一、硬件配置

1. 核心电路设计

   • 信号线连接：

     STM32引脚	TJA1050引脚	功能说明
     PA11	RXD	CAN接收输入（需上拉）
     PA12	TXD	CAN发送输出（推挽驱动）

   • 总线连接：

     • TJA1050的CANH/CANL连接至总线，两端各接120Ω终端电阻

     • 总线共地，避免电位差干扰

2. 关键参数

   • 供电要求：TJA1050需5V供电，与STM32共地

   • 波特率配置：典型值500kbps（APB1时钟36MHz，分频系数18）

   • 引脚重映射：默认PA11/PA12，需在CubeMX开启CAN_REMAP[1:0]=10

二、软件实现（STM32CubeMX + HAL库）

1. CubeMX配置流程

1. 外设使能：勾选CAN1，模式选择Normal（正常模式）

2. 波特率设置：

   • APB1时钟：36MHz

   • 预分频系数：18

   • 时间段配置：SYNC_SEG=1tq, PRS=1tq, SBS1=2tq, SBS2=3tq

   • 最终波特率：36MHz/(18×(1+2+3))=500kbps

3. 过滤器配置：

   • 过滤器模式：Mask Mode

   • 过滤器尺度：32位

   • 过滤器ID：0x0000（接收所有标准ID）

4. 中断配置：使能CAN_RX0_IRQn中断

2. 关键代码实现

// can.c
#include "can.h"

CAN_HandleTypeDef hcan1;

void MX_CAN1_Init(void)
{
  hcan1.Instance = CAN1;
  hcan1.Init.Prescaler = 18;              // 分频系数
  hcan1.Init.SyncJumpWidth = CAN_SJW_1TQ; // 同步跳转宽度
  hcan1.Init.TimeSeg1 = CAN_BS1_2TQ;      // 时间段1
  hcan1.Init.TimeSeg2 = CAN_BS2_3TQ;      // 时间段2
  hcan1.Init.Mode = CAN_MODE_NORMAL;      // 正常模式
  hcan1.Init.AutoRetransmission = DISABLE;// 关闭自动重传
  HAL_CAN_Init(&hcan1);
}

// 过滤器配置
void CAN_Filter_Config(void)
{
  CAN_FilterTypeDef sFilterConfig;
  sFilterConfig.FilterBank = 0;           // 过滤器组0
  sFilterConfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK; // 掩码模式
  sFilterConfig.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT; // 32位尺度
  sFilterConfig.FilterIdHigh = 0x0000;    // 高16位
  sFilterConfig.FilterIdLow = 0x0000;     // 低16位
  sFilterConfig.FilterMaskIdHigh = 0x0000;// 掩码高16位
  sFilterConfig.FilterMaskIdLow = 0x0000; // 掩码低16位
  sFilterConfig.FilterFIFOAssignment = CAN_FILTER_FIFO0; // 分配到FIFO0
  HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan1, &sFilterConfig);
}

// CAN接收中断服务函数
void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)
{
  HAL_CAN_IRQHandler(&hcan1);
}

// 接收回调函数
void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan)
{
  CanRxMsgTypeDef RxMessage;
  HAL_CAN_GetRxMessage(hcan, CAN_RX_FIFO0, &RxMessage, RxData);
  printf("Received ID:0x%03X, Data:", RxMessage.StdId);
  for(int i=0; i<8; i++) printf("%02X ", RxData[i]);
  printf("\r\n");
}

3. 发送与接收函数

// 发送数据（标准帧）
void CAN_Send_Msg(uint32_t StdId, uint8_t *data, uint8_t len)
{
  CanTxMsgTypeDef TxMessage = {0};
  TxMessage.StdId = StdId;      // 标准ID
  TxMessage.IDE = CAN_ID_STD;   // 标准帧模式
  TxMessage.RTR = CAN_RTR_DATA; // 数据帧
  TxMessage.DLC = len;          // 数据长度
  memcpy(TxMessage.Data, data, len);
  
  uint32_t TxMailbox;
  HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan1, &TxMessage, data, &TxMailbox);
}

// 接收数据（轮询模式）
void CAN_Recv_Msg(uint8_t *data)
{
  CanRxMsgTypeDef RxMessage;
  if(HAL_CAN_GetRxFifoFillLevel(&hcan1, CAN_RX_FIFO0) > 0)
  {
    HAL_CAN_GetRxMessage(&hcan1, CAN_RX_FIFO0, &RxMessage, data);
  }
}

三、调试与常见问题

1. 信号验证

   • 使用示波器测量CAN_H/CAN_L差分电压：

     • 空闲状态：CAN_H=2.5V, CAN_L=2.5V（差分0V）

     • 显性电平：CAN_H=3.5V, CAN_L=1.5V（差分2V）

   • 逻辑分析仪捕获CAN帧结构（标识符+数据）

2. 常见问题解决

   现象	可能原因	解决方案
   无法初始化	引脚未重映射	检查CubeMX的CAN_REMAP配置
   接收不到数据	过滤器未配置	设置接收所有ID（0x0000掩码）
   数据错误	总线终端电阻缺失	添加120Ω电阻至总线两端
   通信不稳定	电源噪声干扰	增加0.1μF陶瓷电容并联10μF电解电容

参考代码 STM32F103C8T6 CAN通讯 www.youwenfan.com/contentcsr/102049.html

四、扩展功能实现

1. 多节点通信

   • 每个节点分配唯一ID（如0x100~0x1FF）

   • 示例：节点1发送数据至节点2

     // 节点1发送
     uint8_t data[8] = {0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08};
     CAN_Send_Msg(0x100, data, 8);
     
     // 节点2接收
     CAN_Recv_Msg(RxData);
     if(RxMessage.StdId == 0x100) process_data(RxData);
     

2. CAN总线波特率自适应

   // 动态切换波特率（需重新初始化CAN）
   void CAN_SetBaudRate(uint32_t baud)
   {
     hcan1.Instance->BTR = (SystemCoreClock/2)/(baud*(1+CAN_BS1_2TQ+CAN_BS2_3TQ));
     HAL_CAN_Stop(&hcan1);
     HAL_CAN_Init(&hcan1);
   }