STM32 CAN通信 濾波器配置總結

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

每組過(guò)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(guò)濾器相當于關(guān)卡，每當收到一條報文時(shí)，CAN要先將收到的報文從這些過(guò)濾器上"過(guò)"一下，能通過(guò)的報文是有效報文，收進(jìn)相關(guān)聯(lián)FIFO（FIFO1或FIFO2），不能通過(guò)的是無(wú)效報文(不是發(fā)給"我"的報文)，直接丟棄。

（標準CAN的標志長(cháng)度是11位。擴展格式CAN的標志長(cháng)度是29。CAN2.0A協(xié)議規定CAN控制器必須有一個(gè)11位的標識符。CAN2.0B協(xié)議中規定CAN控制器的標示符長(cháng)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(guò)濾器組有兩種工作模式：標識符列表模式和標識符屏蔽位模式。

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

標識符列表模式：可過(guò)濾出一個(gè)標識。此時(shí)CAN_FxR0和CAN_FxR1中的都是要匹配的標識符，收到的幀的標識符必須與其中的一個(gè)吻合才能通過(guò)過(guò)濾。

注意：CAN_FilterIdHigh是指高16位CAN_FilterIdLow是低16位應該將需要得到的幀的和過(guò)濾器的設置值左對齊起。

所有的過(guò)濾器是并聯(lián)的，即一個(gè)報文只要通過(guò)了一個(gè)過(guò)濾器，就是算是有效的。

按工作模式和寬度，一個(gè)過(guò)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(guò)濾器。
(2)2個(gè)32位的列表模式的過(guò)濾器。
(3)2個(gè)16位的屏蔽位模式的過(guò)濾器。
(4)4個(gè)16位的列表模式的過(guò)濾器。

每組過(guò)濾器組有兩個(gè)32位的寄存器用于存儲過(guò)濾用的"標準值"，分別是FxR1，FxR2。
在32位的屏蔽位模式下：
有1個(gè)過(guò)濾器。
FxR2用于指定需要關(guān)心哪些位，FxR1用于指定這些位的標準值。
在32位的列表模式下：
有兩個(gè)過(guò)濾器。
FxR1指定過(guò)濾器0的標準值FxR2指定過(guò)濾器1的標準值。

收到報文的標識符只有跟FxR1與FxR1其中的一個(gè)完全相同時(shí)，才算通過(guò)。
在16位的屏蔽位模式下：
有2個(gè)過(guò)濾器。
FxR1配置過(guò)濾器0，其中，[31-16]位指定要關(guān)心的位，[15-0]位指定這些位的標準值。
FxR2配置過(guò)濾器1，其中，[31-16]位指定要關(guān)心的位，[15-0]位指定這些位的標準值。
在16位的列表模式下：
有4個(gè)過(guò)濾器。
FxR1的[15-0]位配置過(guò)濾器0，FxR1的[31-16]位配置過(guò)濾器1。
FxR2的[15-0]位配置過(guò)濾器2，FxR2的[31-16]位配置過(guò)濾器3。

STM32的CAN有兩個(gè)FIFO，分別是FIFO0和FIFO1。為了便于區分，下面FIFO0寫(xiě)作FIFO_0，FIFO1寫(xiě)作FIFO_1。
每組過(guò)濾器組必須關(guān)聯(lián)且只能關(guān)聯(lián)一個(gè)FIFO。復位默認都關(guān)聯(lián)到FIFO_0。
所謂“關(guān)聯(lián)”是指假如收到的報文從某個(gè)過(guò)濾器通過(guò)了，那么該報文會(huì )被存到該過(guò)濾器相連的FIFO。
從另一方面來(lái)說(shuō)，每個(gè)FIFO都關(guān)聯(lián)了一串的過(guò)濾器組，兩個(gè)FIFO剛好瓜分了所有的過(guò)濾器組。

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

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

每個(gè)FIFO中只有激活了的過(guò)濾器才起作用，換句話(huà)說(shuō)，如果一個(gè)FIFO有20個(gè)過(guò)濾器，但是只激話(huà)了5個(gè)，那么比較報文時(shí)，只拿這5個(gè)過(guò)濾器作比較。
一般要用到某個(gè)過(guò)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(guò)濾器，它才有可能收到報文。如果一個(gè)過(guò)濾器都沒(méi)有激活，那么是所有報文都報廢的。
一般的，如果不想用復雜的過(guò)濾功能，FIFO可以只激活一組過(guò)濾器組，且將它設置成32位的屏蔽位模式，兩個(gè)標準值寄存器(FxR1，FxR2)都設置成0。這樣所有報文均能通過(guò)。（STM32提供的例程里就是這么做的?。?/p>

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

STM32使用以下規則對過(guò)濾器編號：
(1)FIFO_0和FIFO_1的過(guò)濾器分別獨立編號，均從0開(kāi)始按順序編號。
(2)所有關(guān)聯(lián)同一個(gè)FIFO的過(guò)濾器，不管有沒(méi)有被激活，均統一進(jìn)行編號。
(3)編號從0開(kāi)始，按過(guò)濾器組的編號從小到大，按順序排列。
(4)在同一過(guò)濾器組內，按寄存器從小到大編號。FxR1配置的過(guò)濾器編號小，FxR2配置的過(guò)濾器編號大。
(5)同一個(gè)寄存器內，按位序從小到大編號。[15-0]位配置的過(guò)濾器編號小，[31-16]位配置的過(guò)濾器編號大。
(6)過(guò)濾器編號是彈性的。當更改了設置時(shí)，每個(gè)過(guò)濾器的編號都會(huì )改變。
但是在設置不變的情況下，各個(gè)過(guò)濾器的編號是相對穩定的。

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

一個(gè)FIFO如果有很多的過(guò)濾器,，可能會(huì )有一條報文，在幾個(gè)過(guò)濾器上均能通過(guò)，這時(shí)候,，這條報文算是從哪兒過(guò)來(lái)的呢？
STM32在使用過(guò)濾器時(shí)，按以下順序進(jìn)行過(guò)濾：
(1)位寬為32位的過(guò)濾器，優(yōu)先級高于位寬為16位的過(guò)濾器。
(2)對于位寬相同的過(guò)濾器，標識符列表模式的優(yōu)先級高于屏蔽位模式。
(3)位寬和模式都相同的過(guò)濾器，優(yōu)先級由過(guò)濾器號決定，過(guò)濾器號小的優(yōu)先級高。

按這樣的順序，報文能通過(guò)的第一個(gè)過(guò)濾器，就是該報文的過(guò)濾器編號，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)鐘為系統時(shí)鐘 72MHz
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

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

// PCLK1 = HCLK/2 APB1時(shí)鐘為系統時(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*/

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(guò)清除sleep位來(lái)喚醒
CAN_InitStructure.CAN_NART=ENABLE;//ENABLE;報文自動(dòng)重傳
CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;//接收溢出時(shí)，FIFO未鎖定
CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;//發(fā)送的優(yōu)先級由標示符的大小決定
CAN_InitStructure.CAN_Mode=CAN_Mode_Normal;//正常模式下
//設置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(guò)濾器
CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);

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

/*CAN 發(fā)送函數*/

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

TxMessage.StdId=0x11; //標準標識符
TxMessage.RTR=CAN_RTR_DATA;//數據幀
TxMessage.IDE=CAN_ID_STD;//標準幀
TxMessage.DLC=2; //數據長(cháng)度 2
TxMessage.Data[0]=0xCA; //發(fā)送的數據
TxMessage.Data[1]=0xFE;
TransmitMailbox=CAN_Transmit(CAN1,&TxMessage); //發(fā)送數據
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*/

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

三、濾波器配置詳細如下：1、對擴展數據幀進(jìn)行過(guò)濾:(只接收擴展數據幀) 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：標準幀數據幀、標準遠程幀和擴展遠程幀均被過(guò)濾)2、對擴展遠程幀過(guò)濾:(只接收擴展遠程幀) 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、對標準遠程幀過(guò)濾:(只接收標準遠程幀) 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、對標準數據幀過(guò)濾:(只接收標準數據幀) 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、對擴展幀進(jìn)行過(guò)濾:(擴展幀不會(huì )被過(guò)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、對標準幀進(jìn)行過(guò)濾:(標準幀不會(huì )被過(guò)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(guò)濾的id號。