构建工业网络STM32单片机CAN总线通信：可靠通信的保障

# 1. CAN总线概述**

CAN（Controller Area Network）总线是一种广泛应用于工业自动化、汽车电子等领域的串行通信协议。它具有高可靠性、高实时性、低成本等特点，使其成为工业网络中广泛使用的通信技术。

CAN总线采用多主站、广播式通信方式，每个节点都可以发送和接收数据。它使用非破坏性仲裁机制，优先级高的消息可以抢占总线，保证了通信的实时性。CAN总线还具有强大的错误检测和处理能力，可以有效保障通信的可靠性。

# 2. STM32单片机CAN总线编程

### 2.1 CAN总线接口配置

**CAN总线接口初始化**

STM32单片机中，CAN总线接口的初始化主要通过CAN控制器寄存器进行配置。以下为初始化步骤：

1. **使能CAN时钟：**通过RCC寄存器使能CAN外设时钟。
2. **配置CAN引脚：**将CAN收发引脚配置为复用功能，并连接到CAN总线。
3. **复位CAN控制器：**通过CAN_MCR寄存器中的Software Reset位复位CAN控制器。
4. **设置CAN模式：**通过CAN_MCR寄存器中的Sleep Mode位设置CAN模式为正常模式。
5. **设置波特率：**通过CAN_BTR寄存器设置CAN总线波特率。

**代码块：CAN总线接口初始化**

void CAN_Init(void)
{
    // 使能CAN时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1, ENABLE);

    // 配置CAN引脚
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    // 复位CAN控制器
    CAN_DeInit(CAN1);

    // 设置CAN模式
    CAN_OperatingModeRequest(CAN1, CAN_OperatingMode_Normal);

    // 设置波特率
    CAN_InitTypeDef CAN_InitStructure;
    CAN_InitStructure.CAN_TTCM = DISABLE;
    CAN_InitStructure.CAN_ABOM = DISABLE;
    CAN_InitStructure.CAN_AWUM = DISABLE;
    CAN_InitStructure.CAN_NART = DISABLE;
    CAN_InitStructure.CAN_RFLM = DISABLE;
    CAN_InitStructure.CAN_TXFP = DISABLE;
    CAN_InitStructure.CAN_Mode = CAN_Mode_Normal;
    CAN_InitStructure.CAN_SJW = CAN_SJW_1tq;
    CAN_InitStructure.CAN_BS1 = CAN_BS1_6tq;
    CAN_InitStructure.CAN_BS2 = CAN_BS2_8tq;
    CAN_InitStructure.CAN_Prescaler = 4;
    CAN_Init(CAN1, &CAN_InitStructure);
}

**逻辑分析：**

- `RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1, ENABLE)`：使能CAN1外设时钟。
- `GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure`：定义GPIO初始化结构体。
- `GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13`：配置CAN1的收发引脚（PA12和PA13）。
- `GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP`：配置引脚为复用推挽输出模式。
- `GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz`：设置引脚速度为50MHz。
- `GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure)`：初始化GPIOA引脚。
- `CAN_DeInit(CAN1)`：复位CAN1控制器。
- `CAN_OperatingModeRequest(CAN1, CAN_OperatingMode_Normal)`：设置CAN1为正常模式。
- `CAN_InitTypeDef CAN_InitStructure`：定义CAN初始化结构体。
- `CAN_InitStructure.CAN_TTCM = DISABLE`：禁用时间触发通信模式。
- `CAN_InitStructure.CAN_ABOM = DISABLE`：禁用自动总线关闭模式。
- `CAN_InitStructure.CAN_AWUM = DISABLE`：禁用自动唤醒模式。
- `CAN_InitStructure.CAN_NAR