江协/江科大 STM32 CAN外设简介

6、STM32 CAN外设简介

        STM32内置bxCAN外设（CAN控制器），bx（Basic Extended:支持扩展格式）支持CAN2.0A（标准格式）和2.0B（扩展格式），可以自动发送CAN报文和按照过滤器自动接收指定CAN报文，程序只需处理报文数据而无需关注总线的电平细节。

        STM32的CAN外设参数：

        波特率最高可达1兆位/秒（支持高速CAN）；

        3个可配置优先级的发送邮箱(发送的时候有3个缓存区，可以存入3个待发报文)；

        2个3级深度的接收FIFO（接收的缓存区，总共可以缓存2 * 3 = 6个报文）；

        14个过滤器组（互联型28个）（过滤器用来过滤接收报文ID）；

        时间触发通信、自动离线恢复、自动唤醒、禁止自动重传、接收FIFO溢出处理方式可配置、发送优先级可配置、双CAN模式。

        STM32F103C8T6 CAN资源：CAN1，14个过滤器组

6.1 CAN网拓扑结构

        每个CAN节点都挂载在CAN总线上，对于其中一个CAN节点，都由CAN控制器和CAN收发器组成，CAN控制器一般集成在MCU（单片机）内。

6.2 CAN收发器电路

        此图为TJA1050收发器芯片手册给的应用参考电路，CAN_H和CAN_L直接连在CAN总线上，总线两端各加120欧的终端电阻，GND和S接地，VCC接5V供电，然后加一大一小两个电源滤波电容，Vref直接悬空，TXD和RXD和左边的CAN控制器SJA1000相连，TX0接TXD, RX0接RXD。STM32F103C8T6有内置CAN控制器，所以可以直接和TJA1050相连。

6.3 CAN框图

        红线以上为主CAN1，红线以下为CAN1的从CAN2，CAN2辅助CANA1工作，共同管理一个CAN总线。只有互联型设备才有CAN2。

        CAN2.0B主动核心内有很多寄存器，我们可以读写这些寄存器来对CAN总线电路进行配置。

        发送邮箱有3个，每个邮箱可以存入一个CAN报文，如果想要发出一个报文，那就把这个报文写到其中一个空置邮箱，之后设置寄存器请求发送就行。

        蓝框为接收部分，包括接收过滤器和2个FIFO，当CAN总线上出现一个数据帧或者遥控帧时，CAN硬件电路都会把这个报文缓存下来，至于是不是要保留这个报文，那得看它能不能通过过滤器。过滤器内，我们可以设置过滤规则，告诉硬件我们想要什么ID的报文，如果硬件收到了这些ID的报文，就可以把它存入FIFO，如果收到的报文无法通过任何一个过滤器，说明这个ID的报文我们并不需要，那硬件就直接把它扔了。通过过滤器的报文，会自动存入主接收FIFO 0或者FIFO 1 ，FIFO（First Input First Output）是先进先出寄存器，也叫队列，通俗讲就是排队，通过过滤器的报文要进队伍0或队伍1排队等待CPU读取，这里设计了两个队伍，每个队伍有3个邮箱，也就是最大存入3个报文，如果接收报文很快，CPU无法及时读走，那报文就可以在FIFO 0或者FIFO 1里排队，这样一定程度上，可以避免报文丢失。

作者：一个沉潜的人