CAN通信

接线方式

• 总线接法
• 每个设备引I出两根线，一根是CAN_H，一根是CANL（当然也有单线CAN但速度低）；不同设备的CAN_H接到一起，CAN_L接到一起
• CAN_H和CAN_L用120Ω电阻连接在一起，防止信号不稳定，响应速度变慢等问题

电平格式

• 差分信号传输，在长距离传输时可保证信号质量
• 码元1被编码成CAN_H与CAN_L电平相同，称为隐性电平，一般两根线电平均为2.5V
• 码元0被编码成CAN_H与CAN_L电平不同，称为显性电平，一般CAN_H为3.5V，CAN_L为1.5V

收发模式

常规模式（多用）

• 向总线发送
• 向总线接收

回环模式

• 向总线和本机发送
• 不从总线接收仅从本机接收

静默模式

• 不向总线发送仅向本机发送
• 从总线和本机接收

回环静默模式

• 不向总线发送
• 不向总线发送
• 自收自发
• 一般用于自检

CubeMX

• CAN挂载在APB1的外设上
• 最主要是配置波特率，等于时钟频率/分频/3个time之和

f407主频168M，apb1外设42M

• 时间触发模式：会自动为报文生成时间戳
• 自动总线关闭管理
• 自动唤醒模式：使能后，当CAN外设在休眠状态时如果CAN总线有数据，则自动唤醒CAN外设。
• 自动重发：使能后，如果因为仲裁失败（总线冲突）或是其他原因导致发送失败，会自动重发。建议使能。
• 接收FIFO锁定模式：如果使能，当接收FIFO满时，下一条数据会被丢失。如果不使能，则覆盖前面的数据。
• 发送FIFO优先级：当发送邮箱中同时有多个帧，是按照先进先出的顺序发送还是按照ID的优先级发送。如果不使能，则按照ID优先级发送。

记得打开中断

开启

! ! !记得开启can! ! !
HAL_CAN_Start(CAN_HandleTypeDef *hcan)
如果用中断
__HAL_CAN_ENABLE_IT（）

发送

• CAN协议总共定义了5种类型的帧，但我们能人为发送的其实只有数据帧和遥控帧。如果我们要发送数据帧，则还要定义数据的长度。
  发送用到的结构体如下：

typedef struct
{uint32_t StdId;    //标准IDuint32_t ExtId;    //扩展IDuint32_t IDE;      //用来决定报文是使用标准ID还是扩准IDuint32_t RTR;      //用来决定报文是数据帧要是遥控帧uint32_t DLC;      //数据长度，取值为0-8FunctionalState TransmitGlobalTime; 
//最后这个是时间触发模式用的，开启后会自动把时间戳添加到最后两字节的数据中。目前没有用到，选择 DISABLE 
} CAN_TxHeaderTypeDef;

1. StdId：如果将要发送的报文使用标准ID，那么这个成员便记录标准ID的值
   • 取值：0x0 ~ 0x7FF
2. ExtId：如果将要发送的报文使用扩展ID，那么这个成员便记录扩展ID的值
   • 取值：0x0 ~ 0x1FFFFFFF
3. IDE：用来决定报文使用标准ID还是扩准ID
   • 取值：CAN_ID_STD 或 CAN_ID_EXT
4. RTR：用来决定报文是数据帧要是遥控帧
   • 取值：CAN_RTR_DATA 或 CAN_RTR_REMOTE
5. DLC：用来记录数据帧的数据长度，单位字节（如果要发送的是遥控帧，该成员中的内容不起作用）
   • 取值：0 ~ 8
6. TransmitGlobalTime：目前没有用到，选择 DISABLE
   • 取值：ENABLE 或 DISABLE

结构体中的 .IDE 成员是用来决定报文是使用标准ID还是扩准ID，如果这个成员等于 CAN_ID_STD ，也就是使用标准ID，此时 .ExtId 中的内容就不起作用了；反之亦然。

发送函数

HAL_StatusTypeDef HAL_CAN_AddTxMessage(CAN_HandleTypeDef *hcan, CAN_TxHeaderTypeDef *pHeader, uint8_t aData[], uint32_t *pTxMailbox);

1. *hcan：can的句柄，由CubeMX自动帮我们定义
2. *pHeader：发送结构体
3. aData[]：要发送的数据
4. *pTxMailbox：发送这条报文用的是哪个邮箱，这个作为输出参数。（因为STM32的CAN外设拥有三个发送邮箱，库函数会帮我们找到空的邮箱并把一帧报文装进去，这个参数便记录用到的邮箱号，具体怎么用目前还不清楚。因为CAN总线可能拥挤或是报文被抢占，因此数据并不是填到FIFO中就能马上发出去的，而是要等到合适的时机才能发出去）

筛选器

• 不配置筛选器就无法接收数据
• CAN总线上可以挂载多个节点，需要忽略掉无关ID的报文。筛选器用来筛选不同ID的报文，只有通过筛选的报文才会被存入接收FIFO中。
• 对于CAN1、CAN2一同使用的时候，两个CAN共用28个筛选器组。如果只使用了CAN1，则只有14个筛选器组能够使用。​ 一个筛选器组共有两个32位的寄存器

四种筛选模式

1. 32位掩码模式
   此模式下筛选寄存器1 (CAN_FiR1) 用来存放ID，筛选寄存器2 (CAN_FiR2) 用来存放此ID的掩码。掩码为1的位一定要匹配ID所对应的位，掩码为0的位则ID此位为1还是0都可以。如果收到匹配成功的ID，则放入接收FIFO。
2. 32位列表模式
   列表模式就相当于白名单，只有收到与白名单一模一样的ID时才能通过匹配。此模式下筛选寄存器1存储一条ID，筛选寄存器2存储另一条ID。也就是说此模式可以存放两条32位的白名单。
3. 16位掩码模式
   此模式与前面的32位掩码模式类似，只不过筛选码从原来的32位变成了16位，对扩展ID筛选能力变弱了。但这种模式可以存放两条ID及两条掩码。
4. 16位列表模式
   此模式可以存放4条16位的ID。

结构体

typedef struct
{uint32_t FilterIdHigh;          //CAN_FiR1寄存器的高16位uint32_t FilterIdLow;           //CAN_FiR1寄存器的低16位uint32_t FilterMaskIdHigh;      //CAN_FiR2寄存器的高16位uint32_t FilterMaskIdLow;       //CAN_FiR2寄存器的低16位uint32_t FilterFIFOAssignment;  //通过筛选器的报文存在FIFO0还是FIFO1中uint32_t FilterBank;            //此次配置用的是哪个筛选器。用单CAN的取值为0-13，双CAN为 0 ~ 27uint32_t FilterMode;            //掩码模式或列表模式，取值：CAN_FILTERMODE_IDMASK 或 CAN_FILTERMODE_IDLISTuint32_t FilterScale;           //32位或16位，取值：CAN_FILTERSCALE_16BIT 或 CAN_FILTERSCALE_32BITuint32_t FilterActivation;      //使能或失能此筛选器uint32_t SlaveStartFilterBank;  //CAN1和CAN2一起用的时候，为CAN2分配筛选器的个数
} CAN_FilterTypeDef;

填好筛选器结构体，然后调用下面这个函数即可生效：

HAL_StatusTypeDef HAL_CAN_ConfigFilter(CAN_HandleTypeDef *hcan, CAN_FilterTypeDef *sFilterConfig);

接收

• CAN的接收通常是使用中断方式来实现（因为没有DMA，而查询法又难以保证实时性）
• 打开CAN的FIFO消息挂起中断请求（也就是CAN外设的中断使能位）。

HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan1, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING);
//等效于
__HAL_CAN_ENABLE_IT(&hcan1, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING);

• 当CAN收到了符合筛选器的报文时，就会触发这个中断，我们便可以在这个中断回调函数中接收并处理收到的报文。（由于FIFO0和FIFO1用到的中断函数是独立的，因此这里的回调函数也是不一样的，要看清楚是FIFO0的还是1的）

void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan)
{HAL_CAN_GetRxMessage(&hcan1, CAN_RX_FIFO0, &can_Rx, recvBuf);
}

接收用到的结构体如下：
不过这个结构体并不需要我们来赋值，而是作为接收函数的输出参数。

typedef struct
{uint32_t StdId;    uint32_t ExtId;    uint32_t IDE;      uint32_t RTR;      uint32_t DLC;      uint32_t Timestamp; uint32_t FilterMatchIndex; 
} CAN_RxHeaderTypeDef;

• Timestamp ：只有使能了时间触发模式才有用，记录时间戳
• FilterMatchIndex ：这条报文被接收是通过哪个筛选器

接收函数

HAL_StatusTypeDef HAL_CAN_GetRxMessage(CAN_HandleTypeDef *hcan, uint32_t RxFifo, CAN_RxHeaderTypeDef *pHeader, uint8_t aData[]);

1. *hcan：can的句柄，由CubeMX自动帮我们定义
2. RxFifo：接收FIFO号。参数：CAN_RX_FIFO0 或 CAN_RX_FIFO1
3. pHeader：接收结构体，这里作为输出参数
4. aData[]：接收数组，这里作为输出参数