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1.前言
因此本章纯属入门内容,让读者看完之后能把CAN给通起来 因为我在学习过程中也查了很多资料,基本都是这里截个图,那里抄一点,有人把原子的教程搬上来拿到几百个收藏,然而这些教程都是可能给了某个型号单片机的代码,而没有通用型的文章,并且各种寄存器让人望而生畏,我在跑通几个板子时候特别难受,特此写下本文。 2.CAN简介 CAN的作用,大多依赖于他的优点,一个总线控制多个设备、速度快等,适用于汽车控制系统。其他资料网上已经有很多了,本节不再赘述。 3.预期结果 本次实验目的是让一个板子发送信息,另外两个板子可以接收信息。 发送方为:C8T6(中容量,后面简称小板) 接收方为:C8T6、ZET6(高容量,后面简称大板) 发送方小板发送8个字节数据,初始化8个字节的canbuffer整型数组,每次发送时候都把canbuffer[0]加1,这样能发送动态数据,像原子的can例程里面8个都变化,需要一个for循环,这里从简操作,改变一个数就可以了。 接收方,大板因为有屏幕,让接收的数字直接显示在屏幕上就可以了。小板通过DeBug调试查看接收缓存。 4.三个板子连接 我最初拿到小板发现他的can口有三个排针,以为需要接地,后来看到can相关文档发现只需要CANH、CANL连接就可以了。 CANH、CANL并接就可以了,不需要其他线,原理如下 最开始总是通信不成功,一直以为是接地什么的原因,后来两个小板通信成功直接把接地线剪掉发现没影响哈哈。 连接如下图(黄色线CANH、红色线CANL): 两个小板连线(中间黑线已断开) 大板(精英板子)连线 5.CAN初始化 查看中容量和大容量发现他们的can通信的GPIO口都是PA11、PA12,并且没有重映射,因此在初始化配置时候用一样的配置就可以了,就是直接把can.c和can.h直接复制过去。(所谓通用) 如下所示代码 u8 CAN_Mode_Init(u8 tsjw,u8 tbs2,u8 tbs1,u16 brp,u8 mode) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; CAN_InitTypeDef CAN_InitStructure; CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能PORTA时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1, ENABLE);//使能CAN1时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化IO GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化IO //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: mode:0,普通模式;1,回环模式; // //设置波特率 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_2tq CAN_SJW_3tq CAN_SJW_4tq CAN_InitStructure.CAN_BS1=tbs1; //Tbs1=tbs1+1个时间单位CAN_BS1_1tq ~CAN_BS1_16tq CAN_InitStructure.CAN_BS2=tbs2;//Tbs2=tbs2+1个时间单位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 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0; //过滤器0 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //32位 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;32位ID CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;//32位MASK CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000; 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 return 0; } 本节初始化只讲波特率相关,过滤器和CAN单元设置后面再来看看。 实际上只要波特率相同,can两边都有个120Ω的电阻就可以通信了,过滤器什么的是为了让通信更有效率。要不然其实可以在总线上接收方一直接收,发送方一直发送,这样的话can会接收所有的信息,这所有的信息最后还是要cpu来处理,会增加cpu的负担,占用CPU资源,can也就没有起多大作用了。 关于波特率,在原子的教程里面有个公式,我今天在这个波特率设置上卡了好一会儿。 这里给一个查看系统波特率的方法 RCC_ClocksTypeDef get_rcc_clock; //这行设置为全局变量 RCC_GetClocksFreq(&get_rcc_clock); //这行放在main函数初始化里面 调试时候就可以得到时钟频率了 从上图我们可以看到c8t6的CAN接口频率PCLK1为8M,zet6的CAN接口时钟频率为36M 根据上面的公式我们计算波特率让两个板子的CAN口波特率相等 36/(1+4+5)/9=8/(1+4+5)/2 CAN_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_4tq,CAN_BS1_5tq,9,0);//大板 CAN_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_4tq,CAN_BS1_5tq,2,0);//小板 如上面代码,把两个板子波特率设置相同就可以通信了。不过要注意这里好像不能设置为(1,1,1,9,0)这种,就是前面三个都不能是1,具体的我还不清楚,这里只说下成功经验,后续的在CAN通信下篇讲解。 本小节,主要是对CAN进行初始化,STM32F103系列可以直接用上面的代码,不同容量的芯片只要改一下波特率就可以了。至于其他的过滤器、邮箱报文什么的暂时不用管,我们要先跑通才能继续进行详细设置, 6.发送相关 发送主要是调用这一行代码,第一个参数是选哪个CAN口,有的芯片有两个CAN口,我们这里直接用CAN1就可以了,至于具体怎么发,我们后面再看。 CAN_Transmit(CAN1, &TxMessage) 代码如下,这个代码也是通用的,我的三个板子都可以用,不需要修改什么 u8 Can_Send_Msg(u8* msg,u8 len) { u16 i=0; u8 mbox; CanTxMsg TxMessage; TxMessage.StdId=0x13; // 标准标识符 TxMessage.ExtId=0x12; // 设置扩展标示符 TxMessage.IDE=CAN_Id_Standard; // 标准帧 TxMessage.RTR=CAN_RTR_Data; // 数据帧 TxMessage.DLC=len; // 要发送的数据长度 for(i=0; i 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; } 上面代码里面的变量 i 主要是用来发送给TxMessage.Data赋值用的 通过CAN_TransmitStatus(CAN1, mbox)==CAN_TxStatus_Failed来查看是否发送成功,查看库文件发现CAN发送状态有这几个,如果是Failed应该是还没发完,如果是OK应该就是发完了,具体的后面再看吧。 CanTxMsg是在固件库里面定义好的,我们直接拿来用就可以了,因此他一帧确实只能传输8个字节的信息,如果要传64个字节,分8次传输就可以了。至于后面的标识符ID怎么设置下节再来讨论。 7.接收相关 代码如下 CanRxMsg RxMessage; u8 Can_Receive_Msg(u8 *buf) { u32 i; 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<8; i++) buf=RxMessage.Data; return RxMessage.DLC; } 对了,上面的全局变量主要是用在接收方小板DeBug查看数据的 从下图可以看出,他的接收应该是硬件自动接收,总线上数据对了,标识符ID对了就直接存在接收邮箱里面,然后我们通过下面这个Pending判断有邮件过来就直接取出来 |
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8.代码逻辑
小板发送芯片:can初始化之后,在main函数的while里面一直发送数据 小板接收芯片:can初始化之后,在main函数的while里面调用上面的接收函数,然后存在一个接收数组里面,这个接收数组设置为全局变量,方便DeBug查看数组里面的内容。 大板接收芯片:can初始化后,在main函数的while里面一直调用接收函数,如果有收到数据就显示在屏幕上面。 9.效果如下 上图屏幕上面有些显示数据没有更改,只用看接收效果就可以了。 10.大板代码 屏幕相关代码本次就不发了,有需要的同学可以留言。 代码里面有些注释因为代码改了注释忘了改大家将就着看哈。。 大板main.c #include "led.h" #include "delay.h" #include "key.h" #include "sys.h" #include "lcd.h" #include "usart.h" #include "can.h" RCC_ClocksTypeDef get_rcc_clock; //这行设置为全局变量 u8 canbuf1[8]; int main(void) { u8 key; u8 i=0,t=0; u8 cnt=0; u8 canbuf[8]; u8 res; u8 mode=CAN_Mode_LoopBack;//CAN工作模式;CAN_Mode_Normal(0):普通模式,CAN_Mode_LoopBack(1):环回模式 RCC_GetClocksFreq(&get_rcc_clock); //这行放在main函数初始化里面,别放在while(1)里面 delay_init(); //延时函数初始化 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置中断优先级分组为组2:2位抢占优先级,2位响应优先级 uart_init(115200); //串口初始化为115200 LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口 LCD_Init(); //初始化LCD KEY_Init(); //按键初始化 CAN_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_4tq,CAN_BS1_5tq,9,0); POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色 LCD_ShowString(60,50,200,16,16,"DaJiaHao,WoShiCaiJi"); LCD_ShowString(60,70,200,16,16,"OOCSDN"); LCD_ShowString(60,90,200,16,16,"liu_endong@Copy"); LCD_ShowString(60,110,200,16,16,"2020/12/21"); LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"LoopBack Mode"); LCD_ShowString(60,150,200,16,16,"KEY0:Send WK_UP:Mode");//显示提示信息 POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色 LCD_ShowString(60,170,200,16,16,"Count:"); //显示当前计数值 LCD_ShowString(60,190,200,16,16,"Send Data:"); //提示发送的数据 LCD_ShowString(60,250,200,16,16,"Receive Data:"); //提示接收到的数据 while(1) { key=KEY_Scan(0); // if(key==KEY0_PRES)//KEY0按下,发送一次数据 if(0) { for(i=0; i<8; i++) { canbuf=cnt+i;//填充发送缓冲区 if(i<4)LCD_ShowxNum(60+i*32,210,canbuf,3,16,0X80); //显示数据 else LCD_ShowxNum(60+(i-4)*32,230,canbuf,3,16,0X80); //显示数据 } res=Can_Send_Msg(canbuf,8);//发送8个字节 if(res)LCD_ShowString(60+80,190,200,16,16,"Failed"); //提示发送失败 else LCD_ShowString(60+80,190,200,16,16,"OK "); //提示发送成功 } else if(key==WKUP_PRES)//WK_UP按下,改变CAN的工作模式 { mode=!mode; CAN_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_8tq,CAN_BS1_9tq,4,mode);//CAN普通模式初始化, 波特率500Kbps POINT_COLOR=RED;//设置字体为红色 if(mode==0)//普通模式,需要2个开发板 { LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"Nnormal Mode "); } else //回环模式,一个开发板就可以测试了. { LCD_ShowString(60,130,200,16,16,"LoopBack Mode"); } POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色 } key=Can_Receive_Msg(canbuf1); if(key)//接收到有数据 { LCD_Fill(60,270,130,310,WHITE);//清除之前的显示 for(i=0; i if(i<4)LCD_ShowxNum(60+i*32,270,canbuf1,3,16,0X80); //显示数据 else LCD_ShowxNum(60+(i-4)*32,290,canbuf1,3,16,0X80); //显示数据 } } t++; delay_ms(1000); if(1) { LED0=!LED0;//提示系统正在运行 t=0; cnt++; LCD_ShowxNum(60+48,170,cnt,3,16,0X80); //显示数据 } } } 大板can.c #include "can.h" #include "led.h" #include "delay.h" #include "usart.h" u8 CAN_Mode_Init(u8 tsjw,u8 tbs2,u8 tbs1,u16 brp,u8 mode) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; CAN_InitTypeDef CAN_InitStructure; CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能PORTA时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1, ENABLE);//使能CAN1时钟 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化IO GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//上拉输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//初始化IO //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: mode:0,普通模式;1,回环模式; // //设置波特率 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_2tq CAN_SJW_3tq CAN_SJW_4tq CAN_InitStructure.CAN_BS1=tbs1; //Tbs1=tbs1+1个时间单位CAN_BS1_1tq ~CAN_BS1_16tq CAN_InitStructure.CAN_BS2=tbs2;//Tbs2=tbs2+1个时间单位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 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0; //过滤器0 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //32位 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;32位ID CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;//32位MASK CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000; 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 return 0; } //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 Can_Send_Msg(u8* msg,u8 len) { u8 mbox; u16 i=0; CanTxMsg TxMessage; TxMessage.StdId=0x12; // 标准标识符 TxMessage.ExtId=0x12; // 设置扩展标示符 TxMessage.IDE=CAN_Id_Standard; // 标准帧 TxMessage.RTR=CAN_RTR_Data; // 数据帧 TxMessage.DLC=len; // 要发送的数据长度 for(i=0; i 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; CanRxMsg RxMessage; u8 Can_Receive_Msg(u8 *buf) { u32 i; 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<8; i++) buf=RxMessage.Data; return RxMessage.DLC; } 大板can.h #ifndef __CAN_H #define __CAN_H #include "sys.h" #define CAN_RX0_INT_ENABLE 0 //0,不使能;1,使能. u8 CAN_Mode_Init(u8 tsjw,u8 tbs2,u8 tbs1,u16 brp,u8 mode);//CAN初始化 u8 Can_Send_Msg(u8* msg,u8 len); //发送数据 u8 Can_Receive_Msg(u8 *buf); //接收数据 #endif 11.小板代码 can的代码是直接复制上面的文件 只有main函数有点区别 #include "stm32f10x.h" #include "delay.h" #include "led.h" #include "pwm.h" #include "usart.h" #include "timer.h" #include "can.h" u8 res; RCC_ClocksTypeDef get_rcc_clock; u8 canbuf1[8]= {0}; int main(void) { // SystemInit(); u8 a=0; u8 canbuf[8]= {a,1,2,3,4,5,6,7}; RCC_GetClocksFreq(&get_rcc_clock); delay_init(); ledInit(); uart_init(115200); TIM2_Int_Init(7199,999); TIM3_CH2_PWM_Init(899,0); CAN_Mode_Init(CAN_SJW_1tq,CAN_BS2_4tq,CAN_BS1_5tq,2,0); while(1) { canbuf[0]=a; a++; if(a==100) a=0; if(1) { Can_Receive_Msg(canbuf1); Can_Send_Msg(canbuf,8);//发送8个字节 } delay_ms(40); LED0=~LED0; } } |
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