CAN  是 Controller Area Network  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�，F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�？偩�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_t CAN_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：

typedef struct

{

uint16_t CAN_Prescaler;  

uint8_t CAN_Mode;     

uint8_t CAN_SJW;      

uint8_t CAN_BS1;         

uint8_t CAN_BS2;       

FunctionalState CAN_TTCM; 

FunctionalState CAN_ABOM;  

FunctionalState CAN_AWUM;  

FunctionalState CAN_NART; 

FunctionalState CAN_RFLM; 

FunctionalState CAN_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：

void CAN_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：

typedef struct

{

uint16_t CAN_FilterIdHigh; 

uint16_t CAN_FilterIdLow;   

uint16_t CAN_FilterMaskIdHigh; 

uint16_t CAN_FilterMaskIdLow; 

uint16_t CAN_FilterFIFOAssignment; 

uint8_t CAN_FilterNumber;     

uint8_t CAN_FilterMode;     

uint8_t CAN_FilterScale;        

FunctionalState CAN_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 mask id，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_t CAN_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：

void CAN_Receive(CAN_TypeDef* CANx, uint8_t FIFONumber, 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。