2019年10月08日 | STM32 CAN 波特率、采样点设置

为了总结在STM32上设置CAN波特率和采样点，所以整理自己的理解如下：

一，CAN波特率

1.CAN位时序

2.公式推导

这里Tpclk理解成CAN时钟的周期（实际上CAN使用APB1时钟）

根据图中公式有：

(1)  正常的位时间（Tnbt） = （1+Tbs1 + Tbs2）*Tq

(2)  Tq = (BRP+1)*Tpclk 

设CAN时钟频率为Fpclk，则有

(3)  Tq = (BRP+1)/Fpclk

由(1),(3)有：

(4)  Tnbt =（1+Tbs1 + Tbs2）* (BRP+1) / Fpclk

由(4)知CAN输出波特率(Fcan = 1 / Tnbt )为：

Fcan = Fpclk / ( （1+Tbs1 + Tbs2）* (BRP[9:0]+1) )

3.程序配置

a.预备知识：

在stm32手册中BTR寄存器内容如下：

公式：Fcan = Fpclk / ( （1+Tbs1 + Tbs2）* (BRP[9:0]+1) )结合上表有：

Fcan = Fpclk  / ( (1 + (TS1[3:0] + 1) + (TS2[2:0] + 1) ) * (BRP[9:0]+1))

在 stm32f10x.h中有：

    /*******************  Bit definition for CAN_BTR register  ********************/

#define  CAN_BTR_BRP                         ((uint32_t)0x000003FF)        /*!< Baud Rate Prescaler */

#define  CAN_BTR_TS1                         ((uint32_t)0x000F0000)        /*!< Time Segment 1 */

#define  CAN_BTR_TS2                         ((uint32_t)0x00700000)        /*!< Time Segment 2 */

#define  CAN_BTR_SJW                         ((uint32_t)0x03000000)        /*!< Resynchronization Jump Width */

#define  CAN_BTR_LBKM                        ((uint32_t)0x40000000)        /*!< Loop Back Mode (Debug) */

#define  CAN_BTR_SILM                        ((uint32_t)0x80000000)        /*!< Silent Mode */

在stm32f10x_can.h中有：

#define CAN_BS1_1tq                 ((uint8_t)0x00)  /*!< 1 time quantum */

#define CAN_BS1_2tq                 ((uint8_t)0x01)  /*!< 2 time quantum */

...

#define CAN_BS2_1tq                 ((uint8_t)0x00)  /*!< 1 time quantum */

#define CAN_BS2_2tq                 ((uint8_t)0x01)  /*!< 2 time quantum */

...

由上可知表示值比实际值大1，Tbs1 = Tq*(TS1[3:0] + 1) 等价于 Tbs1 = Tq*CAN_BS1_xtq，CAN_BS1_xtq即为表示值

在stm32f10x_can.c中CAN_Init接口中设置BTR部分有：

        /* Set the bit timing register */

        CANx->BTR = ( uint32_t )(( uint32_t )CAN_InitStruct->CAN_Mode << 30 ) |

                    (( uint32_t )CAN_InitStruct->CAN_SJW << 24 ) |

                    (( uint32_t )CAN_InitStruct->CAN_BS1 << 16 ) |

                    (( uint32_t )CAN_InitStruct->CAN_BS2 << 20 ) |

                    (( uint32_t )CAN_InitStruct->CAN_Prescaler - 1 );

由上边代码可知BTR的BRP[9:0]的值为CAN_Prescaler - 1

从2中所推导的公式可知：

CAN波特率 = CAN时钟/( (1 + CAN_BS1 + CAN_BS2)  * CAN_Prescaler)

举个例子：

/* CAN cell init */

CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_NART=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_Mode=CAN_Mode_LoopBack;

CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_8tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_7tq;

CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=5;

CAN_Init(&CAN_InitStructure);100k

/* CAN cell init */CAN_Interrupt

CAN_InitStructure.CAN_TTCM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_ABOM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_AWUM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_NART=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_RFLM=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_TXFP=DISABLE;

CAN_InitStructure.CAN_Mode=CAN_Mode_LoopBack;

CAN_InitStructure.CAN_SJW=CAN_SJW_1tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS1=CAN_BS1_8tq;

CAN_InitStructure.CAN_BS2=CAN_BS2_7tq;

CAN_InitStructure.CAN_Prescaler=1;

CAN_Init(&CAN_InitStructure);//500k

如果CAN时钟为8M， CAN_BS1 = 8，CAN_BS2 = 7，CAN_Prescaler = 5

那么波特率就是=8M/(1+8+7)/5=100K

二，CAN采样点

有上面可知得到相同的波特率  CAN_BS1，CAN_BS2会有多种组合，而采样点由这2个参数确定，计算公式为：

sample = ( 1 +  CAN_BS1) /  (1 +  CAN_BS1 +  CAN_BS2)

参看这篇文章，采样点设置在80%到80.75%之间比较好。

参考资料：

http://lib.csdn.net/article/embeddeddevelopment/29438

http://www.61ic.com/Technology/embed/201103/31046.html

 《ISO 11898-1-2003》

《STM32_RM_CH_V10_1》