CAN是ControllerAreaNetwork的縮寫（以下稱為CAN），是ISO國際標準化的串行通信協議。在當前的汽車產業中，出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統被開發了出來。由于這些系統之間通信所用的數據類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構成的情況很多，線束的數量也隨之增加。為適應“減少線束的數量”、“通過多個LAN，進行大量數據的高速通信”的需要，1986年德國電氣商博世公司開發出面向汽車的CAN通信協議。此后，CAN通過ISO11898及ISO11519進行了標準化，現在在歐洲已是汽車網絡的標準協議。

現在，CAN的高性能和可靠性已被認同，并被廣泛地應用于工業自動化、船舶、醫療設備、工業設備等方面。現場總線是當今自動化領域技術發展的熱點之一，被譽為自動化領域的計算機局域網。它的出現為分布式控制系統實現各節點之間實時、可靠的數據通信提供了強有力的技術支持。

CAN控制器根據兩根線上的電位差來判斷總線電平。總線電平分為顯性電平和隱性電平，二者必居其一。發送方通過使總線電平發生變化，將消息發送給接收方。

STM32自帶的是bxCAN，即基本擴展CAN。它支持CAN協議2.0A和2.0B。它的設計目標是，以最小的CPU負荷來高效處理大量收到的報文。它也支持報文發送的優先級要求(優先級特性可軟件配置)。對于安全緊要的應用，bxCAN提供所有支持時間觸發通信模式所需的硬件功能。

STM32的bxCAN的主要特點有：

l支持CAN協議2.0A和2.0B主動模式

l波特率最高達1Mbps

l支持時間觸發通信

l具有3個發送郵箱

l具有3級深度的2個接收FIFO

l可變的過濾器組（最多28個）

在STM32互聯型產品中，帶有2個CAN控制器，而STM32F103ZET6屬于增強型，不是互聯型，只有1個CAN控制器

STM32的標識符過濾是一個比較復雜的東東，它的存在減少了CPU處理CAN通信的開銷。STM32的過濾器組最多有28個（互聯型），但是STM32F103ZET6只有14個（增強型），每個濾波器組x由2個32為寄存器，CAN_FxR1和CAN_FxR2組成。

STM32每個過濾器組的位寬都可以獨立配置，以滿足應用程序的不同需求。根據位寬的不同，每個過濾器組可提供：

CAN的初始化配置步驟,CAN相關的固件庫函數和定義分布在文件stm32f10x_can.c和頭文件stm32f10x_can.h文件中。

1）配置相關引腳的復用功能，使能CAN時鐘。

我們要用CAN，第一步就要使能CAN的時鐘。其次要設置CAN的相關引腳為復用輸出，這里我們需要設置PA11為上拉輸入（CAN_RX引腳）PA12為復用輸出（CAN_TX引腳），并使能PA口的時鐘。使能CAN1時鐘的函數是：

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_CAN1,ENABLE);//使能CAN1時鐘

2）設置CAN工作模式及波特率等。

這一步通過先設置CAN_MCR寄存器的INRQ位，讓CAN進入初始化模式，然后設置CAN_MCR的其他相關控制位。再通過CAN_BTR設置波特率和工作模式（正常模式/環回模式）等信息。最后設置INRQ為0，退出初始化模式。

在庫函數中，提供了函數CAN_Init()用來初始化CAN的工作模式以及波特率，CAN_Init()函數體中，在初始化之前，會設置CAN_MCR寄存器的INRQ為1讓其進入初始化模式，然后初始化CAN_MCR寄存器和CRN_BTR寄存器之后，會設置CAN_MCR寄存器的INRQ為0讓其退出初始化模式。所以我們在調用這個函數的前后不需要再進行初始化模式設置。下面我們來看看CAN_Init()函數的定義：

uint8_tCAN_Init(CAN_TypeDef*CANx,CAN_InitTypeDef*CAN_InitStruct)；

第一個參數就是CAN標號，這里我們的芯片只有一個CAN，所以就是CAN1。

第二個參數是CAN初始化結構體指針，結構體類型是CAN_InitTypeDef，下面我們來看看這個結構體的定義：

typedefstruct

{

uint16_tCAN_Prescaler;

uint8_tCAN_Mode;

uint8_tCAN_SJW;

uint8_tCAN_BS1;

uint8_tCAN_BS2;

FunctionalStateCAN_TTCM;

FunctionalStateCAN_ABOM;

FunctionalStateCAN_AWUM;

FunctionalStateCAN_NART;

FunctionalStateCAN_RFLM;

FunctionalStateCAN_TXFP;

}CAN_InitTypeDef;

這個結構體看起來成員變量比較多，實際上參數可以分為兩類。前面5個參數是用來設置寄存器CAN_BTR，用來設置模式以及波特率相關的參數，設置模式的參數是CAN_Mode，我們實驗中用到回環模式CAN_Mode_LoopBack和常規模式CAN_Mode_Normal，大家還可以選擇靜默模式以及靜默回環模式測試。其他設置波特率相關的參數CAN_Prescaler，CAN_SJW，CAN_BS1和CAN_BS2分別用來設置波特率分頻器，重新同步跳躍寬度以及時間段1和時間段2占用的時間單元數。后面6個成員變量用來設置寄存器CAN_MCR，也就是設置CAN通信相關的控制位。

初始化實例為：

CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE;//非時間觸發通信模式

CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE;//軟件自動離線管理

CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE;//睡眠模式通過軟件喚醒

CAN_InitStructure.CAN_NART=ENABLE;//禁止報文自動傳送

CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;//報文不鎖定,新的覆蓋舊的

CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;//優先級由報文標識符決定

CAN_InitStructure.CAN_Mode=CAN_Mode_LoopBack;//模式設置：1,回環模式;

//設置波特率

CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;//重新同步跳躍寬度為個時間單位

CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_8tq;//時間段1占用8個時間單位

CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_7tq;//時間段2占用7個時間單位

CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=5;//分頻系數(Fdiv)

CAN_Init(CAN1,&CAN_InitStructure);//初始化CAN

3）設置濾波器。

我們將使用濾波器組0，并工作在32位標識符屏蔽位模式下。先設置CAN_FMR的FINIT位，讓過濾器組工作在初始化模式下，然后設置濾波器組0的工作模式以及標識符ID和屏蔽位。最后激活濾波器，并退出濾波器初始化模式。

在庫函數中，提供了函數CAN_FilterInit()用來初始化CAN的濾波器相關參數，CAN_Init()函數體中，在初始化之前，會設置CAN_FMR寄存器的INRQ為INIT讓其進入初始化模式，然后初始化CAN濾波器相關的寄存器之后，會設置CAN_FMR寄存器的FINIT為0讓其退出初始化模式。所以我們在調用這個函數的前后不需要再進行初始化模式設置。下面我們來看看CAN_FilterInit()函數的定義：

voidCAN_FilterInit(CAN_FilterInitTypeDef*CAN_FilterInitStruct)；

這個函數只有一個入口參數就是CAN濾波器初始化結構體指針，結構體類型為CAN_FilterInitTypeDef，下面我們看看類型定義：

typedefstruct

{

uint16_tCAN_FilterIdHigh;

uint16_tCAN_FilterIdLow;

uint16_tCAN_FilterMaskIdHigh;

uint16_tCAN_FilterMaskIdLow;

uint16_tCAN_FilterFIFOAssignment;

uint8_tCAN_FilterNumber;

uint8_tCAN_FilterMode;

uint8_tCAN_FilterScale;

FunctionalStateCAN_FilterActivation;

}CAN_FilterInitTypeDef;

結構體一共有9個成員變量，第1個至第4個是用來設置過濾器的32位id以及32位maskid，分別通過2個16位來組合的

第5個成員變量CAN_FilterFIFOAssignment用來設置FIFO和過濾器的關聯關系，我們的實驗是關聯的過濾器0到FIFO0，值為CAN_Filter_FIFO0。

第6個成員變量CAN_FilterNumber用來設置初始化的過濾器組，取值范圍為0~13。

第7個成員變量FilterMode用來設置過濾器組的模式，取值為標識符列表模式CAN_FilterMode_IdList和標識符屏蔽位模式CAN_FilterMode_IdMask。

第8個成員變量FilterScale用來設置過濾器的位寬為2個16位CAN_FilterScale_16bit還是1個32位CAN_FilterScale_32bit。

第9個成員變量CAN_FilterActivation就很明了了，用來激活該過濾器。

過濾器初始化參考實例代碼：

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0;//過濾器0

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;//32位

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=0x0000;////32位ID

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=0x0000;//32位MASK

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000;

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0;//FIFO0

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;//激活過濾器0

CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);//濾波器初始化

至此，CAN就可以開始正常工作了。如果用到中斷，就還需要進行中斷相關的配置

4）發送接受消息

在初始化CAN相關參數以及過濾器之后，接下來就是發送和接收消息了。庫函數中提供了發送和接受消息的函數。發送消息的函數是：

uint8_tCAN_Transmit(CAN_TypeDef*CANx,CanTxMsg*TxMessage)；

這個函數比較好理解，第一個參數是CAN標號，我們使用CAN1。第二個參數是相關消息結構體CanTxMsg指針類型，CanTxMsg結構體的成員變量用來設置標準標識符，擴展標示符，消息類型和消息幀長度等信息。

接受消息的函數是：

voidCAN_Receive(CAN_TypeDef*CANx,uint8_tFIFONumber,CanRxMsg*RxMessage)；

前面兩個參數也比較好理解，CAN標號和FIFO號。第二個參數RxMessage是用來存放接受到的消息信息。

結構體CanRxMsg和結構體CanTxMsg比較接近，分別用來定義發送消息和描述接受消息，

5）CAN狀態獲取

對于CAN發送消息的狀態，掛起消息數目等等之類的傳輸狀態信息，庫函數提供了一些列的函數，包括CAN_TransmitStatus()函數，CAN_MessagePending()函數，CAN_GetFlagStatus()函數等等，大家可以根據需要來調用。