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  • STM32 CAN


    STM32普通型芯片的 CAN 有14组过滤器组(互联型有28组过滤器组) ,用以对接收到的
    帧进行过滤。每组过滤器包括了2个可配置的32位寄存器:CAN_FxR0和 CAN_FxR1。
    对于过滤器组, 可以将其配置成屏蔽位模式, 这样 CAN_FxR0中保存的就是标识符匹配值,
    CAN_FxR1中保存的是屏蔽码,即 CAN_FxR1中如果某一位为1,则 CAN_FxR0中相应
    的位必须与收到的帧的标志符中的相应位吻合才能通过过滤器; CAN_FxR1中为0的位表
    示 CAN_FxR0中的相应位可不必与收到的帧进行匹配。 过滤器组还可以被配置成标识符列
    表模式,此时 CAN_FxR0和 CAN_FxR1中的都是要匹配的标识符,收到的帧的标识符必
    须与其中的一个吻合才能通过过滤。
    注意:CAN_FilterIdHigh 是指高16位 CAN_FilterIdLow 是低16位应该将需要得到的帧
    的和过滤器的设置值左对齐起。
    一般我们用的都是普通型的,所以在本文中可以说 STM32有14组过滤器组。
    根据配置,每1组过滤器组可以有1个,2个或4个过滤器。
    这些过滤器相当于关卡,每当收到一条报文时,CAN 要先将收到的报文从这些过滤器上"
    过"一下,能通过的报文是有效报文,收进 FIFO,不能通过的是无效报文(不是发给"我"
    的报文),直接丢弃。
    所有的过滤器是并联的,即一个报文只要通过了一个过滤器,就是算是有效的。
    每组过滤器组有两种工作模式:标识符列表模式和标识符屏蔽位模式。
    在标识符列表模式下,收到报文的标识符必须与过滤器的值完全相等才能通过。
    在标识符屏蔽位模式下,可以指定标识符的哪些位为何值时就算通过。这其实就是限定了
    处于某一范围的标识符能够通过。
    在一组过滤器中,整组的过滤器都使用同一种工作模式。
    另外,每组过滤器中的过滤器宽度是可变的,可以是32位或16位。
    按工作模式和宽度,一个过滤器组可以变成以下几中形式之一:
    (1) 1个32位的屏蔽位模式的过滤器。
    (2) 2个32位的列表模式的过滤器。
    (3) 2个16位的屏蔽位模式的过滤器。
    (4) 4个16位的列表模式的过滤器。
    所有的过滤器是并联的,即一个报文只要通过了一个过滤器,就是算是有效的。
    每组过滤器组有两个32位的寄存器用于存储过滤用的"标准值",分别是 FxR1,FxR2。
    在32位的屏蔽位模式下:
    有1个过滤器。
    FxR2用于指定需要关心哪些位,FxR1用于指定这些位的标准值。
    在32位的列表模式下:
    有两个过滤器。
    FxR1指定过滤器0的标准值,收到报文的标识符只有跟 FxR1完全相同时,才算通过。
    FxR2指定过滤器1的标准值。
    在16位的屏蔽位模式下:
    有2个过滤器。
    FxR1配置过滤器0,其中,[31-16]位指定要关心的位,[15-0]位指定这些位的标准值。
    FxR2配置过滤器1,其中,[31-16]位指定要关心的位,[15-0]位指定这些位的标准值。
    在16位的列表模式下:
    有4个过滤器。
    FxR1的[15-0]位配置过滤器0,FxR1的[31-16]位配置过滤器1。
    FxR2的[15-0]位配置过滤器2,FxR2的[31-16]位配置过滤器3。
    STM32的 CAN 有两个 FIFO,分别是 FIFO0和 FIFO1。为了便于区分,下面 FIFO0写作
    FIFO_0,FIFO1写作 FIFO_1。
    每组过滤器组必须关联且只能关联一个 FIFO。复位默认都关联到 FIFO_0。
    所谓“关联”是指假如收到的报文从某个过滤器通过了,那么该报文会被存到该过滤器相连
    的 FIFO。
    从另一方面来说,每个 FIFO 都关联了一串的过滤器组,两个 FIFO 刚好瓜分了所有的过
    滤器组。
    每当收到一个报文,CAN 就将这个报文先与 FIFO_0关联的过滤器比较,如果被匹配,就
    将此报文放入 FIFO_0中。
    如果不匹配, 再将报文与 FIFO_1关联的过滤器比较, 如果被匹配, 该报文就放入 FIFO_1
    中。
    如果还是不匹配,此报文就被丢弃。
    每个 FIFO 的所有过滤器都是并联的,只要通过了其中任何一个过滤器,该报文就有效。
    如果一个报文既符合 FIFO_0的规定,又符合 FIFO_1的规定,显然,根据操作顺序,它
    只会放到 FIFO_0中。
    每个 FIFO 中只有激活了的过滤器才起作用,换句话说,如果一个 FIFO 有20个过滤器,
    但是只激话了5个,那么比较报文时,只拿这5个过滤器作比较。
    一般要用到某个过滤器时,在初始化阶段就直接将它激活。
    需要注意的是,每个 FIFO 必须至少激活一个过滤器,它才有可能收到报文。如果一个过
    滤器都没有激活,那么是所有报文都报废的。
    一般的,如果不想用复杂的过滤功能, FIFO 可以只激活一组过滤器组,且将它设置成 32
    位的屏蔽位模式,两个标准值寄存器(FxR1,FxR2)都设置成0。这样所有报文均能通过。
    (STM32提供的例程里就是这么做的! )
    STM32 CAN 中,另一个较难理解的就是过滤器编号。
    过滤器编号用于加速 CPU 对收到报文的处理。
    收到一个有效报文时, CAN 会将收到的报文 以及它所通过的过滤器编号, 一起存入接
    收邮箱中。CPU 在处理时,可以根据过滤器编号,快速的知道该报文的用途,从而作出相
    应处理。
    不用过滤器编号其实也是可以的, 这时候 CPU 就要分析所收报文的标识符, 从而知道报
    文的用途。
    由于标识符所含的信息较多,处理起来就慢一点了。
    STM32使用以下规则对过滤器编号:
    (1) FIFO_0和 FIFO_1的过滤器分别独立编号,均从0开始按顺序编号。
    (2) 所有关联同一个 FIFO 的过滤器,不管有没有被激活,均统一进行编号。
    (3) 编号从0开始,按过滤器组的编号从小到大,按顺序排列。
    (4) 在同一过滤器组内,按寄存器从小到大编号。FxR1配置的过滤器编号小,FxR2配置
    的过滤器编号大。
    (5) 同一个寄存器内,按位序从小到大编号。[15-0]位配置的过滤器编号小,[31-16]位
    配置的过滤器编号大。
    (6) 过滤器编号是弹性的。 当更改了设置时,每个过滤器的编号都会改变。
    但是在设置不变的情况下,各个过滤器的编号是相对稳定的。
    这样,每个过滤器在自己在 FIFO 中都有编号。
    在 FIFO_0中,编号从0 -- (M-1), 其中 M 为它的过滤器总数。
    在 FIFO_1中,编号从0 -- (N-1),,其中 N 为它的过滤器总数。
    一个 FIFO 如果有很多的过滤器,,可能会有一条报文, 在几个过滤器上均能通过,这时
    候,,这条报文算是从哪儿过来的呢?
    STM32在使用过滤器时,按以下顺序进行过滤:
    (1) 位宽为32位的过滤器,优先级高于位宽为16位的过滤器。
    (2) 对于位宽相同的过滤器,标识符列表模式的优先级高于屏蔽位模式。
    (3) 位宽和模式都相同的过滤器,优先级由过滤器号决定,过滤器号小的优先级高。
    按这样的顺序,报文能通过的第一个过滤器,就是该报文的过滤器编号,被存入接收邮箱
    中。

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