STM32F103xx bxCAN(Basic Extended CAN) 濾波機(jī)制

一、背景最近一個(gè)項(xiàng)目需要使用STM32F103xx實(shí)現(xiàn)CAN通信，而CAN總線(xiàn)的消息濾波在各個(gè)MCU上有不同機(jī)制，譬如，SJA1000為標(biāo)識(shí)符位屏蔽濾波機(jī)制，NXP的LPC17xx系列為標(biāo)識(shí)符列表查詢(xún)機(jī)制等等，本篇就STM32F103xx的濾波機(jī)制做個(gè)簡(jiǎn)述。注：軟件上使用的是ST提供的庫(kù)函數(shù)。二、正文STM32F103xx在濾波這方面確實(shí)很贊，同時(shí)集成了標(biāo)識(shí)符位屏蔽濾波機(jī)制和標(biāo)識(shí)符列表查詢(xún)機(jī)制。--->標(biāo)識(shí)符位屏蔽濾波機(jī)制：該機(jī)制既是對(duì)標(biāo)識(shí)符相應(yīng)位進(jìn)行屏蔽，而實(shí)現(xiàn)該功能需要兩個(gè)寄存器，一個(gè)是標(biāo)識(shí)符寄存器，一個(gè)是標(biāo)識(shí)符屏蔽寄存器。以11位CAN標(biāo)準(zhǔn)幀ID為例，若標(biāo)識(shí)符屏蔽寄存器對(duì)應(yīng)第"0"位為"0"，則接收到的信息ID的第"0"位不論是"0"或者"1"均可被通過(guò)驗(yàn)收。若標(biāo)識(shí)符屏蔽寄存器對(duì)應(yīng)第"0"位為"1"，則接收到的信息ID的第"0"位一定要和標(biāo)識(shí)符寄存器的第"0"位相同才可被驗(yàn)收。按此種法則，若接收到的信息ID與全部標(biāo)識(shí)符屏蔽寄存器為"1"的位所對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)符寄存器一致，則信息被接收，同時(shí)產(chǎn)生接收中斷。--->標(biāo)識(shí)符列表查詢(xún)機(jī)制該機(jī)制既是對(duì)接收到的標(biāo)識(shí)符進(jìn)行比對(duì)查詢(xún)，而實(shí)現(xiàn)該功能僅需要一個(gè)寄存器，該寄存器保存的則是需要驗(yàn)收的標(biāo)識(shí)符。同樣，以11位CAN標(biāo)準(zhǔn)幀ID為例，在標(biāo)識(shí)符寄存器中保存了幾個(gè)信息ID，當(dāng)從CAN總線(xiàn)上接收到信息后，CAN硬件會(huì)將該信息ID與標(biāo)識(shí)符寄存器中的信息ID進(jìn)行比對(duì)，若相同，則被驗(yàn)收，產(chǎn)生接收中斷，若比對(duì)失敗，則該信息被丟棄，說(shuō)明不是CPU需要的信息。按照以上的介紹，我們則可總結(jié)：--->若是需要精確驗(yàn)收幾個(gè)信息，則使用標(biāo)識(shí)符列表查詢(xún)機(jī)制；--->若是需要驗(yàn)收一組信息，則使用標(biāo)識(shí)符位屏蔽機(jī)制。說(shuō)完了這兩種濾波機(jī)制的遠(yuǎn)離，言歸正傳，STM32F103xx在非互聯(lián)產(chǎn)品中，有14個(gè)位寬可調(diào)（16位/32位）的過(guò)濾器組，——至于什么是位寬，稍后再做解釋——，每組過(guò)濾器由2個(gè)32位寬的寄存器組成（CAN_FxR0,CAN_FxR1)。過(guò)濾器組織框架圖如下表：

如圖所示，過(guò)濾器可根據(jù)FSCx位，選擇為32位位寬模式或者16位位寬模式；然后根據(jù)FBMx來(lái)決定使用標(biāo)識(shí)符位屏蔽模式還是標(biāo)識(shí)符列表查詢(xún)模式。(x代表是第幾組過(guò)濾器)--->當(dāng)為32位位寬，標(biāo)識(shí)符屏蔽模式時(shí)，CAN_FxR1寄存器保存的是標(biāo)識(shí)符，CAN_FxR2寄存器保存的是對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)符屏蔽位。注意，若是只需過(guò)濾標(biāo)準(zhǔn)幀，則CAN_FxR1的IDE位為1（標(biāo)準(zhǔn)幀），CAN_FxR2位為1（表示IDE位必須要為1，也即必須為標(biāo)準(zhǔn)幀）。標(biāo)準(zhǔn)幀標(biāo)識(shí)符，以及其標(biāo)準(zhǔn)幀屏蔽位保存的位置均應(yīng)該在這兩個(gè)寄存器的最高11位！--->當(dāng)為32位位寬，標(biāo)識(shí)符列表模式時(shí)，CAN_FxR1寄存器保存的是第一組標(biāo)識(shí)符，CAN_FxR2寄存器保存的是第二組標(biāo)識(shí)符位--->當(dāng)為16位位寬，標(biāo)識(shí)符屏蔽模式時(shí)，CAN_FxR1寄存器低16位保存的是第一組標(biāo)識(shí)符，高16位保存的是第一組標(biāo)識(shí)符屏蔽位；CAN_FxR2寄存器低16位保存的是第二組標(biāo)識(shí)符，高16位保存的是第二組標(biāo)識(shí)符屏蔽位。--->當(dāng)為16位位寬，標(biāo)識(shí)符列表模式時(shí)，CAN_FxR1寄存器低16位保存的是第一組標(biāo)識(shí)符，高16位保存的是第二組標(biāo)識(shí)符；CAN_FxR2寄存器低16位保存的是第三組標(biāo)識(shí)符，高16位保存的是第四組標(biāo)識(shí)符。注：由于擴(kuò)展幀有29位，所有若是需要過(guò)濾擴(kuò)展幀信息，則必須使用32位位寬模式。就庫(kù)函數(shù)設(shè)置濾波來(lái)做個(gè)示例：voidCAN_FilterInit(CAN_FilterInitTypeDef*CAN_FilterInitStruct);該庫(kù)函數(shù)既是ST官方提供，根據(jù)結(jié)構(gòu)體CAN_FilterInitStruct來(lái)設(shè)置CAN濾波，該結(jié)構(gòu)體格式如下，typedefstruct{/*此處不要被"uint16_tCAN_FilterMaskIdHigh"這個(gè)名稱(chēng)給迷惑了，*當(dāng)過(guò)濾器工作在標(biāo)識(shí)符屏蔽位模式時(shí)，這個(gè)名稱(chēng)很符合其意義。*但當(dāng)過(guò)濾器工作在標(biāo)識(shí)符列表模式時(shí)，這個(gè)變量則是保存第二組標(biāo)識(shí)符！*///對(duì)應(yīng)CAN_FxR1高16位uint16_tCAN_FilterIdHigh;//對(duì)應(yīng)CAN_FxR1低16位uint16_tCAN_FilterIdLow;//對(duì)應(yīng)CAN_FxR2高16位uint16_tCAN_FilterMaskIdHigh;//對(duì)應(yīng)CAN_FxR2高16位uint16_tCAN_FilterMaskIdLow;//對(duì)應(yīng)哪一個(gè)過(guò)濾器組uint8_tCAN_FilterNumber;//對(duì)應(yīng)的CAN_FilterNumber過(guò)濾器模式選擇(FM1R)/*過(guò)濾器組(14組)的2個(gè)32位寄存器工作在標(biāo)識(shí)符屏蔽位模式。*過(guò)濾器組(14組)的2個(gè)32位寄存器工作在標(biāo)識(shí)符列表模式。*/uint8_tCAN_FilterMode;//對(duì)應(yīng)的CAN_FilterNumber過(guò)濾器位寬設(shè)置(CAN_FS1R)/*CAN_FilterScale_16bit:兩個(gè)16位過(guò)濾器*CAN_FilterScale_32bit:單個(gè)32位過(guò)濾器*/uint8_tCAN_FilterScale;//報(bào)文被過(guò)濾后，存放的哪個(gè)FIFO中。(CAN_FFA1R)//每個(gè)FIFO可以存放3條報(bào)文。/*CAN_Filter_FIFO0:過(guò)濾器被關(guān)聯(lián)到了FIFO0*CAN_Filter_FIFO1:過(guò)濾器被關(guān)聯(lián)到了FIFO1*/uint16_tCAN_FilterFIFOAssignment;//是否使能對(duì)應(yīng)的CAN_FilterNumber濾波器FunctionalStateCAN_FilterActivation;}CAN_FilterInitTypeDef;現(xiàn)在以實(shí)際配置一個(gè)32位標(biāo)識(shí)符屏蔽位模式，過(guò)濾標(biāo)識(shí)符0x123/0x121(最低位可為"0",為"1"。其它則被規(guī)定)為例：voidSet_Filter(void){//聲明該濾波結(jié)構(gòu)體CAN_FilterInitTypeDefCAN_FilterInitStructure;//使用過(guò)濾器0CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0;//標(biāo)識(shí)符屏蔽位模式CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;//使用32bit過(guò)濾器CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;//過(guò)濾器標(biāo)識(shí)符0x123//注意，標(biāo)準(zhǔn)幀放在最高的11位CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=(0x123<<5);CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;//過(guò)濾器屏蔽標(biāo)識(shí)符最高10位全為"1",第11位為"0"，即不做規(guī)定。CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0xFF8A;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000;//過(guò)濾器FIFO0指向過(guò)濾0，即過(guò)濾到合格的數(shù)據(jù)，中斷應(yīng)從FIFO0讀取。CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=0;/*此處注意！?。。瑹o(wú)論你是否需要使用過(guò)濾器，過(guò)濾器一定要被使能！否則無(wú)法被接收數(shù)據(jù)。*若是不想使用過(guò)濾器，可將所有屏蔽位設(shè)置為"0"，即全部不檢測(cè)，但一定要被使能?。?！*///使能過(guò)濾器CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;//調(diào)用庫(kù)函數(shù)CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);}三、參考文獻(xiàn)本篇在研究STM32F103XX的CAN濾波機(jī)制過(guò)程中，在網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)有位博主寫(xiě)的非常詳細(xì)細(xì)致，也更加通俗易懂，有興趣的可以移步參考，也非常感謝該博主的分享。參考鏈接：http://blog.csdn.net/flydream0/article/details/52317532至此記錄完畢