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适用于汽车电子的NVH 开发设计方案解析

2019年03月11日 | stm32 HAL库分析之CAN

2019-03-11 来源：eefocus

stm32 HAL库分析之CAN

阻塞发送

HAL_StatusTypeDef HAL_CAN_Transmit(CAN_HandleTypeDef* hcan, uint32_t Timeout)

565 {

566 uint32_t transmitmailbox = CAN_TXSTATUS_NOMAILBOX;

567 uint32_t tickstart = 0U;

568

569 /* Check the parameters */

570 assert_param(IS_CAN_IDTYPE(hcan->pTxMsg->IDE));

571 assert_param(IS_CAN_RTR(hcan->pTxMsg->RTR));

572 assert_param(IS_CAN_DLC(hcan->pTxMsg->DLC));

573

574 if(((hcan->Instance->TSR&CAN_TSR_TME0) == CAN_TSR_TME0) || \

575 ((hcan->Instance->TSR&CAN_TSR_TME1) == CAN_TSR_TME1) || \

576 ((hcan->Instance->TSR&CAN_TSR_TME2) == CAN_TSR_TME2))

577 {

578 /* Process locked */

579 __HAL_LOCK(hcan);

580

581 /* Change CAN state */

582 switch(hcan->State)

583 {

584 case(HAL_CAN_STATE_BUSY_RX0):

585 hcan->State = HAL_CAN_STATE_BUSY_TX_RX0;

586 break;

587 case(HAL_CAN_STATE_BUSY_RX1):

588 hcan->State = HAL_CAN_STATE_BUSY_TX_RX1;

589 break;

590 case(HAL_CAN_STATE_BUSY_RX0_RX1):

591 hcan->State = HAL_CAN_STATE_BUSY_TX_RX0_RX1;

592 break;

593 default: /* HAL_CAN_STATE_READY */

594 hcan->State = HAL_CAN_STATE_BUSY_TX;

595 break;

596 }

597

598 /* Select one empty transmit mailbox */

599 if ((hcan->Instance->TSR&CAN_TSR_TME0) == CAN_TSR_TME0)

600 {

601 transmitmailbox = CAN_TXMAILBOX_0;

602 }

603 else if ((hcan->Instance->TSR&CAN_TSR_TME1) == CAN_TSR_TME1)

604 {

605 transmitmailbox = CAN_TXMAILBOX_1;

606 }

607 else

608 {

609 transmitmailbox = CAN_TXMAILBOX_2;

610 }

611

612 /* Set up the Id */

613 hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TIR &= CAN_TI0R_TXRQ;

614 if (hcan->pTxMsg->IDE == CAN_ID_STD)

615 {

616 assert_param(IS_CAN_STDID(hcan->pTxMsg->StdId));

617 hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TIR |= ((hcan->pTxMsg->StdId << 21U) | \

618 hcan->pTxMsg->RTR);

619 }

620 else

621 {

622 assert_param(IS_CAN_EXTID(hcan->pTxMsg->ExtId));

623 hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TIR |= ((hcan->pTxMsg->ExtId << 3U) | \

624 hcan->pTxMsg->IDE | \

625 hcan->pTxMsg->RTR);

626 }

627

628 /* Set up the DLC */

629 hcan->pTxMsg->DLC &= (uint8_t)0x0000000F;

630 hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TDTR &= (uint32_t)0xFFFFFFF0U;

631 hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TDTR |= hcan->pTxMsg->DLC;

632

633 /* Set up the data field */

634 hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TDLR = (((uint32_t)hcan->pTxMsg->Data[3U] << 24U) |

635 ((uint32_t)hcan->pTxMsg->Data[2U] << 16U) |

636 ((uint32_t)hcan->pTxMsg->Data[1U] << 8U) |

637 ((uint32_t)hcan->pTxMsg->Data[0U]));

638 hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TDHR = (((uint32_t)hcan->pTxMsg->Data[7U] << 24U) |

639 ((uint32_t)hcan->pTxMsg->Data[6U] << 16U) |

640 ((uint32_t)hcan->pTxMsg->Data[5U] << 8U) |

641 ((uint32_t)hcan->pTxMsg->Data[4U]));

642 /* Request transmission */

643 hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TIR |= CAN_TI0R_TXRQ;

644

645 /* Get tick */

646 tickstart = HAL_GetTick();

647

648 /* Check End of transmission flag */

649 while(!(__HAL_CAN_TRANSMIT_STATUS(hcan, transmitmailbox)))

650 {

651 /* Check for the Timeout */

652 if(Timeout != HAL_MAX_DELAY)

653 {

654 if((Timeout == 0U)||((HAL_GetTick() - tickstart ) > Timeout))

655 {

656 hcan->State = HAL_CAN_STATE_TIMEOUT;

657

658 __HAL_CAN_CANCEL_TRANSMIT(hcan, transmitmailbox);

659

660 /* Process unlocked */

661 __HAL_UNLOCK(hcan);

662 return HAL_TIMEOUT;

663 }

664 }

665 }

666

667 /* Change CAN state */

668 switch(hcan->State)

669 {

670 case(HAL_CAN_STATE_BUSY_TX_RX0):

671 hcan->State = HAL_CAN_STATE_BUSY_RX0;

672 break;

673 case(HAL_CAN_STATE_BUSY_TX_RX1):

674 hcan->State = HAL_CAN_STATE_BUSY_RX1;

675 break;

676 case(HAL_CAN_STATE_BUSY_TX_RX0_RX1):

677 hcan->State = HAL_CAN_STATE_BUSY_RX0_RX1;

678 break;

679 default: /* HAL_CAN_STATE_BUSY_TX */

680 hcan->State = HAL_CAN_STATE_READY;

681 break;

682 }

683

684 /* Process unlocked */

685 __HAL_UNLOCK(hcan);

686

687 /* Return function status */

688 return HAL_OK;

689 }

690 else

691 {

692 /* Change CAN state */

693 hcan->State = HAL_CAN_STATE_ERROR;

694

695 /* Return function status */

696 return HAL_ERROR;

697 }

698 }

代码分析：

1. 检查参数，根据TSR发送状态寄存器，判断可用的发送邮箱的个数，如果有可用邮箱的话就继续往下走，没有的话就报错．

2. 由小往大选定一个可用的邮箱．

3. 对邮箱的TIR寄存,标识寄存器器进行配置，主要是ID和发送的帧的数据类型，数据帧还是遥控帧．

这里写图片描述

4. 将数据的长度放到长度控制和时间戳控制寄存器TDTR

5. 将８个字节的数据放到邮箱的数据寄存器，分别是TDLR,TDHR，每个寄存器各放４个字节的数据．

6. 将TIR寄存器的TXRQ置位，请求发送邮箱里面的数据．

7. 循环等待，CAN_TSR_RQCP(上一次发送成功置位),CAN_TSR_TXOK(邮箱请求完成置位),CAN_TSR_TME(邮箱为空置位)这３个寄存器是否被置位．并且判断整个发送过程中是否超时．

8. 根据状态返回值．

无阻塞发送

706 HAL_StatusTypeDef HAL_CAN_Transmit_IT(CAN_HandleTypeDef* hcan)

707 {

708 uint32_t transmitmailbox = CAN_TXSTATUS_NOMAILBOX;

709

710 /* Check the parameters */

711 assert_param(IS_CAN_IDTYPE(hcan->pTxMsg->IDE));

712 assert_param(IS_CAN_RTR(hcan->pTxMsg->RTR));

713 assert_param(IS_CAN_DLC(hcan->pTxMsg->DLC));

714

715 if(((hcan->Instance->TSR&CAN_TSR_TME0) == CAN_TSR_TME0) || \

716 ((hcan->Instance->TSR&CAN_TSR_TME1) == CAN_TSR_TME1) || \

717 ((hcan->Instance->TSR&CAN_TSR_TME2) == CAN_TSR_TME2))

718 {

719 /* Process Locked */

720 __HAL_LOCK(hcan);

721

722 /* Select one empty transmit mailbox */

723 if((hcan->Instance->TSR&CAN_TSR_TME0) == CAN_TSR_TME0)

724 {

725 transmitmailbox = CAN_TXMAILBOX_0;

726 }

727 else if((hcan->Instance->TSR&CAN_TSR_TME1) == CAN_TSR_TME1)

728 {

729 transmitmailbox = CAN_TXMAILBOX_1;

730 }

731 else

732 {

733 transmitmailbox = CAN_TXMAILBOX_2;

734 }

735

736 /* Set up the Id */

737 hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TIR &= CAN_TI0R_TXRQ;

738 if(hcan->pTxMsg->IDE == CAN_ID_STD)

739 {

740 assert_param(IS_CAN_STDID(hcan->pTxMsg->StdId));

741 hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TIR |= ((hcan->pTxMsg->StdId << 21U) | \

742 hcan->pTxMsg->RTR);

743 }

744 else

745 {

746 assert_param(IS_CAN_EXTID(hcan->pTxMsg->ExtId));

747 hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TIR |= ((hcan->pTxMsg->ExtId << 3U) | \

748 hcan->pTxMsg->IDE | \

749 hcan->pTxMsg->RTR);

750 }

751

752 /* Set up the DLC */

753 hcan->pTxMsg->DLC &= (uint8_t)0x0000000F;

754 hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TDTR &= (uint32_t)0xFFFFFFF0U;

755 hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TDTR |= hcan->pTxMsg->DLC;

756

757 /* Set up the data field */

758 hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TDLR = (((uint32_t)hcan->pTxMsg->Data[3U] << 24U) |

759 ((uint32_t)hcan->pTxMsg->Data[2U] << 16U) |

760 ((uint32_t)hcan->pTxMsg->Data[1U] << 8U) |

761 ((uint32_t)hcan->pTxMsg->Data[0U]));

762 hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TDHR = (((uint32_t)hcan->pTxMsg->Data[7U] << 24U) |

763 ((uint32_t)hcan->pTxMsg->Data[6U] << 16U) |

764 ((uint32_t)hcan->pTxMsg->Data[5U] << 8U) |

765 ((uint32_t)hcan->pTxMsg->Data[4U]));

766

767 /* Change CAN state */

768 switch(hcan->State)

769 {

770 case(HAL_CAN_STATE_BUSY_RX0):

771 hcan->State = HAL_CAN_STATE_BUSY_TX_RX0;

772 break;

773 case(HAL_CAN_STATE_BUSY_RX1):

774 hcan->State = HAL_CAN_STATE_BUSY_TX_RX1;

775 break;

776 case(HAL_CAN_STATE_BUSY_RX0_RX1):

777 hcan->State = HAL_CAN_STATE_BUSY_TX_RX0_RX1;

778 break;

779 default: /* HAL_CAN_STATE_READY */

780 hcan->State = HAL_CAN_STATE_BUSY_TX;

781 break;

782 }

783

784 /* Set CAN error code to none */

785 hcan->ErrorCode = HAL_CAN_ERROR_NONE;

786

787 /* Process Unlocked */

788 __HAL_UNLOCK(hcan);

789

790 /* Request transmission */

791 hcan->Instance->sTxMailBox[transmitmailbox].TIR |= CAN_TI0R_TXRQ;

792

793 /* Enable Error warning, Error passive, Bus-off,

794 Last error and Error Interrupts */

795 __HAL_CAN_ENABLE_IT(hcan, CAN_IT_EWG |

796 CAN_IT_EPV |

797 CAN_IT_BOF |

798 CAN_IT_LEC |

799 CAN_IT_ERR |

800 CAN_IT_TME);

801 }

802 else

803 {

804 /* Change CAN state */

805 hcan->State = HAL_CAN_STATE_ERROR;

806

807 /* Return function status */

808 return HAL_ERROR;

809 }

810

811 return HAL_OK;

812 }

代码分析：

前面１－６的步骤和阻塞是发送都是一样的．

7. 开启中断

一帧数据发送完成之后，进入can的中断．

注意开启的中断：

449 #define CAN_IT_TME ((uint32_t)CAN_IER_TMEIE) /*!< Transmit mailbox empty interrupt */

463 /* Error Interrupts */

464 #define CAN_IT_EWG ((uint32_t)CAN_IER_EWGIE) /*!< Error warning interrupt */

465 #define CAN_IT_EPV ((uint32_t)CAN_IER_EPVIE) /*!< Error passive interrupt */

466 #define CAN_IT_BOF ((uint32_t)CAN_IER_BOFIE) /*!< Bus-off interrupt */

467 #define CAN_IT_LEC ((uint32_t)CAN_IER_LECIE) /*!< Last error code interrupt */

468 #define CAN_IT_ERR ((uint32_t)CAN_IER_ERRIE) /*!< Error Interrupt */

一个发送邮箱空中断，还有５种错误情况引起的中断

1251 if(__HAL_CAN_GET_IT_SOURCE(hcan, CAN_IT_TME))

1252 {

1253 tmp1 = __HAL_CAN_TRANSMIT_STATUS(hcan, CAN_TXMAILBOX_0);

1254 tmp2 = __HAL_CAN_TRANSMIT_STATUS(hcan, CAN_TXMAILBOX_1);

1255 tmp3 = __HAL_CAN_TRANSMIT_STATUS(hcan, CAN_TXMAILBOX_2);

1256 if(tmp1 || tmp2 || tmp3)

1257 {

1258 tmp1 = __HAL_CAN_GET_FLAG(hcan, CAN_FLAG_TXOK0);

1259 tmp2 = __HAL_CAN_GET_FLAG(hcan, CAN_FLAG_TXOK1);

1260 tmp3 = __HAL_CAN_GET_FLAG(hcan, CAN_FLAG_TXOK2);

1261 /* Check Transmit success */

1262 if(tmp1 || tmp2 || tmp3)

1263 {

1264 /* Call transmit function */

1265 CAN_Transmit_IT(hcan);

1266 }

1267 else /* Transmit failure */

1268 {

1269 /* Set CAN error code to TXFAIL error */

1270 errorcode |= HAL_CAN_ERROR_TXFAIL;

1271 }

1272

1273 /* Clear transmission status flags (RQCPx and TXOKx) */

1274 SET_BIT(hcan->Instance->TSR, CAN_TSR_RQCP0 | CAN_TSR_RQCP1 | CAN_TSR_RQCP2 | \

1275 CAN_FLAG_TXOK0 | CAN_FLAG_TXOK1 | CAN_FLAG_TXOK2);

1276 }

1277 }

其中判断，发送是否完成的代码．

1. 第一句话还是和之前的一样，读取到三个邮箱的状态，也就是RQCP, TXOK,TME,三个寄存器的状态．

2. 第二句话就是进一步去判断，TXOK寄存器，检查三个寄存器中是否有发送完成的邮箱．

这里写图片描述

具体的判断逻辑如上所示，也就是去检查TSR这个寄存器的第１，９，１１位来判断是否发送完成．如果发送完成就可去调用CAN_Transmit_IT，在这个里面主要是关中断，再调用用户的回调函数．

3. 清掉RQCP, TXOK寄存器的标志位

题外话：

公司的代码，移植的是can的驱动代码，里面有一句话让我觉得很奇怪：

if(HAL_CAN_Transmit(&g_sCAN_Handler[dwDevice], 10) != HAL_OK)

{//注：如果发送中断使能，因在发送中断里会清相关标志，这样会导致此函数会超时，而发送实际是成功的

return FALSE;

}

为什么会有这样一句奇怪的注释，这里使用的阻塞的方式发送数据，那么计算超时的时候就会检查RQCP, TXOK，这两个位用来判断是否发送完成。但是在hal库里面没有发送时中断是关掉了，根本就不会在中断里面清掉标志位，根本就不存在这个问题。当我们使用中断的方式发送时，又不会进行超时判断。因此只有在使用不规范的时候才会出现这个问题，因此这句注释就是无稽之谈。

stm32 HAL库 CAN

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