關(guān)于STM32的CAN的過濾器

STM32普通型芯片的CAN有14組過濾器組,互聯(lián)型有28組過濾器組.
一般我們用的都是普通型的,所以在本文中可以說STM32有14組過濾器組.

根據(jù)配置,每1組過濾器組可以有1個(gè),2個(gè)或4個(gè)過濾器.
這些過濾器相當(dāng)于關(guān)卡,每當(dāng)收到一條報(bào)文時(shí),CAN要先將收到的報(bào)文
從這些過濾器上"過"一下,能通過的報(bào)文是有效報(bào)文,收進(jìn)FIFO中,
不能通過的是無效報(bào)文(不是發(fā)給"我"的報(bào)文),直接丟棄.
所有的過濾器是并聯(lián)的,即,一個(gè)報(bào)文只要通過了一個(gè)過濾器,就是算是有效的.

每組過濾器組有兩種工作模式: 標(biāo)識(shí)符列表模式,標(biāo)識(shí)符屏蔽位模式.
在標(biāo)識(shí)符列表模式下,收到報(bào)文的標(biāo)識(shí)符必須與過濾器的值完全相等,才能通過.
在標(biāo)識(shí)符屏蔽位模式下,可以指定標(biāo)識(shí)符的哪些位為何值時(shí),就算通過.這其實(shí)就是限定了處于某一范圍的標(biāo)識(shí)符能夠通過.
在一組過濾器中,整組的過濾器都使用同一種工作模式.

另外,每組過濾器中的過濾器寬度是可變的,可以是32位或16位.
由工作模式和寬度,一個(gè)過濾器組可以變成以下幾中形式之一:
(1) 1個(gè)32位的屏蔽位模式的過濾器.
(2) 2個(gè)32位的列表模式的過濾器.
(3) 2個(gè)16位的屏蔽位模式的過濾器.
(4) 4個(gè)16位的列表模式的過濾器.
所有的過濾器是并聯(lián)的,即,一個(gè)報(bào)文只要通過了一個(gè)過濾器,就是算是有效的.


每組過濾器組有兩個(gè)32位的寄存器用于存儲(chǔ)過濾用的"標(biāo)準(zhǔn)值",分別是FxR1,FxR2.
在32位的屏蔽位模式下:
有1個(gè)過濾器,
FxR2用于指定需要關(guān)心哪些位,FxR1用于指定這些位的標(biāo)準(zhǔn)值.
在32位的列表模式下:
有兩個(gè)過濾器.
FxR1指定過濾器0的標(biāo)準(zhǔn)值,收到報(bào)文的標(biāo)識(shí)符只有跟FxR1完全相同時(shí),才算通過.
FxR2指定過濾器1的標(biāo)準(zhǔn)值.
在16位的屏蔽位模式下:
有2個(gè)過濾器.
FxR1配置過濾器0,其中,[31-16]位指定要關(guān)心的位,[15-0]位指定這些位的標(biāo)準(zhǔn)值.
FxR2配置過濾器1,其中,[31-16]位指定要關(guān)心的位,[15-0]位指定這些位的標(biāo)準(zhǔn)值.
在16位的列表模式下:
有4個(gè)過濾器.
FxR1的[15-0]位配置過濾器0,FxR1的[31-16]位配置過濾器1.
FxR2的[15-0]位配置過濾器2,FxR2的[31-16]位配置過濾器3.

STM32的CAN有兩個(gè)FIFO,分別是FIFO0,FIFO1.為了便于區(qū)分,下面FIFO0寫作FIFO_0,FIFO1寫作FIFO_1.
每組過濾器組必須關(guān)聯(lián)且只能關(guān)聯(lián)一個(gè)FIFO.復(fù)位默認(rèn)都關(guān)聯(lián)到FIFO_0.
所謂"關(guān)聯(lián)",是指假如收到的報(bào)文從某個(gè)過濾器通過了,那么該報(bào)文會(huì)被存到該過濾器相連的FIFO.
從另一方面來說,每個(gè)FIFO都關(guān)聯(lián)了一串的過濾器組,兩個(gè)FIFO剛好瓜分了所有的過濾器組.




每當(dāng)收到一個(gè)報(bào)文,CAN就將這個(gè)報(bào)文先與FIFO_0關(guān)聯(lián)的過濾器比較,如果被匹配,就將此報(bào)文放入FIFO_0中.
如果不匹配,再將報(bào)文與FIFO_1關(guān)聯(lián)的過濾器比較,如果被匹配,些報(bào)文就放入FIFO_1中.
如果還是不匹配,此報(bào)文就被丟棄.

每個(gè)FIFO的所有過濾器都是并聯(lián)的,只要通過了其中任何一個(gè)過濾器,該報(bào)文就有效.
如果一個(gè)報(bào)文既符合FIFO_0的規(guī)定,又符合FIFO_1的規(guī)定,顯然,根據(jù)操作順序,它只會(huì)放到FIFO_0中.

每個(gè)FIFO中只有激活了的過濾器才起作用,換句話說,如果一個(gè)FIFO有20個(gè)過濾器,但是只激話了5個(gè),
那么比較報(bào)文時(shí),只拿這5個(gè)過濾器作比較.
一般要用到某個(gè)過濾器時(shí),在初始化階段就直接將它激活.
需要注意的是,每個(gè)FIFO必須至少激活一個(gè)過濾器,它才有可能收到報(bào)文.如果一個(gè)過濾器都沒有激活,
那么是所有報(bào)文都報(bào)廢的.
一般的,如果不想用復(fù)雜的過濾功能,FIFO可以只激活一組過濾器組,且將它設(shè)置成32位的屏蔽位模式,
兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值寄存器(FxR1,FxR2)都設(shè)置成0.這樣所有報(bào)文均能通過.


STM32 CAN中,另一個(gè)較難理解的就是過濾器編號(hào).
過濾器編號(hào)用于加速CPU對(duì)收到報(bào)文的處理.
收到一個(gè)有效報(bào)文時(shí), CAN會(huì)將收到的報(bào)文, 以及它所通過的過濾器編號(hào), 一起存入接收郵箱中,
CPU在處理時(shí),可以根據(jù)過濾器編號(hào),快速的知道該報(bào)文的用途,從而作出處理.
不用過濾器編號(hào)其實(shí)也是可以的, 這時(shí)候CPU就要分析所收?qǐng)?bào)文的標(biāo)識(shí)符, 從而知道報(bào)文的用途.
由于標(biāo)識(shí)符所含的信息較多,處理起來就慢一點(diǎn)了.

STM32使用以下規(guī)則對(duì)過濾器編號(hào):
(1) FIFO_0和FIFO_1的過濾器分別獨(dú)囗立編號(hào),均從0開始按順序編號(hào).
(2) 所有關(guān)聯(lián)同一個(gè)FIFO的過濾器,不管有沒有被激活,均統(tǒng)一進(jìn)行編號(hào).
(3) 編號(hào)從0開始,按過濾器組的編號(hào)從小到大,按順序排列.
(4) 在同一過濾器組內(nèi),按寄存器從小到大編號(hào).FxR1配置的過濾器編號(hào)小,FxR2配置的過濾器編號(hào)大.
(5) 同一個(gè)寄存器內(nèi),按位序從小到大編號(hào). [15-0]位配置的過濾器編號(hào)小,[31-16]位配置的過濾器編號(hào)大.
(6) 過濾器編號(hào)是囗彈性的. 當(dāng)更改了設(shè)置時(shí),每個(gè)過濾器的編號(hào)都會(huì)改變.
但是在設(shè)置不變的情況下,各個(gè)過濾器的編號(hào)是相對(duì)穩(wěn)定的.

這樣,每個(gè)過濾器在自己在FIFO中都有編號(hào).
在FIFO_0中,編號(hào)從0 -- (M-1), 其中M為它的過濾器總數(shù).
在FIFO_1中,編號(hào)從0 -- (N-1), 其中N為它的過濾器總數(shù).

一個(gè)FIFO如果有很多的過濾器, 可能會(huì)有一條報(bào)文, 在幾個(gè)過濾器上均能通過,
這時(shí)候, 這條報(bào)文算是從哪兒過來的呢?
STM32在使用過濾器時(shí),按以下順序進(jìn)行過濾
(1) 位寬為32位的過濾器，優(yōu)先級(jí)高于位寬為16位的過濾器
(2) 對(duì)于位寬相同的過濾器，標(biāo)識(shí)符列表模式的優(yōu)先級(jí)高于屏蔽位模式
(3) 位寬和模式都相同的過濾器，優(yōu)先級(jí)由過濾器號(hào)決定，過濾器號(hào)小的優(yōu)先級(jí)高

按這樣的順序,報(bào)文能通過的第一個(gè)過濾器,就是該報(bào)文的過濾器編號(hào),被存入接收郵箱中.