STM32F103xx bxCAN(Basic Extended CAN) 滤波机制

一、背景最近一个项目需要使用STM32F103xx实现CAN通信，而CAN总线的消息滤波在各个MCU上有不同机制，譬如，SJA1000为标识符位屏蔽滤波机制，NXP的LPC17xx系列为标识符列表查询机制等等，本篇就STM32F103xx的滤波机制做个简述。注：软件上使用的是ST提供的库函数。二、正文STM32F103xx在滤波这方面确实很赞，同时集成了标识符位屏蔽滤波机制和标识符列表查询机制。--->标识符位屏蔽滤波机制：该机制既是对标识符相应位进行屏蔽，而实现该功能需要两个寄存器，一个是标识符寄存器，一个是标识符屏蔽寄存器。以11位CAN标准帧ID为例，若标识符屏蔽寄存器对应第"0"位为"0"，则接收到的信息ID的第"0"位不论是"0"或者"1"均可被通过验收。若标识符屏蔽寄存器对应第"0"位为"1"，则接收到的信息ID的第"0"位一定要和标识符寄存器的第"0"位相同才可被验收。按此种法则，若接收到的信息ID与全部标识符屏蔽寄存器为"1"的位所对应的标识符寄存器一致，则信息被接收，同时产生接收中断。--->标识符列表查询机制该机制既是对接收到的标识符进行比对查询，而实现该功能仅需要一个寄存器，该寄存器保存的则是需要验收的标识符。同样，以11位CAN标准帧ID为例，在标识符寄存器中保存了几个信息ID，当从CAN总线上接收到信息后，CAN硬件会将该信息ID与标识符寄存器中的信息ID进行比对，若相同，则被验收，产生接收中断，若比对失败，则该信息被丢弃，说明不是CPU需要的信息。按照以上的介绍，我们则可总结：--->若是需要精确验收几个信息，则使用标识符列表查询机制；--->若是需要验收一组信息，则使用标识符位屏蔽机制。说完了这两种滤波机制的远离，言归正传，STM32F103xx在非互联产品中，有14个位宽可调（16位/32位）的过滤器组，——至于什么是位宽，稍后再做解释——，每组过滤器由2个32位宽的寄存器组成（CAN_FxR0,CAN_FxR1)。过滤器组织框架图如下表：

如图所示，过滤器可根据FSCx位，选择为32位位宽模式或者16位位宽模式；然后根据FBMx来决定使用标识符位屏蔽模式还是标识符列表查询模式。(x代表是第几组过滤器)--->当为32位位宽，标识符屏蔽模式时，CAN_FxR1寄存器保存的是标识符，CAN_FxR2寄存器保存的是对应的标识符屏蔽位。注意，若是只需过滤标准帧，则CAN_FxR1的IDE位为1（标准帧），CAN_FxR2位为1（表示IDE位必须要为1，也即必须为标准帧）。标准帧标识符，以及其标准帧屏蔽位保存的位置均应该在这两个寄存器的最高11位！--->当为32位位宽，标识符列表模式时，CAN_FxR1寄存器保存的是第一组标识符，CAN_FxR2寄存器保存的是第二组标识符位--->当为16位位宽，标识符屏蔽模式时，CAN_FxR1寄存器低16位保存的是第一组标识符，高16位保存的是第一组标识符屏蔽位；CAN_FxR2寄存器低16位保存的是第二组标识符，高16位保存的是第二组标识符屏蔽位。--->当为16位位宽，标识符列表模式时，CAN_FxR1寄存器低16位保存的是第一组标识符，高16位保存的是第二组标识符；CAN_FxR2寄存器低16位保存的是第三组标识符，高16位保存的是第四组标识符。注：由于扩展帧有29位，所有若是需要过滤扩展帧信息，则必须使用32位位宽模式。就库函数设置滤波来做个示例：voidCAN_FilterInit(CAN_FilterInitTypeDef*CAN_FilterInitStruct);该库函数既是ST官方提供，根据结构体CAN_FilterInitStruct来设置CAN滤波，该结构体格式如下，typedefstruct{/*此处不要被"uint16_tCAN_FilterMaskIdHigh"这个名称给迷惑了，*当过滤器工作在标识符屏蔽位模式时，这个名称很符合其意义。*但当过滤器工作在标识符列表模式时，这个变量则是保存第二组标识符！*///对应CAN_FxR1高16位uint16_tCAN_FilterIdHigh;//对应CAN_FxR1低16位uint16_tCAN_FilterIdLow;//对应CAN_FxR2高16位uint16_tCAN_FilterMaskIdHigh;//对应CAN_FxR2高16位uint16_tCAN_FilterMaskIdLow;//对应哪一个过滤器组uint8_tCAN_FilterNumber;//对应的CAN_FilterNumber过滤器模式选择(FM1R)/*过滤器组(14组)的2个32位寄存器工作在标识符屏蔽位模式。*过滤器组(14组)的2个32位寄存器工作在标识符列表模式。*/uint8_tCAN_FilterMode;//对应的CAN_FilterNumber过滤器位宽设置(CAN_FS1R)/*CAN_FilterScale_16bit:两个16位过滤器*CAN_FilterScale_32bit:单个32位过滤器*/uint8_tCAN_FilterScale;//报文被过滤后，存放的哪个FIFO中。(CAN_FFA1R)//每个FIFO可以存放3条报文。/*CAN_Filter_FIFO0:过滤器被关联到了FIFO0*CAN_Filter_FIFO1:过滤器被关联到了FIFO1*/uint16_tCAN_FilterFIFOAssignment;//是否使能对应的CAN_FilterNumber滤波器FunctionalStateCAN_FilterActivation;}CAN_FilterInitTypeDef;现在以实际配置一个32位标识符屏蔽位模式，过滤标识符0x123/0x121(最低位可为"0",为"1"。其它则被规定)为例：voidSet_Filter(void){//声明该滤波结构体CAN_FilterInitTypeDefCAN_FilterInitStructure;//使用过滤器0CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0;//标识符屏蔽位模式CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;//使用32bit过滤器CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;//过滤器标识符0x123//注意，标准帧放在最高的11位CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=(0x123<<5);CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;//过滤器屏蔽标识符最高10位全为"1",第11位为"0"，即不做规定。CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0xFF8A;CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000;//过滤器FIFO0指向过滤0，即过滤到合格的数据，中断应从FIFO0读取。CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=0;/*此处注意！！！，无论你是否需要使用过滤器，过滤器一定要被使能！否则无法被接收数据。*若是不想使用过滤器，可将所有屏蔽位设置为"0"，即全部不检测，但一定要被使能！！！*///使能过滤器CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;//调用库函数CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);}三、参考文献本篇在研究STM32F103XX的CAN滤波机制过程中，在网上发现有位博主写的非常详细细致，也更加通俗易懂，有兴趣的可以移步参考，也非常感谢该博主的分享。参考链接：http://blog.csdn.net/flydream0/article/details/52317532至此记录完毕