STM32 CAN通信 濾波器配置總結(jié)

一、在STM32互聯(lián)型產(chǎn)品中，CAN1和CAN2分享28個(gè)過濾器組,其它STM32F103xx系列產(chǎn)品中有14個(gè)過濾器組,用以對(duì)接收到的幀進(jìn)行過濾。

每組過濾器包括了2個(gè)可配置的32位寄存器：CAN_FxR0和CAN_FxR1。這些過濾器相當(dāng)于關(guān)卡，每當(dāng)收到一條報(bào)文時(shí)，CAN要先將收到的報(bào)文從這些過濾器上"過"一下，能通過的報(bào)文是有效報(bào)文，收進(jìn)相關(guān)聯(lián)FIFO（FIFO1或FIFO2），不能通過的是無效報(bào)文(不是發(fā)給"我"的報(bào)文)，直接丟棄。

（標(biāo)準(zhǔn)CAN的標(biāo)志長度是11位。擴(kuò)展格式CAN的標(biāo)志長度是29。CAN2.0A協(xié)議規(guī)定CAN控制器必須有一個(gè)11位的標(biāo)識(shí)符。CAN2.0B協(xié)議中規(guī)定CAN控制器的標(biāo)示符長度可以是11位或29位。STM32同時(shí)支持CAN2.0A/CAN2.0B協(xié)議。）

每組過濾器組有兩種工作模式：標(biāo)識(shí)符列表模式和標(biāo)識(shí)符屏蔽位模式。

標(biāo)識(shí)符屏蔽位模式：可過濾出一組標(biāo)識(shí)符。此時(shí)，這樣CAN_FxR0中保存的就是標(biāo)識(shí)符匹配值，CAN_FxR1中保存的是屏蔽碼，即CAN_FxR1中如果某一位為1，則CAN_FxR0中相應(yīng)的位必須與收到的幀的標(biāo)志符中的相應(yīng)位吻合才能通過過濾器；CAN_FxR1中為0的位表示CAN_FxR0中的相應(yīng)位可不必與收到的幀進(jìn)行匹配。

標(biāo)識(shí)符列表模式：可過濾出一個(gè)標(biāo)識(shí)。此時(shí)CAN_FxR0和CAN_FxR1中的都是要匹配的標(biāo)識(shí)符，收到的幀的標(biāo)識(shí)符必須與其中的一個(gè)吻合才能通過過濾。

注意：CAN_FilterIdHigh是指高16位CAN_FilterIdLow是低16位應(yīng)該將需要得到的幀的和過濾器的設(shè)置值左對(duì)齊起。

所有的過濾器是并聯(lián)的，即一個(gè)報(bào)文只要通過了一個(gè)過濾器，就是算是有效的。

按工作模式和寬度，一個(gè)過濾器組可以變成以下幾中形式之一：
(1)1個(gè)32位的屏蔽位模式的過濾器。
(2)2個(gè)32位的列表模式的過濾器。
(3)2個(gè)16位的屏蔽位模式的過濾器。
(4)4個(gè)16位的列表模式的過濾器。

每組過濾器組有兩個(gè)32位的寄存器用于存儲(chǔ)過濾用的"標(biāo)準(zhǔn)值"，分別是FxR1，F(xiàn)xR2。
在32位的屏蔽位模式下：
有1個(gè)過濾器。
FxR2用于指定需要關(guān)心哪些位，F(xiàn)xR1用于指定這些位的標(biāo)準(zhǔn)值。
在32位的列表模式下：
有兩個(gè)過濾器。
FxR1指定過濾器0的標(biāo)準(zhǔn)值FxR2指定過濾器1的標(biāo)準(zhǔn)值。

收到報(bào)文的標(biāo)識(shí)符只有跟FxR1與FxR1其中的一個(gè)完全相同時(shí)，才算通過。
在16位的屏蔽位模式下：
有2個(gè)過濾器。
FxR1配置過濾器0，其中，[31-16]位指定要關(guān)心的位，[15-0]位指定這些位的標(biāo)準(zhǔn)值。
FxR2配置過濾器1，其中，[31-16]位指定要關(guān)心的位，[15-0]位指定這些位的標(biāo)準(zhǔn)值。
在16位的列表模式下：
有4個(gè)過濾器。
FxR1的[15-0]位配置過濾器0，F(xiàn)xR1的[31-16]位配置過濾器1。
FxR2的[15-0]位配置過濾器2，F(xiàn)xR2的[31-16]位配置過濾器3。

STM32的CAN有兩個(gè)FIFO，分別是FIFO0和FIFO1。為了便于區(qū)分，下面FIFO0寫作FIFO_0，F(xiàn)IFO1寫作FIFO_1。
每組過濾器組必須關(guān)聯(lián)且只能關(guān)聯(lián)一個(gè)FIFO。復(fù)位默認(rèn)都關(guān)聯(lián)到FIFO_0。
所謂“關(guān)聯(lián)”是指假如收到的報(bào)文從某個(gè)過濾器通過了，那么該報(bào)文會(huì)被存到該過濾器相連的FIFO。
從另一方面來說，每個(gè)FIFO都關(guān)聯(lián)了一串的過濾器組，兩個(gè)FIFO剛好瓜分了所有的過濾器組。

每當(dāng)收到一個(gè)報(bào)文，CAN就將這個(gè)報(bào)文先與FIFO_0關(guān)聯(lián)的過濾器比較，如果被匹配，就將此報(bào)文放入FIFO_0中。
如果不匹配，再將報(bào)文與FIFO_1關(guān)聯(lián)的過濾器比較，如果被匹配，該報(bào)文就放入FIFO_1中。
如果還是不匹配，此報(bào)文就被丟棄。

每個(gè)FIFO的所有過濾器都是并聯(lián)的，只要通過了其中任何一個(gè)過濾器,該報(bào)文就有效。
如果一個(gè)報(bào)文既符合FIFO_0的規(guī)定，又符合FIFO_1的規(guī)定，顯然，根據(jù)操作順序，它只會(huì)放到FIFO_0中。

每個(gè)FIFO中只有激活了的過濾器才起作用，換句話說，如果一個(gè)FIFO有20個(gè)過濾器，但是只激話了5個(gè)，那么比較報(bào)文時(shí)，只拿這5個(gè)過濾器作比較。
一般要用到某個(gè)過濾器時(shí)，在初始化階段就直接將它激活。
需要注意的是，每個(gè)FIFO必須至少激活一個(gè)過濾器，它才有可能收到報(bào)文。如果一個(gè)過濾器都沒有激活，那么是所有報(bào)文都報(bào)廢的。
一般的，如果不想用復(fù)雜的過濾功能，F(xiàn)IFO可以只激活一組過濾器組，且將它設(shè)置成32位的屏蔽位模式，兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值寄存器(FxR1，F(xiàn)xR2)都設(shè)置成0。這樣所有報(bào)文均能通過。（STM32提供的例程里就是這么做的！）

STM32CAN中，另一個(gè)較難理解的就是過濾器編號(hào)。
過濾器編號(hào)用于加速CPU對(duì)收到報(bào)文的處理。
收到一個(gè)有效報(bào)文時(shí)，CAN會(huì)將收到的報(bào)文以及它所通過的過濾器編號(hào)，一起存入接收郵箱中。CPU在處理時(shí)，可以根據(jù)過濾器編號(hào)，快速的知道該報(bào)文的用途，從而作出相應(yīng)處理。
不用過濾器編號(hào)其實(shí)也是可以的，這時(shí)候CPU就要分析所收報(bào)文的標(biāo)識(shí)符，從而知道報(bào)文的用途。
由于標(biāo)識(shí)符所含的信息較多，處理起來就慢一點(diǎn)了。

STM32使用以下規(guī)則對(duì)過濾器編號(hào)：
(1)FIFO_0和FIFO_1的過濾器分別獨(dú)立編號(hào)，均從0開始按順序編號(hào)。
(2)所有關(guān)聯(lián)同一個(gè)FIFO的過濾器，不管有沒有被激活，均統(tǒng)一進(jìn)行編號(hào)。
(3)編號(hào)從0開始，按過濾器組的編號(hào)從小到大，按順序排列。
(4)在同一過濾器組內(nèi)，按寄存器從小到大編號(hào)。FxR1配置的過濾器編號(hào)小，F(xiàn)xR2配置的過濾器編號(hào)大。
(5)同一個(gè)寄存器內(nèi)，按位序從小到大編號(hào)。[15-0]位配置的過濾器編號(hào)小，[31-16]位配置的過濾器編號(hào)大。
(6)過濾器編號(hào)是彈性的。當(dāng)更改了設(shè)置時(shí)，每個(gè)過濾器的編號(hào)都會(huì)改變。
但是在設(shè)置不變的情況下，各個(gè)過濾器的編號(hào)是相對(duì)穩(wěn)定的。

這樣，每個(gè)過濾器在自己在FIFO中都有編號(hào)。
在FIFO_0中，編號(hào)從0--(M-1)，其中M為它的過濾器總數(shù)。
在FIFO_1中，編號(hào)從0--(N-1),，其中N為它的過濾器總數(shù)。

一個(gè)FIFO如果有很多的過濾器,，可能會(huì)有一條報(bào)文，在幾個(gè)過濾器上均能通過，這時(shí)候,，這條報(bào)文算是從哪兒過來的呢？
STM32在使用過濾器時(shí)，按以下順序進(jìn)行過濾：
(1)位寬為32位的過濾器，優(yōu)先級(jí)高于位寬為16位的過濾器。
(2)對(duì)于位寬相同的過濾器，標(biāo)識(shí)符列表模式的優(yōu)先級(jí)高于屏蔽位模式。
(3)位寬和模式都相同的過濾器，優(yōu)先級(jí)由過濾器號(hào)決定，過濾器號(hào)小的優(yōu)先級(jí)高。

按這樣的順序，報(bào)文能通過的第一個(gè)過濾器，就是該報(bào)文的過濾器編號(hào)，被存入接收郵箱中。

二、下面是我的代碼：

/*時(shí)鐘初始化*/

void RCC_Configuration(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
// RCC system reset(for debug purpose)
RCC_DeInit();

// Enable HSE
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);

//Enable HSI for Flash Operation
RCC_HSICmd(ENABLE);

// Wait till HSE is ready
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();

if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
// HCLK = SYSCLK AHB時(shí)鐘為系統(tǒng)時(shí)鐘 72MHz
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

// PCLK2 = HCLK APB2時(shí)鐘為系統(tǒng)時(shí)鐘 72MHz
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);

// PCLK1 = HCLK/2 APB1時(shí)鐘為系統(tǒng)時(shí)鐘 72MHz/2=36MHz
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);

// Flash 2 wait state
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
// Enable Prefetch Buffer
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);

// PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);

// Enable PLL
RCC_PLLCmd(ENABLE);

// Wait till PLL is ready
while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
{
}

// Select PLL as system clock source
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);

// Wait till PLL is used as system clock source
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
{
}
}

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO |
RCC_APB2Periph_GPIOA |
RCC_APB2Periph_GPIOB |
RCC_APB2Periph_GPIOC |
RCC_APB2Periph_USART1 |
RCC_APB2Periph_SPI1
, ENABLE);


RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG |
RCC_APB1Periph_USART2 |
RCC_APB1Periph_USART3 |
RCC_APB1Periph_TIM3 |
RCC_APB1Periph_TIM4 |
RCC_APB1Periph_CAN1
// RCC_APB1Periph_CAN2
, ENABLE);
}

/*NVIC配置*/

void NVIC_Configuration(void)
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

#ifdef VECT_TAB_RAM
// Set the Vector Table base location at 0x20000000
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_RAM, 0x0);
#else /* VECT_TAB_FLASH */
// Set the Vector Table base location at 0x08000000
NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x0);
#endif

// Configure one bit for preemption priority
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USB_LP_CAN1_RX0_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

/*管腳初始化*/

void CAN_PinInit(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

/* Configure CAN pin: RX */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_CAN_RX;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init(GPIO_CAN, &GPIO_InitStructure);

/* Configure CAN pin: TX */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_CAN_TX;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;//GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIO_CAN, &GPIO_InitStructure);
}

/*CAN1配置函數(shù)*/

void CAN_Configuration(void)
{
CAN_InitTypeDef CAN_InitStructure;
CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitStructure;

// CAN register init
CAN_DeInit(CAN1);
CAN_StructInit(&CAN_InitStructure);

// CAN cell init
CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE;//禁止時(shí)間觸發(fā)通信模式
CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE;
CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE;//睡眠模式通過清除sleep位來喚醒
CAN_InitStructure.CAN_NART=ENABLE;//ENABLE;報(bào)文自動(dòng)重傳
CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;//接收溢出時(shí)，F(xiàn)IFO未鎖定
CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;//發(fā)送的優(yōu)先級(jí)由標(biāo)示符的大小決定
CAN_InitStructure.CAN_Mode=CAN_Mode_Normal;//正常模式下
//設(shè)置can通訊波特率為50Kbps
CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;
CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_8tq;
CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_7tq;
CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=45;
CAN_Init(CAN1,&CAN_InitStructure);

// CAN filter init
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0;
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;//CAN_FilterScale_16bit; //32bit

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh = (((u32)slave_id<<21)&0xffff0000)>>16;
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow = (((u32)slave_id<<21)|CAN_ID_STD|CAN_RTR_DATA)&0xffff;
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh = 0xFFFF;
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow = 0xFFFF;

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_FIFO0;
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE; //時(shí)能過濾器
CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);

CAN_ITConfig(CAN1,CAN_IT_FMP0|CAN_IT_EPV, ENABLE);
}

/*CAN 發(fā)送函數(shù)*/

unsigned char CAN1_SendData(void)
{
uint16 i;
CanTxMsg TxMessage;
unsigned char TransmitMailbox;

TxMessage.StdId=0x11; //標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符
TxMessage.RTR=CAN_RTR_DATA;//數(shù)據(jù)幀
TxMessage.IDE=CAN_ID_STD;//標(biāo)準(zhǔn)幀
TxMessage.DLC=2; //數(shù)據(jù)長度 2
TxMessage.Data[0]=0xCA; //發(fā)送的數(shù)據(jù)
TxMessage.Data[1]=0xFE;
TransmitMailbox=CAN_Transmit(CAN1,&TxMessage); //發(fā)送數(shù)據(jù)
i = 0xFFF;
do
{
_NOP_(5);
}
while((CAN_TransmitStatus(CAN1,TransmitMailbox) != CANTXOK) && (--i));

if(i <= 0x01)
return 0;
else
return 1;
}

/*中斷服務(wù)函數(shù)*/

void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)
{
CanRxMsg RxMessage;
CAN_Receive(CAN1, CAN_FIFO0, &RxMessage);
}

三、濾波器配置詳細(xì)如下：1、對(duì)擴(kuò)展數(shù)據(jù)幀進(jìn)行過濾:(只接收擴(kuò)展數(shù)據(jù)幀) CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh = (((u32)slave_id<<3)&0xFFFF0000)>>16; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLo=(((u32)slave_id<<3)|CAN_ID_EXT|CAN_RTR_DATA)&0xFFFF; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh = 0xFFFF; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow = 0xFFFF;(注：標(biāo)準(zhǔn)幀數(shù)據(jù)幀、標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)程幀和擴(kuò)展遠(yuǎn)程幀均被過濾)2、對(duì)擴(kuò)展遠(yuǎn)程幀過濾:(只接收擴(kuò)展遠(yuǎn)程幀) CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh = (((u32)slave_id<<3)&0xFFFF0000)>>16; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow = (((u32)slave_id<<3)|CAN_ID_EXT|CAN_RTR_REMOTE)&0xFFFF; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh = 0xFFFF; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow = 0xFFFF;

3、對(duì)標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)程幀過濾:(只接收標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)程幀) CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh = (((u32)slave_id<<21)&0xffff0000)>>16; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow = (((u32)slave_id<<21)|CAN_ID_STD|CAN_RTR_REMOTE)&0xffff; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh = 0xFFFF; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow = 0xFFFF;4、對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀過濾:(只接收標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀) CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh = (((u32)slave_id<<21)&0xffff0000)>>16; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow = (((u32)slave_id<<21)|CAN_ID_STD|CAN_RTR_DATA)&0xffff; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh = 0xFFFF; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow = 0xFFFF;

5、對(duì)擴(kuò)展幀進(jìn)行過濾:(擴(kuò)展幀不會(huì)被過濾掉) CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh = (((u32)slave_id<<3)&0xFFFF0000)>>16; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow = (((u32)slave_id<<3)|CAN_ID_EXT)&0xFFFF; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh = 0xFFFF; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow = 0xFFFC;6、對(duì)標(biāo)準(zhǔn)幀進(jìn)行過濾:(標(biāo)準(zhǔn)幀不會(huì)被過濾掉) CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh = (((u32)slave_id<<21)&0xffff0000)>>16; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow = (((u32)slave_id<<21)|CAN_ID_STD)&0xffff; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh = 0xFFFF; CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow = 0xFFFC;注：slave_id為要過濾的id號(hào)。