《STM32從零開始學習歷程》@EnzoReventon

CAN相關結構體

相關鏈接：

《STM32從零開始學習歷程》——CAN通訊協議物理層
CAN－bus規范 V2.0版本
CAN總線入門
周立功-CAN協議中文版

參考資料：
[野火EmbedFire]《STM32庫開發實戰指南——基于野火霸天虎開發板》
[正點原子]STM32F4開發指南-庫函數版本_V1.2
[ST]《STM32F4xx中文參考手冊》
CAN－bus規范 V2.0版本
CAN總線入門
周立功-CAN協議中文版

CAN結構體

從STM32的CAN外設我們了解到它的功能非常多，控制涉及的寄存器也非常豐富，而使用STM32標準庫提供的各種結構體及庫函數可以簡化這些控制過程。跟其它外設一樣，STM32標準庫提供了CAN初始化結構體及初始化函數來控制CAN的工作方式，提供了收發報文使用的結構體及收發函數，還有配置控制篩選器模式及ID的結構體。

• 初始化結構體：CAN_InitTypeDef

typedef struct {uint16_t CAN_Prescaler; /*!< Specifies the length of a time quantum. It ranges from 1 to 1024. 配置CAN外設的時鐘分頻，可以設置為1-1024*/ uint8_t CAN_Mode; /*!< Specifies the CAN operating mode.This parameter can be a value of @ref CAN_operating_mode 配置CAN的工作模式，回環或正常模式*/uint8_t CAN_SJW; /*!< Specifies the maximum number of time quanta the CAN hardware is allowed to lengthen or shorten a bit to perform resynchronization.This parameter can be a value of @ref CAN_synchronisation_jump_width 配置SJW極限值*/uint8_t CAN_BS1; /*!< Specifies the number of time quanta in Bit Segment 1. This parameter can be a value of @ref CAN_time_quantum_in_bit_segment_1 配置BS1段長度*/uint8_t CAN_BS2; /*!< Specifies the number of time quanta in Bit Segment 2.This parameter can be a value of @ref CAN_time_quantum_in_bit_segment_2 配置BS2段長度*/FunctionalState CAN_TTCM; /*!< Enable or disable the time triggered communication mode.This parameter can be set either to ENABLE or DISABLE. 是否使能TTCM時間觸發功能*/FunctionalState CAN_ABOM; /*!< Enable or disable the automatic bus-off management.This parameter can be set either to ENABLE or DISABLE. 是否使能ABOM自動離線管理功能*/FunctionalState CAN_AWUM; /*!< Enable or disable the automatic wake-up mode. This parameter can be set either to ENABLE or DISABLE. 是否使能AWUM自動喚醒功能*/FunctionalState CAN_NART; /*!< Enable or disable the non-automatic retransmission mode.This parameter can be set either to ENABLE or DISABLE.是否使用NART自動重傳功能*/FunctionalState CAN_RFLM; /*!< Enable or disable the Receive FIFO Locked mode.This parameter can be set either to ENABLE or DISABLE.是否使能RELM鎖定FIFO功能 */FunctionalState CAN_TXFP; /*!< Enable or disable the transmit FIFO priority.This parameter can be set either to ENABLE or DISABLE. 配置TXFP報文優先級的判定方法*/ } CAN_InitTypeDef;

CAN_Prescaler： 本成員設置CAN外設的時鐘分頻，它可控制時間片Tq的時間長度，這里設置的值最終會減1后再寫入BRP寄存器位，即前面介紹的Tq計算公式：
T_q = (BRP[9:0]+1) x T_PCLK
等效于：T_q = CAN_Prescaler x T_PCLK

CAN_Mode： 本成員設置CAN的工作模式，可設置為正常模式(CAN_Mode_Normal)、回環模式(CAN_Mode_LoopBack)、靜默模式(CAN_Mode_Silent)以及回環靜默模式(CAN_Mode_Silent_LoopBack)。

CAN_SJW： 本成員可以配置SJW的極限長度，即CAN重新同步時單次可增加或縮短的最大長度，它可以被配置為1-4Tq(CAN_SJW_1/2/3/4tq)。

CAN_BS1：本成員用于設置CAN位時序中的BS1段的長度，它可以被配置為1-16個Tq長度(CAN_BS1_1/2/3…16tq)。

CAN_BS2： 本成員用于設置CAN位時序中的BS2段的長度，它可以被配置為1-8個Tq長度(CAN_BS2_1/2/3…8tq)。
SYNC_SEG、BS1段及BS2段的長度加起來即一個數據位的長度，即前面介紹的原來計算公式：

T_1bit =1T_q+T_S1+T_S2 =1+ (T_S1[3:0] + 1)+ (T_S2[2:0] + 1)
等效于：T_1bit = 1T_q+CAN_BS1+CAN_BS2

CAN_TTCM： 本成員用于設置是否使用時間觸發功能(ENABLE/DISABLE)，時間觸發功能在某些CAN標準中會使用到。

CAN_ABOM： 本成員用于設置是否使用自動離線管理(ENABLE/DISABLE)，使用自動離線管理可以在節點出錯離線后適時自動恢復，不需要軟件干預。

CAN_ AWUM： 本成員用于設置是否使用自動喚醒功能(ENABLE/DISABLE)，使能自動喚醒功能后它會在監測到總線活動后自動喚醒。

CAN_NART： 本成員用于設置是否使用自動重傳功能(ENABLE/DISABLE)，使用自動重傳功能時，會一直發送報文直到成功為止。

CAN_RFLM： 本成員用于設置是否使用鎖定接收FIFO(ENABLE/DISABLE)，鎖定接收FIFO后，若FIFO溢出時會丟棄新數據，否則在FIFO溢出時以新數據覆蓋舊數據。

CAN_TXFP： 本成員用于設置發送報文的優先級判定方法(ENABLE/DISABLE)，使能時，以報文存入發送郵箱的先后順序來發送，否則按照報文ID的優先級來發送。

• 發送及接收結構體：CanTxMsg及CanRxMsg

/** * @brief CAN Tx message structure definition */ typedef struct {uint32_t StdId; /*!< Specifies the standard identifier.This parameter can be a value between 0 to 0x7FF. 存儲報文的標準標識符11位，0-0x7FF*/uint32_t ExtId; /*!< Specifies the extended identifier.This parameter can be a value between 0 to 0x1FFFFFFF. 存儲報文的擴展標識符29位，0-0x1FFFFFFF*/uint8_t IDE; /*!< Specifies the type of identifier for the message that will be transmitted. This parameter can be a value of @ref CAN_identifier_type 存儲IDE擴展標志*/uint8_t RTR; /*!< Specifies the type of frame for the message that will be transmitted. This parameter can be a value of @ref CAN_remote_transmission_request 存儲RTR遠程幀標志*/uint8_t DLC; /*!< Specifies the length of the frame that will be transmitted. This parameter can be a value between 0 to 8 存儲報文數據段長度，0-8*/uint8_t Data[8]; /*!< Contains the data to be transmitted. It ranges from 0 to 0xFF. 存儲報文數據段的內容*/ } CanTxMsg;/** * @brief CAN Rx message structure definition */ typedef struct {uint32_t StdId; /*!< Specifies the standard identifier.This parameter can be a value between 0 to 0x7FF.存儲了報文的標準標識符11位，0-0x7FF */uint32_t ExtId; /*!< Specifies the extended identifier.This parameter can be a value between 0 to 0x1FFFFFFF. 存儲了報文的擴展標識符29位，0-0x1FFFFFFF*/uint8_t IDE; /*!< Specifies the type of identifier for the message that will be received. This parameter can be a value of @ref CAN_identifier_type 存儲了IDE擴展標志*/uint8_t RTR; /*!< Specifies the type of frame for the received message.This parameter can be a value of @ref CAN_remote_transmission_request 存儲了RTR遠程幀標志*/uint8_t DLC; /*!< Specifies the length of the frame that will be received.This parameter can be a value between 0 to 8 存儲了報文數據段的長度，0-8*/uint8_t Data[8]; /*!< Contains the data to be received. It ranges from 0 to 0xFF. 存儲了報文數據段的內容*/uint8_t FMI; /*!< Specifies the index of the filter the message stored in the mailbox passes through. This parameter can be a value between 0 to 0xFF 存儲了本報文是由經過篩選器存儲進FIFO的，0-0xFF*/ } CanRxMsg;

在發送或接收報文時，需要往發送郵箱中寫入報文信息或從接收FIFO中讀取報文信息，利用STM32標準庫的發送及接收結構體可以方便地完成這樣的工作。

StdId: 本成員存儲的是報文的11位標準標識符，范圍是0-0x7FF。

ExtId： 本成員存儲的是報文的29位擴展標識符，范圍是0-0x1FFFFFFF。ExtId與StdId這兩個成員根據下面的IDE位配置，只有一個是有效的。

IDE： 本成員存儲的是擴展標志IDE位，當它的值為宏CAN_ID_STD時表示本報文是標準幀，使用StdId成員存儲報文ID；當它的值為宏CAN_ID_EXT時表示本報文是擴展幀，使用ExtId成員存儲報文ID。

RTR： 本成員存儲的是報文類型標志RTR位，當它的值為宏CAN_RTR_Data時表示本報文是數據幀；當它的值為宏CAN_RTR_Remote時表示本報文是遙控幀，由于遙控幀沒有數據段，所以當報文是遙控幀時，下面的Data[8]成員的內容是無效的。

DLC： 本成員存儲的是數據幀數據段的長度，它的值的范圍是0-8，當報文是遙控幀時DLC值為0。

Data[8]： 本成員存儲的就是數據幀中數據段的數據。

FMI： 本成員只存在于接收結構體，它存儲了篩選器的編號，表示本報文是經過哪個篩選器存儲進接收FIFO的，可以用它簡化軟件處理。

CAN_FilterInitTypeDef當需要使用CAN發送報文時，先定義一個上面發送類型的結構體，然后把報文的內容按成員賦值到該結構體中，最后調用庫函數CAN_Transmit把這些內容寫入到發送郵箱即可把報文發送出去。

接收報文時，通過檢測標志位獲知接收FIFO的狀態，若收到報文，可調用庫函數CAN_Receive把接收FIFO中的內容讀取到預先定義的接收類型結構體中，然后再訪問該結構體即可利用報文。

• 篩選器結構體：

/** * @brief CAN filter init structure definition*/ typedef struct {uint16_t CAN_FilterIdHigh; /*!< Specifies the filter identification number (MSBs for a 32-bitconfiguration, first one for a 16-bit configuration).This parameter can be a value between 0x0000 and 0xFFFF CAN_FxR1寄存器的高16位*/uint16_t CAN_FilterIdLow; /*!< Specifies the filter identification number (LSBs for a 32-bitconfiguration, second one for a 16-bit configuration).This parameter can be a value between 0x0000 and 0xFFFF CAN_FxR1寄存器的低16位*/uint16_t CAN_FilterMaskIdHigh; /*!< Specifies the filter mask number or identification number,according to the mode (MSBs for a 32-bit configuration,first one for a 16-bit configuration).This parameter can be a value between 0x0000 and 0xFFFF CAN_FxR2寄存器的高16位*/uint16_t CAN_FilterMaskIdLow; /*!< Specifies the filter mask number or identification number,according to the mode (LSBs for a 32-bit configuration,second one for a 16-bit configuration).This parameter can be a value between 0x0000 and 0xFFFF CAN_FxR2寄存器的低16位*/uint16_t CAN_FilterFIFOAssignment; /*!< Specifies the FIFO (0 or 1) which will be assigned to the filter.This parameter can be a value of @ref CAN_filter_FIFO 設置經過篩選后數據存儲到哪個接收FIFO*/uint8_t CAN_FilterNumber; /*!< Specifies the filter which will be initialized. 篩選器編號，范圍為0-27*/uint8_t CAN_FilterMode; /*!< Specifies the filter mode to be initialized.This parameter can be a value of @ref CAN_filter_mode 篩選器模式*/uint8_t CAN_FilterScale; /*!< Specifies the filter scale.This parameter can be a value of @ref CAN_filter_scale 設置篩選器的尺度*/FunctionalState CAN_FilterActivation; /*!< Enable or disable the filter.This parameter can be set either to ENABLE or DISABLE. 是否是能本篩選器*/ } CAN_FilterInitTypeDef;

CAN_FilterIdHigh： CAN_FilterIdHigh成員用于存儲要篩選的ID，若篩選器工作在32位模式，它存儲的是所篩選ID的高16位；若篩選器工作在16位模式，它存儲的就是一個完整的要篩選的ID。

CAN_FilterIdLow： 類似地，CAN_FilterIdLow成員也是用于存儲要篩選的ID，若篩選器工作在32位模式，它存儲的是所篩選ID的低16位；若篩選器工作在16位模式，它存儲的就是一個完整的要篩選的ID。

CAN_FilterMaskIdHigh： CAN_FilterMaskIdHigh存儲的內容分兩種情況，當篩選器工作在標識符列表模式時，它的功能與CAN_FilterIdHigh相同，都是存儲要篩選的ID；而當篩選器工作在掩碼模式時，它存儲的是CAN_FilterIdHigh成員對應的掩碼，與CAN_FilterIdLow組成一組篩選器。

CAN_FilterMaskIdLow： 類似地，CAN_FilterMaskIdLow存儲的內容也分兩種情況，當篩選器工作在標識符列表模式時，它的功能與CAN_FilterIdLow相同，都是存儲要篩選的ID；而當篩選器工作在掩碼模式時，它存儲的是CAN_FilterIdLow成員對應的掩碼，與CAN_FilterIdLow組成一組篩選器。

不同模式下各結構體成員的內容：

模式CAN_FilterIdHighCAN_FilterIdLowCAN_FilterMaskIdHighCAN_FilterMaskIdLow

32位列表模式	ID1的高16位	ID1的低16位	ID2的高16位	ID2的低16位
16位列表模式	ID1的完整數值	ID2的完整數值	ID3的完整數值	ID4的完整數值
32位掩碼模式	ID1的高16位	ID1的低16位	ID1掩碼的高16位	ID1掩碼的低16位
16位掩碼模式	ID1的完整數值	ID2的完整數值	ID1掩碼的完整數值	ID2掩碼完整數值

CAN_FilterFIFOAssignment： 本成員用于設置當報文通過篩選器的匹配后，該報文會被存儲到哪一個接收FIFO，它的可選值為FIFO0或FIFO1(宏CAN_Filter_FIFO0/1)。

CAN_FilterNumber： 本成員用于設置篩選器的編號，即本過濾器結構體配置的是哪一組篩選器，CAN一共有28個篩選器，所以它的可輸入參數范圍為0-27。

CAN_FilterMode： 本成員用于設置篩選器的工作模式，可以設置為列表模式(宏CAN_FilterMode_IdList)及掩碼模式(宏CAN_FilterMode_IdMask)。

CAN_FilterScale： 本成員用于設置篩選器的尺度，可以設置為32位長(宏CAN_FilterScale_32bit)及16位長(宏CAN_FilterScale_16bit)。

CAN_FilterActivation： 本成員用于設置是否激活這個篩選器(宏ENABLE/DISABLE)。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的《STM32从零开始学习历程》——CAN相关结构体的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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