玩轉(zhuǎn)先楫CANFD外設(shè)系列之二：CAN外設(shè)的接收過濾器詳解

一、背景

在實(shí)際應(yīng)用中，CAN總線上的數(shù)據(jù)，對于某些CAN節(jié)點(diǎn)來說，可能需要的數(shù)據(jù)并不多，希望收到的數(shù)據(jù)是自己關(guān)心的即可，不必要的數(shù)據(jù)過濾同時(shí)也可以減少中斷的次數(shù)，減輕CPU負(fù)荷，也可以節(jié)省數(shù)據(jù)記錄設(shè)備中的存儲空間。

從上篇文章《[玩轉(zhuǎn)先楫CANFD外設(shè)系列之一]輕松搞起CANFD》中可知道，先楫的CANFD包括了CAN和MCAN。其中HPM6700/HPM6400/HPM6300系列產(chǎn)品用的是CAN，而HPM6200系列使用的是MCAN。本文統(tǒng)稱HPM6700/HPM6400/HPM6300系列產(chǎn)品的CANFD為CAN。

本文闡述CAN外設(shè)，MCAN外設(shè)不在本文闡述范圍內(nèi)。

CAN有16組獨(dú)立的篩選器，并沒有所謂的列表和掩碼模式的過濾器組。每個(gè)篩選器都是獨(dú)立，只要任意一組的篩濾器器滿足條件則能被接收。配置也極其簡單，只需要配置ID CODE和對應(yīng)的匹配MASK位等寄存器則照樣可以實(shí)現(xiàn)所謂的列表和掩碼方式。

二、實(shí)現(xiàn)流程

對于篩選器來說，CAN可操作的寄存器很少，只需要三個(gè)寄存器即可實(shí)現(xiàn)篩選ID的效果。分別對應(yīng)的名稱是ACF_XXX后綴。

（一）ID篩選

寄存器上主要操作ACFCTRL和ACF的CODE_MASK位（一共有29位，滿足標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀）。

接收匹配MASK的位基于IDCODE來進(jìn)行匹配。選擇哪個(gè)篩選器通過ACFCTRL寄存器的ACFADR配置，一共4bit，也就是16個(gè)篩選器。

在can_set_filter這個(gè)API中，對于篩選器的選擇，可以這么參考。

由于IDCODE和MASK共用一個(gè)寄存器也就是ACF的CODE_MASK，在配置的時(shí)候需要選擇的是IDCODE還是MASK。這里需要用到ACFCTRL的SELMASK位。然后依次進(jìn)行對CODE_MASK賦值。

需要注意的是：

在CAN外設(shè)當(dāng)中，當(dāng)MASK對應(yīng)的位為0的時(shí)候，必須于IDCODE對應(yīng)的位進(jìn)行匹配比較，當(dāng)為1的時(shí)候則忽視。

同樣在can_set_filter這個(gè)API也是這么操作。

需要注意的是：IDCODE和MASK的時(shí)候，必須是在CAN復(fù)位模式下才能設(shè)置。

在can的sample當(dāng)中，注釋也特別提醒。

（二）標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀篩選

每個(gè)篩選器還可以對標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀進(jìn)行篩選，主要是通過ACF寄存器的AIDEE和AIDE位進(jìn)行配置。

這里描述的大概可以這樣理解：

AIDEE=0AIDE=x(不關(guān)心)接收標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀

AIDEE=1 AIDE=0 只接收標(biāo)準(zhǔn)幀

AIDEE=1 AIDE=1 只接收擴(kuò)展幀

在can_set_filter這個(gè)API中，也是通過判斷can_filter_id_mode_t枚舉進(jìn)行判斷篩選。

（三）篩選器組的啟用和禁用

在手冊中，每個(gè)篩選器都可以單獨(dú)啟用和禁用。主要通過ACF_EN配置。

（四）實(shí)現(xiàn)列表和掩碼模式效果

從上面的配置可知道：

列表模式：

IDCODE配置為需要接收的ID號，MASK配置為0，那么該篩選器就可以實(shí)現(xiàn)只接收一個(gè)ID的列表方式，比如：

標(biāo)準(zhǔn)幀下，IDCODE=0x21,MASK=0(全部比較)。那么該篩選器只能篩選ID為0x21這個(gè)ID。

掩碼模式：

DCODE配置為需要接收的ID號，MASK配置需要比較的位，那么該篩選器就可以實(shí)現(xiàn)只接收一個(gè)ID的掩碼方式，比如：

標(biāo)準(zhǔn)幀下，IDCODE=0x100，MASK=0x700。需要匹配的位是第十位到第八位，其他的位都不做關(guān)心，那么接收的ID范圍就是0x100~0x1ff

三、代碼實(shí)現(xiàn)

在hpm_sdk的can這個(gè)sample當(dāng)中，有個(gè)測試項(xiàng)目就是篩選器測試，對應(yīng)的是board_can_filter_test這個(gè)函數(shù)。這里使用的是內(nèi)部環(huán)回模式，可以不用接外置PHY即可測試。

在函數(shù)的開頭注釋就說到兩個(gè)注意點(diǎn)，開發(fā)者在開發(fā)的時(shí)候需要注意。

1、CAN的篩選器只能在CAN復(fù)位模式下配置，建議使用can_init這個(gè)API，通過傳參代入篩選器參數(shù)，can_init這個(gè)API自動處理。否則需要需要調(diào)用can_set_filter這個(gè)API，則需要先調(diào)用can_reset進(jìn)行復(fù)位。這時(shí)候也同樣需要重新設(shè)置下波特率。

2、can_filter_config_t結(jié)構(gòu)體的mask成員，1代表在IDCODE對應(yīng)的位忽視，0代表該位將于IDCODE比較匹配。

這個(gè)測試同樣實(shí)現(xiàn)了類似所謂掩碼模式和列表模式。

掩碼模式：

log可以看到：

列表模式：

在sample當(dāng)中，16個(gè)篩選器的mask都設(shè)置為0，也就是必須與idcode的所有位匹配才接收。

同樣也是發(fā)送ID為0~2048的2048個(gè)消息幀，應(yīng)該只能收到16個(gè)ID幀。分別是以下

四、總結(jié)

1、HPM6700/HPM6400/HPM6300系列產(chǎn)品的CAN長達(dá)16個(gè)過濾組，如果需要更多的過濾組，可以選擇HPM6200等是MCAN外設(shè)，比如hpm6200的MCAN，標(biāo)準(zhǔn)幀可以達(dá)到128個(gè)過濾組。

2、HPM6700/HPM6400/HPM6300系列產(chǎn)品的CAN過濾組設(shè)置相對簡單易用。

3、HPM6700/HPM6400/HPM6300系列產(chǎn)品的CAN過濾組的IDCODE和MASK只能在CAN復(fù)位模式下配置。建議每次配置過濾組直接調(diào)用can_init這個(gè)API。