SIM32F107VCT6平臺(tái)的bxCAN標(biāo)識(shí)符過濾技術(shù)與應(yīng)用

摘要：以STM32F107VCT6芯片的bxCAN控制器為例，介紹了與標(biāo)識(shí)符過濾相關(guān)的寄存器構(gòu)成，并詳細(xì)分析了標(biāo)識(shí)符過濾參數(shù)的配置方法和過濾規(guī)則。最后，為方便移植和使用，給出了該控制器標(biāo)識(shí)符過濾的C語言程序。
關(guān)鍵詞：bxCAN總線；標(biāo)識(shí)符；過濾；STM32F107VCT6

引言
在CAN協(xié)議里，報(bào)文的標(biāo)識(shí)符不代表節(jié)點(diǎn)的地址，而是與報(bào)文的內(nèi)容相關(guān)。在通信過程中，發(fā)送方將數(shù)據(jù)附上特定的標(biāo)識(shí)符以廣播的形式發(fā)送到總線上。由于CAN總線的局域網(wǎng)性質(zhì)，總線上的其他節(jié)點(diǎn)會(huì)同時(shí)檢測(cè)到此報(bào)文，接收節(jié)點(diǎn)會(huì)根據(jù)標(biāo)識(shí)符的值來決定軟件是否需要該報(bào)文。如果需要，就拷貝到SRAM里；如果不需要，則報(bào)文被丟棄，且無需軟件的干預(yù)。采用這種硬件過濾的方式可以大大節(jié)省CPU的開銷。
目前應(yīng)用比較廣泛的STM32F10x系列嵌入式芯片內(nèi)置有bxCAN控制器，該控制器是一種在標(biāo)準(zhǔn)CAN總線基礎(chǔ)上擴(kuò)展的總線接口，支持CAN總線協(xié)議2．0A和2．0B。它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是以最小的CPU負(fù)荷來高效處理收到的大量報(bào)文。它也支持報(bào)文發(fā)送的優(yōu)先級(jí)要求(優(yōu)先級(jí)特性可軟件配置)。為了滿足CAN總線協(xié)議中的標(biāo)識(shí)符硬件過濾需求，bxCAN控制器提供了位寬可變的、可配置的過濾器組，用來完成只接收軟件需要的報(bào)文功能。
本文主要以STM32F107VCT6平臺(tái)下的bxCAN控制器為研究對(duì)象，系統(tǒng)分析了該控制器的標(biāo)識(shí)符過濾使用方法，并給出了C語言程序，從而方便移植和使用。

1 標(biāo)識(shí)符過濾相關(guān)寄存器簡(jiǎn)介
bxCAN控制器要實(shí)現(xiàn)標(biāo)識(shí)符的硬件過濾，需要由一組相應(yīng)的寄存器進(jìn)行控制。這些寄存器主要包括CAN過濾器位寬寄存器、CAN過濾器主控寄存器、CAN過濾器組寄存器等。上述寄存器可以分別控制過濾器的位寬、過濾模式以及過濾ID。下面對(duì)這些寄存器進(jìn)行介紹。
(1)CAN過濾器位寬寄存器
bxCAN控制器過濾器位寬可變指的是每個(gè)過濾器組的位寬都可以獨(dú)立配置，以滿足應(yīng)用程序的不同需求。根據(jù)位寬的不同，每個(gè)過濾器組可提供1個(gè)32位過濾器或2個(gè)16位過濾器。用來配置過濾器組位寬的寄存器是CAN_FS1R的FSCx位。
(2)CAN過濾器主控寄存器
bxCAN控制器的過濾器有兩種配置模式，分別是屏蔽位模式和標(biāo)識(shí)符列表模式。在屏蔽位模式下，標(biāo)識(shí)符寄存器和屏蔽寄存器一起指定報(bào)文標(biāo)識(shí)符的任何一位，按照“必須匹配”或“不用關(guān)心”處理。在標(biāo)識(shí)符列表模式下，屏蔽寄存器也被當(dāng)作標(biāo)識(shí)符寄存器用。因此，不是采用一個(gè)標(biāo)識(shí)符加一個(gè)屏蔽位的方式，而是使用2個(gè)標(biāo)識(shí)符寄存器。接收?qǐng)?bào)文標(biāo)識(shí)符的每一位都必須與過濾器標(biāo)識(shí)符相同。通過CAN_FMR的FBMx位，可以配置對(duì)應(yīng)的屏蔽／標(biāo)識(shí)符寄存器的標(biāo)識(shí)符列表模式或屏蔽位模式。
(3)過濾器組寄存器
STM32F107VCT6平臺(tái)下的bxCAN控制器提供了28個(gè)位寬可變的、可配置的過濾器組。每個(gè)過濾器組X由2個(gè)32位寄存器——CAN_FxR1和CAN_FxR2組成。CAN_FxR1和CAN_FxR2在CAN過濾器位寬寄存器、CAN過濾器主控寄存器控制下可以被配置成不同位寬、不同過濾模式的標(biāo)識(shí)符過濾器組。