【CAN總線】CAN代碼相關問題和註釋（2）
本節內容提要：
根據SJA1000的初始化程序，了解CAN的初始化過程以及對象。本來是想整理的，後來發現一整篇都很有用就直接轉載了。
不過我在想，如果是直接用verilog實現can 是否有另外的方法來對can進行初始化，比如在fpga對can進行賦值。
參考網址：http://www.360doc.com/content/16/0119/13/29617669_529065812.shtml
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CAN 的初始化配置步驟,CAN 相關的固件庫函數和定義分布在文件 stm32f10x_can.c 和頭文件 stm32f10x_can.h 文件中。
1）配置相關引腳的復用功能，使能 CAN 時鐘。
我們要用 CAN，第一步就要使能 CAN 的時鐘。其次要設置 CAN 的相關引腳為復用輸出，這裏我們需要設置 PA11 為上拉輸入（CAN_RX 引腳）PA12 為復用輸出（CAN_TX 引腳），並使能 PA 口的時鐘。使能 CAN1 時鐘的函數是：
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1, ENABLE);//使能 CAN1 時鐘
2）設置 CAN 工作模式及波特率等。
這一步通過先設置 CAN_MCR 寄存器的 INRQ 位，讓 CAN 進入初始化模式，然後設置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/環回模式）等信息。 最後設置 INRQ 為 0，退出初始化模式。
在庫函數中，提供了函數 CAN_Init()用來初始化 CAN 的工作模式以及波特率，CAN_Init()函數體中，在初始化之前，會設置 CAN_MCR 寄存器的 INRQ 為 1 讓其進入初始化模式，然後初始化 CAN_MCR 寄存器和 CRN_BTR 寄存器之後，會設置 CAN_MCR 寄存器的 INRQ 為 0讓其退出初始化模式。所以我們在調用這個函數的前後不需要再進行初始化模式設置。下面我們來看看 CAN_Init()函數的定義：
uint8_t CAN_Init(CAN_TypeDef* CANx, CAN_InitTypeDef* CAN_InitStruct)；
第一個參數就是 CAN 標號，這裏我們的芯片只有一個 CAN，所以就是 CAN1。
第二個參數是 CAN 初始化結構體指針，結構體類型是 CAN_InitTypeDef，下面我們來看看這個結構體的定義：
typedef struct { uint16_t CAN_Prescaler; uint8_t CAN_Mode; uint8_t CAN_SJW; uint8_t CAN_BS1; uint8_t CAN_BS2; FunctionalState CAN_TTCM; FunctionalState CAN_ABOM; FunctionalState CAN_AWUM; FunctionalState CAN_NART; FunctionalState CAN_RFLM; FunctionalState CAN_TXFP; } CAN_InitTypeDef;
這個結構體看起來成員變量比較多，實際上參數可以分為兩類。前面 5 個參數是用來設置寄存器 CAN_BTR，用來設置模式以及波特率相關的參數，設置模式的參數是CAN_Mode， 我們實驗中用到回環模式 CAN_Mode_LoopBack 和常規模式 CAN_Mode_Normal，大家還可以選擇靜默模式以及靜默回環模式測試。其他設置波特率相關的參數 CAN_Prescaler，CAN_SJW，CAN_BS1 和 CAN_BS2 分別用來設置波特率分頻器，重新同步跳躍寬度以及時間段 1 和時間段 2 占用的時間單元數。後面 6 個成員變量用來設置寄存器 CAN_MCR，也就是設置 CAN 通信相關的控制位。
初始化實例為：
CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE; //非時間觸發通信模式 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 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; //優先級由報文標識符決定 CAN_InitStructure.CAN_Mode= CAN_Mode_LoopBack; //模式設置： 1,回環模式; //設置波特率 CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;//重新同步跳躍寬度為個時間單位 CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_8tq; //時間段 1 占用 8 個時間單位 CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_7tq;//時間段 2 占用 7 個時間單位 CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=5; //分頻系數(Fdiv) CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure); // 初始化 CAN
3）設置濾波器。
我們將使用濾波器組 0，並工作在 32 位標識符屏蔽位模式下。先設置 CAN_FMR的 FINIT 位，讓過濾器組工作在初始化模式下，然後設置濾波器組 0 的工作模式以及標識符 ID和屏蔽位。最後激活濾波器，並退出濾波器初始化模式。
在庫函數中，提供了函數 CAN_FilterInit ()用來初始化 CAN 的濾波器相關參數， CAN_Init()函數體中，在初始化之前，會設置 CAN_FMR 寄存器的 INRQ 為 INIT 讓其進入初始化模式，然後初始化 CAN 濾波器相關的寄存器之後，會設置 CAN_FMR 寄存器的 FINIT 為 0 讓其退出初始化模式。所以我們在調用這個函數的前後不需要再進行初始化模式設置。下面我們來看看CAN_FilterInit ()函數的定義：
void CAN_FilterInit(CAN_FilterInitTypeDef* CAN_FilterInitStruct)；
這 個 函 數 只 有 一 個 入 口 參 數 就 是 CAN 濾 波 器 初 始 化 結 構 體 指 針 ， 結 構 體 類 型 為CAN_FilterInitTypeDef，下面我們看看類型定義：
typedef struct { uint16_t CAN_FilterIdHigh; uint16_t CAN_FilterIdLow; uint16_t CAN_FilterMaskIdHigh; uint16_t CAN_FilterMaskIdLow; uint16_t CAN_FilterFIFOAssignment; uint8_t CAN_FilterNumber; uint8_t CAN_FilterMode; uint8_t CAN_FilterScale; FunctionalState CAN_FilterActivation; } CAN_FilterInitTypeDef;
結構體一共有 9 個成員變量，第 1 個至第 4 個是用來設置過濾器的 32 位 id 以及 32 位 mask id，分別通過 2 個 16 位來組合的
第 5 個成員變量 CAN_FilterFIFOAssignment 用來設置 FIFO 和過濾器的關聯關系，我們的實驗是關聯的過濾器 0 到 FIFO0，值為 CAN_Filter_FIFO0。
第 6 個成員變量 CAN_FilterNumber 用來設置初始化的過濾器組，取值範圍為 0~13。
第 7 個成員變量 FilterMode 用來設置過濾器組的模式，取值為標識符列表模式CAN_FilterMode_IdList 和標識符屏蔽位模式 CAN_FilterMode_IdMask。
第 8 個成員變量 FilterScale 用來設置過濾器的位寬為 2 個 16 位 CAN_FilterScale_16bit 還是 1 個32 位 CAN_FilterScale_32bit。
第 9 個成員變量 CAN_FilterActivation 就很明了了，用來激活該過濾器。
過濾器初始化參考實例代碼：
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0; //過濾器 0 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //32 位 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;////32 位 ID CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;//32 位 MASK CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;// FIFO0 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE; //激活過濾器 0 CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);//濾波器初始化
至此，CAN 就可以開始正常工作了。如果用到中斷，就還需要進行中斷相關的配置
4）發送接受消息
在初始化 CAN 相關參數以及過濾器之後，接下來就是發送和接收消息了。庫函數中提供了發送和接受消息的函數。發送消息的函數是：
uint8_t CAN_Transmit(CAN_TypeDef* CANx, CanTxMsg* TxMessage)；
這個函數比較好理解，第一個參數是 CAN 標號，我們使用 CAN1。第二個參數是相關消息結構體 CanTxMsg 指針類型，CanTxMsg 結構體的成員變量用來設置標準標識符，擴展標示符，消息類型和消息幀長度等信息。
接受消息的函數是：
void CAN_Receive(CAN_TypeDef* CANx, uint8_t FIFONumber, CanRxMsg* RxMessage)；
前面兩個參數也比較好理解，CAN 標號和 FIFO 號。第二個參數 RxMessage 是用來存放接受到的消息信息。
結構體 CanRxMsg 和結構體 CanTxMsg 比較接近，分別用來定義發送消息和描述接受消息，
5）CAN 狀態獲取
對於 CAN 發送消息的狀態，掛起消息數目等等之類的傳輸狀態信息，庫函數提供了一些列的函數，包括 CAN_TransmitStatus()函數，CAN_MessagePending()函數，CAN_GetFlagStatus()函數等等，大家可以根據需要來調用。
//CAN初始化 //tsjw:重新同步跳躍時間單元.範圍:1~3; CAN_SJW_1tq CAN_SJW_2tq CAN_SJW_3tq CAN_SJW_4tq //tbs2:時間段2的時間單元.範圍:1~8; //tbs1:時間段1的時間單元.範圍:1~16; CAN_BS1_1tq ~CAN_BS1_16tq //brp :波特率分頻器.範圍:1~1024;(實際要加1,也就是1~1024) tq=(brp)*tpclk1 //註意以上參數任何一個都不能設為0,否則會亂. //波特率=Fpclk1/((tsjw+tbs1+tbs2)*brp); //mode:0,普通模式;1,回環模式; //Fpclk1的時鐘在初始化的時候設置為36M,如果設置CAN_Normal_Init(1,8,7,5,1); //則波特率為:36M/((1+8+7)*5)=450Kbps //返回值:0,初始化OK; // 其他,初始化失敗; u8 CAN_Mode_Init(u8 tsjw,u8 tbs2,u8 tbs1,u16 brp,u8 mode) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; CAN_InitTypeDef CAN_InitStructure; CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitStructure; #if CAN_RX0_INT_ENABLE NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; #endif RCC_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IO //CAN單元設置 CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE; //非時間觸發通信模式 // 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_1tq CAN_SJW_2tq CAN_SJW_3tq CAN_SJW_4tq CAN_InitStructure.CAN_BS1=tbs1; //Tbs1=tbs1+1個時間單位CAN_BS1_1tq ~CAN_BS1_16tq CAN_InitStructure.CAN_BS2=tbs2;//Tbs2=tbs2+1個時間單位CAN_BS2_1tq ~ CAN_BS2_8tq CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=brp; //分頻系數(Fdiv)為brp+1 // CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure); // 初始化CAN1 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0; //過濾器0 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //32位 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;////32位ID CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;//32位MASK CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;//過濾器0關聯到FIFO0 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE; //激活過濾器0 CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);//濾波器初始化 #if CAN_RX0_INT_ENABLE CAN_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; // 主優先級為1 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 次優先級為0 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); #endif return 0; } #if CAN_RX0_INT_ENABLE //使能RX0中斷 //中斷服務函數 void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void) { CanRxMsg RxMessage; int i=0; CAN_Receive(CAN1, 0, &RxMessage); for(i=0;i<8;i++) printf(‘rxbuf[%d]:%d\r\n‘,i,RxMessage.Data[i]); } #endif //can發送一組數據(固定格式:ID為0X12,標準幀,數據幀) //len:數據長度(最大為8) //msg:數據指針,最大為8個字節. //返回值:0,成功; // 其他,失敗; u8 Can_Send_Msg(u8* msg,u8 len) { u8 mbox; u16 i=0; CanTxMsg TxMessage; TxMessage.StdId=0x12; // 標準標識符為0 TxMessage.ExtId=0x12; // 設置擴展標示符（29位） TxMessage.IDE=0; // 使用擴展標識符 TxMessage.RTR=0; // 消息類型為數據幀，一幀8位 TxMessage.DLC=len; // 發送兩幀信息 for(i=0;i< li=""> TxMessage.Data[i]=msg[i]; // 第一幀信息 mbox= CAN_Transmit(CAN1, &TxMessage); i=0; while((CAN_TransmitStatus(CAN1, mbox)==CAN_TxStatus_Failed)&&(i<0XFFF))i++; //等待發送結束 if(i>=0XFFF)return 1; return 0; } //can口接收數據查詢 //buf:數據緩存區; //返回值:0,無數據被收到; // 其他,接收的數據長度; u8 Can_Receive_Msg(u8 *buf) { u32 i; CanRxMsg RxMessage; if( CAN_MessagePending(CAN1,CAN_FIFO0)==0)return 0; //沒有接收到數據,直接退出 CAN_Receive(CAN1, CAN_FIFO0, &RxMessage);//讀取數據 for(i=0;i<8;i++) buf[i]=RxMessage.Data[i]; return RxMessage.DLC; }
【CAN總線】CAN代碼相關問題和註釋（2）