代码收藏家 STM32 CAN通信记录：FDCAN基础使用指南
文章目录
目的
CAN是非常常用的一种数据总线，被广泛用在各种车辆系统中。这篇文章将对STM32中FDCAN的使用做个示例。
CAN的一些基础介绍与使用可以参考下面文章：
《CAN基础概念》https://blog.csdn.net/Naisu_kun/article/details/132814079
《STM32 CAN使用记录：bxCAN基础通讯》https://blog.csdn.net/Naisu_kun/article/details/132830073
本文使用STM32H750作为主控芯片，PD0设置为FDCAN1_RX 、 PD1设置为FDCAN1_TX 。本文使用使用STM32CubeIDE进行开发。
基础说明
STM32中FDCAN和传统的bxCAN的区别除了两者协议本身的区别，在STM32中这两个外设也有较大不同。不同点主要是FIFIO和Filter分布。bxCAN中FIFIO和Filter都是设定好一定组数的，我们是现成的拿来用；而FDCAN中提供了一定的内存，用户可以手动分配各个FIFIO和Filter的大小。
关于FDCAN的特征说明可以参考ST官方文档 《AN5348: Introduction to FDCAN peripherals for STM32 product classes》
关键配置与代码
轮询方式
除了默认生成的代码只需在 main.c 中手动添加一些代码即可：
#include "main.h"
FDCAN_HandleTypeDef hfdcan1;
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_FDCAN1_Init(void);
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_FDCAN1_Init();
/**************** 以下为过滤器设置 ****************/
FDCAN_FilterTypeDef sFilterConfig;
// 下面这组设置只接受标准帧ID为0x666的消息
sFilterConfig.IdType = FDCAN_STANDARD_ID;
sFilterConfig.FilterIndex = 0;
sFilterConfig.FilterType = FDCAN_FILTER_MASK;
sFilterConfig.FilterConfig = FDCAN_FILTER_TO_RXFIFO0;
sFilterConfig.FilterID1 = 0x666;
sFilterConfig.FilterID2 = 0x7FF;
sFilterConfig.RxBufferIndex = 0;
HAL_FDCAN_ConfigFilter(&hfdcan1, &sFilterConfig);
// 下面这组设置只接受扩展ID为0x233和0x2233的消息
sFilterConfig.IdType = FDCAN_EXTENDED_ID;
sFilterConfig.FilterIndex = 0;
sFilterConfig.FilterType = FDCAN_FILTER_MASK;
sFilterConfig.FilterConfig = FDCAN_FILTER_TO_RXFIFO0;
sFilterConfig.FilterID1 = 0x00002233;
sFilterConfig.FilterID2 = 0x1FFFDFFF;
sFilterConfig.RxBufferIndex = 0;
HAL_FDCAN_ConfigFilter(&hfdcan1, &sFilterConfig);
// 默认情况下，如果未配置全局过滤器，则会接收所有不匹配的帧并将其重定向到RxFIFO0
// 后面四个参数分别 拒绝未匹配的标准数据帧 拒绝未匹配的扩展数据帧 拒绝标准远程帧 拒绝扩展远程帧
HAL_FDCAN_ConfigGlobalFilter(&hfdcan1, FDCAN_REJECT, FDCAN_REJECT, FDCAN_REJECT_REMOTE, FDCAN_REJECT_REMOTE);
/**************** 以下为启动CAN外设 ****************/
HAL_FDCAN_Start(&hfdcan1);
while (1)
{
/**************** 以下为接收消息并回发处理 ****************/
if(HAL_FDCAN_GetRxFifoFillLevel(&hfdcan1, FDCAN_RX_FIFO0) != 0) // 接收队列不为0，有数据可读
{
FDCAN_RxHeaderTypeDef RxHeader; // 用来保存接收到的数据帧头部信息
uint8_t RxData[64]; // 用来保存接收数据端数据
if(HAL_FDCAN_GetRxMessage(&hfdcan1, FDCAN_RX_FIFO0, &RxHeader, RxData) == HAL_OK) // 从接收队列中读取数据帧
{
FDCAN_TxHeaderTypeDef TxHeader = {0}; // 用来保存发送数据帧头部信息
uint8_t TxData[64]; // 用来保存发送数据帧数据
TxHeader.Identifier = RxHeader.Identifier;
TxHeader.IdType = RxHeader.IdType; // 标准-FDCAN_STANDARD_ID; 扩展-FDCAN_EXTENDED_ID
TxHeader.TxFrameType = RxHeader.RxFrameType; // 数据帧-FDCAN_DATA_FRAME; 远程帧-FDCAN_REMOTE_FRAME
TxHeader.DataLength = RxHeader.DataLength; // FDCAN_DLC_BYTES_xx
// xx = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 12 16 20 24 32 48 64
TxHeader.ErrorStateIndicator = RxHeader.ErrorStateIndicator; // FDCAN_ESI_ACTIVE FDCAN_ESI_PASSIVE
TxHeader.BitRateSwitch = RxHeader.BitRateSwitch; // 波特率不可变-FDCAN_BRS_OFF; 波特率可变-FDCAN_BRS_ON
TxHeader.FDFormat = RxHeader.FDFormat; // 经典CAN-FDCAN_CLASSIC_CAN; CANFD-FDCAN_FD_CAN
// TxHeader.TxEventFifoControl = FDCAN_NO_TX_EVENTS;
// TxHeader.MessageMarker = 0;
for(int i=0; i<64; i++)
{
TxData[i] = RxData[i];
}
while(HAL_FDCAN_GetTxFifoFreeLevel(&hfdcan1) == 0); // 等待有发送邮箱可用
HAL_FDCAN_AddMessageToTxFifoQ(&hfdcan1, &TxHeader, TxData); // 发送数据帧
}
}
}
}
中断方式
除了默认生成的代码只需在 main.c 中手动添加一些代码即可：
#include "main.h"
FDCAN_HandleTypeDef hfdcan1;
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_FDCAN1_Init(void);
/**************** 以下为重写中断回调函数 ****************/
// Fifo0收到消息回调
void HAL_FDCAN_RxFifo0Callback(FDCAN_HandleTypeDef *hfdcan, uint32_t RxFifo0ITs)
{
if (hfdcan == &hfdcan1) // 判断是hfdcan1的中断
{
if ((RxFifo0ITs & FDCAN_IT_RX_FIFO0_NEW_MESSAGE) != RESET) // 判断是FIFO0_NEW_MESSAGE回调
{
FDCAN_RxHeaderTypeDef RxHeader; // 用来保存接收到的数据帧头部信息
uint8_t RxData[64]; // 用来保存接收数据端数据
if(HAL_FDCAN_GetRxMessage(&hfdcan1, FDCAN_RX_FIFO0, &RxHeader, RxData) == HAL_OK) // 从接收队列中读取数据帧
{
FDCAN_TxHeaderTypeDef TxHeader = {0}; // 用来保存发送数据帧头部信息
uint8_t TxData[64]; // 用来保存发送数据帧数据
TxHeader.Identifier = RxHeader.Identifier;
TxHeader.IdType = RxHeader.IdType; // 标准-FDCAN_STANDARD_ID; 扩展-FDCAN_EXTENDED_ID
TxHeader.TxFrameType = RxHeader.RxFrameType; // 数据帧-FDCAN_DATA_FRAME; 远程帧-FDCAN_REMOTE_FRAME
TxHeader.DataLength = RxHeader.DataLength; // FDCAN_DLC_BYTES_xx
// xx = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 12 16 20 24 32 48 64
TxHeader.ErrorStateIndicator = RxHeader.ErrorStateIndicator; // FDCAN_ESI_ACTIVE FDCAN_ESI_PASSIVE
TxHeader.BitRateSwitch = RxHeader.BitRateSwitch; // 波特率不可变-FDCAN_BRS_OFF; 波特率可变-FDCAN_BRS_ON
TxHeader.FDFormat = RxHeader.FDFormat; // 经典CAN-FDCAN_CLASSIC_CAN; CANFD-FDCAN_FD_CAN
// TxHeader.TxEventFifoControl = FDCAN_NO_TX_EVENTS;
// TxHeader.MessageMarker = 0;
for(int i=0; i<64; i++)
{
TxData[i] = RxData[i];
}
while(HAL_FDCAN_GetTxFifoFreeLevel(&hfdcan1) == 0); // 等待有发送邮箱可用
HAL_FDCAN_AddMessageToTxFifoQ(&hfdcan1, &TxHeader, TxData); // 发送数据帧
}
}
}
}
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
MX_FDCAN1_Init();
/**************** 以下为过滤器设置 ****************/
FDCAN_FilterTypeDef sFilterConfig;
// 下面这组设置只接受标准帧ID为0x666的消息
sFilterConfig.IdType = FDCAN_STANDARD_ID;
sFilterConfig.FilterIndex = 0;
sFilterConfig.FilterType = FDCAN_FILTER_MASK;
sFilterConfig.FilterConfig = FDCAN_FILTER_TO_RXFIFO0;
sFilterConfig.FilterID1 = 0x666;
sFilterConfig.FilterID2 = 0x7FF;
sFilterConfig.RxBufferIndex = 0;
HAL_FDCAN_ConfigFilter(&hfdcan1, &sFilterConfig);
// 下面这组设置只接受扩展ID为0x233和0x2233的消息
sFilterConfig.IdType = FDCAN_EXTENDED_ID;
sFilterConfig.FilterIndex = 0;
sFilterConfig.FilterType = FDCAN_FILTER_MASK;
sFilterConfig.FilterConfig = FDCAN_FILTER_TO_RXFIFO0;
sFilterConfig.FilterID1 = 0x00002233;
sFilterConfig.FilterID2 = 0x1FFFDFFF;
sFilterConfig.RxBufferIndex = 0;
HAL_FDCAN_ConfigFilter(&hfdcan1, &sFilterConfig);
// 默认情况下，如果未配置全局过滤器，则会接收所有不匹配的帧并将其重定向到RxFIFO0
// 后面四个参数分别 拒绝未匹配的标准数据帧 拒绝未匹配的扩展数据帧 拒绝标准远程帧 拒绝扩展远程帧
HAL_FDCAN_ConfigGlobalFilter(&hfdcan1, FDCAN_REJECT, FDCAN_REJECT, FDCAN_REJECT_REMOTE, FDCAN_REJECT_REMOTE);
/**************** 以下为启动中断 ****************/
HAL_FDCAN_ActivateNotification(&hfdcan1, FDCAN_IT_RX_FIFO0_NEW_MESSAGE, 0); // 使能FIFO0数据接收中断
/**************** 以下为启动CAN外设 ****************/
HAL_FDCAN_Start(&hfdcan1);
while (1)
{
}
}
收发测试
本示例演示结果可以通过各种CAN工具配合上位机软件进行测试：
示例链接
仓库地址： https://github.com/NaisuXu/STM32_MCU_Examples
本文中的示例位于仓库中 FDCAN_RxTxPoll_H750 和 FDCAN_RxTxIT_H750 。
总结
STM32中使用FDCAN并不复杂，进行配置生成代码后只需要设置过滤器，然后就可以收发数据了。
