STM32单片机CAN总线通信：工业级网络通信，探索奥秘

# 1. CAN总线概述

CAN（控制器局域网络）总线是一种工业级网络通信协议，广泛应用于汽车、工业自动化、医疗设备等领域。它具有高可靠性、高实时性、低成本等优点，使其成为工业级网络通信的理想选择。

CAN总线采用多主结构，允许多个节点同时访问总线，并通过仲裁机制解决冲突。其数据传输采用非破坏性仲裁机制，确保高优先级消息的优先传输。CAN总线还具有容错性，能够自动检测和纠正错误，提高通信可靠性。

# 2. STM32单片机CAN总线硬件架构**

CAN总线是一种工业级网络通信协议，在工业自动化、汽车电子等领域广泛应用。STM32单片机内置CAN控制器，支持CAN总线通信。本节将详细介绍STM32单片机CAN总线硬件架构，包括CAN控制器和CAN收发器。

## 2.1 CAN控制器

STM32单片机内置的CAN控制器是一个外设，负责处理CAN总线通信的底层协议。CAN控制器主要包括以下功能模块：

- **CAN控制器寄存器组：**存储CAN总线通信配置和状态信息。
- **CAN控制器中断控制器：**用于处理CAN总线通信产生的中断。
- **CAN控制器接收缓冲区：**存储从CAN总线上接收到的数据。
- **CAN控制器发送缓冲区：**存储要发送到CAN总线上的数据。
- **CAN控制器仲裁器：**用于解决CAN总线上多个节点同时发送数据时的冲突。

CAN控制器寄存器组包含多个寄存器，用于配置CAN控制器的工作模式、波特率、滤波规则等。CAN控制器中断控制器包含多个中断源，用于通知应用程序CAN总线通信事件，如数据接收、发送完成、错误发生等。

## 2.2 CAN收发器

CAN收发器是一个外围器件，负责将CAN控制器与CAN总线物理层连接。CAN收发器主要包括以下功能模块：

- **CAN收发器驱动器：**将CAN控制器发送的数据转换为差分信号，发送到CAN总线上。
- **CAN收发器接收器：**将CAN总线上接收到的差分信号转换为单端信号，提供给CAN控制器。
- **CAN收发器保护电路：**保护CAN收发器免受CAN总线上的电气干扰和损坏。

CAN收发器通常采用差分信号传输，具有抗干扰能力强、传输距离远等优点。CAN收发器与CAN控制器通过CAN_H和CAN_L引脚连接，实现数据收发。

## 代码示例

以下代码示例展示了如何配置STM32单片机CAN控制器：

#include "stm32f1xx_hal.h"

void CAN_Config(void)
{
    CAN_InitTypeDef CAN_InitStruct;

    /* CAN控制器配置 */
    CAN_InitStruct.Mode = CAN_MODE_NORMAL;
    CAN_InitStruct.SJW = CAN_SJW_1TQ;
    CAN_InitStruct.BS1 = CAN_BS1_6TQ;
    CAN_InitStruct.BS2 = CAN_BS2_8TQ;
    CAN_InitStruct.Prescaler = 4;
    CAN_InitStruct.TimeTriggeredMode = DISABLE;

    /* 初始化CAN控制器 */
    if (HAL_CAN_Init(&hcan) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler();
    }

    /* CAN控制器滤波器配置 */
    CAN_FilterTypeDef CAN_FilterInitStruct;
    CAN_FilterInitStruct.FilterActivation = ENABLE;
    CAN_FilterInitStruct.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK;
    CAN_FilterInitStruct.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT;
    CAN_FilterInitStruct.FilterIdHigh = 0x0000;
    CAN_Filte