外设基本结构

发送部分

• 设备在等待总线空闲时，报文在邮箱滞留，下一个报文到来时，CPU只能被迫等待邮箱空闲再存入报文

为了避免短暂的拥堵，造成CPU等待，STM32设计了三个发送邮箱

• 三个发送邮箱的两种发送策略

  • 先请求先发送

  • ID优先级高的先发送

接收部分

• 接收过滤器：对报文的ID号进行过滤筛选

• 接收队列FIFO：不同筛选规则过滤的报文进入不同FIFO队列进行排队等待CPU读取

  两个FIFO队列是对报文进行分流策略：重要队列放入FIFO1，不重要的放入FIFO0，当FIFO中队列溢出时，两种丢失策略

  • 丢失新来的报文

  • 新来的报文覆盖上一个报文，队伍末尾的报文丢失

收发流程

发送流程

基本流程：选择一个空置邮箱→写入报文 →请求发送

接收流程

基本流程：接收到一个报文→匹配过滤器后进入FIFO 0或FIFO 1→CPU读取

发送和接收配置位

• NART：置1，关闭自动重传，CAN报文只被发送1次，不管发送的结果如何（成功、出错或仲裁丢失）；置0，自动重传，CAN硬件在发送报文失败时会一直自动重传直到发送成功

• TXFP：置1，优先级由发送请求的顺序来决定，先请求的先发送；置0，优先级由报文标识符来决定，标识符值小的先发送（标识符值相等时，邮箱号小的报文先发送）

• RFLM：置1，接收FIFO锁定，FIFO溢出时，新收到的报文会被丢弃；置0，禁用FIFO锁定，FIFO溢出时，FIFO中最后收到的报文被新报文覆盖

标识符过滤器

• 每个过滤器的核心由两个32位寄存器组成：R1[31:0]和R2[31:0]

  其中FSCx、FBMx控制R1、R0中位段作用

  • FSCx：位宽设置

    置0，16位；置1，32位——含IDE过滤拓展格式

  • FBMx：模式设置

    置0，屏蔽模式——R1用作掩码，筛选位

    置1，列表模式——R0、R1均用作过滤ID

  • FFAx：关联设置

    置0，FIFO 0；置1，FIFO

  • FACTx：激活设置

    置0，禁用；置1，启用

过滤器配置示例

测试模式

• 静默模式：用于分析CAN总线的活动，不会对总线造成影响

• 环回模式：用于自测试，同时发送的报文可以在CAN_TX引脚上检测到

• 环回静默模式：用于热自测试，自测的同时不会影响CAN总线

工作模式

• 初始化模式：用于配置CAN外设，禁止报文的接收和发送

• 正常模式：配置CAN外设后进入正常模式，以便正常接收和发送报文

• 睡眠模式：低功耗，CAN外设时钟停止，可使用软件唤醒或者硬件自动唤醒

• AWUM：置1，自动唤醒，一旦检测到CAN总线活动，硬件就自动清零SLEEP，唤醒CAN外设；置0，手动唤醒，软件清零SLEEP，唤醒CAN外设

CAN中断

CAN外设占用4个专用的中断向量

• 发送中断：发送邮箱空时产生

  • 发送邮箱 0 变为空，CAN_TSR 寄存器的 RQCP0 位被置 '1'

  • 发送邮箱 1 变为空，CAN_TSR 寄存器的 RQCP1 位被置 '1'

  • 发送邮箱 2 变为空，CAN_TSR 寄存器的 RQCP2 位被置 '1'

• FIFO 0中断：收到一个报文/FIFO 0满/FIFO 0溢出时产生

  • FIFO0 接收到一个新报文，CAN_RF0R 寄存器的 FMP0 位不再是 '00'

  • FIFO0 变为满，CAN_RF0R 寄存器的 FULL0 位被置 '1'

  • FIFO0 发生溢出，CAN_RF0R 寄存器的 FOVR0 位被置 '1'

• FIFO 1中断：收到一个报文/FIFO 1满/FIFO 1溢出时产生

• 状态改变错误中断：出错/唤醒/进入睡眠时产生

  • 出错情况（详细信息请参考 CAN 错误状态寄存器 CAN_ESR）

  • 唤醒情况（在 CAN 接收引脚上监视到帧起始位 SOF）

  • CAN 进入睡眠模式