CAN简介
CAN是ControllerAreaNetwork的缩写（以下称为CAN），是ISO国际标准化的串行通信协议。在当前的汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN通信协议。此后，CAN通过ISO11898及ISO11519进行了标准化，现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。
CAN控制器根据两根线上的电位差来判断总线电平。总线电平分为显性电平和隐性电平，二者必居其一。发送方通过使总线电平发生变化，将消息发送给接收方。
STM32自带的是bxCAN，即基本扩展CAN。它支持CAN协议2.0A和2.0B。它的设计目标是，以最小的CPU负荷来高效处理大量收到的报文。它也支持报文发送的优先级要求(优先级特性可软件配置)。对于安全紧要的应用，bxCAN提供所有支持时间触发通信模式所需的硬件功能。
STM32的bxCAN的主要特点有：
l支持CAN协议2.0A和2.0B主动模式
l波特率最高达1Mbps
l支持时间触发通信
l具有3个发送邮箱
l具有3级深度的2个接收FIFO
l可变的过滤器组（最多28个）
在STM32互联型产品中，带有2个CAN控制器，而STM32F103ZET6属于增强型，不是互联型，只有1个CAN控制器
STM32的标识符过滤是一个比较复杂的东东，它的存在减少了CPU处理CAN通信的开销。STM32的过滤器组最多有28个（互联型），但是STM32F103ZET6只有14个（增强型），每个滤波器组x由2个32为寄存器，CAN_FxR1和CAN_FxR2组成。
STM32每个过滤器组的位宽都可以独立配置，以满足应用程序的不同需求。根据位宽的不同，每个过滤器组可提供：
CAN的初始化配置步骤,CAN相关的固件库函数和定义分布在文件stm32f10x_can.c和头文件stm32f10x_can.h文件中。
1）配置相关引脚的复用功能，使能CAN时钟。
我们要用CAN，第一步就要使能CAN的时钟。其次要设置CAN的相关引脚为复用输出，这里我们需要设置PA11为上拉输入（CAN_RX引脚）PA12为复用输出（CAN_TX引脚），并使能PA口的时钟。使能CAN1时钟的函数是：
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1,ENABLE);//使能CAN1时钟
2）设置CAN工作模式及波特率等。
这一步通过先设置CAN_MCR寄存器的INRQ位，让CAN进入初始化模式，然后设置CAN_MCR的其他相关控制位。再通过CAN_BTR设置波特率和工作模式（正常模式/环回模式）等信息。最后设置INRQ为0，退出初始化模式。
在库函数中，提供了函数CAN_Init()用来初始化CAN的工作模式以及波特率，CAN_Init()函数体中，在初始化之前，会设置CAN_MCR寄存器的INRQ为1让其进入初始化模式，然后初始化CAN_MCR寄存器和CRN_BTR寄存器之后，会设置CAN_MCR寄存器的INRQ为0让其退出初始化模式。所以我们在调用这个函数的前后不需要再进行初始化模式设置。下面我们来看看CAN_Init()函数的定义：
uint8_tCAN_Init(CAN_TypeDef*CANx,CAN_InitTypeDef*CAN_InitStruct)；
第一个参数就是CAN标号，这里我们的芯片只有一个CAN，所以就是CAN1。
第二个参数是CAN初始化结构体指针，结构体类型是CAN_InitTypeDef，下面我们来看看这个结构体的定义：
typedefstruct
{
uint16_tCAN_Prescaler;
uint8_tCAN_Mode;
uint8_tCAN_SJW;
uint8_tCAN_BS1;
uint8_tCAN_BS2;
FunctionalStateCAN_TTCM;
FunctionalStateCAN_ABOM;
FunctionalStateCAN_AWUM;
FunctionalStateCAN_NART;
FunctionalStateCAN_RFLM;
FunctionalStateCAN_TXFP;
}CAN_InitTypeDef;
这个结构体看起来成员变量比较多，实际上参数可以分为两类。前面5个参数是用来设置寄存器CAN_BTR，用来设置模式以及波特率相关的参数，设置模式的参数是CAN_Mode，我们实验中用到回环模式CAN_Mode_LoopBack和常规模式CAN_Mode_Normal，大家还可以选择静默模式以及静默回环模式测试。其他设置波特率相关的参数CAN_Prescaler，CAN_SJW，CAN_BS1和CAN_BS2分别用来设置波特率分频器，重新同步跳跃宽度以及时间段1和时间段2占用的时间单元数。后面6个成员变量用来设置寄存器CAN_MCR，也就是设置CAN通信相关的控制位。
初始化实例为：
CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE;//非时间触发通信模式
CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE;//软件自动离线管理
CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE;//睡眠模式通过软件唤醒
CAN_InitStructure.CAN_NART=ENABLE;//禁止报文自动传送
CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;//报文不锁定,新的覆盖旧的
CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;//优先级由报文标识符决定
CAN_InitStructure.CAN_Mode=CAN_Mode_LoopBack;//模式设置：1,回环模式;
//设置波特率
CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;//重新同步跳跃宽度为个时间单位
CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_8tq;//时间段1占用8个时间单位
CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_7tq;//时间段2占用7个时间单位
CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=5;//分频系数(Fp)
CAN_Init(CAN1,&CAN_InitStructure);//初始化CAN
3）设置滤波器。
我们将使用滤波器组0，并工作在32位标识符屏蔽位模式下。先设置CAN_FMR的FINIT位，让过滤器组工作在初始化模式下，然后设置滤波器组0的工作模式以及标识符ID和屏蔽位。最后激活滤波器，并退出滤波器初始化模式。
在库函数中，提供了函数CAN_FilterInit()用来初始化CAN的滤波器相关参数，CAN_Init()函数体中，在初始化之前，会设置CAN_FMR寄存器的INRQ为INIT让其进入初始化模式，然后初始化CAN滤波器相关的寄存器之后，会设置CAN_FMR寄存器的FINIT为0让其退出初始化模式。所以我们在调用这个函数的前后不需要再进行初始化模式设置。下面我们来看看CAN_FilterInit()函数的定义：
voidCAN_FilterInit(CAN_FilterInitTypeDef*CAN_FilterInitStruct)；
这个函数只有一个入口参数就是CAN滤波器初始化结构体指针，结构体类型为CAN_FilterInitTypeDef，下面我们看看类型定义：
typedefstruct
{
uint16_tCAN_FilterIdHigh;
uint16_tCAN_FilterIdLow;
uint16_tCAN_FilterMaskIdHigh;
uint16_tCAN_FilterMaskIdLow;
uint16_tCAN_FilterFIFOAssignment;
uint8_tCAN_FilterNumber;
uint8_tCAN_FilterMode;
uint8_tCAN_FilterScale;
FunctionalStateCAN_FilterActivation;
}CAN_FilterInitTypeDef;
结构体一共有9个成员变量，第1个至第4个是用来设置过滤器的32位id以及32位maskid，分别通过2个16位来组合的
第5个成员变量CAN_FilterFIFOAssignment用来设置FIFO和过滤器的关联关系，我们的实验是关联的过滤器0到FIFO0，值为CAN_Filter_FIFO0。
第6个成员变量CAN_FilterNumber用来设置初始化的过滤器组，取值范围为0~13。
第7个成员变量FilterMode用来设置过滤器组的模式，取值为标识符列表模式CAN_FilterMode_IdList和标识符屏蔽位模式CAN_FilterMode_IdMask。
第8个成员变量FilterScale用来设置过滤器的位宽为2个16位CAN_FilterScale_16bit还是1个32位CAN_FilterScale_32bit。
第9个成员变量CAN_FilterActivation就很明了了，用来激活该过滤器。
过滤器初始化参考实例代码：
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0;//过滤器0
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;//32位
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;////32位ID
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;//32位MASK
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000;
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;//FIFO0
CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;//激活过滤器0
CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);//滤波器初始化
至此，CAN就可以开始正常工作了。如果用到中断，就还需要进行中断相关的配置
4）发送接受消息
在初始化CAN相关参数以及过滤器之后，接下来就是发送和接收消息了。库函数中提供了发送和接受消息的函数。发送消息的函数是：
uint8_tCAN_Transmit(CAN_TypeDef*CANx,CanTxMsg*TxMessage)；
这个函数比较好理解，第一个参数是CAN标号，我们使用CAN1。第二个参数是相关消息结构体CanTxMsg指针类型，CanTxMsg结构体的成员变量用来设置标准标识符，扩展标示符，消息类型和消息帧长度等信息。
接受消息的函数是：
voidCAN_Receive(CAN_TypeDef*CANx,uint8_tFIFONumber,CanRxMsg*RxMessage)；
前面两个参数也比较好理解，CAN标号和FIFO号。第二个参数RxMessage是用来存放接受到的消息信息。
结构体CanRxMsg和结构体CanTxMsg比较接近，分别用来定义发送消息和描述接受消息，
5）CAN状态获取
对于CAN发送消息的状态，挂起消息数目等等之类的传输状态信息，库函数提供了一些列的函数，包括CAN_TransmitStatus()函数，CAN_MessagePending()函数，CAN_GetFlagStatus()函数等等，大家可以根据需要来调用。
1.//CAN初始化2.//tsjw:重新同步跳跃时间单元.范围:1~3; CAN_SJW_1tq CAN_SJW_2tq CAN_SJW_3tq CAN_SJW_4tq3.//tbs2:时间段2的时间单元.范围:1~8;4.//tbs1:时间段1的时间单元.范围:1~16; CAN_BS1_1tq ~CAN_BS1_16tq5.//brp :波特率分频器.范围:1~1024;(实际要加1,也就是1~1024) tq=(brp)*tpclk16.//注意以上参数任何一个都不能设为0,否则会乱.7.//波特率=Fpclk1/((tsjw+tbs1+tbs2)*brp);8.//mode:0,普通模式;1,回环模式;9.//Fpclk1的时钟在初始化的时候设置为36M,如果设置CAN_Normal_Init(1,8,7,5,1);10.//则波特率为:36M/((1+8+7)*5)=450Kbps11.//返回值:0,初始化OK;12.// 其他,初始化失败;13.u8 CAN_Mode_Init(u8 tsjw,u8 tbs2,u8 tbs1,u16 brp,u8 mode)14.{15.16. GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 17. CAN_InitTypeDef CAN_InitStructure;18. CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitStructure;19.#if CAN_RX0_INT_ENABLE 20. NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;21.#endif22.23. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能PORTA时钟 24.25. RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1, ENABLE);//使能CAN1时钟 26.27. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;28. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;29. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; //复用推挽30. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //初始化IO31. 32. 33. //CAN单元设置34. CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE; //非时间触发通信模式 //35. CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE; //软件自动离线管理 //36. CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE; //睡眠模式通过软件唤醒(清除CAN->MCR的SLEEP位)//37. CAN_InitStructure.CAN_NART=ENABLE; //禁止报文自动传送 //38. CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE; //报文不锁定,新的覆盖旧的 // 39. CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE; //优先级由报文标识符决定 //40. CAN_InitStructure.CAN_Mode= mode; //模式设置： mode:0,普通模式;1,回环模式; //41. //设置波特率42. CAN_InitStructure.CAN_SJW=tsjw; //重新同步跳跃宽度(Tsjw)为tsjw+1个时间单位 CAN_SJW_1tq CAN_SJW_2tq CAN_SJW_3tq CAN_SJW_4tq43. CAN_InitStructure.CAN_BS1=tbs1; //Tbs1=tbs1+1个时间单位CAN_BS1_1tq ~CAN_BS1_16tq44. CAN_InitStructure.CAN_BS2=tbs2;//Tbs2=tbs2+1个时间单位CAN_BS2_1tq ~ CAN_BS2_8tq45. CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=brp; //分频系数(Fp)为brp+1 //46. CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure); // 初始化CAN1 47.48. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0; //过滤器049. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask; 50. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //32位 51. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;////32位ID52. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;53. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;//32位MASK54. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000;55. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;//过滤器0关联到FIFO056. CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE; //激活过滤器057.58. CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);//滤波器初始化59. 60.#if CAN_RX0_INT_ENABLE61. 62. CAN_ITConfig(CAN1,CAN_IT_FMP0,ENABLE);//FIFO0消息挂号中断允许. 63. 64. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USB_LP_CAN1_RX0_IRQn;65. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; // 主优先级为166. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; // 次优先级为067. NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;68. NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);69.#endif70. return 0;71. 72.}73.74.#if CAN_RX0_INT_ENABLE //使能RX0中断75.//中断服务函数 76.void USB_LP_CAN1_RX0_IRQHandler(void)77.{78. CanRxMsg RxMessage;79. int i=0;80. CAN_Receive(CAN1, 0, &RxMessage);81. for(i=0;i<8;i++)82. printf("rxbuf[%d]:%drn",i,RxMessage.Data[i]);83.}84.#endif85.86.87.//can发送一组数据(固定格式:ID为0X12,标准帧,数据帧) 88.//len:数据长度(最大为8) 89.//msg:数据指针,最大为8个字节.90.//返回值:0,成功;91.// 其他,失败;92.u8 Can_Send_Msg(u8* msg,u8 len)93.{ 94. u8 mbox;95. u16 i=0;96. CanTxMsg TxMessage;97. TxMessage.StdId=0x12; // 标准标识符为098. TxMessage.ExtId=0x12; // 设置扩展标示符（29位）99. TxMessage.IDE=0; // 使用扩展标识符100. TxMessage.RTR=0; // 消息类型为数据帧，一帧8位101. TxMessage.DLC=len; // 发送两帧信息102. for(i=0;i<len;i++)103. TxMessage.Data[i]=msg[i]; // 第一帧信息 104. mbox= CAN_Transmit(CAN1, &TxMessage); 105. i=0;106. while((CAN_TransmitStatus(CAN1, mbox)==CAN_TxStatus_Failed)&&(i<0XFFF))i++; //等待发送结束107. if(i>=0XFFF)return 1;108. return 0; 109.110.}111.112.113.//can口接收数据查询114.//buf:数据缓存区; 115.//返回值:0,无数据被收到;116.// 其他,接收的数据长度;117.u8 Can_Receive_Msg(u8 *buf)118.{ 119. u32 i;120. CanRxMsg RxMessage;121. if( CAN_MessagePending(CAN1,CAN_FIFO0)==0)return 0; //没有接收到数据,直接退出 122. CAN_Receive(CAN1, CAN_FIFO0, &RxMessage);//读取数据 123. for(i=0;i<8;i++)124. buf[i]=RxMessage.Data[i]; 125. return RxMessage.DLC; 126.}