• CAN通信实验

    本实验通过 KEY_UP 按键选择 CAN 的工作模式（正常模式/环回模式），然后通过 KEY0 控制数据发送，并通过查询的办法，将接收到的数据通过串口打印出来。如果是环回模式，用一个开发板即可测试。如果是正常模式，就需要 2 个探索者 STM32F4 开发板，并且 将他们的 CAN 接口对接起来，然后一个开发板发送数据，另外一个开发板将接收到的数据通过串口打印出来。

     CAN 的初始化配置步骤：

    1）配置相关引脚的复用功能（AF9）， 使能CAN 时钟。

    1. //使能相关时钟
    2.  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);//使能 PORTA 时钟
    3.  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1, ENABLE);//使能 CAN1 时钟
    4. //初始化 GPIO
    5. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11| GPIO_Pin_12;
    6.  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用功能
    7.  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
    8.  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
    9.  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
    10.  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化 PA11,PA12
    11. //引脚复用映射配置
    12. GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource11,GPIO_AF_CAN1);//PA11 复用为 CAN1
    13. GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource12,GPIO_AF_CAN1);//PA12 复用为 CAN1

     2）设置 CAN 工作模式及波特率等。

    CAN_Init()用来初始化 CAN 的工作模式以及波特率，CAN_Init() 函数体中，在初始化之前，会设置 CAN_MCR 寄存器的 INRQ 为 1 让其进入初始化模式，然后初始化 CAN_MCR 寄存器和 CRN_BTR 寄存器之后，会设置 CAN_MCR 寄存器的 INRQ 为 0 让其退出初始化模式。所以我们在调用这个函数的前后不需要再进行初始化模式设置。CAN_Init()函数的定义：

    uint8_t CAN_Init(CAN_TypeDef* CANx, CAN_InitTypeDef* CAN_InitStruct)；

    第一个参数就是 CAN 标号，这里我们的芯片只有一个 CAN，所以就是 CAN1。

    第二个参数是 CAN 初始化结构体指针，结构体类型是 CAN_InitTypeDef，结构体的定义：

     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;

    初始化实例为： 

    1. CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE; //非时间触发通信模式
    2. CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE; //软件自动离线管理
    3. CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE; //睡眠模式通过软件唤醒
    4. CAN_InitStructure.CAN_NART=ENABLE; //禁止报文自动传送
    5. CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE; //报文不锁定,新的覆盖旧的
    6. CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE; //优先级由报文标识符决定
    7. CAN_InitStructure.CAN_Mode= CAN_Mode_LoopBack; //模式设置 1,回环模式;
    8. CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;//重新同步跳跃宽度为个时间单位 
    9. CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_8tq; //时间段 1 占用 8 个时间单位
    10. CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_7tq;//时间段 2 占用 7 个时间单位
    11. CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=5; //分频系数(Fdiv)
    12. CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure); // 初始化 CAN1

    3）设置滤波器。

    函数 CAN_FilterInit ()用来初始化 CAN 的滤波器相关参数，CAN_Init() 函数体中，在初始化之前，会设置 CAN_FMR 寄存器的 INRQ 为 INIT 让其进入初始化模式， 然后初始化 CAN 滤波器相关的寄存器之后，会设置 CAN_FMR 寄存器的 FINIT 为 0 让其退出初始化模式。所以我们在调用这个函数的前后不需要再进行初始化模式设置。CAN_FilterInit ()函数的定义：

    void CAN_FilterInit(CAN_FilterInitTypeDef* CAN_FilterInitStruct)；

     CAN_FilterInitTypeDef类型定义：

    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;

    第 1 个至第 4 个是用来设置过滤器的 32 位 id 以及 32 位 mask id， 分别通过 2 个 16 位来组合的。

    第 5 个成员变量 CAN_FilterFIFOAssignment 用来设置 FIFO 和过滤器的关联关系，我们的实验 是关联的过滤器 0 到 FIFO0，值为 CAN_Filter_FIFO0。

    第 6 个成员变量 CAN_FilterNumber 用来设置初始化的过滤器组，取值范围为 0~13。

    第 7 个成员变量 FilterMode 用来设置过滤器组的模式，取值为标识符列表模式 CAN_FilterMode_IdList 和标识符屏蔽位模式 CAN_FilterMode_IdMask。

    第 8 个成员变量 FilterScale 用来设置过滤器的位宽为 2 个 16 位 CAN_FilterScale_16bit 还是 1 个 32 位 CAN_FilterScale_32bit。

    第 9 个成员变量 CAN_FilterActivation 就很明了了，用来激活该过滤器。

    1. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0; //过滤器 0
    2. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask; 
    3. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //32 位
    4. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;32 位 ID
    5. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;
    6. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;//32 位 MASK
    7. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000;
    8. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;// FIFO0
    9. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE; //激活过滤器 0
    10. CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);//滤波器初始化

    4）发送接受消息

    发送消息的函数是：

    uint8_t CAN_Transmit(CAN_TypeDef* CANx, CanTxMsg* TxMessage)；

    第一个参数是 CAN 标号，我们使用 CAN1。第二个参数是相关消息结构体 CanTxMsg 指针类型，CanTxMsg 结构体的成员变量用来设置标准标识符，扩展标识符，消息类型和消息帧长度等信息。 接受消息的函数是：

    void CAN_Receive(CAN_TypeDef* CANx, uint8_t FIFONumber, CanRxMsg* RxMessage)；

    前面两个参数，CAN 标号和 FIFO 号。第二个参数 RxMessage 是用来存放接受到的消息信息。结构体 CanRxMsg 和结构体 CanTxMsg 比较接近，分别用来定义发送消息和描述接受消息。

    5）CAN 状态获取 对于 CAN 发送消息的状态，挂起消息数目等等之类的传输状态信息，库函数提供了一些 列的函数，包括 CAN_TransmitStatus()函数，CAN_MessagePending()函数，CAN_GetFlagStatus() 函数等等，可以根据需要来调用。

    源码讲解：

    打开 can.c 文件，此部分代码总共 3 个函数，首先是：CAN_Mode_Init 函数。该函数用于 CAN 的初始化， 该函数带有 5 个参数，可以设置 CAN 通信的波特率和工作模式等。

    第二个函数，Can_Send_Msg 函数。该函数用于 CAN 报文的发送，主要是设置标识符 ID 等信息，写入数据长度和数据，并请求发送，实现一次报文的发送。

    1. //can 发送一组数据(固定格式:ID 为 0X12,标准帧,数据帧)
    2. //len:数据长度(最大为 8) msg:数据指针,最大为 8 个字节.
    3. //返回值:0,成功; 其他,失败;
    4. u8 CAN1_Send_Msg(u8* msg,u8 len)
    5. {
    6.  u8 mbox;
    7.  u16 i=0;
    8.  CanTxMsg TxMessage;
    9.  TxMessage.StdId=0x12; // 标准标识符为 0
    10.  TxMessage.ExtId=0x12; // 设置扩展标示符（29 位）
    11.  TxMessage.IDE=0; // 使用扩展标识符
    12.  TxMessage.RTR=0; // 消息类型为数据帧，一帧 8 位
    13.  TxMessage.DLC=len; // 发送两帧信息
    14.  for(i=0;i
    15.  TxMessage.Data[i]=msg[i]; // 第一帧信息 
    16.  mbox= CAN_Transmit(CAN1, &TxMessage); 
    17.  i=0;
    18.  while((CAN_TransmitStatus(CAN1, mbox)==CAN_TxStatus_Failed)&&(i<0XFFF))i++;
    19.  if(i>=0XFFF)return 1;
    20.  return 0;
    21. }

    第三个函数，Can_Receive_Msg 函数。用来接受数据并且将接受到的数据存放到 buf 中。

    1. //can 口接收数据查询
    2. //buf:数据缓存区;
    3. //返回值:0,无数据被收到; 其他,接收的数据长度;
    4. u8 CAN1_Receive_Msg(u8 *buf)
    5. { u32 i;
    6. CanRxMsg RxMessage;
    7.  if( CAN_MessagePending(CAN1,CAN_FIFO0)==0)return 0;//没有接收到数据,直接退出
    8.  CAN_Receive(CAN1, CAN_FIFO0, &RxMessage);//读取数据
    9.  for(i=0;i
    10.  buf[i]=RxMessage.Data[i]; 
    11. return RxMessage.DLC; //返回接受到的数据长度
    12. }

    can.c 里面，还包含了中断接收的配置，通过 can.h 的 CAN1_RX0_INT_ENABLE 宏定义， 来配置是否使能中断接收，本章我们不开启中断接收的。

    can.h 头文件中，CAN1_RX0_INT_ENABLE 用于设置是否使能中断接收，本章我们不用中 断接收，故设置为 0。

    main函数

    1. int main(void)
    2. { 
    3. 	u8 key;
    4. 	u8 i=0,t=0;
    5. 	u8 cnt=0;
    6. 	u8 canbuf[8];
    7. 	u8 res;
    8. 	u8 mode=1;//CAN工作模式;0,普通模式;1,环回模式
    9. 	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
    10. 	delay_init(168);    //初始化延时函数
    11. 	uart_init(115200);	//初始化串口波特率为115200
    12. 	LED_Init();					//初始化LED  
    13. 	KEY_Init(); 				//按键初始化  
    14. 	CAN1_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_6tq,CAN_BS1_7tq,6,CAN_Mode_LoopBack);//CAN初始化环回模式,波特率500Kbps    
    15.  									  
    16. while(1)
    17. 	{
    18. 		key=KEY_Scan(0);
    19. 		if(key==KEY0_PRES)//KEY0按下,发送一次数据
    20. 		{
    21. 			for(i=0;i<8;i++)
    22. 			{
    23. 				canbuf[i]=cnt+i;//填充发送缓冲区
    24.  			}
    25. 			printf("发送的数据：\r\n");
    26. 			printf("%d	%d	%d	%d\r\n",canbuf[0],canbuf[1],canbuf[2],canbuf[3]);	  //显示数据
    27. 			printf("%d	%d	%d	%d\r\n",canbuf[4],canbuf[5],canbuf[6],canbuf[7]);	  //显示数据
    28. 			res=CAN1_Send_Msg(canbuf,8);//发送8个字节 
    29. 			if(res)printf("Failed\r\n");		//提示发送失败
    30. 			else printf("OK    \r\n");	 		//提示发送成功								   
    31. 		}else if(key==WKUP_PRES)//WK_UP按下，改变CAN的工作模式
    32. 		{	   
    33. 			mode=!mode;
    34. 			CAN1_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_6tq,CAN_BS1_7tq,6,mode);	//CAN普通模式初始化,普通模式,波特率500Kbps
    35. 			if(mode==0)//普通模式，需要2个开发板
    36. 			{
    37. 				printf("Nnormal Mode \r\n");	    
    38. 			}else //回环模式,一个开发板就可以测试了.
    39. 			{
    40.  				printf("LoopBack Mode\r\n");
    41. 			}
    42. 		}		 
    43. 		key=CAN1_Receive_Msg(canbuf);
    44. 		if(key)//接收到有数据
    45. 		{	
    46. 			printf("接受的数据：\r\n");			
    47.  			printf("%d	%d	%d	%d\r\n",canbuf[0],canbuf[1],canbuf[2],canbuf[3]);	  //显示数据
    48. 			printf("%d	%d	%d	%d\r\n",canbuf[4],canbuf[5],canbuf[6],canbuf[7]);	  //显示数据
    49. 		}
    50. 		t++; 
    51. 		delay_ms(10);
    52. 		if(t==20)
    53. 		{
    54. 			LED0=!LED0;//提示系统正在运行	
    55. 			t=0;
    56. 			cnt++;
    57. 			//printf("%d\r\n",cnt);	//显示数据
    58. 		}		   
    59. 	} 
    60. 	
    61. }

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