使用 STM32F103C8T6 实现基于 CAN 总线的通信

# 1. STM32F103C8T6 简介
STM32F103C8T6是一款性能优越的ARM Cortex-M3处理器，主频可达72MHz，内置20KB RAM和64KB Flash。其具有丰富的外设接口，包括可用于CAN总线通信的CAN模块。STM32F103C8T6可广泛应用于工业控制、汽车电子等领域。主要特点包括：高性能处理器、丰富的外设接口、低功耗设计、丰富的开发工具支持和灵活的应用适配性。

在嵌入式系统开发中，STM32F103C8T6可以作为控制节点，通过CAN总线与其他设备进行可靠的通信。下面我们将深入探讨CAN总线通信的原理和应用，以及如何在STM32F103C8T6上配置和应用CAN总线模块。

# 2. CAN 总线通信概述

CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信协议，广泛应用于高性能和实时数据传输的汽车网络、工业控制系统以及航空航天领域。

#### 2.1 什么是CAN总线

CAN总线是一种多主机、多控制器通信的传输介质，基于事件驱动的通信模型，通过双线差分信号进行数据传输，拥有高抗干扰性和可靠性。

#### 2.2 CAN 总线的工作原理

CAN总线采用CSMA/CR（Carrier Sense Multiple Access/Collision Resolution）策略，实现了数据帧的发送和接收，具有优先级判定、错误检测、自动重发等功能。

- CAN总线发送数据帧的流程：

1. 控制器向总线发送准备发送信号；
2. 控制器发送帧ID、数据、CRC等信息；
3. 其他控制器接收数据，根据帧ID判定是否接收。

# CAN帧格式示例
ID: 11位标识符
Data: 最多8字节数据
CRC: 循环冗余校验

#### 2.3 CAN 总线的应用领域

CAN总线广泛应用于汽车电子控制单元（ECU）、工业自动化、电力系统监控等领域，其高可靠性和实时性使得其成为工业控制领域中的热门通信标准。

- CAN总线在汽车电子控制系统中的应用：
| 应用模块 | 功能 |
|--------------|----------------------------------------|
| 发动机控制单元| 控制发动机点火、供油等功能 |
| 制动系统 | 提供ABS、ESP等安全保护功能 |
| 仪表盘系统 | 实时显示车速、油量等信息 |

graph LR
    A[汽车电子控制单元] --> B[CAN总线]
    C[制动系统] --> B
    D[仪表盘系统] --> B

综上所述，CAN总线作为一种高可靠性、实时性强的串行通信协议，在汽车、工业控制等领域有着广泛的应用前景。

# 3. STM32F103C8T6 的CAN总线模块

#### 3.1 STM32F103C8T6 的CAN硬件配置

在使用 STM32F103C8T6 的 CAN 总线模块前，首先需要确认硬件连接是否正确，确保 CAN 发送器与接收器正常连接到 STM32F103C8T6 的对应引脚上。在硬件配置中，需要将 CAN 发送器的 CANH 和 CANL 引脚连接至 STM32F103C8T6 的对应引脚，同时接上电源和地。另外，需要注意使用电容器来稳定电压，以确保 CAN 总线的稳定通信。硬件配置的正确性对后续的 CAN 通信起着至关重要的作用。

#### 3.2 STM32F103C8T6 的CAN软件配置

在软件配置阶段，首先需要在 STM32CubeMX 中配置 CAN 模块的参数，包括波特率、接收FIFO和发送邮箱数量等。对于 STM32F103C8T6，CAN 模