2020-10-13_CAN模块介绍

1、CAN通信协议基础知识

（1）两线制：CAN_H、CAN_L，两根信号线以差分电压的形式来传输0、1信息，抗干扰能力强。

（2）CAN虽然没有单独的时钟信号，但为了实现位同步、网络节点中多个设备间的仲裁，须保持主从机使用相同的波特率。

（3）数据传输格式：以“帧”为单位，“帧”中包含ID（标识符）、DATA、帧格式、有效数据长度、标识符类型等信息。网络中不同的节点通过ID来识别和过滤信息。  每帧最多包含8个字节的有效DATA。 “帧”的另一种描述为“报文”。具体组成如下：

IDR0-IDR3（4个字节的ID标识）、DSR0-DSR7（8个字节的数据）、DLR（1个字节的有效数据长度，指明前面8个字节寄存器中有几个数据是有效的）

（4）标识符ID：分为标准标识符（11bit）和扩展标识符（29bit）。

（5）波特率设置：须遵循CAN标准的时段设置（SEG2和SEG1有特定的组合约束），否则即使最终的波特率一致，也不能正常通信。

（6）ID滤波和ID屏蔽设置：为了接收网络中特定的“帧”，CAN控制器使用一套ID过滤机制来判断是否接收数据。包括IDAR（8个标识符接收寄存器）、IDMR（8个标识符掩码寄存器）。IDAR和IDMR分别分为两页，IDAR0-IDAR3、IDAR4-IDAR7、IDMR0-IDMR3、IDMR4-IDMR7。若使用标准ID标识符，则只用到IDAR0和IDAR1，以及对应的IDMR0和IDMR1；扩展标识符则用到整页的IDAR和IDMR。

（标准标识符中IDAR各位含义） （扩展标识符中IDAR各位含义）

举例说明，如果上位机（电脑端）通过CAN向单片机发送一帧数据，其中ID为0x08，若单片机要接收此ID对应的数据，则需要设置IDAR0为0x01，IDAR1为0x00。因为0x08的ID用11bit表示为 0000 0001 000，映射到IDAR寄存器IDAR0和IDAR1，就拆分为0x01，0x00（RTR和IDE设置为0，标准标识符，数据帧；IDAR1中的最低3位不参与过滤识别）。     不必参考网上其它作者繁琐的转换和说明，直接将需要接收的ID对应到IDAR各位，填空，再分割，就得到IDAR应该设置的值了。

IDMR的设置，按照文档说明，对应位为0，则表示接收到的IDR对应位需要通过滤波器过滤识别，为1，则表示不需要过滤（任意数据都不影响接收）。 以上述例子，对应的IDMR0设置为0x00，IDMR1设置为0x07（最低3位无关，可屏蔽）。

2、MC9S12XEP100的CAN模块初始化步骤

（1）CANCTL0的INITRQ位置1，请求进入初始化状态。

（2）查询CANCTL1的INITAK是否为1，为1表示已进入初始化状态，为0表示为正常运行状态。

（3）设置CANCTL1，使能CAN、时钟选择。

（4）设置CANBTR0，CAN的时钟分频系数、同步跳转位宽等参数。

（5）设置CANBTR1,CAN的时段1、时段2等参数。（注意时段1、时段2和同步跳转位宽须满足特定的组合，参考对照表，否则即使波特率正确，也不能正常通信）

（6）设置CANIDAC，CAN的滤波器选择、标识符种类等参数。

（7）设置IDAR、IDMR，须满足主从机的ID对应关系。

（8）CANCTL0的INITRQ位置0，请求退出初始化状态。

（9）查询CANCTL1的INITAK，为0标识已退出初始化，进入正常运行状态。

（10）查询CANCTL0的SYNCH位，为1表示CAN已同步。

（11）使能CAN 的接收或发送中断，CANRIER的RXFIE为接收中断控制位。（这一步不能放在初始化状态中，否则不能开启中断！）

3、初始化程序

; 板卡号设置

BOARD_ID  EQU  1

CAN_init:

          PSHA

          PSHB

          PSHY

          PSHX

          BSET  CAN0CTL0,mCAN0CTL0_INITRQ

          BRCLR CAN0CTL1,mCAN0CTL1_INITAK,*      ; 检测是否进入初始化模式

          MOVB  #$80,CAN0CTL1                    ; CANE=1,  CLKSRC=0(外部晶振) 

          MOVB  #$07,CAN0BTR0                    ; SJW=0,  BRP=7(预分频8)

          MOVB  #$3A,CAN0BTR1                    ; TSEG2=3, TSEG1=10,  波特率=125KHz

          MOVB  #$10,CAN0IDAC                    ; IDAM=1, IDHIT=0, 4个16bit滤波器，标准标识符

          JSR  IDAR_init

          JSR  IDMR_init

          BCLR  CAN0CTL0,mCAN0CTL0_INITRQ

          BRSET CAN0CTL1,mCAN0CTL1_INITAK,*      ; 退出初始化模式 

          BRCLR CAN0CTL0,mCAN0CTL0_SYNCH,*      ; 等待同步

          MOVB  #$01,CAN0RIER                    ; RXFIE=1, 开接收中断, 必须在退出初始化模式后使能！

          PULX

          PULY

          PULB

          PULA

          RTC

      IDAR_init:

                CLRA

                LDAB  #BOARD_ID

                DECB

                LSLD

                LSLD                                    ; 查询表里，每个IDAR占4个字节，所以这里乘以4

                LDX  #Chanel1IDTable

                LEAY  D,X

                LDX  #CAN0IDAR0

                MOVW  0,Y,0,X

                RTS       

      IDMR_init:

                MOVB  #$00,CAN0IDMR0

                MOVB  #$07,CAN0IDMR1

                ;MOVB  #$00,CAN0IDMR2

                ;MOVB  #$07,CAN0IDMR3

                ;MOVB  #$00,CAN0IDMR4

                ;MOVB  #$07,CAN0IDMR5

                ;MOVB  #$00,CAN0IDMR6

                ;MOVB  #$07,CAN0IDMR7

                RTS

4、接收中断程序

       XDEF CAN0RX_ISR

        XREF    can0rx_buff

CAN0RX_ISR:

  ; Write your interrupt code here ...

        MOVB  #$00,CAN0RIER        ; 关中断

        LDY  #CAN0RXDSR0

        LDX  #can0rx_buff

        LDAB  CAN0RXDLR            ; 接收数据长度

        STAB  1,X+

        CMPB  #0

        BHI  rec_data              ; 数据长度 >0

        RTI

        rec_data:

                MOVB  1,Y+,1,X+

                DBNE  B,rec_data

        MOVB  #$01,CAN0RIER        ; 开中断

        MOVB  #$01,CAN0RFLG        ; 清RXF标志

        RTI