STM32单片机C语言CAN总线通信：CAN总线协议、配置和数据传输的独家秘籍

# 1. STM32单片机C语言CAN总线通信概述

CAN（控制器局域网络）总线是一种广泛应用于工业控制、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、高抗干扰性等特点，非常适合于分布式控制系统和实时数据传输。

STM32单片机集成了CAN总线外设，可以通过C语言编程实现CAN总线通信。本文将介绍STM32单片机CAN总线通信的原理、配置、数据传输和高级应用，并结合代码示例和实际应用案例进行详细讲解。

# 2. CAN总线协议和配置

### 2.1 CAN总线协议概述

#### 2.1.1 CAN总线拓扑结构和帧格式

CAN总线采用多主总线拓扑结构，所有节点都连接到一根双绞线总线上。CAN总线帧格式由起始位、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、确认场和结束位组成。

#### 2.1.2 CAN总线数据位和速率

CAN总线的数据位通常为11位或29位，其中11位用于标准帧，29位用于扩展帧。CAN总线速率范围从10kbps到1Mbps，速率越高，数据传输速度越快，但抗干扰能力越差。

### 2.2 STM32单片机CAN总线配置

#### 2.2.1 CAN外设寄存器和配置

STM32单片机提供CAN外设，包含多个寄存器用于配置和控制CAN总线。主要寄存器包括：

- CAN_MCR：CAN总线模式控制寄存器，用于配置CAN总线模式、时钟源和波特率。
- CAN_IER：CAN总线中断使能寄存器，用于使能或禁止各种CAN总线中断。
- CAN_SR：CAN总线状态寄存器，用于指示CAN总线状态，如传输状态、接收状态和错误状态。
- CAN_TxR：CAN总线发送寄存器，用于存储要发送的数据。
- CAN_RxR：CAN总线接收寄存器，用于存储接收到的数据。

#### 2.2.2 CAN总线时钟和波特率设置

CAN总线时钟和波特率设置至关重要，以确保所有节点以相同的速度通信。时钟源通常来自内部时钟或外部晶振。波特率设置通过设置CAN_MCR寄存器的BRP和SJW位来实现。

// 设置CAN总线时钟和波特率
CAN_MCR &= ~CAN_MCR_DBF; // 取消双缓冲模式
CAN_MCR |= CAN_MCR_TTCM; // 启用时间触发通信模式
CAN_MCR |= CAN_MCR_ABOM; // 启用自动离线模式
CAN_MCR |= CAN_MCR_AWUM; // 启用自动唤醒模式
CAN_MCR |= CAN_MCR_NART; // 禁止自动重传

// 设置波特率
CAN_BTR &= ~CAN_BTR_BRP; // 清除波特率预分频器位
CAN_BTR |= (BRP << 0); // 设置波特率预分频器
CAN_BTR &= ~CAN_BTR_SJW; // 清除同步跳跃宽度位
CAN_BTR |= (SJW << 10); // 设置同步跳跃宽度
CAN_BTR &= ~CAN_BTR_TS1; // 清除时间段1位
CAN_BTR |= (TS1 << 16); // 设置时间段1
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