STM32中CAN总线接口发送和接收数据
☆ can协议基础知识 i2c.spi总线多用于短距离传输,协议简单,数据量少,主要用于ic之间的通讯,而 can 总线则不同，can(controller area network) 总线定义了更为优秀的物理层、数据链路层，并且拥有种类丰富、简繁不一的上层协议。与i2c、spi有时钟信号的同步通讯方式不同，can通讯并不是以时钟信号来进行同步的，它是一种异步通讯，只具有can_high和can_low两条信号线，共同构成一组差分信号线，以差分信号的形式进行通讯。
can物理层的形式主要分为闭环总线及开环总线网络两种，一个适合于高速通讯，一个适合于远距离通讯。can闭环通讯网络是一种遵循iso11898标准的高速、短距离网络，它的总线最大长度为40m，通信速度最高为1mbps，总线的两端各要求有一个 “120欧”的电阻来做阻抗匹配，以减少回波反射。
☆ 闭环总线网络 can开环总线网络是遵循iso11519-2标准的低速、远距离网络，它的最大传输距离为1km，最高通讯速率为125kbps，两根总线是独立的、不形成闭环，要求每根总线上各串联有一个“2.2千欧”的电阻。
☆ 开环总线网络
can总线上可以挂载多个通讯节点，节点之间的信号经过总线传输，实现节点间通讯。由于can通讯协议不对节点进行地址编码，而是对数据内容进行编码，所以网络中的节点个数理论上不受限制，只要总线的负载足够即可，可以通过中继器增强负载。
can通讯节点由一个can控制器及can收发器组成，控制器与收发器之间通过can_tx及can_rx信号线相连，收发器与can总线之间使用can_high及can_low信号线相连。其中can_tx及can_rx使用普通的类似ttl逻辑信号，而can_high及can_low是一对差分信号线，使用比较特别的差分信号。当can节点需要发送数据时，控制器把要发送的二进制编码通过can_tx线发送到收发器，然后由收发器把这个普通的逻辑电平信号转化成差分信号，通过差分线can_high和can_low线输出到can总线网络。而通过收发器接收总线上的数据到控制器时，则是相反的过程，收发器把总线上收到的can_high及can_low信号转化成普通的逻辑电平信号，通过can_rx输出到控制器中。
☆ 差分信号 差分信号又称差模信号，与传统使用单根信号线电压表示逻辑的方式有区别，使用差分信号传输时，需要两根信号线，这两个信号线的振幅相等，相位相反，通过两根信号线的电压差值来表示逻辑0和逻辑1。
相对于单信号线传输的方式，使用差分信号传输具有如下优点：
抗干扰能力强，当外界存在噪声干扰时，几乎会同时耦合到两条信号线上，而接收端只关心两个信号的差值，所以外界的共模噪声可以被完全抵消。
能有效抑制它对外部的电磁干扰，同样的道理，由于两根信号的极性相反，他们对外辐射的电磁场可以相互抵消，耦合的越紧密，泄放到外界的电磁能量越少。
时序定位精确，由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点，而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断，因而受工艺，温度的影响小，能降低时序上的误差，同时也更适合于低幅度信号的电路。
由于差分信号线具有这些优点，所以在usb协议、485协议、以太网协议及can协议的物理层中，都使用了差分信号传输。 ☆ can协议中的差分信号 can协议中对它使用的can_high及can_low表示的差分信号做了规定。以高速can协议为例，当表示逻辑1时(隐性电平)，can_high和can_low线上的电压均为2.5v，即它们的电压差v h -v l =0v；而表示逻辑0时(显性电平)，can_high的电平为3.5v，can_low线的电平为1.5v，即它们的电压差为v h -v l =2v。
☆ can 总线的特点 can 总线网络是一种真正的多主机网络，在总线处于空闲状态时，任何一个节点单元都可以申请成为主机，向总线发送消息。其原则是：最先访问总线的节点单元可以获得总线的控制权；多个节点单元同时尝试获取总线的控制权时，将发生仲裁事件，具有高优先级的节点单元将获得总线控制权。
can 协议中，所有的消息都以固定的数据格式打包发送。两个以上的节点单元同时发送信息时，根据节点标识符（常称为 id，亦打包在固定的数据格式中）决定各自优先级关系，所以 id 并非表示数据发送的目的地址，而是代表着各个节点访问总线的优先级。如此看来，can 总线并无类似其他总线“地址”的概念，在总线上增加节点单元时，连接在总线的其他节点单元的软硬件都不需要改变。
can 总线的通信速率和总线长度有关，在总线长度小于 40m 的场合中，数据传输速率可以达到 1mbps，而即便总线长度上升至 1000m，数据的传输速率仍可达到 50kbps，无论在速率还是传输距离都明显优于常见的 rs232、rs485 和 i2c 总线。
对于总线错误，can 总线有错误检测功能、错误通知功能、错误恢复功能三种应对措施，分别应对于下面三点表述：所有的单元节点都可以自动检测总线上的错误；检测出错误的节点单元会立刻将错误通知给其他节点单元；若正在发送消息的单元检测到当前总线发生错误，则立刻强制取消当前发送，并不断反复发送此消息至成功为止。
can 总线上的每个节点都可以通过判断得出，当前总线上的错误是暂时的错误（如瞬间的强干扰）还是持续的错误（如总线断裂）。当总线上发生持续错误时，引起故障的节点单元会自动脱离总线。
can 总线上的节点数量在理论上没有上限，但在实际上受到总线上的时间延时及电气负载的限制。降低最大通信速率，可以增加节点单元的连接数；反之，减少节点单元的连接数，则最大通信速率可以提高。
can总线的数据通信是以数据帧的格式进行的,而数据帧又是由位场组成的,其中每一个位又被划分为四段.即ss(sync seg),pts(prop seg--传播时间段),pbs1(phase seg1--相位缓冲段1),pbs2(phase seg1--相位缓冲段2).
数据帧的结构图：
图中d表示显性电平，r表示隐形电平.id：高位在前，低位在后。基本id，禁止高7位都为隐性，即不能：id=1111111xxxx。rtr，远程请求位。0，数据帧；1， 远程帧；srr，替代远程请求位。设置为1（隐性电平）；ide，标识符选择位。0，标准标识符；1，扩展标识符；r0，r1：保留位。必须以显现电平发送，但是接收可以是隐性电平。dlc：数据长度码。0~8，表示发送/接收的数据长度（字节）。ide，标识符选择位。0，标准标识符；1，扩展标识符； ☆ 位时序分解 为了实现位同步，can协议把每一个数据位的时序分解成ss段、pts段、pbs1段、pbs2段，这四段的长度加起来即为一个can数据位的长度。分解后最小的时间单位是tq，而一个完整的位由8~25个tq组成。
☆ stm32中的can接口 stm32的芯片中具有bxcan控制器 (basic extended can)，它支持can协议2.0a和2.0b标准。该can控制器支持最高的通讯速率为1mb/s；可以自动地接收和发送can报文，支持使用标准id和扩展id的报文；外设中具有3个发送邮箱，发送报文的优先级可以使用软件控制，还可以记录发送的时间；具有2个3级深度的接收fifo，可使用过滤功能只接收或不接收某些id号的报文；可配置成自动重发；不支持使用dma进行数据收发。
1. can控制内核2. can发送邮箱3. can接收fifo 4. 验收筛选器
stm32有两组can控制器，其中can1是主设备，框图中的“存储访问控制器”是由can1控制的，can2无法直接访问存储区域，所以使用can2的时候必须使能can1外设的时钟。
stm32至少配备一个bxcan(basic extend can )控制器，支持2.0a和2.0b协议，最高数据传输速率可达1m bps，支持11位标准帧格式和29位扩展帧格式的接收和发送，具备三个发送邮箱和两个接收fifo，此wa此外还有三级可编程滤波器，stm32的bxcan非常适应can总线网络y网络应用发展需求，其主要主要特征如下 :
支持can协议2.0a和2.0b主动模式
波特率最高可达1mbps
支持时间触发通讯功能 数据发送特性：具备三个发送邮箱;发送报文的优先级可以通过软件配置,可记录发送时间的时间戳。
数据接收特性：具备三级深度和两个接收fifo；具备可变的过滤器组，具备可编程标识符列表，可配置fifo溢出处理方式，记录接收时间的时间戳报文管理：中断可屏蔽;邮箱单独占有一块地址空间，便于提高软件效率。本文的实验设计将利用stm32 的bxcan控制器的环回工作模式，实现bxcan控制器的自收发过程，并使用串口设备跟踪监视数据收发情况。程序流程如下图
本程序设计主要围绕bxcan控制器的初始化初始化配置展开,其要点罗列如下：
1. 初始化rcc寄存器，配置pll输出72mhz时钟，apb1总线频率为36mhz，分别打开can，gpio和usart1的设备时钟。
2. 设置can的tx引脚(即pa12)为复用推挽模式，并设置rx引脚(即pa1)为上拉输入模式，其中三个重要的参数如下配置：
can_initstructure.can_sjw配置为can_sjw_1tq;can_initstructure.can_bs1配置为can_bs1_8tq;can_initstructure.can_bs2配置为can_bs2_7tq; 3. 最后分频数配置为5，配置接受接受缓冲区标识符为0x00aa0000，配置过滤器为32位屏蔽位模式，过滤器屏蔽标识符为0x00ff0000.
4. 初始化usart设备
5. 使用扩展帧shu帧数据格式，id为0xaa，数据长度长度为8stm32的can控制器设计的重点集中在can寄存器组的初始化过程中，而can初始化的重点在于波特率的设置，过滤器的设置和位时序的设置，以下作详细叙述。 （1）can波特率的计算
计算波特率是任何一种总线的zhon重要内容之一,can总线也不例外.从stm32微控制器的官方参考手册里可以查找到关于can波特率的计算公式如下.
通过配置位时序寄存器can_btr的ts1[3:0]及ts2[2:0]寄存器位设定bs1及bs2段的长度后，就可以确定每个can数据位的时间：
bs1段时间：
t s1 =tq x (ts1[3:0] + 1)， bs2段时间：
t s2 = tq x (ts2[2:0] + 1)， 一个数据位的时间：
t 1bit =1tq+t s1 +t s2 =1+ (ts1[3:0] + 1)+ (ts2[2:0] + 1)= n tq
其中单个时间片的长度tq与can外设的所挂载的时钟总线及分频器配置有关，can1和can2外设都是挂载在apb1总线上的，而位时序寄存器can_btr中的brp[9:0]寄存器位可以设置can外设时钟的分频值 ，所以：
tq = (brp[9:0]+1) x t pclk其中的pclk指apb1时钟，默认值为36mhz。 最终可以计算出can通讯的波特率：
baudrate = 1/n tq程序设计要点中强调的三个重要参数，其实是can总线物理层中所要求的位时序。共三个阶段，分别为sjw，bs1和bs2阶段，这三个阶段的时间长度都是以长度为tq的时间单元为单位的。这样可以逐步计算出can总线的波特率。因此要点提示中所要求的参数，实际上将can的波特率设置为450kdps。过滤器的设置 can总线没有所谓地址的概念。总线上的每个报文都可以被各个节点接收。这是一种典型的广播式网络。在实际应用中。某个节点往往只希望接收到特定类型的数据, 这就要借助过滤器来实现。顾名思义,过滤器的作用就是把节点不希望接收到的数据过滤掉。只将希望接收到的数据给予通行。
stm32的can控制器，提供14个过滤器。可以设置为屏蔽模式和列表模式对can总线上的报文进行过滤。当节点希望接收到一种报文时。可以用屏蔽位模式对can总线上的报文进行过滤。反之，当节点希望接受到单一类型报文时。则应该配置为列表模式。本机程序中使用了32位的屏蔽位模式。
下面仅对这种模式进行解析。can控制器的每个过滤器都具备一个寄存器。称为屏蔽寄存器。其中标识符寄存器的每一位都有屏蔽寄存器的每一位所对应。事实上，这也对应着can数据。事实上，这也对应着看标准数据帧中的标识符段。
如下图所示。此处重点在于屏蔽寄存器的作用。通过查阅stm32微控制器参考文档可以知道。当过滤器工作在屏蔽模式下时。屏蔽寄存器被置为1的每一位都要求can接收到的数据帧标识符段必须和对应的接收缓冲区标识位相同。否则予以滤除。以本程序为例。要点中要求将节点接收缓冲标识符配置为0x00aa0000。过滤器屏蔽标识符为0x00ff0000。该节点接收到的数据帧的标识符段的位[23:16]，必须和接收缓冲区标识符中的[23:16]匹配。否则予以滤除。但若满足了这一条件而即便如下的位不匹配。则该数据帧仍不会被滤除。正如本程序而言。即can接口仅仅接收标识符段的位[23:16]为0xaa的数据帧. 根据can总线物理层的要求。can总线的波特率和传输距离成反比关系。传输距离变化时，要根据位时序来调整can总线的波特率。
程序代码如下： void rcc_config(void){rcc_apb2periphclockcmd(rcc_apb2periph_gpioa|rcc_apb2periph_usart1,enable) rcc_apb1periphclockcmd(rcc_apb1periph_can1,enable) }void gpio_for_can_and_uart_config(void){/*定义一个gpio_inittypedef类型的结构体*/gpio_inittypedef gpio_initstructure; /*设置can的rx--pa.11引脚*/gpio_initstructure.gpio_pin = gpio_pin_11;gpio_initstructure.gpio_mode = gpio_mode_ipu;gpio_init(gpioa, &gpio_initstructure);/*设置can的tx--pa.12引脚*/gpio_initstructure.gpio_pin = gpio_pin_12;gpio_initstructure.gpio_mode = gpio_mode_af_pp;gpio_initstructure.gpio_speed= gpio_speed_50mhz;gpio_init(gpioa, &gpio_initstructure);/*设置usart1 的rx 脚 -pa.10为父浮空输入脚*/gpio_initstructure.gpio_pin = gpio_pin_10;gpio_initstructure.gpio_mode = gpio_mode_in_floating;gpio_init(gpioa, &gpio_initstructure); } void can_config(void){can_inittypedef can_initstructure;can_filterinittypedef can_filterinitstructure; can_deinit(can1); can_structinit(&can_initstructure);can_initstructure.can_ttcm=disable;can_initstructure.can_abom=disable;can_initstructure.can_awum=disable;can_initstructure.can_nart=disable;can_initstructure.can_rfim=disable;can_initstructure.can_txfp=disable; can_initstructure.can_mode=can_mode_loopback;can_initstructure.can_sjw=can_sjw_1tq;can_initstructure.can_bs1=can_bs1_8tq;can_initstructure.can_bs2=can_bs2_7tq; can_initstructure.can_prescaler=5;can_init(can1,&can_initstructure); can_filterinitstructure.can_filternumber=0;can_filterinitstructure.can_filtermode=can_filtermode_idmask;can_filterinitstructure.can_filterscale=can_filterscale_32bit;can_filterinitstructure.can_filteridhigh=0x00aa<<3;can_filterinitstructure.can_filteridlow=0x0000;can_filterinitstructure.can_filtermaskidhigh=0x00ff<<3;can_filterinitstructure.can_filtermaskidlow=0x0000;can_filterinitstructure.can_filterfifoassignment=0;can_filterinitstructure.can_filteractivation=enable;can_filterinit(&can_filterinitstructure); } void main(void){u8 transmitmailbox=0;cantxmsg txmessage;canrxmsg rxmessage;rcc_config();gpio_for_can_and_uart_config();usart_config();can_config(); txmessage.extid=0x00aa0000;txmessage.rtr=can_rtr_data;txmessage.ide=can_id_ext;txmessage.dlc=8;txmessage.data[0]=0x00;txmessage.data[1]=0x12;txmessage.data[2]=0x34;txmessage.data[3]=0x56;txmessage.data[4]=0x78;txmessage.data[5]=0xab;txmessage.data[6]=0xcd;txmessage.data[7]=0xef; transmitmailbox=can_transmit(can1,&txmessage);while((can_transmitstatus(can1,transmitmailbox))!=cantxok);printf(rnthe can has send data :0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,rn,txmessage.data[0],txmessage.data[1],txmessage.data[2],txmessage.data[3],txmessage.data[4],txmessage.data[5],txmessage.data[6],txmessage.data[7],); while((can_messagepending(can1,can_fifo0)==0));rxmessage.stdid=0x00;rxmessage.ide=can_id_ext;rxmessage.dlc=0;rxmessage.data[0]=0x00;rxmessage.data[1]=0x12;rxmessage.data[2]=0x34;rxmessage.data[3]=0x56;rxmessage.data[4]=0x78;rxmessage.data[5]=0xab;rxmessage.data[6]=0xcd;rxmessage.data[7]=0xef; can_receive(can1,can_fifo0,&rxmessage);printf(rnthe can has received data :0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,rn,rxmessage.data[0],rxmessage.data[1],rxmessage.data[2],rxmessage.data[3],rxmessage.data[4],rxmessage.data[5],rxmessage.data[6],rxmessage.data[7],);while(1); }
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can物理层的形式主要分为闭环总线及开环总线网络两种，一个适合于高速通讯，一个适合于远距离通讯。can闭环通讯网络是一种遵循iso11898标准的高速、短距离网络，它的总线最大长度为40m，通信速度最高为1mbps，总线的两端各要求有一个 “120欧”的电阻来做阻抗匹配，以减少回波反射。
☆ 闭环总线网络 can开环总线网络是遵循iso11519-2标准的低速、远距离网络，它的最大传输距离为1km，最高通讯速率为125kbps，两根总线是独立的、不形成闭环，要求每根总线上各串联有一个“2.2千欧”的电阻。
☆ 开环总线网络
can总线上可以挂载多个通讯节点，节点之间的信号经过总线传输，实现节点间通讯。由于can通讯协议不对节点进行地址编码，而是对数据内容进行编码，所以网络中的节点个数理论上不受限制，只要总线的负载足够即可，可以通过中继器增强负载。
can通讯节点由一个can控制器及can收发器组成，控制器与收发器之间通过can_tx及can_rx信号线相连，收发器与can总线之间使用can_high及can_low信号线相连。其中can_tx及can_rx使用普通的类似ttl逻辑信号，而can_high及can_low是一对差分信号线，使用比较特别的差分信号。当can节点需要发送数据时，控制器把要发送的二进制编码通过can_tx线发送到收发器，然后由收发器把这个普通的逻辑电平信号转化成差分信号，通过差分线can_high和can_low线输出到can总线网络。而通过收发器接收总线上的数据到控制器时，则是相反的过程，收发器把总线上收到的can_high及can_low信号转化成普通的逻辑电平信号，通过can_rx输出到控制器中。
☆ 差分信号 差分信号又称差模信号，与传统使用单根信号线电压表示逻辑的方式有区别，使用差分信号传输时，需要两根信号线，这两个信号线的振幅相等，相位相反，通过两根信号线的电压差值来表示逻辑0和逻辑1。
相对于单信号线传输的方式，使用差分信号传输具有如下优点：
抗干扰能力强，当外界存在噪声干扰时，几乎会同时耦合到两条信号线上，而接收端只关心两个信号的差值，所以外界的共模噪声可以被完全抵消。
能有效抑制它对外部的电磁干扰，同样的道理，由于两根信号的极性相反，他们对外辐射的电磁场可以相互抵消，耦合的越紧密，泄放到外界的电磁能量越少。
时序定位精确，由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点，而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断，因而受工艺，温度的影响小，能降低时序上的误差，同时也更适合于低幅度信号的电路。
由于差分信号线具有这些优点，所以在usb协议、485协议、以太网协议及can协议的物理层中，都使用了差分信号传输。 ☆ can协议中的差分信号 can协议中对它使用的can_high及can_low表示的差分信号做了规定。以高速can协议为例，当表示逻辑1时(隐性电平)，can_high和can_low线上的电压均为2.5v，即它们的电压差v h -v l =0v；而表示逻辑0时(显性电平)，can_high的电平为3.5v，can_low线的电平为1.5v，即它们的电压差为v h -v l =2v。
☆ can 总线的特点 can 总线网络是一种真正的多主机网络，在总线处于空闲状态时，任何一个节点单元都可以申请成为主机，向总线发送消息。其原则是：最先访问总线的节点单元可以获得总线的控制权；多个节点单元同时尝试获取总线的控制权时，将发生仲裁事件，具有高优先级的节点单元将获得总线控制权。
can 协议中，所有的消息都以固定的数据格式打包发送。两个以上的节点单元同时发送信息时，根据节点标识符（常称为 id，亦打包在固定的数据格式中）决定各自优先级关系，所以 id 并非表示数据发送的目的地址，而是代表着各个节点访问总线的优先级。如此看来，can 总线并无类似其他总线“地址”的概念，在总线上增加节点单元时，连接在总线的其他节点单元的软硬件都不需要改变。
can 总线的通信速率和总线长度有关，在总线长度小于 40m 的场合中，数据传输速率可以达到 1mbps，而即便总线长度上升至 1000m，数据的传输速率仍可达到 50kbps，无论在速率还是传输距离都明显优于常见的 rs232、rs485 和 i2c 总线。
对于总线错误，can 总线有错误检测功能、错误通知功能、错误恢复功能三种应对措施，分别应对于下面三点表述：所有的单元节点都可以自动检测总线上的错误；检测出错误的节点单元会立刻将错误通知给其他节点单元；若正在发送消息的单元检测到当前总线发生错误，则立刻强制取消当前发送，并不断反复发送此消息至成功为止。
can 总线上的每个节点都可以通过判断得出，当前总线上的错误是暂时的错误（如瞬间的强干扰）还是持续的错误（如总线断裂）。当总线上发生持续错误时，引起故障的节点单元会自动脱离总线。
can 总线上的节点数量在理论上没有上限，但在实际上受到总线上的时间延时及电气负载的限制。降低最大通信速率，可以增加节点单元的连接数；反之，减少节点单元的连接数，则最大通信速率可以提高。
can总线的数据通信是以数据帧的格式进行的,而数据帧又是由位场组成的,其中每一个位又被划分为四段.即ss(sync seg),pts(prop seg--传播时间段),pbs1(phase seg1--相位缓冲段1),pbs2(phase seg1--相位缓冲段2).
数据帧的结构图：
图中d表示显性电平，r表示隐形电平.id：高位在前，低位在后。基本id，禁止高7位都为隐性，即不能：id=1111111xxxx。rtr，远程请求位。0，数据帧；1， 远程帧；srr，替代远程请求位。设置为1（隐性电平）；ide，标识符选择位。0，标准标识符；1，扩展标识符；r0，r1：保留位。必须以显现电平发送，但是接收可以是隐性电平。dlc：数据长度码。0~8，表示发送/接收的数据长度（字节）。ide，标识符选择位。0，标准标识符；1，扩展标识符； ☆ 位时序分解 为了实现位同步，can协议把每一个数据位的时序分解成ss段、pts段、pbs1段、pbs2段，这四段的长度加起来即为一个can数据位的长度。分解后最小的时间单位是tq，而一个完整的位由8~25个tq组成。
☆ stm32中的can接口 stm32的芯片中具有bxcan控制器 (basic extended can)，它支持can协议2.0a和2.0b标准。该can控制器支持最高的通讯速率为1mb/s；可以自动地接收和发送can报文，支持使用标准id和扩展id的报文；外设中具有3个发送邮箱，发送报文的优先级可以使用软件控制，还可以记录发送的时间；具有2个3级深度的接收fifo，可使用过滤功能只接收或不接收某些id号的报文；可配置成自动重发；不支持使用dma进行数据收发。
1. can控制内核2. can发送邮箱3. can接收fifo 4. 验收筛选器
stm32有两组can控制器，其中can1是主设备，框图中的“存储访问控制器”是由can1控制的，can2无法直接访问存储区域，所以使用can2的时候必须使能can1外设的时钟。
stm32至少配备一个bxcan(basic extend can )控制器，支持2.0a和2.0b协议，最高数据传输速率可达1m bps，支持11位标准帧格式和29位扩展帧格式的接收和发送，具备三个发送邮箱和两个接收fifo，此wa此外还有三级可编程滤波器，stm32的bxcan非常适应can总线网络y网络应用发展需求，其主要主要特征如下 :
支持can协议2.0a和2.0b主动模式
波特率最高可达1mbps
支持时间触发通讯功能 数据发送特性：具备三个发送邮箱;发送报文的优先级可以通过软件配置,可记录发送时间的时间戳。
数据接收特性：具备三级深度和两个接收fifo；具备可变的过滤器组，具备可编程标识符列表，可配置fifo溢出处理方式，记录接收时间的时间戳报文管理：中断可屏蔽;邮箱单独占有一块地址空间，便于提高软件效率。本文的实验设计将利用stm32 的bxcan控制器的环回工作模式，实现bxcan控制器的自收发过程，并使用串口设备跟踪监视数据收发情况。程序流程如下图
本程序设计主要围绕bxcan控制器的初始化初始化配置展开,其要点罗列如下：
1. 初始化rcc寄存器，配置pll输出72mhz时钟，apb1总线频率为36mhz，分别打开can，gpio和usart1的设备时钟。
2. 设置can的tx引脚(即pa12)为复用推挽模式，并设置rx引脚(即pa1)为上拉输入模式，其中三个重要的参数如下配置：
can_initstructure.can_sjw配置为can_sjw_1tq;can_initstructure.can_bs1配置为can_bs1_8tq;can_initstructure.can_bs2配置为can_bs2_7tq; 3. 最后分频数配置为5，配置接受接受缓冲区标识符为0x00aa0000，配置过滤器为32位屏蔽位模式，过滤器屏蔽标识符为0x00ff0000.
4. 初始化usart设备
5. 使用扩展帧shu帧数据格式，id为0xaa，数据长度长度为8stm32的can控制器设计的重点集中在can寄存器组的初始化过程中，而can初始化的重点在于波特率的设置，过滤器的设置和位时序的设置，以下作详细叙述。 （1）can波特率的计算
计算波特率是任何一种总线的zhon重要内容之一,can总线也不例外.从stm32微控制器的官方参考手册里可以查找到关于can波特率的计算公式如下.
通过配置位时序寄存器can_btr的ts1[3:0]及ts2[2:0]寄存器位设定bs1及bs2段的长度后，就可以确定每个can数据位的时间：
bs1段时间：
t s1 =tq x (ts1[3:0] + 1)， bs2段时间：
t s2 = tq x (ts2[2:0] + 1)， 一个数据位的时间：
t 1bit =1tq+t s1 +t s2 =1+ (ts1[3:0] + 1)+ (ts2[2:0] + 1)= n tq
其中单个时间片的长度tq与can外设的所挂载的时钟总线及分频器配置有关，can1和can2外设都是挂载在apb1总线上的，而位时序寄存器can_btr中的brp[9:0]寄存器位可以设置can外设时钟的分频值 ，所以：
tq = (brp[9:0]+1) x t pclk其中的pclk指apb1时钟，默认值为36mhz。 最终可以计算出can通讯的波特率：
baudrate = 1/n tq程序设计要点中强调的三个重要参数，其实是can总线物理层中所要求的位时序。共三个阶段，分别为sjw，bs1和bs2阶段，这三个阶段的时间长度都是以长度为tq的时间单元为单位的。这样可以逐步计算出can总线的波特率。因此要点提示中所要求的参数，实际上将can的波特率设置为450kdps。过滤器的设置 can总线没有所谓地址的概念。总线上的每个报文都可以被各个节点接收。这是一种典型的广播式网络。在实际应用中。某个节点往往只希望接收到特定类型的数据, 这就要借助过滤器来实现。顾名思义,过滤器的作用就是把节点不希望接收到的数据过滤掉。只将希望接收到的数据给予通行。
stm32的can控制器，提供14个过滤器。可以设置为屏蔽模式和列表模式对can总线上的报文进行过滤。当节点希望接收到一种报文时。可以用屏蔽位模式对can总线上的报文进行过滤。反之，当节点希望接受到单一类型报文时。则应该配置为列表模式。本机程序中使用了32位的屏蔽位模式。
下面仅对这种模式进行解析。can控制器的每个过滤器都具备一个寄存器。称为屏蔽寄存器。其中标识符寄存器的每一位都有屏蔽寄存器的每一位所对应。事实上，这也对应着can数据。事实上，这也对应着看标准数据帧中的标识符段。
如下图所示。此处重点在于屏蔽寄存器的作用。通过查阅stm32微控制器参考文档可以知道。当过滤器工作在屏蔽模式下时。屏蔽寄存器被置为1的每一位都要求can接收到的数据帧标识符段必须和对应的接收缓冲区标识位相同。否则予以滤除。以本程序为例。要点中要求将节点接收缓冲标识符配置为0x00aa0000。过滤器屏蔽标识符为0x00ff0000。该节点接收到的数据帧的标识符段的位[23:16]，必须和接收缓冲区标识符中的[23:16]匹配。否则予以滤除。但若满足了这一条件而即便如下的位不匹配。则该数据帧仍不会被滤除。正如本程序而言。即can接口仅仅接收标识符段的位[23:16]为0xaa的数据帧. 根据can总线物理层的要求。can总线的波特率和传输距离成反比关系。传输距离变化时，要根据位时序来调整can总线的波特率。
程序代码如下： void rcc_config(void){rcc_apb2periphclockcmd(rcc_apb2periph_gpioa|rcc_apb2periph_usart1,enable) rcc_apb1periphclockcmd(rcc_apb1periph_can1,enable) }void gpio_for_can_and_uart_config(void){/*定义一个gpio_inittypedef类型的结构体*/gpio_inittypedef gpio_initstructure; /*设置can的rx--pa.11引脚*/gpio_initstructure.gpio_pin = gpio_pin_11;gpio_initstructure.gpio_mode = gpio_mode_ipu;gpio_init(gpioa, &gpio_initstructure);/*设置can的tx--pa.12引脚*/gpio_initstructure.gpio_pin = gpio_pin_12;gpio_initstructure.gpio_mode = gpio_mode_af_pp;gpio_initstructure.gpio_speed= gpio_speed_50mhz;gpio_init(gpioa, &gpio_initstructure);/*设置usart1 的rx 脚 -pa.10为父浮空输入脚*/gpio_initstructure.gpio_pin = gpio_pin_10;gpio_initstructure.gpio_mode = gpio_mode_in_floating;gpio_init(gpioa, &gpio_initstructure); } void can_config(void){can_inittypedef can_initstructure;can_filterinittypedef can_filterinitstructure; can_deinit(can1); can_structinit(&can_initstructure);can_initstructure.can_ttcm=disable;can_initstructure.can_abom=disable;can_initstructure.can_awum=disable;can_initstructure.can_nart=disable;can_initstructure.can_rfim=disable;can_initstructure.can_txfp=disable; can_initstructure.can_mode=can_mode_loopback;can_initstructure.can_sjw=can_sjw_1tq;can_initstructure.can_bs1=can_bs1_8tq;can_initstructure.can_bs2=can_bs2_7tq; can_initstructure.can_prescaler=5;can_init(can1,&can_initstructure); can_filterinitstructure.can_filternumber=0;can_filterinitstructure.can_filtermode=can_filtermode_idmask;can_filterinitstructure.can_filterscale=can_filterscale_32bit;can_filterinitstructure.can_filteridhigh=0x00aa<<3;can_filterinitstructure.can_filteridlow=0x0000;can_filterinitstructure.can_filtermaskidhigh=0x00ff<<3;can_filterinitstructure.can_filtermaskidlow=0x0000;can_filterinitstructure.can_filterfifoassignment=0;can_filterinitstructure.can_filteractivation=enable;can_filterinit(&can_filterinitstructure); } void main(void){u8 transmitmailbox=0;cantxmsg txmessage;canrxmsg rxmessage;rcc_config();gpio_for_can_and_uart_config();usart_config();can_config(); txmessage.extid=0x00aa0000;txmessage.rtr=can_rtr_data;txmessage.ide=can_id_ext;txmessage.dlc=8;txmessage.data[0]=0x00;txmessage.data[1]=0x12;txmessage.data[2]=0x34;txmessage.data[3]=0x56;txmessage.data[4]=0x78;txmessage.data[5]=0xab;txmessage.data[6]=0xcd;txmessage.data[7]=0xef; transmitmailbox=can_transmit(can1,&txmessage);while((can_transmitstatus(can1,transmitmailbox))!=cantxok);printf(rnthe can has send data :0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,rn,txmessage.data[0],txmessage.data[1],txmessage.data[2],txmessage.data[3],txmessage.data[4],txmessage.data[5],txmessage.data[6],txmessage.data[7],); while((can_messagepending(can1,can_fifo0)==0));rxmessage.stdid=0x00;rxmessage.ide=can_id_ext;rxmessage.dlc=0;rxmessage.data[0]=0x00;rxmessage.data[1]=0x12;rxmessage.data[2]=0x34;rxmessage.data[3]=0x56;rxmessage.data[4]=0x78;rxmessage.data[5]=0xab;rxmessage.data[6]=0xcd;rxmessage.data[7]=0xef; can_receive(can1,can_fifo0,&rxmessage);printf(rnthe can has received data :0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,0x%x,rn,rxmessage.data[0],rxmessage.data[1],rxmessage.data[2],rxmessage.data[3],rxmessage.data[4],rxmessage.data[5],rxmessage.data[6],rxmessage.data[7],);while(1); }
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