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文件名称:STMicroelectronics 系列:STM32G0 系列_(12).STM32G0系列的CAN接口.docx
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更新时间:2025-06-19
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STM32G0系列的CAN接口

CAN接口概述

CAN(ControllerAreaNetwork)是一种用于实时数据传输的串行通信协议,广泛应用于汽车、工业控制和医疗器械等领域。STM32G0系列微控制器集成了CAN接口,支持CAN2.0B协议,可以实现高速、可靠的通信。CAN接口的主要特点包括:

多主结构:网络中的每个节点都可以主动发送数据,不需要中央控制器。

仲裁机制:多个节点同时发送数据时,通过ID进行仲裁,确保高优先级数据优先传输。

错误检测和处理:内置错误检测和处理机制,确保数据传输的可靠性。

非破坏性位仲裁:在数据传输过程中,如果多个节点同时发送不同的数据位,仲裁机制会确保高优先级节点的数据不被破坏。

灵活的波特率配置:可以根据应用需求配置不同的通信波特率。

STM32G0系列的CAN接口支持标准帧和扩展帧,可以配置多种工作模式,包括正常模式、循环模式、监听模式和自测试模式。这些特性使得CAN接口在多种应用场景中具有很高的灵活性和可靠性。

CAN接口硬件结构

STM32G0系列的CAN接口硬件结构主要包括以下几个部分:

CAN控制器:负责CAN协议的实现和数据的处理。

CAN收发器:负责物理层的信号传输,通常需要外接CAN收发器芯片。

CAN寄存器:用于配置和控制CAN接口的各种功能。

CAN过滤器:用于过滤接收到的CAN帧,减少不必要的数据处理。

CAN控制器

CAN控制器是CAN接口的核心部分,负责实现CAN协议的各个功能。STM32G0系列的CAN控制器支持以下功能:

数据帧发送和接收:支持标准帧和扩展帧的发送和接收。

错误帧处理:检测和处理通信中的错误帧。

远程帧响应:响应网络中的远程帧请求。

状态标志:提供各种状态标志,用于监测CAN接口的工作状态。

中断处理:支持多种中断,用于及时处理通信事件。

CAN收发器

CAN收发器是CAN接口和物理层之间的桥梁,负责将CAN控制器的逻辑信号转换为物理层的差分信号。STM32G0系列的CAN接口需要外接CAN收发器芯片,常见的CAN收发器芯片包括:

TJA1050:广泛应用于汽车和工业控制的CAN收发器芯片。

SN65HVD230:适用于高速CAN通信的收发器芯片。

MCP2551:兼容CAN2.0B标准的收发器芯片。

CAN寄存器

STM32G0系列的CAN接口通过一系列寄存器进行配置和控制。主要寄存器包括:

CAN_MCR:CAN主控制寄存器,用于配置CAN接口的工作模式和状态。

CAN_BTR:CAN波特率寄存器,用于配置通信波特率。

CAN_TXRX:CAN发送和接收寄存器,用于发送和接收CAN帧。

CAN_FiR:CAN过滤器寄存器,用于配置过滤器,减少不必要的数据处理。

CAN_IR:CAN中断寄存器,用于配置和处理中断事件。

CAN过滤器

CAN过滤器用于过滤接收到的CAN帧,减少不必要的数据处理。STM32G0系列的CAN接口支持多种过滤器配置方式,包括:

标识符列表:通过列表配置需要接收的CAN帧ID。

标识符掩码:通过掩码配置需要接收的CAN帧ID范围。

标识符范围:配置接收CAN帧的ID范围。

CAN接口配置

初始化CAN接口

在使用CAN接口之前,需要进行初始化配置。主要包括以下几个步骤:

使能CAN时钟:通过RCC(ResetandClockControl)寄存器使能CAN接口的时钟。

配置CAN寄存器:设置CAN主控制寄存器和波特率寄存器。

配置CAN过滤器:设置CAN过滤器寄存器,配置接收CAN帧的ID。

使能CAN接口:通过CAN主控制寄存器使能CAN接口。

代码示例

以下是一个初始化CAN接口的示例代码:

#includestm32g0xx_hal.h

//CAN初始化结构体

CAN_HandleTypeDefhcan;

voidCAN_Init(void){

//使能CAN时钟

__HAL_RCC_CAN1_CLK_ENABLE();

//CAN初始化配置

hcan.Instance=CAN1;

hcan.Init.Prescaler=8;//波特率预分频器

hcan.Init.Mode=CAN_MODE_NORMAL;//正常模式

hcan.Init.SJW=CAN_SJW_1TQ;//同步跃迁宽度

hcan.Init.BS1=CAN_BS1_11TQ;//传播时间段

hcan.Init.BS2=CAN_BS2_2TQ;//相位缓冲段2

hcan.Init.TTCM=DISABLE;//禁