摘要：而及是一对差分信号线，使用差分信号。帧结束表示数据帧结束的段。控制段控制段由个位构成，表示数据段的字节数。有效消息当消息依据协议正确接收并且成功通过标识符筛选后，该消息将视为有效。
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CAN 通讯并不是以时钟信号来进行同步的，它是一种异步通讯，只具有 CAN_High 和 CAN_Low 两条信号线，共同构成一组差分信号线，以差分信号的形式进行通讯。
CAN的物理层有两种拓扑结构，闭环总线网络和开环总线网络，我们将依次介绍他们。
闭环网络的特点是：高速、近距离。
它的总线最大长度为 40m，通信速度最高为1Mbps，总线的两端各要求有一个“120 欧”的电阻。
闭环网络的特点是：低速、远距离。
它的最大传输距离为1km，最高通讯速率为 125kbps，两根总线是独立的、不形成闭环，要求每根总线上各串联有一个“2.2 千欧”的电阻。
CAN 总线上可以挂载多个通讯节点，节点之间的信号 经过总线传输，实现节点间通讯。
由于 CAN 通讯协议不对节点进行地址编码，而是对数据内容进行编码的，所以网络中的节点个数理论上不受限制，只要总线的负载足够即可，可以通过中继器增强负载。
CAN 通讯节点由一个 CAN 控制器及 CAN 收发器组成，控制器与收发器之间通过 CAN_Tx 及 CAN_Rx 信号线相连，收发器与 CAN 总线之间使用 CAN_High 及 CAN_Low 信号线相连。而 CAN_High 及 CAN_Low 是一对差分信号线，使用差分信号。
与传统使用单根信号线电压表示逻辑的方式有区别，使用差分信号传输时，需要两根信号线，这两个信号线的振幅相等，相位相反，通过两根信号线 的电压差值来表示逻辑 0 和逻辑 1。
差分信号传输具有如下优点：
| CAN信号 | 高速CAN | 低速CAN | ||
|---|---|---|---|---|
| 电平 | 显性 | 隐性 | 显性 | 隐性 |
| CAN_H | 3.50 | 2.50 | 4.00 | 1.75 |
| CAN_L | 1.50 | 2.50 | 1.00 | 3.25 |
| 电位差 | 2.00 | 0 | 3.00 | -1.50 |
由于CAN总线的仲裁机制采取“线与”的方式对总线上的信号进行仲裁。因此，假如有两个 CAN 通讯节点，在同一时间，一个输出隐性电平，另一个输出显性电平，“线与”的总线仲裁机制将使它处于显性电平状态。因此低电平“0”被成为显性电平。
由于 CAN 属于异步通讯，没有时钟信号线，连接在同一个总线网络中的各个节点会像串口异步通讯那样，节点间使用约定好的波特率进行通讯
总线上的各个通讯节点只要约定好 1 个 Tq 的时间长度以及每一个数据位占据多少个Tq，就可以确定 CAN 通讯的波特率。
为了实现位同步，在STM32数据手册中通过将标称位时间划分为以下三段
关于同步，还有硬件同步、再同步等操作。更多关于位时序的内容可以参看 ISO 11898 标准。
为了更有效地控制通讯，CAN 一共规定了 5 种类型的帧：
我们在这里主要介绍一下数据帧
数据帧由 7 个段构成：
帧起始
表示帧开始的段。1 个位的显性位。
仲裁段
表示数据的优先级的段。
标准格式和扩展格式在此的构成有所不同。
控制段
控制段由 6 个位构成，表示数据段的字节数。标准格式和扩展格式的构成有所不同。
数据段
数据段可包含 0～8 个字节的数据。从 MSB（最高位）开始输出。
CRC段
CRC 段是检查帧传输错误的帧。由 15 个位的 CRC 顺序和 1 个位的 CRC 界定符（用于分隔的位）构成。
ACK段
ACK 段用来确认是否正常接收。由 ACK 槽(ACK Slot)和 ACK 界定符 2 个位构成。
帧结束
帧结束是表示该该帧的结束的段。由 7 个位的隐性位构成。
从图上我们可以看到，CAN 1与CAN 2为主从关系，CAN 1为Master ( 主 ) ，CAN 2为Slave ( 从 ) 。CAN 1和CAN 2有各自的3个发送邮箱，2个FIFO Buffer缓冲，6个接收邮箱。但是，28个Filter 过滤器却是共用的，我们可以规定，哪些Filter给那个CAN用，甚至可以在程序运行的时候调控。
● CAN1：主 bxCAN，用于管理 bxCAN 与 512 字节 SRAM 存储器之间的通信。
● CAN2：从 bxCAN，无法直接访问 SRAM 存储器。
● 两个 bxCAN 单元共享 512 字节 SRAM 存储器
CAN 1和CAN 2有各自的3个发送邮箱，最多可以缓存 3 个待发送的报文。
为了发送消息，程序必须在请求发送之前选择一个空的发送邮箱，使邮箱退出空的状态，进入挂起状态。此时，对于挂起的邮箱，软件无法再对其访问。进入挂起状态后，优先级高的邮箱将优先发送。发送后的邮箱将恢复到空的状态。
为了接收 CAN 消息，提供了构成 FIFO 的三个邮箱。为了节约 CPU 负载，FIFO 完全由硬件进行管理。应用程序通过 FIFO 输出邮箱访问 FIFO 中所存储的消息。
当消息依据 CAN 协议正确接收并且成功通过标识符筛选后，该消息将视为有效。
当接收到报文时，FIFO 的报文计数器会自增，而 STM32 内部读取 FIFO 数据之后，报文计数器会自减，我们通过状态寄存器可获知报文计数器的值
在 CAN 协议中，消息的标识符与节点地址无关，但与消息内容有关。因此，发送器将消息广播给所有接收器。在接收到消息时，接收器节点会根据标识符的值来确定软件是否需要该消息。STM32 的 CAN 外设接收报文前会先使用验收筛选器检查，只接收需要的报文到 FIFO 中。
CAN2 外设的结构与 CAN1 外设是一样的，他们共用筛选器且由于存储访问控制器由 CAN1 控制，所以要使用 CAN2 的时候必须要使能 CAN1 的时钟。
HAL_StatusTypeDef HAL_CAN_ActivateNotification(CAN_HandleTypeDef *hcan, uint32_t ActiveITs);hcan：指向CAN配置结构体ActiveITs：表明哪个中断会被启动，开启改中断的消息提示HAL_StatusTypeDef：如果开启成功，返回HAL_OK；如果失败，返回HAL_ERRORHAL_StatusTypeDef HAL_CAN_Start(CAN_HandleTypeDef *hcan);hcan：指向CAN配置结构体HAL_StatusTypeDef：如果开启成功，返回HAL_OK；如果失败，返回HAL_ERRORHAL_StatusTypeDef HAL_CAN_ConfigFilter(CAN_HandleTypeDef *hcan, CAN_FilterTypeDef *sFilterConfig);hcan：指向CAN配置结构体sFilterConfig：指向Filter过滤器配置结构体HAL_StatusTypeDef：如果开启成功，返回HAL_OK；如果失败，返回HAL_ERRORHAL_StatusTypeDef HAL_CAN_AddTxMessage(CAN_HandleTypeDef *hcan, CAN_TxHeaderTypeDef *pHeader, uint8_t aData[], uint32_t *pTxMailbox);hcan：指向CAN配置结构体pHeader：指向发送数据的配置结构体aData[]：指向需要发送的数据pTxMailbox：该函数会返回用于储存发送数据的发送邮箱编号到该变量HAL_StatusTypeDef：如果添加成功，返回HAL_OK；如果失败，返回HAL_ERRORuint32_t HAL_CAN_IsTxMessagePending(CAN_HandleTypeDef *hcan, uint32_t TxMailboxes);hcan：指向CAN配置结构体TxMailboxes：指向发送数据的发送邮箱uint32_t：如果有发送数据正在等待发送，返回1；如果没有，返回0void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef *hcan);main.c中创建HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback函数HAL_StatusTypeDef HAL_CAN_GetRxMessage(CAN_HandleTypeDef *hcan, uint32_t RxFifo, CAN_RxHeaderTypeDef *pHeader, uint8_t aData[]);hcan：指向CAN配置结构体RxFifo：指向负责接收的FIFOpHeader：指向接收数据的配置结构体aData[]：指向需要接收的数据HAL_StatusTypeDef：如果接收成功，返回HAL_OK；如果失败，返回HAL_ERROR文章版权归作者所有，未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为，您可以联系管理员删除。
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