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《STM32从零开始学习历程》——CAN通讯代码详解

作者:互联网

《STM32从零开始学习历程》@EnzoReventon

CAN通讯代码详解

相关链接:

《STM32从零开始学习历程》——CAN通讯协议物理层
CAN-bus规范 V2.0版本
CAN总线入门
周立功-CAN协议中文版

参考资料:
[野火EmbedFire]《STM32库开发实战指南——基于野火霸天虎开发板》
[正点原子]STM32F4开发指南-库函数版本_V1.2
[ST]《STM32F4xx中文参考手册》
CAN-bus规范 V2.0版本
CAN总线入门
周立功-CAN协议中文版

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前一段时间由于学校事务繁忙断更了一段时间 ,大家谅解,后续会继续将学习笔记分享~

上文《《STM32从零开始学习历程》——CAN相关结构体》中我们已经详细的介绍了CAN通讯所要使用到的相关结构体,本文在此就不做一一赘述了。
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

  1. 使用CAN的两种通讯模式实现数据的收发。
  2. 通过使用串口调试助手显示收发的数据以及模式状态。
  3. 发送的数据内容为随机数,随机数为0-255的递增数。
  4. 按下KEY_RES实现CAN模式的切换。
  5. 按下KEY_1实现一次数据的收发。
  6. LED闪烁指示程序正常运行。

硬件设计

  1. 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。

  2. 使用跳线帽将PA11与CAN_RX连接,PA12与CAN_TX连接。如下图所示。
    在这里插入图片描述

  3. 连接JLINK以及串口便于调试。

软件设计流程

  1. CAN.c
  1. main.c

代码详解

  1. 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
  1. can.c
//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;
}   
#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]:%d\r\n",i,RxMessage.Data[i]);
}
#endif
//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;	
}
  1. 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("\r\nSend Data[%d]:  ",i);
					printf(" %d ",canbuf[i]);
				}
				else 
				{
					printf("\r\nSend 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("\n\rMODE: Nnormal Mode ");	 
				printf("\r=======================");
			}
			else 									//回环模式,一个开发板就可以测试了.
			{
				printf("\r=======================");
				printf("\n\rMODE: 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("\r\nReceive Data[%d]:  ",i);
				printf(" %d ",canbuf[i]);
				}
				else 
				{	
				printf("\r\nReceive 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

  1. 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。在这里插入图片描述
    由于只有单机发送因此是无法接收到信息的。
  2. 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。
    在这里插入图片描述

标签:初始化,u8,printf,STM32,从零开始,InitStructure,CAN1,GPIO,详解
来源: https://blog.csdn.net/qq_33693310/article/details/116884820