STM32 CAN 發送接收的簡單測試

can接口相對是一種常用的串行接口，但是不像spi、i2c、uart等接口都有主從的關系，can可以任何一個節點主動發送數據，並且假如出現總線沖突會有硬件來處理。

can和rs485又有些類似，都是把ttl信號轉換成了差分信號。所以在stm32 使用can的時候會有一個can收發器。

STM32 CAN 發送的簡單測試
從電路上看起來也很簡單，stm32也是通過can tx、rx兩根線和收發器相連。所以假如我們要測試can的發送，是不是只接can tx腳就可以了？

我最開始也以為這樣就可以，但是深究can的總線沖突檢測原理就會發現這樣行不通的。因為can 在發送數據的時候也會同時接收發送的數據，通過把接收的數據和內部發送寄存器的數據做對比，是不是一致就知道總線有沒有沖突。所以在正常情況（這里意味着非正常情況下也可以）下can rx不接就到這發送出去的數據無法收到從而硬件自動判斷為發送失敗。

所以要保證發送數據成功，can tx腳和can rx腳要都接上，並且確保can收發器供電正常。

硬件上就這些主要注意點，接下來就主要是軟件的配置了。

一般stm32 配置can有以下幾大步驟：

can的初始化（cubemx直接可以生成代碼）
can的啟動
can濾波器的設置（用來接收的，發送的時候可以不用配置它）
can執行發送數據請求
我們只測試can的發送，所以就只用關系1、2、4步驟就可以了。

第一步，配置stm32cubemx

STM32 CAN 發送的簡單測試
如上圖所示，最關鍵主要配置如下三個參數，分頻數我這里配置48，下面的time Quantum值就會自動計算出來。因為can時鍾是48mhz經過48分頻后，一個單位時間就是1us=1000ns。

因為我想要100k波特率，然后填寫下面的Time segment1(簡稱 Tbs1 )和Time segment2 (簡稱 Tbs2) 為5和4。那么具體波特率該怎么計算還是要看看官方手冊的描述：

STM32 CAN 發送的簡單測試
根據如上描述，能決定波特率的也就是三個參數：分頻值、Tbs1、Tbs2。需要注意的是，這個SYNC_SEG的1tq是固定值。和stm32cubemx中的jump width不要弄混淆了。jump width這個時間參數是作為補償時間的上線，當時間有偏差的時候，就會自動補償，最長時間不能超過該參數設定值。

第二步，stm32cubemx生成的CAN代碼是不帶過濾器的，需要自己手動添加。

typedef struct
{
	uint32_t mailbox;
	CAN_TxHeaderTypeDef hdr;
	uint8_t payload[8];
}CAN_TxPacketTypeDef;

typedef struct
{
	CAN_RxHeaderTypeDef hdr;
	uint8_t payload[8];
}CAN_RxPacketTypeDef;

/// CAN過濾器寄存器位寬類型定義
typedef union
{
    __IO uint32_t value;
    struct
    {
        uint8_t REV : 1;			///< [0]    ：未使用
        uint8_t RTR : 1;			///< [1]    : RTR（數據幀或遠程幀標志位）
        uint8_t IDE : 1;			///< [2]    : IDE（標准幀或擴展幀標志位）
        uint32_t EXID : 18;			///< [21:3] : 存放擴展幀ID
        uint16_t STID : 11;			///< [31:22]: 存放標准幀ID
    } Sub;
} CAN_FilterRegTypeDef;


#define CAN_BASE_ID 0						///< CAN標准ID，最大11位，也就是0x7FF

#define CAN_FILTER_MODE_MASK_ENABLE 1		///< CAN過濾器模式選擇：=0：列表模式  =1：屏蔽模式

#define CAN_ID_TYPE_STD_ENABLE      1       ///< CAN過濾ID類型選擇：=1：標准ID，=0：擴展ID

void CAN_Filter_Config(void)
{
    CAN_FilterTypeDef sFilterConfig;
    CAN_FilterRegTypeDef IDH = {0};
    CAN_FilterRegTypeDef IDL = {0};

#if CAN_ID_TYPE_STD_ENABLE
    IDH.Sub.STID = (CAN_BASE_ID >> 16) & 0xFFFF;		// 標准ID高16位
    IDL.Sub.STID = (CAN_BASE_ID & 0xFFFF);				// 標准ID低16位
#else
    IDH.Sub.EXID = (CAN_BASE_ID >> 16) & 0xFFFF;		// 擴展ID高16位
    IDL.Sub.EXID = (CAN_BASE_ID & 0xFFFF);				// 擴展ID低16位
    IDL.Sub.IDE  = 1;									// 擴展幀標志位置位
#endif
    sFilterConfig.FilterBank           = 0;												// 設置過濾器組編號
#if CAN_FILTER_MODE_MASK_ENABLE
    sFilterConfig.FilterMode           = CAN_FILTERMODE_IDMASK;							// 屏蔽位模式
#else
    sFilterConfig.FilterMode           = CAN_FILTERMODE_IDLIST;							// 列表模式
#endif
    sFilterConfig.FilterScale          = CAN_FILTERSCALE_32BIT;							// 32位寬
    sFilterConfig.FilterIdHigh         = IDH.value;										// 標識符寄存器一ID高十六位，放入擴展幀位
    sFilterConfig.FilterIdLow          = IDL.value;										// 標識符寄存器一ID低十六位，放入擴展幀位
    sFilterConfig.FilterMaskIdHigh     = IDH.value;										// 標識符寄存器二ID高十六位，放入擴展幀位
    sFilterConfig.FilterMaskIdLow      = IDL.value;										// 標識符寄存器二ID低十六位，放入擴展幀位
    sFilterConfig.FilterFIFOAssignment = CAN_RX_FIFO0;									// 過濾器組關聯到FIFO0
    sFilterConfig.FilterActivation     = ENABLE;										// 激活過濾器
    sFilterConfig.SlaveStartFilterBank = 14;											// 設置從CAN的起始過濾器編號，本單片機只有一個CAN，顧此參數無效
    if (HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan, &sFilterConfig) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }
}

uint8_t CAN_Transmit(CAN_TxPacketTypeDef* packet)
{
	if(HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan, &packet->hdr, packet->payload, &packet->mailbox) != HAL_OK)
		return 1;
	return 0;
}

void CAN_Init(void)
{
    MX_CAN_Init();
    CAN_Filter_Config();
    HAL_CAN_Start(&hcan);
    HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING);					// 使能CAN接收中斷
}

void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *canHandle)
{
	static CAN_RxPacketTypeDef packet;
	
    // CAN數據接收
    if (canHandle->Instance == hcan.Instance)
    {
        if (HAL_CAN_GetRxMessage(canHandle, CAN_RX_FIFO0, &packet.hdr, packet.payload) == HAL_OK)		// 獲得接收到的數據頭和數據
        {
			printf("\r\n\r\n\r\n################### CAN RECV ###################\r\n");
			printf("STID:0x%X\r\n",packet.hdr.StdId);
			printf("EXID:0x%X\r\n",packet.hdr.ExtId);
			printf("DLC :%d\r\n", packet.hdr.DLC);
			printf("DATA:");
			for(int i = 0; i < packet.hdr.DLC; i++)
			{
				printf("0x%02X ", packet.payload[i]);
			}
           HAL_CAN_ActivateNotification(canHandle, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING);						// 再次使能FIFO0接收中斷
        }
    }
}

CAN_TxPacketTypeDef g_CanTxPacket;

void CAN_SetTxPacket(void)
{
	g_CanTxPacket.hdr.StdId = 0x321;			// 標准ID
//	g_CanTxPacket.hdr.ExtId = 0x10F01234;		// 擴展ID
	g_CanTxPacket.hdr.IDE = CAN_ID_STD;			// 標准ID類型
//	g_CanTxPacket.hdr.IDE = CAN_ID_EXT;			// 擴展ID類型
	g_CanTxPacket.hdr.DLC = 8;					// 數據長度
	g_CanTxPacket.hdr.RTR = CAN_RTR_DATA;		// 數據幀
//	g_CanTxPacket.hdr.RTR = CAN_RTR_REMOTE;		// 遠程幀
	g_CanTxPacket.hdr.TransmitGlobalTime = DISABLE;
	
	for(int i = 0; i < 8; i++)
	{
		g_CanTxPacket.payload[i] = i;
	}
}

int main()
{
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    MX_GPIO_Init();
    MX_USART1_UART_Init();
    CAN_Init();
	printf("----------------------------------------\r\n");

	CAN_SetTxPacket();
	
    while(1)
    {
		if(CAN_Transmit(&g_CanTxPacket) != 0)
			printf("failed\r\n");
		HAL_Delay(1000);
    }
}