知方号

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stm32f407单片机上通过HAL库实现can总线数据的收发

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  最近在使用can总线,由于这个以前接触的比较少,所以调试代码的时候直接是下载的正点原子的例程,在这个基础上修改调试的。现在将调试中遇到的问题,总结一下,避免以后踩坑。目前写了一个查询方式的,一个中断方式的。项目代码下载地址: https://download.csdn.net/download/qq_20232919/87793221

查询方式

  首先说查询模式,查询模式直接使用原子的例程就可以使用。初始化代码如下:

CAN_HandleTypeDef g_canx_handler; /* CANx句柄 */CAN_TxHeaderTypeDef g_canx_txheader; /* 发送参数句柄 */CAN_RxHeaderTypeDef g_canx_rxheader; /* 接收参数句柄 */uint8_t can_init( uint32_t tsjw, uint32_t tbs2, uint32_t tbs1, uint16_t brp, uint32_t mode ){ g_canx_handler.Instance = CAN1; g_canx_handler.Init.Prescaler = brp; /* 分频系数(Fdiv)为brp+1 */ g_canx_handler.Init.Mode = mode; /* 模式设置 */ g_canx_handler.Init.SyncJumpWidth = tsjw; /* 重新同步跳跃宽度(Tsjw)为tsjw+1个时间单位 CAN_SJW_1TQ~CAN_SJW_4TQ */ g_canx_handler.Init.TimeSeg1 = tbs1; /* tbs1范围CAN_BS1_1TQ~CAN_BS1_16TQ */ g_canx_handler.Init.TimeSeg2 = tbs2; /* tbs2范围CAN_BS2_1TQ~CAN_BS2_8TQ */ g_canx_handler.Init.TimeTriggeredMode = DISABLE; /* 非时间触发通信模式 */ g_canx_handler.Init.AutoBusOff = DISABLE; /* 软件自动离线管理 */ g_canx_handler.Init.AutoWakeUp = DISABLE; /* 睡眠模式通过软件唤醒(清除CAN->MCR的SLEEP位) */ //报文自动传送开启后,当数据发送失败时,can芯片会自动重发数据,直到数据发送成功,会造成程序假死状态。 g_canx_handler.Init.AutoRetransmission = DISABLE; /* 禁止报文自动传送 */ g_canx_handler.Init.ReceiveFifoLocked = DISABLE; /* 报文不锁定,数据溢出后新的数据覆盖旧的,如果使能锁定,数据溢出后新的数据会被丢掉 */ g_canx_handler.Init.TransmitFifoPriority = DISABLE; /* 优先级由报文标识符决定 */ if ( HAL_CAN_Init( &g_canx_handler ) != HAL_OK ) { return 1; } CAN_FilterTypeDef sFilterConfig; /*配置CAN过滤器*/ sFilterConfig.FilterBank = 0; /* 过滤器0 */ sFilterConfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK; sFilterConfig.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT; sFilterConfig.FilterIdHigh = 0x0000; /* 32位ID */ sFilterConfig.FilterIdLow = 0x0000; sFilterConfig.FilterMaskIdHigh = 0x0000; /* 32位MASK */ sFilterConfig.FilterMaskIdLow = 0x0000; sFilterConfig.FilterFIFOAssignment = CAN_FILTER_FIFO0; /* 过滤器0关联到FIFO0 */ sFilterConfig.FilterActivation = CAN_FILTER_ENABLE; /* 激活滤波器0 */ sFilterConfig.SlaveStartFilterBank = 14; /* 过滤器配置 */ if ( HAL_CAN_ConfigFilter( &g_canx_handler, &sFilterConfig ) != HAL_OK ) { return 2; } /* 启动CAN外围设备 */ if ( HAL_CAN_Start( &g_canx_handler ) != HAL_OK ) { return 3; } return 0;}void HAL_CAN_MspInit( CAN_HandleTypeDef *hcan ){ if ( CAN1 == hcan->Instance ) { CAN_RX_GPIO_CLK_ENABLE(); /* CAN_RX脚时钟使能 */ CAN_TX_GPIO_CLK_ENABLE(); /* CAN_TX脚时钟使能 */ __HAL_RCC_CAN1_CLK_ENABLE(); /* 使能CAN1时钟 */ GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct; gpio_init_struct.Pin = CAN_TX_GPIO_PIN; gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP; gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; gpio_init_struct.Alternate = GPIO_AF9_CAN1; HAL_GPIO_Init( CAN_TX_GPIO_PORT, &gpio_init_struct ); /* CAN_TX脚 模式设置 */ gpio_init_struct.Pin = CAN_RX_GPIO_PIN; HAL_GPIO_Init( CAN_RX_GPIO_PORT, &gpio_init_struct ); /* CAN_RX脚 必须设置成输入模式 */ }}

   接收函数使用查询的方式,在接收函数值会不停的查询FIFO中数据的长度,如果数据长度不为0,说明就接收到了数据。在主函数中不停地读取接收函数返回的数据长度,通过数据长度判断是否接收到了数据。

uint8_t can_receive_msg( uint32_t id, uint8_t *buf ){ if ( HAL_CAN_GetRxFifoFillLevel( &g_canx_handler, CAN_RX_FIFO0 ) == 0 ) /* 没有接收到数据 */ { return 0; } if ( HAL_CAN_GetRxMessage( &g_canx_handler, CAN_RX_FIFO0, &g_canx_rxheader, buf ) != HAL_OK ) /* 读取数据 */ { return 0; } return g_canx_rxheader.DLC;}

   发送函数

uint8_t can_send_msg( uint32_t id, uint8_t *msg, uint8_t len ){ uint32_t TxMailbox = CAN_TX_MAILBOX0; g_canx_txheader.StdId = id; /* 标准标识符 */ g_canx_txheader.ExtId = id; /* 扩展标识符(29位) */ // g_canx_txheader.IDE = CAN_ID_STD; /* 使用标准帧 */ g_canx_txheader.IDE = CAN_ID_EXT; /* 使用扩展帧 */ g_canx_txheader.RTR = CAN_RTR_DATA; /* 数据帧 */ g_canx_txheader.DLC = len; if ( HAL_CAN_AddTxMessage( &g_canx_handler, &g_canx_txheader, msg, &TxMailbox ) != HAL_OK ) /* 发送消息 */ { return 1; } while (HAL_CAN_GetTxMailboxesFreeLevel(&g_canx_handler) != 3); /* 等待发送完成,所有邮箱为空 */ return 0;}

   在主函数中不停的查询接收数据长度,如果接收到了数据,就把接收到的数据发送出去。

int main( void ){ uint8_t i = 0, t = 0; uint8_t cnt = 0; uint8_t canbuf[8]; uint8_t rxlen = 0; uint8_t res; uint8_t mode = 1; /* CAN工作模式: 0,普通模式; 1,环回模式 */ uint16_t count = 0; HAL_Init(); /* 初始化HAL库 */ sys_stm32_clock_init( 336, 10, 2, 7 ); /* 设置时钟,168Mhz */ delay_init( 168 ); /* 延时初始化 */ usart_init( 115200 ); /* 串口初始化为115200 */ // can_init(CAN_SJW_1TQ, CAN_BS2_6TQ, CAN_BS1_7TQ, 6, CAN_MODE_LOOPBACK); /* CAN初始化, 环回模式, 波特率500Kbps 采样点位置占57% */ can_init( CAN_SJW_1TQ, CAN_BS2_6TQ, CAN_BS1_7TQ, 24, CAN_MODE_NORMAL ); /* CAN初始化, 正常模式, 波特率125Kbps 采样点位置占 57.1% */ RE_DE( 1 ); /* 485 设置为发送模式 */ printf( "stm32f407 can test! " ); while ( 1 ) { rxlen = can_receive_msg( 0x12, canbuf ); /* CAN ID = 0x12, 接收数据查询 */ if ( rxlen ) /* 接收到有数据 */ { printf( "接收到数据 %d : ID:0x%08X data: ", count++, g_canx_rxheader.ExtId ); for ( i = 0; i Instance ) { CAN_RX_GPIO_CLK_ENABLE(); /* CAN_RX脚时钟使能 */ CAN_TX_GPIO_CLK_ENABLE(); /* CAN_TX脚时钟使能 */ __HAL_RCC_CAN1_CLK_ENABLE(); /* 使能CAN1时钟 */ GPIO_InitTypeDef gpio_init_struct; gpio_init_struct.Pin = CAN_TX_GPIO_PIN; gpio_init_struct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; gpio_init_struct.Pull = GPIO_PULLUP; gpio_init_struct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; gpio_init_struct.Alternate = GPIO_AF9_CAN1; HAL_GPIO_Init( CAN_TX_GPIO_PORT, &gpio_init_struct ); /* CAN_TX脚 模式设置 */ gpio_init_struct.Pin = CAN_RX_GPIO_PIN; HAL_GPIO_Init( CAN_RX_GPIO_PORT, &gpio_init_struct ); /* CAN_RX脚 必须设置成输入模式 */ }}

   初始化完成之后,下面就该设置中断函数的入口了,这个中断函数的名称可以在startup_stm32f407xx.s 文件里面找。    在汇编代码的中断向量表里面有中断函数的名称,这里有个CAN1_RX0_IRQHandler 还有个 CAN1_RX1_IRQHandler,那么要使用哪个呢? 在网上找到相关资料如下    经过验证,红线里面圈出来的说法是正确的,同时要注意如果要使用FIFO1,那么程序中所有设置FIFO的地方都得写成FIFO1.

   其中包括中断号,中断名称,中断入库函数名称,中断回调函数名称。    由于上面初始化的时候设置的是使用FIFO0,那么这里的函数入口名称就选择CAN1_RX0_IRQHandler。

void CAN1_RX0_IRQHandler( void ){ /* 调用HAL库 CAN 中断入口函数*/}

   接下来就需要在这个中断入口函数中调用HAL库的通用CAN中断处理函数,那这个函数在哪去找呢? 直接打开 stm32f4xx_hal_can.h 头文件在里面搜索以 IRQHandler结尾的函数名。

   查找后发现这个里面只有一个函数 HAL_CAN_IRQHandler符合,那么这个函数肯定就是HAL库中CAN中断的通用入口函数了。直接在中断函数里面添加这个通用函数。

void CAN1_RX0_IRQHandler( void ){ HAL_CAN_IRQHandler( &g_canx_handler ); /* 调用HAL库 CAN 中断入口函数*/}

   接下来根据HAL库的惯例,在中断函数里面肯定还有一个回调函数。接下来就需要去找这个中断回调函数。可以直接跳转到 HAL_CAN_IRQHandler函数内部进行查看。    但是这个函数内部的代码有些长,找起来不是很方便,那么就可以在 stm32f4xx_hal_can.h头文件里直接去找。由于回掉函数都是以Callback结尾的,那么就可以直接在 stm32f4xx_hal_can.h文件中搜索 Callback结尾的函数。

   可以找到一个Callbacks functions的注释,那么下面这些函数就是中断回调函数,如果程序写得比较多的时候,可以不用查找的方法,直接用鼠标拖动右边的滚动条就可以定位到回调函数这一块。    但是这么多函数,到底是哪一个呢?别着急,还记得在初始化的时候,使能中断时开启了一个FIFO0的消息挂起中断,可以根据这个中断使能的名字去对比,可以发现在右边HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback这个函数的名字和CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING名称基本一样,那么HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback这个函数肯定就是FIFO0消息挂起中断的回调函数。    接下来就可以编写中断回调函数了。

void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback( CAN_HandleTypeDef* hcan ){ uint8_t rxbuf[8]; uint32_t id; uint8_t i; HAL_CAN_GetRxMessage( hcan, CAN_RX_FIFO0, &g_canx_rxheader, rxbuf ); /* 读取数据 */ printf( "接收到 %d 位数据 : ID:0x%08X data: ", g_canx_rxheader.DLC, g_canx_rxheader.ExtId ); for ( i = 0; i

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