本文讲述如何通过简单操作就可以把CanFestival库移植到STM32 F4芯片上，作为Slave设备。使用启明欣欣的工控板来做实验。

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一 硬件连接

观察CAN报文需要专门的设备，本人从某宝上买了一个兼容PCAN的开源小板子，二十几块钱，通过USB接到电脑后就可以使用PCAN-View打开进行监控，非常方便，同时还带开关控制的120欧姆终端电阻，缺点是有时不太稳定，

这个小板子还需要通过CAN线和启明欣欣板子上的CAN口进行连接，如下图，这里连接的是CAN2，

工控板需要单独供电，不能依靠下载器的电，否则无法正常运行。最后打开小板子上的120欧姆电阻，开关拨到ON那一端就可以了。

PS：PCAN-View可以去PeakCAN官网下载，是免费软件；CAN线得是双绞线，H对H，L对L进行连接。

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二 搭建CAN基础工程

硬件搭建好之后，先搭建一个CAN的基础工程，验证是否可以收发CAN消息，为后续移植打下基础。这里使用STM32CubeMX来操作。

打开STM32CubeMX，芯片选择STM32F407ZGT6，选好后创建工程。

配置时钟

在新界面里的Pinout & Configuration里选择RCC，然后高速时钟和低速时钟都选择Crystal/Ceramic Resonator

PS：启明欣欣的板子，其外部接了2个晶振，一个8M，一个32.768K，前者用于高速时钟，后者用于低速时钟，如果低速时钟没有外接晶振，那么就选disable。

此时点击Clock Configuration，

然后按照红框里的步骤一个个更改，

第4步输入频率168后回车，CubeMX会自动调整，非常方便。另外，可以看到低速时钟LSE的输入频率是32.768K，这个也可以修改，需要结合实际。

这里要注意一下：配置完毕后APB1外设时钟是42M，APB1定时器时钟是84M，后面要用到。

设置SYS

回到Pinout & Configuration，然后点击SYS，右侧的选项按照如下进行选择，

PS：由于没有使用操作系统，所以这里的Timebase Source选择SysTick

开启CAN2

启明欣欣的CAN2对应的是PB12和PB13，其中PB12是RX，PB13是TX，先在Pinout view里右下角的搜索框中输入PB12，然后回车，就可以找到PB12，会闪烁，

点击该引脚，功能选择CAN2_RX，

同理找到PB13，将其设置为CAN2_TX，设置OK后会发现CAN2已经自动使能了。

这里设置一下CAN的通信速率，本教程使用500K，设置如上图红框，

• Prescaler设置为6
• Time Quanta in Bit Segment 1设置为7
• Time Quanta in Bit Segment 2设置为6
• ReSynchronization Jump Width设置为1

经过上述设置后，CAN的波特率就变成500K了。

设置原理：前面配置时钟时，APB1的外设时钟是42M，而CAN是属于APB1的外设，这样经过Prescaler的变频后就变成42M/6=7M，也就是7000K，然后除以(Time Quanta in Bit Segment 1 + Time Quanta in Bit Segment 2 + ReSynchronization Jump Width * 1)，也就是7000K/14=500K

芯片手册上的波特率的计算原理如下，

可以看出上述配置并不是唯一选择，只要根据原理让波特率是500K就可以了。

最后是开启CAN2的接收中断，如下红框，勾选CAN2 RX0中断，

PS：RX0和RX1分别对应2个内部接收FIFO，这里选择FIFO0，后面会讲到如何设置

生成Keil工程

配置完毕，最后生成工程。

点击Project Manager，然后在Project里对红框标注的地方进行自定义修改

接着是Code Generator，按照如下勾选，也可以根据自己需要进行修改

设置完毕后点击右上角的GENERATE CODE来生成Keil工程

PS：Keil现在有社区版，个人使用是免费的，不用去破解了。

验证CAN通信

打开生成的Keil工程，然后先做以下配置，

• 编译器使用V6版本

  

  如果使用的是老版的Keil，可能还得用V5版本的编译器

• 取消勾选Browse Information，节约编译时间

  

• 编译优化选项选择O1或O0，优化选项过高可能会造成调试时无法打断点

  

配置好之后，编译一下，保证工程可以顺利编译完成。

剩下是修改代码，主要参考这篇文章，不过该作者用的CAN1，这里再写一遍，在USER CODE BEGIN 4下面添加函数CANFilter_Config()，用于配置CAN2的过滤器，

void CANFilter_Config(void)
{CAN_FilterTypeDef  sFilterConfig;sFilterConfig.FilterBank = 0;                       // CAN过滤器编号，范围0-27sFilterConfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK;   // CAN过滤器模式，掩码模式或列表模式，这里选择掩码模式sFilterConfig.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT;  // CAN过滤器尺度，16位或32位，这里选择32位sFilterConfig.FilterIdHigh = 0x0000;                // 32位下，存储要过滤ID的高16位sFilterConfig.FilterIdLow  = 0x0000;                // 32位下，存储要过滤ID的低16位sFilterConfig.FilterMaskIdHigh = 0x0000;            // 掩码模式下，存储的是过滤器掩码的高16位sFilterConfig.FilterMaskIdLow  = 0x0000;            // 掩码模式下，存储的是过滤器掩码的低16位sFilterConfig.FilterFIFOAssignment = CAN_FILTER_FIFO0; // 报文通过过滤器的匹配后，存储到哪个FIFO，这里选择FIFO0sFilterConfig.FilterActivation = CAN_FILTER_ENABLE; // 激活过滤器sFilterConfig.SlaveStartFilterBank = 0;if (HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan2, &sFilterConfig) != HAL_OK) {Error_Handler();}
}

选择FilterBank 0，配置成掩码模式，选择FIFO0来接收CAN报文(这个和前面选择RX0中断保持一致，如果使用FIFO1，那么前面就要勾选RX1中断)。掩码ID是全0，表示允许接收所有报文，芯片手册介绍如下，

PS：如果只想接收指定报文，那么就要配置掩码ID为非0，具体可以参考芯片手册。

然后添加CAN2的使能函数，

void CAN_Start_Init(void)
{if (HAL_CAN_Start(&hcan2) != HAL_OK) {Error_Handler();}if (HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan2, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING) !=  HAL_OK){Error_Handler();}
}

还有发送函数，这个用来测试发送，

void CAN2_Send_Test(void)
{uint32_t TxMailbox;uint8_t data[4] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04};CAN_TxHeaderTypeDef TxMessage;TxMessage.IDE = CAN_ID_STD;     // 设置ID类型，标准帧还是扩展帧，这里选择标准帧TxMessage.StdId = 0x111;        // 设置ID号TxMessage.RTR = CAN_RTR_DATA;   // 设置传输数据帧TxMessage.DLC = 4;              // 设置数据长度if (HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan2, &TxMessage, data, &TxMailbox) != HAL_OK){Error_Handler();}
}

最后是CAN2接收中断的回调函数，用来测试接收，

void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan)
{uint8_t data[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};HAL_StatusTypeDef  status;CAN_RxHeaderTypeDef RxMessage;if (hcan == &hcan2) {  status = HAL_CAN_GetRxMessage(hcan, CAN_RX_FIFO0, &RxMessage, data);if (HAL_OK == status){; // to do something}}
}

添加好之后，在USER CODE BEGIN PFP下添加函数声明，接收中断的回调函数不用声明，

/* USER CODE BEGIN PFP */void CANFilter_Config(void);
void CAN_Start_Init(void);
void CAN2_Send_Test(void);/* USER CODE END PFP */

然后在main函数里调用这些函数，每隔1s发送一次CAN报文，

再次编译并烧录到板子里，然后重启运行，此时在PCAN-View上可以看到CAN报文，说明发送没问题，

接着验证接收，此时先进入debug模式，然后在CAN接收中断里打个断点，

使用PCAN-View来创建一条随意报文，数据是0x9988，

然后点击OK进行保存，最后选中创建的报文按空格进行发送，此时会进入断点，

把data数组添加到Keil的Watch窗口中，然后单步走一步，可以看到data数组里有数据了，如下，正是之前发送的报文数据，

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三 移植CanFestival

有了第二节的基础工程后，本节讲述如何移植CanFestival，适用于STM32 F4系列芯片。

对象字典的配置

首先规划一下Slave设备的对象字典，具体如下，

• 每隔3s发送一次心跳报文
• 添加对象0x2000_00 (u8类型), 0x2001_00 (u16类型), 0x2002_00 (u32类型), 0x2003_00 (i32类型)，0x2004_00 (i16类型)，0x2005_00 (Visible String类型)，总共6个对象
• RPDO1：对应0x2000_00，0x2001_00和0x2002_00
• TPDO1：对应0x2003_00，每隔500ms发一次

这里使用objdictgen来进行编辑，其地址是https://github.com/happybruce/objdictgen，经过本人优化后可以使用Python3启动。
PS：这个编辑器原本是在CanFestival里自带的，本人把其独立出来了。

双击objdictedit.py打开编辑器，然后在File下点击New，在弹出的界面里进行以下设置，

点击OK，进入新的主界面，然后根据下述步骤进行配置，

配置心跳报文

接着在0x1000-0x1029里找到0x1017，将其值设置为3000 （其单位是毫秒，16进制是0xBB8）

添加对象

在0x2000-0x5FFF里添加之前提到的6个对象，

配置RPDO1

设置RPDO1的映射，该对象索引是0x1600，如下，对应0x2000_00, 0x2001_00和0x2002_00

设置RPDO1的通信参数，该对象索引是0x1400，这里只配置COB ID和Inhibit Time (10ms)

当设备收到COB ID的为NodeId+0x200的报文，就会把报文里包含的值存入对应的对象里。

配置TPDO1

设置TPDO1的映射，该对象索引是0x1A00，如下，对应0x2003_00

设置TPDO1的通信参数，该对象索引是0x1800，如下，

COB ID是nodeid+0x180，传输类型是254，即0xFE，定时时间是500ms，即0x1F4

这样对象字典就配置好了。最后保存工程，并生成对应的代码，点击File->Build Dictionary生成slavedic.c和slavedic.h

这2个文件暂时留着备用

开启定时器

打开CubeMX工程，然后开启TIM3，时钟源选择内部时钟，预分频系数输入839，

为什么是839呢？CanFestival对定时器的要求是counter每隔10us加1，也就是100KHz，而前面配置时钟时定时器的时钟频率是84MHz，如果以100KHz为单位，那么84M就等于840x100K， 那么为了达到100KHz的频率，预分频系数就是840-1=839

最后打开定时器中断，

移植

首先使用git clone下载CanFestival，

git clone https://github.com/happybruce/CanFestival.git
cd CanFestival
git checkout develop

这个Github地址是本人的仓库，已经对代码进行了优化。

在工程目录Core下添加以下目录结构，

然后做以下拷贝，

• 把CanFestival/src目录下的红框标注的文件拷贝到Core/CanFestival/src/下，红叉的不要拷贝

  

• 把CanFestival/include目录下的以下文件拷贝到Core/CanFestival/inc/下，还有cm4目录也拷贝过来，

  

• 把CanFestival/drivers/cm4目录下的cm4.h和cm4.c拷贝到Core/CanFestival/drv下

• 把CanFestival/examples/CM4/od/下的slavedic.c和slavedic.h拷贝到Core/CanFestival/slavedic下

拷贝完毕后打开Keil工程，点击以下按钮，

然后添加三个组及其对应的源文件，注意这里不需要添加头文件，后面给头文件设置搜索目录即可

添加完毕后点击OK，然后添加搜索目录，如下图2个步骤，

在弹出界面里填入以下目录，

最后点击OK，这样工程就配置好了。

main.c内容如下，

/* USER CODE BEGIN Header */
/********************************************************************************* @file           : main.c* @brief          : Main program body******************************************************************************* @attention** Copyright (c) 2024 STMicroelectronics.* All rights reserved.** This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file* in the root directory of this software component.* If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.********************************************************************************/
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "can.h"
#include "tim.h"
#include "gpio.h"/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "canfestival.h"
#include "slavedic.h"
/* USER CODE END Includes *//* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD *//* USER CODE END PTD *//* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD *//* USER CODE END PD *//* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM *//* USER CODE END PM *//* Private variables ---------------------------------------------------------*//* USER CODE BEGIN PV *//* USER CODE END PV *//* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */void CANFilter_Config(void);
void CAN_Start_Init(void);
void CAN1_Send_Test(void);/* USER CODE END PFP *//* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 *//* USER CODE END 0 *//*** @brief  The application entry point.* @retval int*/
int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_CAN2_Init();MX_TIM3_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */initTimer(); // 初始化定时器canInit(&slavedic_ObjDictData, 500000); // 设置速率为500KHAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);CANFilter_Config();CAN_Start_Init();setNodeId(&slavedic_ObjDictData, 1); // 设置Canopen id为1setState(&slavedic_ObjDictData, Initialisation); // NMT状态设置为InitialisationsetState(&slavedic_ObjDictData, Pre_operational); // NMT状态设置为Pre_operationalsetState(&slavedic_ObjDictData, Operational); // NMT状态设置为Operational/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){HAL_Delay(1000);/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}/*** @brief System Clock Configuration* @retval None*/
void SystemClock_Config(void)
{RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};/** Configure the main internal regulator output voltage*/__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();__HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1);/** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters* in the RCC_OscInitTypeDef structure.*/RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 4;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 168;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 4;if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK){Error_Handler();}/** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks*/RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV4;RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_5) != HAL_OK){Error_Handler();}
}/* USER CODE BEGIN 4 */// static CAN_TxHeaderTypeDef TxMessage; //CAN发�?�的消息的消息头
// static CAN_RxHeaderTypeDef RxMessage; //CAN接收的消息的消息�???void CANFilter_Config(void)
{CAN_FilterTypeDef  sFilterConfig;sFilterConfig.FilterBank = 0;                       //CAN过滤器编号，范围0-27sFilterConfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK;   //CAN过滤器模式，掩码模式或列表模�???sFilterConfig.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT;  //CAN过滤器尺度，16位或32�???sFilterConfig.FilterIdHigh = 0x000 << 5;      //32位下，存储要过滤ID的高16�???sFilterConfig.FilterIdLow = 0x0000;          //32位下，存储要过滤ID的低16�???sFilterConfig.FilterMaskIdHigh = 0x0000;      //掩码模式下，存储的是掩码sFilterConfig.FilterMaskIdLow = 0x0000;sFilterConfig.FilterFIFOAssignment = CAN_FILTER_FIFO0;        //报文通过过滤器的匹配后，存储到哪个FIFOsFilterConfig.FilterActivation = CAN_FILTER_ENABLE;        //�???活过滤器sFilterConfig.SlaveStartFilterBank = 0;if (HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan2, &sFilterConfig) != HAL_OK) {Error_Handler();}}void CAN_Start_Init(void)
{if (HAL_CAN_Start(&hcan2) != HAL_OK) {Error_Handler();}if (HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan2, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING) !=  HAL_OK){Error_Handler();}
}void CAN1_Send_Test(void)
{uint32_t TxMailbox;CAN_TxHeaderTypeDef TxMessage;uint8_t data[4] = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04};TxMessage.IDE = CAN_ID_STD;     //设置ID类型TxMessage.StdId = 0x111;        //设置ID�???TxMessage.RTR = CAN_RTR_DATA;   //设置传�?�数据帧TxMessage.DLC = 4;              //设置数据长度if (HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan2, &TxMessage, data, &TxMailbox) != HAL_OK){Error_Handler();}  
}// void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan)
// {
//   uint8_t  data[8] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
//   HAL_StatusTypeDef  status;
//   CAN_RxHeaderTypeDef RxMessage;//   if (hcan == &hcan2)
//   {  
//     status = HAL_CAN_GetRxMessage(&hcan2, CAN_RX_FIFO0, &RxMessage, data);
//     if (HAL_OK == status)
//     {
//         // printf("--->Data Receieve!\r\n");
//         // printf("RxMessage.StdId is %#x\r\n",  RxMessage.StdId);
//         // printf("data[0] is 0x%02x\r\n", data[0]);
//         // printf("data[1] is 0x%02x\r\n", data[1]);
//         // printf("data[2] is 0x%02x\r\n", data[2]);
//         // printf("data[3] is 0x%02x\r\n", data[3]);
//         // printf("<---\r\n");//         __nop();//     }
//   }
// }/* USER CODE END 4 *//*** @brief  This function is executed in case of error occurrence.* @retval None*/
void Error_Handler(void)
{/* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug *//* User can add his own implementation to report the HAL error return state */__disable_irq();while (1){}/* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/*** @brief  Reports the name of the source file and the source line number*         where the assert_param error has occurred.* @param  file: pointer to the source file name* @param  line: assert_param error line source number* @retval None*/
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{/* USER CODE BEGIN 6 *//* User can add his own implementation to report the file name and line number,ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) *//* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

然后编译，烧录到板子上运行，如下，可以看到TPDO1每隔500毫秒发一次

由前面配置可知，TPDO1对应0x2003_00，这里通过PCAN view来发送SDO去修改这个对象值，

发送完后，可以看出TPDO1发出的值就变了，变成我们通过SDO写的值

然后通过PCAN View发一个RPDO1给板子，

发完之后通过SDO去读取0x2000_00, 0x2001_00和0x2002_00的值，如下，可以看出与RPDO1发出的值相等

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四 总结

本文讲述了如何把CanFestival移植到STM32 F4系列芯片上，由于本人优化了CanFestival库，所以移植起来比较简单。

了解过程后，对于master或移植到CM3、CM0都很容易了。