STMicroelectronics 系列：STM32F7 系列_（18）.STM32F2系列CAN总线.docxVIP

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STM32F2系列CAN总线

1.CAN总线概述

CAN（ControllerAreaNetwork）总线是一种用于实时应用的多主总线通信协议，广泛应用于汽车、工业自动化和嵌入式系统中。CAN总线的主要特点是：

多主模式：总线上任意节点均可主动发送信息，不会因为节点增加而降低网络传输效率。

非破坏性仲裁：多个节点同时发送信息时，优先级高的节点可以继续发送。

错误检测机制：具有强大的错误检测和处理能力，确保数据传输的可靠性。

高速传输：支持高达1Mbps的传输速率。

灵活的数据结构：支持多种数据帧格式，适用于不同的通信需求。

1.1CAN总线的物理层

CAN总线的物理层通常使用差分信号传输，通过两条线（CAN_H和CAN_L）实现信号的发送和接收。这两条线在逻辑上表示为：

显性状态：两条线之间的电压差为2V，表示逻辑0。

隐性状态：两条线之间的电压差为0V，表示逻辑1。

物理层的典型标准包括ISO11898（高速CAN）和ISO11519（低速CAN）。

1.2CAN总线的数据帧格式

CAN总线的数据帧主要分为标准帧和扩展帧两种格式。标准帧的ID长度为11位，扩展帧的ID长度为29位。数据帧的结构如下：

标准帧：

帧起始：1位，表示数据帧的开始。

仲裁段：包括11位的标识符（ID）和远程传输请求位（RTR）。

控制段：包括6位的数据长度码（DLC）。

数据段：0-8个字节的数据。

CRC段：循环冗余校验码，用于检测数据传输错误。

应答段：用于接收节点确认接收到数据。

帧结束：7位，表示数据帧的结束。

扩展帧：

帧起始：1位，表示数据帧的开始。

仲裁段：包括29位的标识符（ID）和远程传输请求位（RTR）。

控制段：包括6位的数据长度码（DLC）。

数据段：0-8个字节的数据。

CRC段：循环冗余校验码，用于检测数据传输错误。

应答段：用于接收节点确认接收到数据。

帧结束：7位，表示数据帧的结束。

2.STM32F2系列中的CAN控制器

STM32F2系列微控制器集成了一个或多个CAN控制器，支持CAN2.0B协议。这些控制器具有以下特点：

双CAN控制器：部分型号如STM32F207集成两个CAN控制器，支持同时连接两个独立的CAN网络。

灵活的波特率设置：支持多种波特率设置，最高可达1Mbps。

多种操作模式：包括正常模式、环回模式、静默模式和环回静默模式。

丰富的中断和DMA支持：支持多种中断类型和DMA传输，提高数据处理效率。

强大的过滤器功能：支持32个可编程过滤器，用于接收特定ID的数据帧。

2.1CAN控制器的配置

在STM32F2系列中，CAN控制器的配置主要包括以下几个步骤：

初始化CAN控制器：设置波特率、操作模式等参数。

配置过滤器：设置接收数据帧的过滤条件。

启用中断：设置中断类型，如接收中断、发送中断等。

数据传输：发送和接收数据帧。

2.1.1初始化CAN控制器

初始化CAN控制器需要配置以下寄存器：

CAN_MCR（CAN主控制寄存器）：设置CAN控制器的工作模式。

CAN_BTR（CAN波特率寄存器）：设置CAN总线的波特率。

CAN_FMR（CAN过滤器主寄存器）：设置过滤器模式。

CAN_FA1R（CAN过滤器激活寄存器）：启用过滤器。

#includestm32f2xx_hal.h

//CAN初始化结构体

CAN_HandleTypeDefhcan;

//CAN初始化函数

voidCAN_Init(void){

//CAN初始化结构体

CAN_InitTypeDefsCAN_Init;

CAN_FilterConfTypeDefsCAN_FilterConfig;

//使能CAN时钟

__HAL_RCC_CAN1_CLK_ENABLE();

//配置CAN

hcan.Instance=CAN1;

hcan.Init.TimeTriggeredMode=DISABLE;

hcan.Init.AutoBusOff=DISABLE;

hcan.Init.AutoWakeUp=DISABLE;

hcan.Init.AutoRetransmission=DISABLE;

hcan.Init.ReceiveFifoLocked=DISABLE;

hcan.Init.TransmitFifoPriority=DISABLE;

sCAN_Init.TimeSeg1=CAN_BTSEG1_13TQ;

sCAN_Init.Ti