STM32Cube STM32MP157 M4端CAN通讯实战

1、环境

开发系列：STM32MP157
开发软件：STM32CubeIDE 1.4.0
例程目的：在M4端实现CAN通讯

2、目的

近日，有客户需要在STM32MP157中的M4端实现CAN通讯，我也是初次在M4端编写CAN通讯代码，上网研究了其他人写的STM32系列单片机案例才把这个例程Demo写好。

3、程序配置

1、CAN引脚选用：
FDCAN1_RX ---->PI9
FDCAN1_TX ----->PH13

2、配置FDCAN1的相关参数
Mode模式选择Classic
如果刚刚第一步配置好的话，GPIO Setting上会出现两个引脚列表。

如果需要配置CAN中断接收的话把这个钩上√

这里非常关键一步就是Parameter Setting
重点！！！！！！！：Norminal xxxx这四个参数的设置直接决定了CAN波特率是多少!!!
CAN波特率的计算方式 ：CAN波特率 = 系统时钟/Norminal prescaler/ (Nominal Sync Jump Width+Nominal Time Seg1+Nominal Time Seg1)
数据段也跟仲裁段一样的配置就好了。

Tx Fifo Queue Elmts Nbr为10，该参数设置用于Tx FIFO/Queue的Tx Buffers个数。范围0-32

上一步说到波特率的计算，其中系统时钟是在clock configuration配置，这里值得注意的是我使用的是HSE（外部高速时钟）为24MHZ。
所以波特率为24MHZ/8/(1+3+2) = 500KHZ

我这配置FDCAN模块的时候遇到了HSE被disable了，也就是说无法使用，这样我们需要使用一下设置，如下图，把disable改成Crustal/Ceramic Resonator

完成以上步骤后，可以保存一下.ioc文件，会自动生成初始化代码

4、代码编写

fdcan初始化代码，这些都不需要我们自行编写，只需在ioc文件上选择上保存即可。

fdcan.c
/* FDCAN1 init function */
void MX_FDCAN1_Init(void)
{hfdcan1.Instance = FDCAN1;hfdcan1.Init.FrameFormat = FDCAN_FRAME_CLASSIC;hfdcan1.Init.Mode = FDCAN_MODE_NORMAL;hfdcan1.Init.AutoRetransmission = DISABLE;hfdcan1.Init.TransmitPause = DISABLE;hfdcan1.Init.ProtocolException = DISABLE;hfdcan1.Init.NominalPrescaler = 8;hfdcan1.Init.NominalSyncJumpWidth = 1;hfdcan1.Init.NominalTimeSeg1 = 3;hfdcan1.Init.NominalTimeSeg2 = 2;hfdcan1.Init.DataPrescaler = 8;hfdcan1.Init.DataSyncJumpWidth = 1;hfdcan1.Init.DataTimeSeg1 = 3;hfdcan1.Init.DataTimeSeg2 = 2;hfdcan1.Init.MessageRAMOffset = 0;hfdcan1.Init.StdFiltersNbr = 0;hfdcan1.Init.ExtFiltersNbr = 0;hfdcan1.Init.RxFifo0ElmtsNbr = 10;hfdcan1.Init.RxFifo0ElmtSize = FDCAN_DATA_BYTES_8;hfdcan1.Init.RxFifo1ElmtsNbr = 10;hfdcan1.Init.RxFifo1ElmtSize = FDCAN_DATA_BYTES_8;hfdcan1.Init.RxBuffersNbr = 10;hfdcan1.Init.RxBufferSize = FDCAN_DATA_BYTES_8;hfdcan1.Init.TxEventsNbr = 10;hfdcan1.Init.TxBuffersNbr = 10;hfdcan1.Init.TxFifoQueueElmtsNbr = 10;hfdcan1.Init.TxFifoQueueMode = FDCAN_TX_FIFO_OPERATION;hfdcan1.Init.TxElmtSize = FDCAN_DATA_BYTES_8;if (HAL_FDCAN_Init(&hfdcan1) != HAL_OK){Error_Handler();}}void HAL_FDCAN_MspInit(FDCAN_HandleTypeDef* fdcanHandle)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};if(fdcanHandle->Instance==FDCAN1){/* USER CODE BEGIN FDCAN1_MspInit 0 *//* USER CODE END FDCAN1_MspInit 0 */if(IS_ENGINEERING_BOOT_MODE()){/** Initializes the peripherals clock*/PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_FDCAN;PeriphClkInit.FdcanClockSelection = RCC_FDCANCLKSOURCE_HSE;if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK){Error_Handler();}}/* FDCAN1 clock enable */__HAL_RCC_FDCAN_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE();__HAL_RCC_GPIOI_CLK_ENABLE();/**FDCAN1 GPIO ConfigurationPH13     ------> FDCAN1_TXPI9     ------> FDCAN1_RX*/GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_13;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF9_FDCAN1;HAL_GPIO_Init(GPIOH, &GPIO_InitStruct);GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF9_FDCAN1;HAL_GPIO_Init(GPIOI, &GPIO_InitStruct);/* FDCAN1 interrupt Init */HAL_NVIC_SetPriority(FDCAN1_IT0_IRQn, 0, 0);HAL_NVIC_EnableIRQ(FDCAN1_IT0_IRQn);/* USER CODE BEGIN FDCAN1_MspInit 1 *//* USER CODE END FDCAN1_MspInit 1 */}
}

接下来就是要我们手动编写的函数接口
can接受过滤器配置
更多的配置可以查看一下该stm32mp1xx_hal_fdcan.h文件

void CANconfigure()
{FDCAN_FilterTypeDef sFilterConfig;sFilterConfig.IdType = FDCAN_STANDARD_ID;//标准帧 FDCAN_EXTENDED_IDsFilterConfig.FilterIndex = 0;sFilterConfig.FilterType = FDCAN_FILTER_DUAL;//双过滤。FDCAN_FILTER_RANGEsFilterConfig.FilterConfig = FDCAN_FILTER_TO_RXFIFO0;//过滤存储在rx fifo0sFilterConfig.FilterID1 = 0;//范围idsFilterConfig.FilterID2 = 0;//范围id//表示只能接收FilterID1 << id << FilterID2 //如果设置为0的话，表示不做任何的过滤if (HAL_FDCAN_ConfigFilter(&hfdcan1, &sFilterConfig) != HAL_OK)//滤波器初始化{Error_Handler();}sFilterConfig.IdType = FDCAN_STANDARD_ID;sFilterConfig.FilterIndex = 0;sFilterConfig.FilterType = FDCAN_FILTER_DUAL;sFilterConfig.FilterConfig = FDCAN_FILTER_TO_RXFIFO1;sFilterConfig.FilterID1 = 0;sFilterConfig.FilterID2 = 0;if (HAL_FDCAN_ConfigFilter(&hfdcan1, &sFilterConfig) != HAL_OK)//滤波器初始化{Error_Handler(); }if (HAL_FDCAN_Start(&hfdcan1) != HAL_OK)//开启FDCAN {Error_Handler();}if(HAL_FDCAN_ActivateNotification(&hfdcan1, FDCAN_IT_RX_FIFO0_NEW_MESSAGE, FDCAN_IT_TX_COMPLETE) != HAL_OK){Error_Handler();}
}

can发送函数：

FDCAN_HandleTypeDef hfdcan1;//全局变量
FDCAN_TxHeaderTypeDef TxHeader;//全局变量CAN_Transmit(uint16_t ID, uint8_t *pdata, uint8_t length)
{TxHeader.Identifier 	= ID;//帧IDTxHeader.IdType 		= FDCAN_STANDARD_ID;//标准IDTxHeader.TxFrameType 	= FDCAN_DATA_FRAME;//数据帧TxHeader.DataLength 	= FDCAN_DLC_BYTES_8;//数据长度TxHeader.ErrorStateIndicator 	= FDCAN_ESI_PASSIVE;//错误指示TxHeader.BitRateSwitch 			= FDCAN_BRS_OFF;//关闭可变波特率TxHeader.FDFormat 			= FDCAN_CLASSIC_CAN;//传统classsic canTxHeader.TxEventFifoControl = FDCAN_NO_TX_EVENTS;//发送时间FIFO控制，不存储TxHeader.MessageMarker = 0; //识别消息状态，范围0到0xFFif (HAL_FDCAN_AddMessageToTxFifoQ(&hfdcan1, &TxHeader, pdata) != HAL_OK){Error_Handler();}
}

接收中断回调函数

void HAL_FDCAN_RxFifo0Callback(FDCAN_HandleTypeDef *hfdcan, uint32_t RxFifo0ITs)
{printf("fdcan recvice.....\r\n");/* Get RX message */if (HAL_FDCAN_GetRxMessage(hfdcan, FDCAN_RX_FIFO0, &RxHeader, (uint8_t*)&can_rx_data.RX_Data[0]) != HAL_OK){Error_Handler();}can_rx_data.ID = RxHeader.Identifier;can_rx_data.length = RxHeader.DataLength>>16;for  (int i=0;i<can_rx_data.length;i++){printf("fdcan recvice%d:%d.....\r\n",i,can_rx_data.RX_Data[i]);}
}

编写好这几个函数接口之后，编译看是否有错误再稍微作修改。

5、问题及方法

1、判断你的函数接口和配置是否正确，我发现可以是用外部回环模式进行测试，这样可以摆脱外部因素导致了通讯失败。
将FDCAN_FRAME_CLASSIC改成FDCAN_MODE_EXTERNAL_LOOPBACK

void MX_FDCAN1_Init(void)
{hfdcan1.Instance = FDCAN1;hfdcan1.Init.FrameFormat = FDCAN_MODE_EXTERNAL_LOOPBACK;hfdcan1.Init.Mode = FDCAN_MODE_NORMAL;//省略部分代码}

2、这个是最最最最奇葩的，搞了我几天时间，就是如果在M4上使用CAN接口有可能需要修改tf-a文件和dtb设备树。
从源码上找到属于自己板子的fdts/stm32mp157xxxx.dtsi文件，修改如下：

因为我使用的是HSE时钟，而原来的是PLL4R时钟,导致时钟不工作，CAN功能异常。
内核设备树DTB修改：
把m_can1屏蔽disabled，分配给m4_m_can1

总结

希望大家遇到像我这类似的问题，能少走点弯路。好好总结。