CAN外设（）

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1.can外设简介

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can拓扑结构

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  • can可重定义，usb和can可以同时使用 image.png

2.can基本结构

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  • CAN_TX配置为复用推挽输出模式，CAN_RX配置为上拉输入模式
发送

  • 发送邮箱有3个，缓冲区，减少CPU等待时间，防止拥堵。

  • 可以设置发送策略，先请求先发送或者按ID号优先级发送。

  • 发送过程 image.png

  • 基本流程：选择一个空置邮箱→写入报文 →请求发送

  • RQCP(请求完成）=0，只有在发送后才会置该标志位为1

  • TXOK（发送成功）=1， 发送成功

  • TXRQ（发送请求控制位）=1，产生这个发送请求

  • TME（发送邮箱空）=1，当前邮箱空置

  • CAN总线=IDLE, 总线空闲。

  • NART（禁止自动重传）=0，使用重传，直到发送成功为止。

  • ABRQ（中止发送）=1，中止发送

接收

  • 当CAN总线出现数据帧或者遥控帧的报文时，控制器就会把报文收下来，通过过滤器对报文进行过滤，当不是我们想要的，报文通过不了过滤器就直接丢弃。（可以对任意一个过滤器进行设置，把我们想要的报文ID规则，写入到过滤器中。）

  • 可以指定某个过滤器（有14个）过滤指定报文进入FIFO0或者FIFO1，不用都配置完。

  • 接收FIFO，类似队列，先进先出。两个FIFO可以分流。可以配置重要的进FIFO0，不重要的进FIFO1等，自行规定。

  • 配置了FIFO锁定，则FIFO满后，新的报文会直接丢弃。不锁定，FIFO满后，新的报文会把最后一个邮箱，邮箱2的数据踢出去，自己占据邮箱2。

  • 接收流程

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  • 基本流程：选择一个空置邮箱→写入报文 →请求发送

  • FMP（报文数目）

  • FOVR（FIFO溢出）

  • FULL=1,FIFO满后置1.

  • RFOM(释放邮箱）。RFOM一次队列数目就-1.同时，当FOVR=1时，RFOM一次就会将该标志位=0

发送和接收配置位

  • NART（禁止自动重传）：

    • 置1，关闭自动重传，CAN报文只被发送1次，不管发送的结果如何（成功、出错或仲裁丢失）；
    • 置0，自动重传，CAN硬件在发送报文失败时会一直自动重传直到发送成功

  • TXFP（发送优先级）：（配置优先级）

    • 置1，优先级由发送请求的顺序来决定，先请求的先发送；（先进先出）
    • 置0，优先级由报文标识符来决定，标识符值小的先发送（标识符值相等时，邮箱号小的报文先发送）（优先级决定）

  • RFLM（接收FIFO锁定模式）：

    • 置1，接收FIFO锁定，FIFO溢出时，新收到的报文会被丢弃；
    • 置0，禁用FIFO锁定，FIFO溢出时，FIFO中最后收到的报文被新报文覆盖

3. 过滤器

  • FSCx（配置过滤器位宽）：位宽设置 置0，16位；置1，32位

  • FBMx（配置过滤器模式）：模式设置 置0，屏蔽模式；置1，列表模式

  • FFAx（过滤器关联设置）：关联设置 置0，FIFO 0；置1，FIFO 1(选择给哪个队列)

  • FACTx（过滤器激活设置）：激活设置 置0，禁用；置1，启用（启动标志位）

  • X=0~13，共14个过滤器

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  • FBMX=1时，列表模式，ID要全部一样才能通过。（一位屏蔽）

    • 当FSCx=1时，过滤32位，一般用来过滤扩展ID。过滤标准ID会导致资源浪费（只能过滤两个）
    • 当FSCx=0时，过滤16位，一般用来过滤标准ID。 （可以过滤4个）

  • FBMX=0时，屏蔽模式，ID部分一样就能通过，可以通过一类ID。在R1写入ID，在R2里表明过滤中哪些位必须匹配，哪些又是任意的。在R2的数据位写1表示在R1里的ID对应位必须匹配一致，写0表示R1里的ID0或1均可。R2的IDE必须给1，确保格式正确。

    • 当FSCx=1时，屏蔽32位，一般用来过滤扩展ID。过滤标准ID会导致资源浪费（只能过滤1个）
    • 当FSCx=0时，屏蔽16位，一般用来过滤标准ID。 （可以过滤2个）
示例

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  • 有几部分错误，没记（e）

4.测试模式

  • 静默模式：用于分析CAN总线的活动，不会对总线造成影响
    • 发送引脚一直发送1，也即什么也没发。然后自己发自己收
  • 环回模式：用于自测试，同时发送的报文可以在CAN_TX引脚上检测到 （主要用到）
    • 侧重点在报文层面的自发自收，同时发送的报文可以在TX引脚上检测出来，静默模式不能。
  • 环回静默模式：用于热自测试，自测的同时不会影响CAN总线 image.png

5.工作模式

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  • SLAK（睡眠确认状态位）=1，表示进入睡眠模式。

  • INAK(初始化确认位）=1，表示进入初始化模式。

  • SLEEP置1，表示请求睡眠

  • INRQ置1，表示请求进入初始化

  • SYNC信号，总线空闲信号（只有在SYNC时才可进入正常模式）

6.位时间特性

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  • 相比于正常的CAN协议，STm32的CAN外设缺少了PTS（传播时间段）

7.中断

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8.时间触发通信（了解）

1）该功能是ISO11898-4协议里规定的更高级的功能，它可以对所有节点进行同步调度，也就是每个节点只在一个固定的时间段内发送报文，这样可以避免优先级仲裁。

（2）硬件配置：

①TTCM：置1，开启时间触发通信功能；置0，关闭时间触发通信功能。

②CAN外设内置一个16位的计数器，用于记录时间戳。TTCM置1后，该计数器在每个CAN位的时间自增一次，溢出后归零。

③每个发送邮箱和接收FIFO都有一个TIME[15:0]寄存器，发送帧SOF时，捕获计数器值到发送邮箱的TIME寄存器，接收帧SOF时，捕获计数器值到接收FIFO的TIME寄存器。

④发送邮箱可配置TGT位，捕获计数器值的同时，也把此值写入到数据帧数据段的最后两个字节，为了使用此功能，DLC必须设置为8。

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9.错误处理和离线恢复

  • 该功能和CAN协议规定的基本一样，不过STM32中有一些个性化设计。

  • TEC和REC根据错误的情况增加或减少。

  • ABOM：置1，开启离线自动恢复，进入离线状态后，就自动开启恢复过程；置0，关闭离线自动恢复，软件必须先请求进入然后再退出初始化模式，随后恢复过程才被开启。

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