CAN-шина и stm32 — часть вторая — фильтры и два CAN
Первая часть закончилась на том, что я обещал рассказать про настройку фильтров и работу двух CAN-интерфейсов на одном камне. Начнём с фильтров.
Фильтры
Как уже говорилось ранее, у каждого CAN-интерфейса есть 14 фильтров. Фильтры так же называются фильтрами-банками или просто банками. Каждый фильтр имеет порядковый номер (счёт идёт он нуля), и представляет из себя два 32-х битных регистра (далее буду называть их «регистры фильтра», первый и второй). Каждый фильтр имеет свои «регистры фильтра».
В двух словах, фильтр работает так: в первый «регистр фильтра» мы прописываем некий идентификатор пакета, а во второй некую маску, в результате чего CAN будет принимать только некоторый диапазон кадров, а все остальные отбрасывать. Это первый способ. Второй способ: в один или оба «регистра фильтра» мы прописываем конкретные идентификаторы кадров, которые хотим получать — всё остальное будет отброшено.
Фильтр нельзя настроить как исключающий, то есть если нужно принимать все кадры кроме какого-то одного, например 0x0296, придётся настроить два фильтра, так чтобы они принимали кадры с 0x0000 по 0x0295, и с 0x0297 по 0x07FF.
Для гибкой настройки фильтрации есть четыре варианта использования «регистров фильтра» для каждого фильтра. Картинка из референс мануала иллюстрирует это…
Красными полосками я разделил варианты использования «регистров фильтра».
Первый и второй варианты подходят для фильтрации как стандартных (11 бит), так и расширенных (29 бит) идентификаторов, а третий и четвёртый только для стандартных. Теперь давайте рассмотрим всё это подробно.
Первый вариант — 32-Bit Filter — Identifier Mask
Заранее предупреждаю — будет сложно, так что приготовьтесь
В первый «регистр фильтра» (ID на картинке ) записываться идентификатор кадра, а во второй (Mask на картинке ) маска, которая будет накладываться на этот идентификатор и сравниваться с этим идентификатором. Выглядит запутано, но не пугайтесь, ниже всё разъяснится. Таким образом фильтр будет содержать определённый диапазон идентификаторов, которые будут приняты (не отброшены).
Поскольку наш CAN-интерфейс принимает все кадры, а потом уже аппаратно отбрасывает те, которые не соответствуют настройкам фильтра, то далее по тексту под словом «принимать» я буду подразумевать, что кадр не был отброшен.
Для примера будем настраивать фильтр №0.
Указываем режим работы фильтра…
Режим идентификатора и маски. Обращаю ваше внимание на этот параметр, если записать сюда другой макрос (CAN_FILTERMODE_IDLIST), тогда фильтр будет работать по другому. Поскольку эти макросы схожие, будьте внимательны.
Указываем масштаб (размерность) фильтра…
32 бита, говорит о том, что фильтроваться могут либо стандартные (11 бит) идентификаторы, либо расширенные (29 бит).
Видео:MCP2515, контроллер CAN шины с интерфейсом SPIСкачать
Далее, в прошлой части мы писали такой код…
Это два «регистра фильтра», каждый из которых условно разделён на старшую и младшую часть. Везде записаны нули чтоб принимать все кадры.
Сейчас мы настроим фильтр для работы с идентификаторами стандартных кадров, то есть с 11-битными идентификаторами.
Не смотря на то, что размерность фильтра у нас указана 32 бита (CAN_FILTERSCALE_32BIT), мы можем настраивать фильтр для работы и со стандартными (11 бит), и с расширенными (29 бит) идентификаторами. Если бы мы указали размерность фильтра 16 бит (CAN_FILTERSCALE_16BIT), тогда фильтр работал бы только со стандартными кадрами, об этом речь пойдёт ниже.
Предположим что мы хотим принимать идентификаторы с 0x0100 по 0x0107, тогда в старшую часть первого «регистра фильтра» записываем начальный идентификатор, со сдвигом…
В младшую часть пишем нули.
Сдвиг делается потому, что идентификатор у нас 11-ти битный, и согласно рисунку для него выделена старшая часть, старшей части «регистра фильтра». Такое вот получилось «масло масляное».
Mapping показывает что здесь должен лежать стандартный идентификатор — STDID — восемь бит в первом октете (слева) и три во втором.
В бинарном формате число 0x0100 выглядит так — 0000000100000000, а поскольку количество стандартных идентификаторов не может превышать 0x07FF (0000011111111111), то первые пять нулей никому не нужны, поэтому «выкидываются на мороз».
В целом, все эти картинки с распределением ноликов и единичек вам не так уж и нужны, однако для общего развития и упрощения понимания будут полезны.
Переходим к старшей части второго «регистра фильтра». Сюда мы записываем (опять же со сдвигом) число 0x07F8…
Читайте также: Размер шин фиат добло 2011
Вот это поворот, скажет неискушенный читатель, наверное автор что-то перепутал. Но нет, всё правильно, и сейчас будем с этим разбираться.
В младшую часть второго «регистра фильтра» мы опять записали нолик, а число 0x07F8 (0000011111111000) легло у нас в старшую часть второго «регистра фильтра» вот так…
Первые (слева) пять ноликов опять же выкинуты, по описанным выше причинам.
Таким образом, число 0x07F8 у нас является маской. Немного забегая вперёд, скажу что это число нужно подбирать самостоятельно, экспериментальным путём. Теперь давайте разбираться как это работает.
Теперь смотрите что получается. Когда прилетает какой-то идентификатор, он попадает в систему фильтрации, и происходит следующее: между прилетевшим идентификатором и маской выполняется побитовая операция «И» (она же AND, она же &), и далее этот результат сравнивается с тем, что записано в «первом регистре» фильтра, в нашем случае это число 0x0100. Если результат совпадает, тогда идентификатор (кадр с этим идентификатором) принимается, если нет — отбрасывается.
Чтоб внести ясность можно описать этот механизм простой программой…
Видео:STM32 CAN шина. Часть 2. Фильтрация и демонстрация работыСкачать
ID — это то, что мы записали в первый «регистр фильтра».
Mask — маска, записанная во второй «регистр фильтра».
Цикл for имитирует прилетающие идентификаторы, от 0 до 0x07FF (0x0800 — 1, максимальное кол-во стандартных идентификаторов) . В условии if на прилетевший идентификатор накладывается маска, и если полученный результат равен 0x0100, прилетевший идентификатор будет принят CAN’ом (выведен на печать).
Результатом работы программы будет вот такой вывод…
Идентификаторы с 0x0100 по 0x0107, которые мы планировали принимать.
По ссылке можно качнуть программу, которая выводит значения в HEX и бинарном формате…
С её помощью можно методом «тыка» подбирать маску. Программа написана для Линукса, но должна скомпилиться и для Windows. Либо просто перенесите её на stm.
Если мы изменим в маске последнюю цифру с 0x07F8 на 0x07FC, то наш CAN будет принимать идентификаторы с 0x0100 по 0x0103…
Совсем не обязательно настраивать фильтр так, чтобы принимаемые идентификаторы были последовательны в порядке возрастания, можно делать как угодно, всё зависит от ID и Mask. Например если в ID записать 0x0200, а маску 0x03FD, тогда будут приниматься идентификаторы 0x0200, 0x0202, 0x0600 и 0x0602…
Чтобы понять как подбирать маску взгляните на последнюю картинку. Если бит в маске равен единице значит и соответствующий бит в прилетевшем идентификаторе тоже должен быть равен единице. Если же бит в маске равен нулю, тогда не важно чему равен соответствующий бит в прилетевшем идентификаторе.
Первый бит в маске (слева направо) равен нулю, соответственно не важно чему равен первый бит у идентификаторов, которые будут приняты, может быть ноль или единица. Второй бит в маске равен единице, поэтому принимаются только те идентификаторы, у которых второй бит равен единице. Десятый бит в маске равен нулю, значит не важно чему равен этот бит у идентификаторов, которые будут приняты.
Для закрепления понимания давайте сделаем маску, у которой все биты кроме трёх последних будут равны единице…
Вуаля. Теперь мы принимаем идентификаторы в диапазоне с 0x0200 по 0x0207. Обратите внимание, что маска такая же как и для идентификаторов с 0x0100 по 0x0107. Это ничего не значит, просто к слову.
В общем думаю более менее всё понятно. Берёте какой-нибудь идентификатор, придумываете маску, скармливаете это программе и смотрите какие идентификаторы будут приняты.
Теперь давайте мысленно вернёмся к началу статьи, вспомним что мы хотели принимать идентификаторы с 0x0100 по 0x0107, и закончим настройку фильтра №0.
В результате у нас получится следующий код…
Последний параметр просто включает фильтр, а вот про предпоследний нужно сказать пару слов. Как вы помните у CAN’а есть два приёмных буфера CAN_RX_FIFO0 и CAN_RX_FIFO1. В данном случае мы указали CAN_RX_FIFO0, это означает что все принятые кадры прошедшие через фильтр №0 попадут CAN_RX_FIFO0. Отсюда вытекает, что настроив несколько фильтров, мы можем указать в какой именно буфер будут сваливаться принятые кадры. Теперь давайте настроим ещё один фильтр.
Читайте также: Какое давление в шинах лучше всего
Видео:Can FilterСкачать
Возьмём последний пример и будем принимать идентификаторы с 0x0200 по 0x0207 через фильтр №1…
Указываем только номер фильтра и прописываем значения в «регистры фильтра». Все остальные настройки будут автоматически взяты из настроек фильтра №0.
Таким образом инициализация CAN’а и фильтров будет выглядеть так…
Если мы хотим помещать кадры прошедшие через фильтр №1 в буфер CAN_RX_FIFO1, тогда это нужно указать. И вообще, если работаете с разными буферами, то не лишним будет указывать это везде чтоб не запутаться, хуже не будет.
Таким образом кадры с 0x0100 по 0x0107 будут падать в буфер CAN_RX_FIFO0, а кадры с 0x0200 по 0x0207 в буфер CAN_RX_FIFO1.
Далее если есть необходимость вы можете настроить ещё сколько нужно фильтров — максимальный №13.
Режим фильтра (CAN_FILTERMODE_IDMASK) и размерность (CAN_FILTERSCALE_32BIT) тоже можно настраивать для каждого фильтра отдельно, но об этом позже.
Теперь рассмотрим фильтрование 29-ти битных идентификаторов. Вы же помните, что мы всё ещё разбираем первый вариант использования «регистров фильтра», который подразумевает фильтрование 11-ти и 29-ти битных идентификаторов
Поскольку настройки режима и размерности фильтра здесь те же самые, что и в предыдущих примерах, мы настроим только номер фильтра и «регистры фильтра», ну и укажем буфер CAN_RX_FIFO1 (можно CAN_RX_FIFO0, как хотите). Разумеется, если вы настраиваете только один фильтр, тогда нужно прописать все значения. При этом совсем не важно какой номер фильтра вы укажите, можно любой с 0 до 13.
Настроим фильтр №2, а принимать будем кадры с идентификаторами в диапазоне от 0x00010000 до 0x00010007…
Здесь у нас «регистры фильтра» используются полностью, тоже делается сдвиг, чтоб биты встали в нужные места, и ещё в младшие части добавляется | 0x04.
ID и Mask лягут в области STID и EXID…
… а в бит IDE будет записана единичка с помощью | 0x04 (00000100). Это сообщит системе, что фильтр настроен на работу с расширенным идентификатором. То есть всегда, когда настраиваем фильтр на работу с расширенным кадром, добавляем | 0x04.
Бит RTR не трогаем, однако если захотим настроить фильтр на работу с Remote Frame, тогда в него надо записать единицу. Это касается и стандартных, и расширенных кадров.
Операции с ID и маской здесь точно такие же как и в предыдущем примере, и вот такая же программка, только для 29-ти битных идентификаторов…
Дальше вы уже знаете что с этим делать.
Вы может настроить несколько фильтров для расширенных кадров, и совмещать их со стандартными, как мы это только что сделали. Сейчас наш CAN принимает стандартные идентификаторы с 0x0100 по 0x0107 и с 0x0200 по 0x0207, складывая их в CAN_RX_FIFO0, и расширенные с 0x00010000 по 0x00010007, складывая их в CAN_RX_FIFO1.
На этом первый вариант закончен, самое трудное позади, дальше будет легко.
Второй вариант — 32-Bit Filters — Identifier List
Видео:Подробно про CAN шинуСкачать
Здесь всё просто, фильтр можно настроить на приём только одного или двух конкретных идентификатора, они просто записываются в первый и второй «регистры фильтра», так же со сдвигом. Единственное важное отличие от предыдущего варианта, это режим фильтра, тут он будет CAN_FILTERMODE_IDLIST.
Фильтр №3 будет принимать два стандартных идентификатора — 0x06D9 и 0x04C6…
А фильтр №4 будет принимать два расширенных идентификатора — 0x000006D9 и 0x000004C6…
Если нужно принимать только один идентификатор, тогда во второй «регистр фильтра» нужно прописать то же, что и в первом…
Получится что CAN будет два раза фильтровать одно и то же, но другого варианта видимо нет, так как если записать туда просто нули, будет приниматься идентификатор 0x0000.
Третий вариант — 16-Bit Filters — Identifier Mask
Читайте также: Что такое шины для грейдеров
Этот вариант, как и первый, работает с маской, но может фильтровать только стандартные (11 бит) кадры. Достоинство этого варианта перед первым в том, что один фильтр можно настроить на два диапазона идентификаторов. Это достигается за счёт использования «регистров фильтра» полностью, а не только старшие части.
Будем принимать кадры в диапазонах с 0x0320 по 0x0323, и с 0x0480 по 0x0487.
Режим фильтра на работу с маской…
Важное отличие от предыдущих примеров — размерность фильтра указываем 16 бит…
В старшую и младшую часть первого «регистра фильтра» записываем начальные ID первого и второго диапазона…
А в старшую и младшую часть второго «регистра фильтра» записываем соответствующие маски…
Если нужно принимать только один диапазон, тогда вместо второго идентификатора и маски нужно прописать то же что и для первого…
Опять же, получится что CAN будет выполнять лишнюю работу, но если записать туда нули, тогда будут приниматься вообще все стандартные кадры.
Четвёртый вариант — 16-Bit Filters — Identifier List
Этот вариант похож на второй, только опять же, мы можем фильтровать не два конкретных идентификатора, четыре. И как вы уже наверно догадались, они могут быть только стандартными.
Будем принимать идентификаторы 0x0690, 0x0693, 0x0696 и 0x0699.
Настраиваем фильтр №6, и меняем режим на CAN_FILTERMODE_IDLIST…
Видео:Для чего служит CAN-шина в сигнализацииСкачать
Опять же, если вместо какого-то идентификатора вписать 0x0000, то будет приниматься кадр 0x0000.
С последним вариантом, равно как и с разбором фильтров, покончено.
В довершение осталось сказать что фильтр настроенный как CAN_FILTERSCALE_32BIT имеет более высокий приоритет чем CAN_FILTERSCALE_16BIT.
То есть если мы настроим два фильтра вот так…
… все кадры будут складываться в буфер 1.
Так же и номера фильтров имеют приоритет. Чем меньше номер фильтра, тем выше у него приоритет. В примере ниже, все кадры будут складываться опять же в буфер 1.
А если поменять номера фильтров, то в буфер 0. Всё.
Два CAN’а на одном камне
Единственной особенностью CAN2 является то, что он не может работать при отключённом CAN1, во всём остальном настройки CAN2 такие же как у CAN1, кроме номеров фильтров. Чтоб CAN2 заработал, достаточно просто активировать CAN1 и настроить у него хотя бы один фильтр.
То есть инициализация обоих CAN’ов будет такая…
Для CAN1 фильтры с 0 по 13, для CAN2 фильтры с 14 по 27. У CAN2 есть дополнительный параметр — sFilterConfig.SlaveStartFilterBank = 14 , сообщающий системе с какого номера начинаются фильтры CAN2. Добавляются фильтры так же как описано выше.
Разумеется CAN’ы можно настраивать на разные скорости. Собственно не знаю что ещё сказать.
Не смотря на то, что в мануалах CAN2 называют Slave, это полностью самостоятельный интерфейс, просто он не может работать без включённого CAN1, так как именно CAN1 включает всю систему буферов, фильтров, почтовых ящиков, и т.д. Видимо это какая-то особенность проектирования камня. Наверно сначала не планировали два CAN’а делать, а потом передумали и приладили
Если CAN1 не используется и к нему не подключён трансивер, тогда ножку RX нужно подтянуть к плюсу, можно внутреннюю подтяжку пользовать.
Если CAN1 не используется, тогда его запускать не нужно.
CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING — это может быть CAN_IT_RX_FIFO1_MSG_PENDING, зависит от того какой буфер вы указали в настройках фильтра (CAN_RX_FIFO0 или CAN_RX_FIFO1).
Колбек для приёма, если у обоих CAN’ов задействован буфер CAN_RX_FIFO0…
Если для обоих CAN’ов задействован буфер CAN_RX_FIFO1…
Обратите внимание, что в названии функции . RxFifo0… поменялось на . RxFifo1.
Если для разных CAN’ов настроены разные буферы…
Если CAN1 не используется, тогда для него ничего писать не нужно.
Видео:CAN шина👏 Как это работаетСкачать
Статью писал долго, с перерывами, так что если что упустил/забыл — пишите в чат.
Это всё, всем спасибо
- Свежие записи
- Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
- Скрипят амортизаторы на машине что делать
- Из чего состоит стойка амортизатора передняя
- Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
- Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
📺 Видео
тестирование разветвителя CAN-шиныСкачать
Вебинар: Как найти любые данные из CAN-шины любого автомобиля?Скачать
Защита CAN шины автомобиляСкачать
Магия CAN-шиныСкачать
Кан шина, что это? Поймет школьник! принцип работыСкачать
Экспресс диагностика CAN шины на автомобиле. №21Скачать
Трансиверы CAN шины TJA1050, MCP2551 как альтернатива RS485Скачать
CAN шина на осциллографе FINIRSI ADS1013DСкачать
CAN - шина в Passat B5 1997 годаСкачать
Универсальная плата CAN шиныСкачать
Arduino CAN Monitor (простейший монитор шины CAN)Скачать
Простая проверка CAN шины. Сканер не видит автомобиль через OBD2. Как правильно выбрать изоленту.Скачать
Проверка исправности CAN шиныСкачать
поиск нерабочей can шины, часть дваСкачать
