1.CAN协议介绍

　　CAN 是 Controller Area Network 的缩写（以下称为 CAN），是 ISO 国际标准化的串行通信
协议。在当前的汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种
各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求
不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、
“通过多个 LAN，进行大量数据的高速通信”的需要， 1986 年德国电气商博世公司开发出面
向汽车的 CAN 通信协议。此后， CAN 通过 ISO11898 及 ISO11519 进行了标准化，现在在欧
洲已是汽车网络的标准协议。
现在， CAN 的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设
备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的
计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有
力的技术支持。
CAN 控制器根据两根线上的电位差来判断总线电平。总线电平分为显性电平和隐性电平，
二者必居其一。发送方通过使总线电平发生变化，将消息发送给接收方。

2.Cube配置

　　基本配置跳过，直接讲CAN的配置，只是收发的话，配好CAN的时钟加上开个接收中断就行了。

CAN的时钟配置是挂载在APB1的时钟上的，可根据这一点来计算CAN总线的波特率，比如本例程的APB1

是45MHz，则CAN总线的波特率为 ：45M/（（9+5+1）*6）M=500KMz。

要注意的是阿波罗F429的CAN数据线的GPIO口是在PA11和PA12，但Cube自动生成的不是这两个GPIO口。

记得改一下GPIO口复用，软件要和硬件要匹配。

Cube生成的代码如下：

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/

#include "can.h"

/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

CAN_HandleTypeDef hcan1;

/* CAN1 init function */

void MX_CAN1_Init(void)

{

  hcan1.Instance = CAN1;

  hcan1.Init.Prescaler = ;

  hcan1.Init.Mode = CAN_MODE_NORMAL;

  hcan1.Init.SyncJumpWidth = CAN_SJW_1TQ;

  hcan1.Init.TimeSeg1 = CAN_BS1_9TQ;

  hcan1.Init.TimeSeg2 = CAN_BS2_5TQ;

  hcan1.Init.TimeTriggeredMode = DISABLE;

  hcan1.Init.AutoBusOff = DISABLE;

  hcan1.Init.AutoWakeUp = DISABLE;

  hcan1.Init.AutoRetransmission = DISABLE;

  hcan1.Init.ReceiveFifoLocked = DISABLE;

  hcan1.Init.TransmitFifoPriority = DISABLE;

  if (HAL_CAN_Init(&hcan1) != HAL_OK)

  {

    Error_Handler();

  }

}

void HAL_CAN_MspInit(CAN_HandleTypeDef* canHandle)

{

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {};

  if(canHandle->Instance==CAN1)

  {

  /* USER CODE BEGIN CAN1_MspInit 0 */

  /* USER CODE END CAN1_MspInit 0 */

    /* CAN1 clock enable */

    __HAL_RCC_CAN1_CLK_ENABLE();

    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

    /**CAN1 GPIO Configuration

    PA11     ------> CAN1_RX

    PA12     ------> CAN1_TX

    */

    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12;

    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;

    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;

    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;

    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF9_CAN1;

    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    /* CAN1 interrupt Init */

    HAL_NVIC_SetPriority(CAN1_RX0_IRQn, , );

    HAL_NVIC_EnableIRQ(CAN1_RX0_IRQn);

  /* USER CODE BEGIN CAN1_MspInit 1 */

  /* USER CODE END CAN1_MspInit 1 */

  }

}

void HAL_CAN_MspDeInit(CAN_HandleTypeDef* canHandle)

{

  if(canHandle->Instance==CAN1)

  {

  /* USER CODE BEGIN CAN1_MspDeInit 0 */

  /* USER CODE END CAN1_MspDeInit 0 */

    /* Peripheral clock disable */

    __HAL_RCC_CAN1_CLK_DISABLE();

    /**CAN1 GPIO Configuration

    PA11     ------> CAN1_RX

    PA12     ------> CAN1_TX

    */

    HAL_GPIO_DeInit(GPIOA, GPIO_PIN_11|GPIO_PIN_12);

    /* CAN1 interrupt Deinit */

    HAL_NVIC_DisableIRQ(CAN1_RX0_IRQn);

  /* USER CODE BEGIN CAN1_MspDeInit 1 */

  /* USER CODE END CAN1_MspDeInit 1 */

  }

} 

/* USER CODE BEGIN 1 */

/* USER CODE END 1 */

3.Cube收发例程

　　除了Cube的配置外，我们还要配置一个CAN_FilterTypeDef（CAN1滤波器）和一个CAN_TxHeaderTypeDef（CAN1发送消息句柄），然后

就可以启动CAN，使能CAN中断，至于CAN_RxHeaderTypeDef（CAN1接收消息句柄）只用定义不用配置。



CAN_TxHeaderTypeDef hCAN1_TxHeader; //CAN1发送消息
CAN_RxHeaderTypeDef	hCAN1_RxHeader;      	//CAN1接收消息
CAN_FilterTypeDef   hCAN1_Filter;					//CAN1滤波器



/*******************************************************************************

* Function Name  : vApp_CAN_TxHeader_Init

* Description    : 初始化发送帧头句柄

* Input          : pHeader 发送帧头指针

                   StdId 标识符

                   ExtId 扩展标识符

                   IDE 0:标准帧 1:拓展帧

                   RTR 0:数据帧 1:远程帧

                   DLC 数据长度

* Output         : None

* Return         : None

****************************************************************************** */

void vApp_CAN_TxHeader_Init(CAN_TxHeaderTypeDef    * pHeader,

                                                        uint32_t                             StdId,

                                                        uint32_t                             ExtId,

                                                        uint32_t                             IDE,

                                                        uint32_t                             RTR,

                                                        uint32_t                             DLC)

{

    pHeader->StdId    = StdId;    //11位     标准标识符

    pHeader->ExtId    = ExtId;    //29位     扩展标识符

    pHeader->IDE        = IDE;        //1位        0:标准帧 1:拓展帧

    pHeader->RTR        = RTR;      //1位   0:数据帧 1:远程帧

    pHeader->DLC        = DLC;        //4位   发送的数据的长度

    pHeader->TransmitGlobalTime    =    ENABLE;

}    /*******************************************************************************

* Function Name  : vApp_CAN_Filter_Init

* Description    : 初始化滤波器

* Input          : pFilter 滤波器句柄，初始化全部值

                                     IdHigh,

                   IdLow,

                   MaskIdHigh,

                   MaskIdLow,

                   FIFOAssignment,

                   Bank,

                   Mode,

                   Scale,

                   Activation,

                   SlaveStartFilterBank

* Output         : None

* Return         : None

****************************************************************************** */

void vApp_CAN_Filter_Init(CAN_FilterTypeDef * pFilter,

                                                    uint32_t IdHigh,

                                                    uint32_t IdLow,

                                                    uint32_t MaskIdHigh,

                                                    uint32_t MaskIdLow,

                                                    uint32_t FIFOAssignment,

                                                    uint32_t Bank,

                                                    uint32_t Mode,

                                                    uint32_t Scale,

                                                    uint32_t Activation,

                                                    uint32_t SlaveStartFilterBank)

{

    pFilter->FilterIdHigh                 = ;

    pFilter->FilterIdLow                  = ;

    pFilter->FilterMaskIdHigh         =    ;

    pFilter->FilterMaskIdLow             =    ;

    pFilter->FilterFIFOAssignment = CAN_FILTER_FIFO0;

    pFilter->FilterBank                     = ;

    pFilter->FilterMode                     = CAN_FILTERMODE_IDMASK;

    pFilter->FilterScale                     = CAN_FILTERSCALE_32BIT;

    pFilter->FilterActivation         = ENABLE;

    pFilter->SlaveStartFilterBank = ;

}


/*******************************************************************************
* Function Name  : vApp_User_CAN_Configuration
* Description    : 初始化CAN（用户修改）
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
****************************************************************************** */
void vApp_User_CAN_Configuration(void)
{
	/*----------------- CAN初始化配置 --------------------------*/
	vApp_CAN_Configuration(&hCAN1_TxHeader, &hCAN1_Filter,
												/* TxHeader 句柄配置 */
												/* StdId ExtId IDE RTR DLC */
												0x12, 0, CAN_ID_STD, CAN_RTR_DATA, 8,
												/* Filter   句柄配置 */
												/* IdHigh IdLow MaskIdHigh MaskIdLow FIFOAssignment Bank Mode Scale Activation SlaveStartFilterBank */
												0, 0, 0, 0, CAN_FILTER_FIFO0, 0, CAN_FILTERMODE_IDMASK, CAN_FILTERSCALE_32BIT, ENABLE, 0);
}


/*******************************************************************************

* Function Name  : vApp_CAN_Configuration

* Description    : CAN初始化配置，配置发送帧头，配置滤波器

* Input          : (...)

* Output         : None

* Return         : None

****************************************************************************** */

void vApp_CAN_Configuration(CAN_TxHeaderTypeDef    * pTxHeader,

                                                        CAN_FilterTypeDef     * pFilter,

                                                        uint32_t                             StdId,

                                                        uint32_t                             ExtId,

                                                        uint32_t                             IDE,

                                                        uint32_t                             RTR,

                                                        uint32_t                             DLC,

                                                        uint32_t                             IdHigh,

                                                        uint32_t                             IdLow,

                                                        uint32_t                             MaskIdHigh,

                                                        uint32_t                             MaskIdLow,

                                                        uint32_t                             FIFOAssignment,

                                                        uint32_t                             Bank,

                                                        uint32_t                             Mode,

                                                        uint32_t                             Scale,

                                                        uint32_t                             Activation,

                                                        uint32_t                             SlaveStartFilterBank)

{

    /*-1- 初始化TxHeader句柄 ----------------------------------------*/

    vApp_CAN_TxHeader_Init(pTxHeader, StdId, ExtId, IDE, RTR, DLC);

    /*-2- 初始化滤波器句柄 ------------------------------------------*/

    vApp_CAN_Filter_Init(pFilter, IdHigh, IdLow, MaskIdHigh, MaskIdLow, FIFOAssignment, Bank, Mode, Scale, Activation, SlaveStartFilterBank);

    HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan1, pFilter);

    /*-3- 启动CAN ---------------------------------------------------*/

    while(HAL_CAN_Start(&hcan1) != HAL_OK )

    {

        printf("\nCAN_Start Failed!!");

        HAL_Delay();

    }

    printf("\nCAN_Start Success!!");

    /*-4- 使能中断通知 ----------------------------------------------*/

    HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan1, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING);

}





发送的只用调用HAL库的HAL_CAN_AddTxMessage函数就行了






/*******************************************************************************
* Function Name  : vApp_User_CAN1_TxMessage
* Description    : 使用CAN1发送数据
* Input          : None
* Output         : None
* Return         : None
****************************************************************************** */
void vApp_User_CAN1_TxMessage(uint8_t aTxData[], uint8_t DLC)
{
	vApp_CAN_TxMessage(&hcan1, &hCAN1_TxHeader, aTxData, DLC);
}


/*******************************************************************************

* Function Name  : vApp_CAN_TxMessage

* Description    : 邮箱发送数据

* Input          : hcan

                                     pTxHeader 发送帧头

                                     aData 数据段

                                     DLC 数据段长度

* Output         : None

* Return         : None

****************************************************************************** */

void vApp_CAN_TxMessage(CAN_HandleTypeDef *hcan, CAN_TxHeaderTypeDef * pTxHeader, uint8_t aData[], uint8_t DLC)

{

    uint32_t Tx_MailBox;

    /*-1- 配置数据段长度 ----------------------------------------*/

    pTxHeader->DLC    =    DLC;

    /*-2- 发送aData ---------------------------------------------*/

    while(HAL_CAN_AddTxMessage(hcan, pTxHeader, aData, &Tx_MailBox) != HAL_OK)

    {

        printf("TxMsg Failed!!");

        HAL_Delay();

    }

    printf("\nSend Tx Message Success!!Tx_Mail:%d", Tx_MailBox);

}




接收是用中断回调函数void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan)来接收信息，这个是个HAL库里的弱函数，要自己重写。




/*******************************************************************************

* Function Name  : HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback

* Description    : 消息接收回调函数

* Input          : hcan

* Output         : None

* Return         : None

****************************************************************************** */

void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan)

{

    uint8_t aRxData[], i;

    if(HAL_CAN_GetRxMessage(hcan, CAN_RX_FIFO0, &hCAN1_RxHeader, aRxData) == HAL_OK)

    {

        printf("\nGet Rx Message Success!!\nData:");

        for(i=; i<; i++)

            printf("%d", aRxData[i]);

    }

}




4.测试


　　本次测试用的CAN分析仪是周立功的CANalyst-II，上位机是CANTest，下面介绍一下怎么用。根据上面计算的波特率，设置为500K，然后点最后的一栏




　　单片机主函数程序如下：




int main(void)

{

  /* USER CODE BEGIN 1 */

    uint8_t key;

    uint8_t TxData[] = {0x11, 0x22, 0x33, 0x44, 0x55, 0x66, 0x77, 0x88};

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */

  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */

  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */

  MX_GPIO_Init();

  MX_CAN1_Init();

  MX_USART1_UART_Init();

  /* USER CODE BEGIN 2 */

    vApp_User_CAN_Configuration();

//    KEY_Init();                     //初始化按键

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */

  /* USER CODE BEGIN WHILE */

  while ()

  {

     vApp_User_CAN1_TxMessage(TxData, );

    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */

  }

  /* USER CODE END 3 */

}




测试结果如下：


发送：




接收：






　　
												


																

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