详解CAN通讯实验的相关代码

　　本文主要详细介绍CAN通讯实验的相关代码，使用的开发板为正点原子探索者F4开发板，如有不足之处，还请各位业内大佬不吝赐教~
　　实验目的
　　使用CAN的两种通讯模式实现数据的收发。
　　通过使用串口调试助手显示收发的数据以及模式状态。
　　发送的数据内容为随机数，随机数为0-255的递增数。
　　按下KEY_RES实现CAN模式的切换。
　　按下KEY_1实现一次数据的收发。
　　LED闪烁指示程序正常运行。
　　硬件设计
　　首先查阅STM32F407ZGT6的芯片手册，了解到CAN通讯的收发引脚。在本实验中我们用到了PA11以及PA12作为CAN通讯的RX与TX功能。其余的UART，按键，LED灯均采用开发板上现成的，用户可以根据自己开发板的实际情况进行选择，此配置本文不做详细讲解。
　　使用跳线帽将PA11与CAN_RX连接，PA12与CAN_TX连接。
　　连接JLINK以及串口便于调试。
　　软件设计流程
　　CAN.c
　　初始化RCC时钟
　　初始化GPIO
　　引脚复用
　　初始化CAN相关结构体
　　配置过滤器
　　初始化中断（如果有使用到）
　　CAN的收发结构体设置CanTxMsg & CanRxMsg
　　main.c
　　调用相应外设初始化函数（LED，UART，KEY，中断，CAN）
　　编写相应的收发函数
　　代码详解
　　can.h
　　//CAN1接收RX0中断使能
　　#define CAN1_RX0_INT_ENABLE 0 //0，不使能;1，使能。
　　u8 CAN1_Mode_Init（u8 tsjw，u8 tbs2，u8 tbs1，u16 brp，u8 mode）; //CAN初始化
　　u8 CAN1_Send_Msg（u8* msg，u8 len）; //发送数据
　　u8 CAN1_Receive_Msg（u8 *buf）; //接收数据
　　#endif
　　can.c
　　CAN初始化函数。
　　//CAN初始化
　　//tsjw：重新同步跳跃时间单元。范围：CAN_SJW_1tq~ CAN_SJW_4tq
　　//tbs2：时间段2的时间单元。 范围：CAN_BS2_1tq~CAN_BS2_8tq;
　　//tbs1：时间段1的时间单元。 范围：CAN_BS1_1tq ~CAN_BS1_16tq
　　//brp ：波特率分频器。范围：1~1024; tq=（brp）*tpclk1
　　//波特率=Fpclk1/（（tbs1+1+tbs2+1+1）*brp）;
　　//mode:CAN_Mode_Normal，普通模式;CAN_Mode_LoopBack，回环模式;
　　//Fpclk1的时钟在初始化的时候设置为42M，如果设置CAN1_Mode_Init（CAN_SJW_1tq，CAN_BS2_6tq，CAN_BS1_7tq，6，CAN_Mode_LoopBack）;
　　//则波特率为：42M/（（6+7+1）*6）=500Kbps
　　//返回值：0，初始化OK;
　　// 其他，初始化失败;
　　u8 CAN1_Mode_Init（u8 tsjw，u8 tbs2，u8 tbs1，u16 brp，u8 mode）
　　{
　　//定义结构体变量
　　GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //GPIO初始化结构体
　　CAN_InitTypeDef CAN_InitStructure; //CAN初始化结构体
　　CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitStructure; //CAN过滤器结构体
　　//中断使能函数，如果说需要使用到中断了，在can.h的头文件中使能，那么该结构体生效。
　　#if CAN1_RX0_INT_ENABLE
　　NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
　　#endif
　　//使能相关时钟
　　RCC_AHB1PeriphClockCmd（RCC_AHB1Periph_GPIOA， ENABLE）; //使能GPIOA时钟
　　RCC_APB1PeriphClockCmd（RCC_APB1Periph_CAN1， ENABLE）; //使能CAN1时钟
　　//初始化GPIO
　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11| GPIO_Pin_12;
　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; //复用功能
　　GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
　　GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
　　GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
　　GPIO_Init（GPIOA， &GPIO_InitStructure）;//初始化PA11，PA12
　　//引脚复用映射配置
　　GPIO_PinAFConfig（GPIOA，GPIO_PinSource11，GPIO_AF_CAN1）; //GPIOA11复用为CAN1
　　GPIO_PinAFConfig（GPIOA，GPIO_PinSource12，GPIO_AF_CAN1）; //GPIOA12复用为CAN1
　　//CAN单元设置
　　CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE; //非时间触发通信模式
　　CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE; //软件自动离线管理
　　CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE; //睡眠模式通过软件唤醒（清除CAN-》MCR的SLEEP位）
　　CAN_InitStructure.CAN_NART=ENABLE; //禁止报文自动传送
　　CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE; //报文不锁定，新的覆盖旧的
　　CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE; //优先级由报文标识符决定
　　CAN_InitStructure.CAN_Mode= mode; //模式设置
　　CAN_InitStructure.CAN_SJW=tsjw; //重新同步跳跃宽度（Tsjw）为tsjw+1个时间单位 CAN_SJW_1tq~CAN_SJW_4tq
　　CAN_InitStructure.CAN_BS1=tbs1; //Tbs1范围CAN_BS1_1tq ~CAN_BS1_16tq
　　CAN_InitStructure.CAN_BS2=tbs2; //Tbs2范围CAN_BS2_1tq ~ CAN_BS2_8tq
　　CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=brp; //分频系数（Fdiv）为brp+1
　　CAN_Init（CAN1， &CAN_InitStructure）; // 初始化CAN1
　　//配置过滤器
　　CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0; //过滤器0
　　CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask; //设置过滤器模式，掩码模式
　　CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //32位
　　CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000; //32位ID（高）
　　CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000; //32位ID（低）
　　CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000; //32位MASK（高）
　　CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000; //32位MASK（低）
　　CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0; //过滤器0关联到FIFO0
　　CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE; //激活过滤器0
　　CAN_FilterInit（&CAN_FilterInitStructure）; //滤波器初始化
　　//中断初始化函数，如果说需要使用到中断了，在can.h的头文件中使能，那么该初始化结构体生效。
　　#if CAN1_RX0_INT_ENABLE
　　CAN_ITConfig（CAN1，CAN_IT_FMP0，ENABLE）;//FIFO0消息挂号中断允许。
　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = CAN1_RX0_IRQn;
　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; // 主优先级为1
　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 次优先级为0
　　NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
　　NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）;
　　#endif
　　return 0;
　　}
　　中断服务函数，同样，如果使用也是需要在头文件中使能。功能也是一样的，通过使用中断来接收发送的数据。
　　#if CAN1_RX0_INT_ENABLE //使能RX0中断
　　//中断服务函数
　　void CAN1_RX0_IRQHandler（void）
　　{
　　CanRxMsg RxMessage;
　　int i=0;
　　CAN_Receive（CAN1， 0， &RxMessage）;
　　for（i=0;i《8;i++）
　　printf（“rxbuf［%d］：%drn”，i，RxMessage.Data［i］）;
　　}
　　#endif
　　CAN发送函数：CAN1_Send_Msg
　　//can发送一组数据（固定格式：ID为0X12，标准帧，数据帧）
　　//len：数据长度（最大为8）
　　//msg：数据指针，最大为8个字节。
　　//返回值：0，成功;
　　// 其他，失败;
　　u8 CAN1_Send_Msg（u8* msg，u8 len）
　　{
　　u8 mbox;
　　u16 i=0;
　　CanTxMsg TxMessage;
　　TxMessage.StdId=0x12; // 标准标识符为0
　　TxMessage.ExtId=0x12; // 设置扩展标示符（29位）
　　TxMessage.IDE=0; // 使用扩展标识符
　　TxMessage.RTR=0; // 消息类型为数据帧，一帧8位
　　TxMessage.DLC=len; // 发送两帧信息
　　for（i=0;i《len;i++）
　　TxMessage.Data［i］=msg［i］; // 第一帧信息
　　mbox= CAN_Transmit（CAN1， &TxMessage）;
　　i=0;
　　while（（CAN_TransmitStatus（CAN1， mbox）==CAN_TxStatus_Failed）&&（i《0XFFF））i++; //等待发送结束
　　if（i》=0XFFF）return 1;
　　return 0;
　　}
　　CAN接收函数：CAN1_Receive_Msg
　　//can口接收数据查询
　　//buf：数据缓存区;
　　//返回值：0，无数据被收到;
　　// 其他，接收的数据长度;
　　u8 CAN1_Receive_Msg（u8 *buf）
　　{
　　u32 i;
　　CanRxMsg RxMessage;
　　if（ CAN_MessagePending（CAN1，CAN_FIFO0）==0）return 0; //没有接收到数据，直接退出
　　CAN_Receive（CAN1， CAN_FIFO0， &RxMessage）; //读取数据
　　for（i=0;i《RxMessage.DLC;i++）
　　buf［i］=RxMessage.Data［i］;
　　return RxMessage.DLC;
　　}
　　main.c
　　主函数
　　int main（void）
　　{
　　u8 key;
　　u8 i=0，t=0;
　　u8 cnt=0;
　　u8 canbuf［8］;
　　u8 res;
　　u8 mode=1; //CAN工作模式;0，普通模式;1，环回模式
　　NVIC_PriorityGroupConfig（NVIC_PriorityGroup_2）; //设置系统中断优先级分组2
　　delay_init（168）; //初始化延时函数
　　uart_init（115200）; //初始化串口波特率为115200
　　LED_Init（）; //初始化LED
　　LCD_Init（）; //LCD初始化
　　KEY_Init（）; //按键初始化
　　CAN1_Mode_Init（CAN_SJW_1tq，CAN_BS2_6tq，CAN_BS1_7tq，6，CAN_Mode_LoopBack）;//CAN初始化环回模式，波特率500Kbps
　　while（1）
　　{
　　key=KEY_Scan（0）;
　　if（key==KEY0_PRES） //KEY0按下，发送一次数据
　　{
　　for（i=0;i《8;i++）
　　{
　　canbuf［i］=cnt+i; //填充发送缓冲区
　　if（i《4）
　　{
　　printf（“rnSend Data［%d］： ”，i）;
　　printf（“ %d ”，canbuf［i］）;
　　}
　　else
　　{
　　printf（“rnSend Data［%d］： ”，i）;
　　printf（“ %d ”，canbuf［i］）;
　　}
　　}
　　res=CAN1_Send_Msg（canbuf，8）; //发送8个字节
　　if（res）
　　{
　　printf（“rSend Data： Failed”）;
　　printf（“r=======================”）;
　　}
　　else
　　{
　　printf（“rSend Data： OK”）;
　　printf（“r=======================”）;
　　}
　　}
　　else if（key==WKUP_PRES） //WK_UP按下，改变CAN的工作模式
　　{
　　mode=！mode;
　　CAN1_Mode_Init（CAN_SJW_1tq，CAN_BS2_6tq，CAN_BS1_7tq，6，mode）; //CAN普通模式初始化，普通模式，波特率500Kbps
　　if（mode==0） //普通模式，需要2个开发板
　　{
　　printf（“r=======================”）;
　　printf（“nrMODE： Nnormal Mode ”）;
　　printf（“r=======================”）;
　　}
　　else //回环模式，一个开发板就可以测试了。
　　{
　　printf（“r=======================”）;
　　printf（“nrMODE： LoopBack Mode”）;
　　printf（“r=======================”）;
　　}
　　POINT_COLOR=BLUE; //设置字体为蓝色
　　}
　　key=CAN1_Receive_Msg（canbuf）;
　　if（key） //接收到有数据
　　{
　　printf（“r=/=/=/=/=/=/=/=/=/=/=/=”）;
　　for（i=0;i《key;i++）
　　{
　　if（i《4）
　　{
　　printf（“rnReceive Data［%d］： ”，i）;
　　printf（“ %d ”，canbuf［i］）;
　　}
　　else
　　{
　　printf（“rnReceive Data［%d］： ”，i）;
　　printf（“ %d ”，canbuf［i］）;
　　}
　　}
　　printf（“r=/=/=/=/=/=/=/=/=/=/=/=”）;
　　}
　　t++;
　　delay_ms（10）;
　　if（t==20）
　　{
　　LED0=！LED0; //提示系统正在运行
　　t=0;
　　cnt++;
　　printf（“n %d ”，cnt）;
　　}
　　}
　　}
　　效果展示
　　普通模式
　　计数器0-255进行计数，按下wak_up按键切换成normal模式，按下key0，实现一次数据的发送，如下图所示。
　　
　　由于只有单机发送因此是无法接收到信息的。
　　回环模式：
　　计数器0-255进行计数，按下wak_up按键切换成loop模式，按下key0，实现一次数据的发送与接收，如下图所示。