下，改變CAN的工作模式{mode=!mode;CAN_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_8tq,CAN_BS1_9tq,4,mode);//CAN普通模式初始化,波特率500KbpsPOINT_COLOR=RED;//設置字體為紅色if(mode==0)//普通模式，需要2個開發(fā)板{LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"NnormalMode");}else//回環(huán)模式,一個開發(fā)板就可以測試了.{LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"LoopBackMode");}POINT_COLOR=BLUE;//設置字體為藍色}key=Can_Receive_Msg(canbuf);if(key)//接收到有數(shù)據(jù){LCD_Fill(60,270,130,310,WHITE);//清除之前的顯示for(i=0;i