STM32H743 | FDCAN 波特率問題

 

　　直奔主題，最近項目上接觸了FDCAN，主控為STM32H743。在開發過程中存在疑點，特此記錄。

　　疑點：芯片手冊上，波特率的相關寄存器位標明硬件將該值解析為編程值加 1，但是實際上通過STM32 HAL庫的HAL_FDCAN_Init（）函數來初始化FDCAN時，我們給FDCAN初始化結構體的成員變量所賦的值並不是編程值，計算波特率時並不需要加1。

 

• 一、 波特率計算

　　CAN通訊的波特率計算方式為：

BaudRate = Tq *（SYNC_SEG + BS1 + BS2）

　　其中 SYNC_SEG 段固定長度為 1Tq，而 BS1及 BS2 段可以在相應寄存器 設置它們的時間長度。

 　　

• 二、 芯片手冊說明

　　在芯片手冊上，FDCAN_DBTP寄存器中，DBRP、DTSEG1、DTSEG2分別為時鍾分頻值、BS1 及 BS2 段的長度。對於以上寄存器值，硬件將該值解析為編程值加 1，也就是說，實際上我們在計算波特率時，需要將寄存器值加上1來進行計算，即

BaudRate = CLK / ( ( (DTSEG1+1) + (DTSEG2+1) + 1 )  * (DBPR + 1) )

 

　　例如： FDCAN 時鍾為 8 MHz，復位值 0x00000A33 會將 FDCAN 的比特率配置為較快的500 kb/s。復位值 0x00000A33，即  DTSEG1 = 0x03， DTSEG2 = 0x0A， DBPR = 0 。則波特率的計算如下：

BaudRate = 8M / ( ( 4 +11+ 1 )  *  1 ) = 500 kb/s

 

 

 　　但是，實際上，在使用官方的HAL庫進行開發時，很有可能會出現誤解。什么誤解呢？就是在配置CAN的通訊波特率時，我們可能會誤以為我們給FDCAN初始化結構體的成員變量所賦的值為編程值，即實際計算波特率時還需要加一。這樣的話，我們配置的波特率其實並不是你期望的值。

　　主要是因為在STM32 HAL庫的接口函數中，HAL_FDCAN_Init（）函數內部已經做過了處理。做了什么處理呢？就是將我們給FDCAN初始化結構體的成員變量所賦的值減１后再給寄存器賦值，即通過STM32 HAL庫的HAL_FDCAN_Init（）函數來配置波特率時，波特率的計算就不需要再進行加１了。

　　詳情請看文末HAL_FDCAN_Init（）函數的處理部分代碼。

 

• 三、 STM32CubeMX代碼生成

　　以下就是在STＭ32CubeMx環境下初始化STM32H743片上外設FDCAN的簡略過程，主要為了更好地描述一下波特率問題。

• 1、先說明下FDCAN的時鍾配置，FDCAN的時鍾可由HSE、PLL1Q、PLL2Q提供，在此處我選擇用PLL1Q，時鍾頻率配置為80MHz

 

 

 

• 2、以下為在STM32CubeMX下配置FDCAN時Configuration窗口的相關配置。

 　　通過上圖配置界面，我們很容易就能看出分頻Fre = 4，SEG1 = 15，SEG2 = 4，則所配置的波特率BaudRate = 80M / ( ( 1+ 15+ 4 ) * 4 ) = 1Mbps

 

• 3、通過STM32CubeMX生成的FDCAN初始化代碼

 

　　附：HAL_FDCAN_Init（）內部減1處理的部分代碼圖：

 　　從上圖可以看出，STM32 HAL庫的HAL_FDCAN_Init（）函數內部已經做過了處理，在給寄存器位賦值之前就將已經我們給FDCAN初始化結構體的成員變量所賦的值減１了。