STM8S的can波特率设置

1 位时间特性

为了掌握如何设置STM8/32 CAN的波特率，首先我们得先了解一下位时间特性。

位时间特性逻辑通过采样来监视串行的CAN总线，并且通过跟帧起始位的边沿进行同步，及通过跟后面的边沿进行重新同步，来调整其采样点。

它的操作可以简单解释为，如下所述把名义上的每位的时间分为3段：

● 同步段(SYNC_SEG)：通常期望位的变化发生在该时间段内。其值固定为1个时间单元(1 x tCAN)。

● 时间段1(BS1)：定义采样点的位置。它包含CAN标准里的PROP_SEG和PHASE_SEG1。其值可以编程为1到16个时间单元，但也可以被自动延长，以补偿因为网络中不同节点的频率差异所造成的相位的正向漂移。

● 时间段2(BS2)：定义发送点的位置。它代表CAN标准里的PHASE_SEG2。其值可以编程为1到8个时间单元，但也可以被自动缩短以补偿相位的负向漂移。

● 重新同步跳跃宽度(SJW)：定义了在每位中可以延长或缩短多少个时间单元的上限。其值可以编程为1到4个时间单元。

● 有效跳变：被定义为，当bxCAN自己没有发送隐性位时，从显性位到隐性位的第1次转变。

如果在时间段1(BS1)而不是在同步段(SYNC_SEG)检测到有效跳变，那么BS1的时间就被延长最多SJW那么长，从而采样点被延迟了。相反如果在时间段2(BS2)而不是在SYNC_SEG检测到有效跳变，那么BS2的时间就被缩短最多SJW那么长，从而采样点被提前了。为了避免软件的编程错误，对位时间特性寄存器(CAN_BTR)的设置，只能在bxCAN处于初始化状态下进行。

注： 关于CAN位时间特性和重同步机制的详细信息，请参考ISO11898标准。



简而言之，就是：

CAN波特率=APB1总线频率/(BRP分频器系数*(1+tBS1+tBS2))

该公式用代码中的变量来表示，就是

CAN总线的波特率=PCLK1/((CAN_SJW +CAN_BS1 +  CAN_BS2)*CAN_Prescaler)

比如外部晶振为8MHz，使用外部晶振的话，一般PCLK1也就是8MHz，设CAN_SJW=1,CAN_BS1=5，CAN_BS2=4,CAN_Prescaler=1，则设置的波特率即为8000/((1+4+5)*1)kbps=800kbps。

2 与CAN波特率有关的寄存器

CAN位时间特性寄存器 (CAN_BTR)地址偏移量: 0x1C
复位值: 0x0123 0000
注： 当CAN处于初始化模式时，该寄存器只能由软件访问。

                                                                                         图2

位31	SILM: 静默模式(用于调试) 0: 正常状态； 1: 静默模式。
位30	LBKM: 环回模式(用于调试) 0: 禁止环回模式； 1: 允许环回模式。
位29:26	保留位，硬件强制为0。
位25:24	SJW[1:0]: 重新同步跳跃宽度为了重新同步，该位域定义了CAN硬件在每位中可以延长或缩短多少个时间单元的上限。 tRJW = tCAN x (SJW[1:0] + 1)。
位23	保留位，硬件强制为0。
位22:20	TS2[2:0]: 时间段2 该位域定义了时间段2占用了多少个时间单元 tBS2 = tCAN x (TS2[2:0] + 1)。
位19:16	TS1[3:0]: 时间段1 该位域定义了时间段1占用了多少个时间单元 tBS1 = tCAN x (TS1[3:0] + 1)
位15:10	保留位，硬件强制其值为0。
位9:0	BRP[9:0]: 波特率分频器该位域定义了时间单元(tq)的时间长度 tq = (BRP[9:0]+1) x tPCLK

3 如何在代码中配置波特率

配置波特率是在CAN模块初始化时配置，代码示例如下：uint8_t CAN_Configuration(uint8_t can_prescaler)
{
CAN_InitTypeDef CAN_InitStructure;
CAN_Filter_Type CAN_Filter_Structure;
CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_CAN, ENABLE);
CAN_DeInit();

CAN_InitStructure.CAN_MasterCtrl = CAN_MasterCtrl_AllDisabled;
CAN_InitStructure.CAN_Mode = CAN_Mode_Normal;
//CAN_InitStructure.CAN_Mode = CAN_Mode_LoopBack;
CAN_InitStructure.CAN_SJW = CAN_SynJumpWidth_1TimeQuantum;//tSJW=1个tCAN时钟周期
CAN_InitStructure.CAN_BS1 = CAN_BitSeg1_5TimeQuantum;//tBS1=5个tCAN时钟周期
CAN_InitStructure.CAN_BS2 = CAN_BitSeg2_4TimeQuantum;//tBS2=4个tCAN时钟周期
CAN_InitStructure.CAN_Prescaler = can_prescaler;

uint8_t ret = CAN_Init_Set(&CAN_InitStructure);//总体配置保持tBS1>=tBS2 tBS2>=1个CAN时钟周期 tBS2>=2tSJW
if(ret == FAIL)
return 1;

CAN_Filter_Structure.FilterNumber = CAN_FilterNumber_0;
CAN_Filter_Structure.FilterActivation = ENABLE;
CAN_Filter_Structure.FilterMode = CAN_FilterMode_IdMask;
CAN_Filter_Structure.FilterScale = CAN_FilterScale_32Bit;
CAN_Filter_Structure.FilterID1=0;
CAN_Filter_Structure.FilterID2=0;
CAN_Filter_Structure.FilterID3=0;
CAN_Filter_Structure.FilterID4=0;
CAN_Filter_Structure.FilterIDMask1=0;
CAN_Filter_Structure.FilterIDMask2=0;
CAN_Filter_Structure.FilterIDMask3=0;
CAN_Filter_Structure.FilterIDMask4=0;

CAN_Filter_Init(&CAN_Filter_Structure);
CAN_ITConfig(CAN_IT_FMP, ENABLE);
return 0;
}

在晶振为16MHz的stm8s上运行如下语句：

CAN_Configuration(2)；

则PCLK1也就是16MHz，CAN_SJW=1,CAN_BS1=5，CAN_BS2=4,CAN_Prescaler=2，则设置的波特率即为16000/((1+4+5)*2)kbps=800kbps。

一般在配置Can波特率时保持tBS1>=tBS2 ，tBS2>=1个CAN时钟周期 ，tBS2>=2tSJW。