STM32 CAN 外设开发指南：结构体与接收发送功能解析

作为高效的多主节点CAN总线协议实现，STM32 CAN外设提供了丰富的接口和功能配置。在开发过程中，理解CAN外设的结构体定义以及对接收与发送报文的处理逻辑至关重要。本文将详细介绍CAN结构体及其对应的发送与接收结构体，帮助开发者快速掌握连接CAN总线设备的核心技能。

CAN 初始化结构体

CAN外设的初始化配置可以通过CAN_InitTypeDef结构体完成。该结构体包含多个参数，用于精确控制CAN总线的工作模式和时序参数。

typedef struct {    uint16_t CAN_Prescaler;    /* 时钟分频配置 */    uint8_t  CAN_Mode;         /* 工作模式设置 */    uint8_t  CAN_SJW;         /*同步跳宽极限值 */    uint8_t  CAN_BS1;         /*BS1段时间片数 */    uint8_t  CAN_BS2;         /*BS2段时间片数 */    FunctionalState CAN_TTCM; /*时间触发模式 */    FunctionalState CAN_ABOM; /*自动线程离线管理 */    FunctionalState CAN_AWUM; /*自动唤醒功能 */    FunctionalState CAN_NART; /*自动重传功能 */    FunctionalState CAN_RFLM; /*接收FIFO锁定模式 */    FunctionalState CAN_TXFP; /*发送优先级模式 */} CAN_InitTypeDef;

CAN_Prescaler：配置CAN时钟分频，该参数将决定驱动器上的时间片长度（Tq），影响总线通信的时速。

CAN_Mode：选择CAN的工作模式，可选包括正常模式、环环模式、静默模式以及环环静默模式。

CAN_SJW：设置CAN重新同步时的最大跳宽极限，可减少信号失真或延迟。

CAN_BS1和CAN_BS2：分别配置CAN位期间艺段的长度，影响信号形态。

其他成员主要用于高级功能，如时间触发（TTCM）、线程检测重传（NART）等，具体功能可参考最终的STC用户手册。

CAN REPORT

在实际开发中，明确CAN报文的结构和数据存储方式至关重要。以下是CanTxMsg和CanRxMsg的具体结构定义。

1. 发送报文结构体：`CanTxMsg`

用于定义需要发送的CAN报文数据的结构体，包含以下成员：

StdId：标准标识符（11位），取值范围为0-0x7FF。

ExtId：扩展标识符（29位），取值范围为0-0x1FFFFFFF。

IDE：标识符类型标志。

RTR：远程帧标志。

DLC：数据长度代码。

Data[8]：备用8位数据存储位。

typedef struct {    uint32_t StdId;    /* 标准标识符 */    uint32_t ExtId;    /* 扩展标识符 */    uint8_t  IDE;      /* 标识符类型 */    uint8_t  RTR;      /* 远程帧标志 */    uint8_t  DLC;      /* 数据长度代码 */    uint8_t  Data[8];  /* 数据段 */} CanTxMsg;

2. 接收报文结构体：`CanRxMsg`

用于接收和存储CAN总线上传来的报文数据。结构体成员包括：

StdId：标准标识符。

ExtId：扩展标识符。

IDE：标识符类型标志。

RTR：远程帧标志。

DLC：数据长度代码。

Data[8]：接收的数据段。

FMI：过滤器编号，用于追踪报文来源。

typedef struct {    uint32_t StdId;    /* 标准标识符 */    uint32_t ExtId;    /* 扩展标识符 */    uint8_t  IDE;      /* 标识符类型 */    uint8_t  RTR;      /* 远程帧标志 */    uint8_t  DLC;      /* 数据长度代码 */    uint8_t  Data[8];  /* 接收到的数据段 */    uint8_t  FMI;      /* 过滤器编号 */} CanRxMsg;

筛选器配置

在复杂的CAN网络中，筛选器能够有效滤选符合特定标准的节点信息。以下是定义筛选器的初始化结构体及其使用方法。

筛选器初始化结构体：`CAN_FilterInitTypeDef`

用于定义CAN筛选器的配置参数，具体包含以下几个关键成员：

CAN_FilterIdHigh和CAN_FilterIdLow：用于存储筛选ID（可根据系统位宽配置）。

CAN_FilterMaskIdHigh和CAN_FilterMaskIdLow：用于定义筛选掩码（仅在掩码模式下有效）。

CAN_FilterFIFOAssignment：指定过滤后的报文存储目标FIFO编号（0或1）。

CAN_FilterNumber：筛选器本身的标识符，范围为0-27。

CAN_FilterMode：筛选器工作模式，包括列表模式和掩码模式。

CAN_FilterScale：筛选器尺度配置，32位或16位。

CAN_FilterActivation：筛选器是否启用。

typedef struct {    uint16_t CAN_FilterIdHigh;     /* 筛选ID高16位 */    uint16_t CAN_FilterIdLow;      /* 筛选ID低16位 */    uint16_t CAN_FilterMaskIdHigh; /* 筛选掩码高16位 */    uint16_t CAN_FilterMaskIdLow;  /* 筛选掩码低16位 */    uint16_t CAN_FilterFIFOAssignment; /* 存储目标FIFO编号 */    uint8_t  CAN_FilterNumber;     /* 筛选器编号 */    uint8_t  CAN_FilterMode;       /* 筛选模式 */    uint8_t  CAN_FilterScale;      /* 筛选尺度 */    FunctionalState CAN_FilterActivation; /* 筛选器激活状态 */} CAN_FilterInitTypeDef;