在STM32H743芯片上實(shí)現(xiàn)CAN通信的步驟

1. 摘要

本篇筆記主要介紹，在STM32H743芯片上實(shí)現(xiàn)CAN通信，封裝為BSP驅(qū)動(dòng)，為之后實(shí)現(xiàn)CAN的高層通信打下基礎(chǔ)。

2. 準(zhǔn)備工作

1， IAR 8.32.1

2， STM32Cube_FW_H7_V1.6.0

3. 簡(jiǎn)介

STM32H743的控制器局域網(wǎng)絡(luò) (CAN) 子系統(tǒng)由兩個(gè) CAN 模塊、一個(gè)共享消息 RAM 存儲(chǔ)器和一個(gè)時(shí)鐘校準(zhǔn)單元組成。關(guān)于這四個(gè)組成部分的基址，請(qǐng)參見(jiàn)存儲(chǔ)器映射。兩個(gè) CAN 模塊（FDCAN1 和 FDCAN2）均符合 ISO 11898-1: 2015（CAN 協(xié)議規(guī)范第 2.0 版A、 B 部分）和 CAN FD 協(xié)議規(guī)范第 1.0 版。此外，第一個(gè) CAN 模塊 FDCAN1 支持 ISO 11898-4 中規(guī)定的時(shí)間觸發(fā) CAN (TTCAN)，包括事件同步時(shí)間觸發(fā)通信、全局系統(tǒng)時(shí)間和時(shí)鐘漂移補(bǔ)償。FDCAN1 還額外包含專供時(shí)間觸發(fā)功能使用的寄存器。CAN FD 選項(xiàng)可與事件觸發(fā)和時(shí)間觸發(fā) CAN 通信一起使用。10 KB 的消息 RAM 存儲(chǔ)器可實(shí)現(xiàn)過(guò)濾器、接收 FIFO、接收緩沖區(qū)、發(fā)送事件 FIFO、發(fā)送緩沖器（ TTCAN 觸發(fā)）功能。該消息 RAM 在 FDCAN1 和 FDCAN2 模塊之間共用。通用時(shí)鐘校準(zhǔn)單元是可選的。通過(guò)評(píng)估 FDCAN1 接收到的 CAN 消息，該單元可基于 HSI 內(nèi)部 RC 振蕩器和 PLL 為 FDCAN1 和 FDCAN2 生成經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的時(shí)鐘。

CAN 框圖

CAN的底層大部分ST已經(jīng)在HAL庫(kù)里面封裝好，如果你細(xì)看HAL源碼，搞懂這張圖，H743的CAN 你基本上就沒(méi)有問(wèn)題了，在結(jié)合HAL庫(kù)的學(xué)習(xí)。

4. 驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)

良好的驅(qū)動(dòng)封裝，可以方便應(yīng)用開(kāi)發(fā)，并且可以容易移植到其他項(xiàng)目，代碼重用率高，所以數(shù)據(jù)和接口是你不得不考慮的問(wèn)題，怎么樣方便的實(shí)現(xiàn)，還要通用易用。

4.1 數(shù)據(jù)封裝

首先根據(jù)stm32h7xx_hal_fdcan.h文件我們來(lái)封裝兩個(gè)個(gè)結(jié)構(gòu)體，方便后面軟件實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)，可以新建bsp_can.c和bsp_can.h, 在頭文件中封裝結(jié)構(gòu)體定義。

在.c文件中定義封裝一些變量，這些變量數(shù)組也是通用，在多款產(chǎn)品中都采用，大家也可以參照。

可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)CAN口驅(qū)動(dòng)。如果只有一個(gè)CAN口，將CAN_PORTS宏定義為1，幾個(gè)就定義為幾。

這個(gè)封裝大家可以記著，我在多款器件上都是這么封裝的，之前在NXP的KE06, KEA, KV46, K64等系列，在ST的F103, F446， H743等等CAN通信都采用這種封裝BSP驅(qū)動(dòng)。

4.2 初始化

參考官方的例程，根據(jù)自己的硬件去實(shí)現(xiàn)，做相應(yīng)修改。例程中只使能了接收中斷，我們一般發(fā)送也要采用中斷，所以也要開(kāi)發(fā)送中斷，根據(jù)實(shí)際可能還需要添加濾波，配置緩沖等。

配置時(shí)鐘管腳，中斷。

4.3 中斷回調(diào)函數(shù)

最主要的就是接收和發(fā)送的回調(diào)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，首先來(lái)看接收中斷回調(diào)函數(shù)。

發(fā)送完成回調(diào)函數(shù)

4.4 測(cè)試代碼

在freeRTOS下建立一個(gè)CAN通信的簡(jiǎn)單測(cè)試任務(wù)，實(shí)現(xiàn)收到什么在發(fā)送出去。

在10ms的任務(wù)里去調(diào)用這個(gè)測(cè)試函數(shù)，實(shí)現(xiàn)收發(fā)測(cè)試。

測(cè)試的可以這樣寫(xiě)，正式的我們需要解析收到的內(nèi)容，并且重新組織發(fā)送的幀，這些解析和重組我們將會(huì)在高層的協(xié)議驅(qū)動(dòng)文件中實(shí)現(xiàn)，有了這個(gè)驅(qū)動(dòng)就可以實(shí)現(xiàn)CANopen， J1939， DeviceNet等CAN的高層協(xié)議了。

5. 測(cè)試

測(cè)試，擴(kuò)展幀，500k 位速率，發(fā)送數(shù)據(jù) aa，01，02，03，04，05，06，bb。板卡收到電腦發(fā)送的數(shù)據(jù)后，回送給電腦。發(fā)送100000次， 10ms一次。使用USB-CAN連接到電腦端測(cè)試。

至此我們的CAN通信BSP驅(qū)動(dòng)封裝就驗(yàn)證完成，可以輕松移植到其他板卡上。關(guān)注我，為您帶來(lái)更多精彩內(nèi)容