STM32 CAN 过滤器分析小结

最近看了下STM32 CAN 通讯 其中标示符过滤器设置大有讲究。特别是你要使用ST库函数时，当过滤器工作在屏蔽模式下，并且你把屏蔽位设了1也就是标示符对应位必须全部匹配才能通过，这是由其要小心。

举个例子吧，过滤器长度为32位，模式为屏蔽模式，假如我要发送的标示符为0x1314；那过滤器设置如下

一、过滤器完全无效 接收到的标示符全部通过

   0x1314 二进制码： 0000 0000 0000 0000 0001 0011 0001 0100 

   CAN_Filter        xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx 

   CAN_FilterMask    0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000

因为 CAN_FilterMask屏蔽寄存器所有位都是0 ，对应标示符全为“不关心”，也就是接收到数据的ID（标示符）不用与 CAN_Filter寄存器的任何一位进行匹配。 

二、过滤器完全有效 接收到的标示符要跟据MASK 寄存器指定需要匹配的位进行比较 

  部分匹配

   0x1314 二进制码： 0000 0000 0000 0000 0001 0011 0001 0100 

   CAN_Filter        xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxx1 xxxx xxxx 

   CAN_FilterMask    0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 0000

CAN_FilterMask 寄存器指定接收到的标示符要与第8位进行匹配，其他位不管。也就是说接收到的标示符第8位必须为1，否则报文就会被丢弃。

  全部匹配

   0x1314 二进制码： 0000 0000 0000 0000 0001 0011 0001 0100 

   CAN_Filter        0000 0000 0000 0000 0000 0011 0001 0100 

   CAN_FilterMask    1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111

这种情况最为严格，接收到的标示符必须每一位都得与过滤器中的标示符的每一位进行匹配，有一位不对报文就会被丢弃。（这个标示符匹配的工作是CAN 模块内部硬件自动完成的）

三、利用ST库进行CAN 过滤器的配置

  同样发送端和接收端数据标示符都为0x1314

第一种:过滤器无效，全部通过

  static void CAN_Filter_Config(void)
{
   CAN_FilterInitTypeDef  CAN_FilterInitStructure;

 
 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0;      //过滤器组0
    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask; //工作在标识符屏蔽位模式
 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //过滤器位宽为单个32位。
 

    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh= 0x0000;    //要过滤的ID高位
    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow= 0x0000;     //要过滤的ID低位     CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh= 0x0000;   //过滤器高16位每位无须匹配
    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow= 0x0000;   //过滤器低16位每无必须匹配
 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0 ;    //过滤器被关联到FIFO0
 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;   //使能过滤器
 CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);
 
 CAN_ITConfig(CAN1, CAN_IT_FMP0, ENABLE);
}

第二种：过滤器每位都必须匹配

static void CAN_Filter_Config(void)
{
   CAN_FilterInitTypeDef  CAN_FilterInitStructure;

 
 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0;      //过滤器组0
    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask; //工作在标识符屏蔽位模式
 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //过滤器位宽为单个32位。
 

    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh= (((u32)0x1314<<3)&0xFFFF0000)>>16;    //要过滤的ID高位
    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow= (((u32)0x1314<<3)|CAN_ID_EXT|CAN_RTR_DATA)&0xFFFF; //要过滤的ID低位
    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh= 0xFFFF;   //过滤器高16位每位必须匹配
    CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow= 0xFFFF;   //过滤器低16位每位必须匹配
 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_Filter_FIFO0 ;    //过滤器被关联到FIFO0
 CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;   //使能过滤器
 CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);
 
 CAN_ITConfig(CAN1, CAN_IT_FMP0, ENABLE);
}

重点来了

在全部匹配的情况下为什么 CAN_FilterIdHigh )中0x1314要左移3位再与0xFFFF0000按位与； CAN_FilterIdLow中0x1314要左移3位再与CAN_ID_EXT CAN_RTR_DATA 按位或咧？实际中我发送数据时把ID标示符就设置为的是0x1314啊，见如下代码：

void CAN_SetMsg(void)
{  
  //TxMessage.StdId=0x00;      
  TxMessage.ExtId=0x1314;      //使用的扩展ID 标示符位0x1314
  TxMessage.IDE=CAN_ID_EXT;      //扩展模式
  TxMessage.RTR=CAN_RTR_DATA;     //发送的是数据
  TxMessage.DLC=2;        //数据长度为2字节
  TxMessage.Data[0]=0xDC;
  TxMessage.Data[1]=0xBA;
}

那你过滤器里标示符也应该是0x1314才对哦，按照上面那段配置标示符的代码最后存在过滤器标示符寄存器里的值肯定不是0x1314了，原因如下，就是我们用了ST的库，在发送标示符时进行了处理。

uint8_t CAN_Transmit(CAN_TypeDef* CANx, CanTxMsg* TxMessage)
{
  uint8_t transmit_mailbox = 0;
 
  assert_param(IS_CAN_ALL_PERIPH(CANx));
  assert_param(IS_CAN_IDTYPE(TxMessage->IDE));
  assert_param(IS_CAN_RTR(TxMessage->RTR));
  assert_param(IS_CAN_DLC(TxMessage->DLC));

 
  if ((CANx->TSR&CAN_TSR_TME0) == CAN_TSR_TME0)
  {
    transmit_mailbox = 0;
  }
  else if ((CANx->TSR&CAN_TSR_TME1) == CAN_TSR_TME1)
  {
    transmit_mailbox = 1;
  }
  else if ((CANx->TSR&CAN_TSR_TME2) == CAN_TSR_TME2)
  {
    transmit_mailbox = 2;
  }
  else
  {
    transmit_mailbox = CAN_TxStatus_NoMailBox;
  }

  if (transmit_mailbox != CAN_TxStatus_NoMailBox)
  {
   
    CANx->sTxMailBox[transmit_mailbox].TIR &= TMIDxR_TXRQ;
    if (TxMessage->IDE == CAN_Id_Standard)
    {
      assert_param(IS_CAN_STDID(TxMessage->StdId)); 
      CANx->sTxMailBox[transmit_mailbox].TIR |= ((TxMessage->StdId << 21) | \
                                                  TxMessage->RTR);
    }
    else
    {
      assert_param(IS_CAN_EXTID(TxMessage->ExtId));
      CANx->sTxMailBox[transmit_mailbox].TIR |= ((TxMessage->ExtId << 3) | \
                                                  TxMessage->IDE | \
                                                  TxMessage->RTR);
    }

这是发送时对标示符做的处理，16位时只是先左移21位，然后与TxMessage->RTR（数据帧）按位或就可以了，发送32位时处理的就更多了，左移3位后先与TxMessage->IDE  按位或再与TxMessage->RTR（数据帧）按位或，这就有了我们在设置接收过滤器时为什么有了这样的语句：

CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow= (((u32)0x1314<<3)|CAN_ID_EXT|CAN_RTR_DATA)&0xFFFF; //要过滤的ID低位

 既然发送时对标示符进行了处理，同样在接收时又把标示符还原回来了：

void CAN_Receive(CAN_TypeDef* CANx, uint8_t FIFONumber, CanRxMsg* RxMessage)
{
 
  assert_param(IS_CAN_ALL_PERIPH(CANx));
  assert_param(IS_CAN_FIFO(FIFONumber));
 
  RxMessage->IDE = (uint8_t)0x04 & CANx->sFIFOMailBox[FIFONumber].RIR;
  if (RxMessage->IDE == CAN_Id_Standard)
  {
    RxMessage->StdId = (uint32_t)0x000007FF & (CANx->sFIFOMailBox[FIFONumber].RIR >> 21);
  }
  else
  {
    RxMessage->ExtId = (uint32_t)0x1FFFFFFF & (CANx->sFIFOMailBox[FIFONumber].RIR >> 3);
  } // 不明白这里为什么只是把接收到的标示符还原时只进行了右移三位而没有其他处理，发送时这样的啊：

      CANx->sTxMailBox[transmit_mailbox].TIR |= ((TxMessage->ExtId << 3) | \
                                                  TxMessage->IDE | \
                                                  TxMessage->RTR);
TxMessage->RTR因为是数据帧值位0，但是TxMessage->IDE 因为扩展标示符值是0x00000004，与0x1314左移3位后与数值肯定会有变化，不过就在刚刚这个问题想通了，0x4的二进制代码为0100，与0x1314左移3位后按位与就变成100肯定附加在哪个值后面，不过这个值在接收时经过一个右移三位的处理直接给处理掉了，真是高明。而RTR 为数据帧，数值为0，与另一个数与时对其没有影响。

 写了这么多太长了，不过还是搞清楚了一些东西，如果在屏蔽模式有效的情况不搞清楚这些，估计你的接收端过滤器怎么都配置不对啦，那调试起来就悲剧了，。。。。 当然如果你的屏蔽位不起作用，那就无所谓了可以随便配置过滤器标示符值，只要过滤器屏蔽寄存器值为0就OK了。。。