4 代码实例4.1 CAN ID值的结构分析
在讲到代码实例之前，首先大家都弄懂一件事，当给定一个CAN ID，如0x1800f001,当然这个是扩展ID，这里要问的是，这个CAN ID的值本身包含两部分，即基本ID与扩展ID，即么你知道这个扩展ID0x1800f001的哪些位是基本ID，哪些位又是扩展ID？（在基本CANID格式下不存在这个问题）
在回答这个问题之前我们来看看ISO11898的定义，如下图：
图9
如上图，基本格式不存在扩展ID，而扩展格式中ID0~ID17为Extension ID,而ID18~ID28为Base ID.
因此CAN ID值0x1800f001用二进制表示为：0b 0001 1000 0000 0000 1111 0000 0000 0001,用括号分别区别为：0b 000[1 1000 0000 00][00 1111 0000 0000 0001]，红色部分为扩展ID，蓝色部分为基本ID。那么知道这些有什么用呢？接下来的代码示例中你就会有什么用了。
4.2 位宽为32位的屏蔽模式
在此种模式下中过滤多个CAN ID，此时，过滤器包含两个寄存器，屏蔽码寄存器和标识符寄存器。此模式下最多只存在一个屏蔽过滤器。
如下图所示：
图10
如上图，上面的ID为标识符寄存器，中间部分的MASK为屏蔽码寄存器。每个寄存器都是32位的。最下边显示的是与CAN ID各位定位的映射关系。由4.1的知识很快可以发现，上图最下边的映射关系恰好等于扩展CAN值左移3位再补上IDE（扩展帧标识），RTR（远程帧标志）。
因此，我们初步得出这样的推论：对于一个扩展CAN ID，不能单纯地将它看到的一个数，而应该将它看成两部分，基本ID和扩展ID(当然标准CAN ID只包含基本ID部分)，过滤器屏蔽码寄存器和标识符寄存器也应该看成多个部分，然后问题就变成了如何将CAN ID所表示的各部分如何针对过滤器寄存器各部分对号入座的问题了。
对号入座的方法多种多样，但万变不离其心，主要是掌握其核心思想即可：1:在各种过滤器模式下，CAN ID与寄存器相应位置一定要匹配；2：在屏蔽方式下，屏蔽码寄存器某位为1表示接收到的CAN ID对应的位必须对验证码寄存器对应的位相同。
下面给出一个代码例子，假设我们要接收多个ID：0x7e9,0x1800f001,前面为标准ID，后面为扩展ID，要同时能接收这两个ID，那么该如何设置这个过滤器呢?
[cpp] view plaincopy
- CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitStructure;
- U16 std_id =0x7e9;
- U32 ext_id =0x1800f001;
- U32 mask =0;
- CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure); //初始化CAN_FilterInitStructrue结构体变量
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0; //设置过滤器组0，范围为0~13
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask; //设置过滤器组0为屏蔽模式
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //设置过滤器组0位宽为32位
- //标识位寄存器的设置
- //ext_id<<3对齐，见上图9，再>>16取高16位
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=（(ext_id<<3) >>16) &0xffff; //设置标识符寄存器高字节。
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=(U16)(ext_id<<3) | CAN_ID_EXT; //设置标识符寄存器低字节
- //这里也可以这样设置
- //CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=std_id<<5; //设置标识符寄存器高字节.这里为什么是左移5位呢？从上图可以看出，CAN_FilterIdHigh包含的是STD[0~10]和EXID[13~17],标准CAN ID本身是不包含扩展ID数据，因此为了要将标准CAN ID放入此寄存器，标准CAN ID首先应左移5位后才能对齐.
- //CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0|CAN_ID_EXT; //设置标识符寄存器低字节,这里也可以设置为CAN_ID_STD
- //屏蔽寄存器的设置
- //这里的思路是先将标准CAN ID和扩展CAN ID对应的ID值先异或后取反，为什么？异或是为了找出两个CAN ID有哪些位是相同的，是相同的位则说明需要关心，需要关心的位对应的屏蔽码位应该设置为1，因此需要取反一下。最后再整体左移3位。
- mask =(std_id<<18);//这里为什么左移18位？因为从ISO11898中可以看出，标准CAN ID占ID18~ID28，为了与CAN_FilterIdHigh对齐，应左移2位，接着为了与扩展CAN对应，还应该再左移16位，因此，总共应左移2+16＝18位。也可以用另一个方式来理解：直接看Mapping的内容，发现STDID相对EXID[0]偏移了18位,因此左移18位.
- mask ^=ext_id;//将对齐后的标准CAN与扩展CAN异或后取反
- mask =~mask;
- mask <<=3;//再整体左移3位
- mask |=0x02; //只接收数据帧，不接收远程帧
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=(mask>>16)&0xffff; //设置屏蔽寄存器高字节
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=mask&0xffff; //设置屏蔽寄存器低字节
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_FIFO0; //此过滤器组关联到接收FIFO0
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE; //激活此过滤器组
- CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure); //设置过滤器
总结可知，当过滤器为屏蔽模式时，标识符寄存器对应的ID内容可为任意一需求接收的ID值，当同时要接收标准帧和扩展帧时，标识符寄存器对应IDE位也随意设置，屏蔽寄存器的IDE位设置为0，表示不关心标准帧还是扩展帧。而屏蔽寄存器对应的ID内容为各需求接收的ID值依次异或的结果再取反。
4.3 位宽为32位的标识符列表模式在此种模式下，过滤器组包含的两个寄存器含义一样，此模式下只多存在两个标识符列表过滤器如下图：
图11
[cpp] view plaincopy
- CAN_FilterInitTypeDef CAN_FilterInitStructure;
- U16 std_id =0x7e9;
- U32 ext_id =0x1800f001;
- CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure); //初始化CAN_FilterInitStructrue结构体变量
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber=0; //设置过滤器组0，范围为0~13
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdList; //设置过滤器组0为标识符列表模式
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit; //设置过滤器组0位宽为32位
- //设置屏蔽寄存器，这里当标识符寄存器用
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=std_id<<5) ; //为什么左移5位？与上面相同道理，这里不再重复解释
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0|CAN_ID_STD; //设置标识符寄存器低字节,CAN_FilterIdLow的ID位可以随意设置，在此模式下不会有效。
- //设置标识符寄存器
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh=((ext_id<<3)>>16) & 0xffff; //设置屏蔽寄存器高字节
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=((ext_id<<3)& 0xffff) | CAN_ID_EXT; //设置屏蔽寄存器低字节
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=CAN_FIFO0; //此过滤器组关联到接收FIFO0
- CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE; //激活此过滤器组
- CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure); //设置过滤器
4.4 位宽为16位的屏蔽码模式在此模式下，最多存在两个屏蔽码过滤器，如下图：
图12
由上图映射可知，最下面的映射只包含STDID0~ID10,因此，此模式下的两个屏蔽过滤器只能实现对标准ID的过滤。具体代码就不介绍了，参见上图的映射即可。
4.5 位宽为16位的标识符列表模式
图13
在此模式下，由于标识符寄存器的高16位和低16位，屏蔽寄存器的高16位和低16位都用来做标识符寄存器，因此，最多可存在4个标识符过滤器。同样，只能实现对标准帧的过滤。具体代码就不介绍了，参见上图的映射即可。 |
