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 = 6;
  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 = {0};
  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, 0, 0);
    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                 = 0;
    pFilter->FilterIdLow                  = 0;
    pFilter->FilterMaskIdHigh         =    0;
    pFilter->FilterMaskIdLow             =    0;
    pFilter->FilterFIFOAssignment = CAN_FILTER_FIFO0;
    pFilter->FilterBank                     = 0;
    pFilter->FilterMode                     = CAN_FILTERMODE_IDMASK;
    pFilter->FilterScale                     = CAN_FILTERSCALE_32BIT;
    pFilter->FilterActivation         = ENABLE;
    pFilter->SlaveStartFilterBank = 0;
}

/*******************************************************************************
* 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(100);
    }
    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(100);
    }
    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[8], i;
    
    if(HAL_CAN_GetRxMessage(hcan, CAN_RX_FIFO0, &hCAN1_RxHeader, aRxData) == HAL_OK)
    {
        printf("\nGet Rx Message Success!!\nData:");
        for(i=0; i<8; 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[8] = {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 (1)
  {
     vApp_User_CAN1_TxMessage(TxData, 8);
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

 

 

 

 

 测试结果如下：

发送：

 

接收：