STM32之CAN ---CAN ID过滤器分析（4） 过滤器, 寄存器, MASK

yuyang911220

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 plaincopyprint?                                       
                               
                               

•                                                 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&lt;<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 plaincopyprint?                                       
                               
                               

•                                                 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。