STM32F103xx bxCAN(Basic Extended CAN) 滤波机制

一、背景
        最近一个项目需要使用STM32F103xx实现CAN通信，而CAN总线的消息滤波在各个MCU上有不同机制，
    譬如，SJA1000为标识符位屏蔽滤波机制，NXP的LPC17xx系列为标识符列表查询机制等等，本篇就
    STM32F103xx的滤波机制做个简述。
        注：软件上使用的是ST提供的库函数。

二、正文
    STM32F103xx在滤波这方面确实很赞，同时集成了标识符位屏蔽滤波机制和标识符列表查询机制。
    --->标识符位屏蔽滤波机制：
        该机制既是对标识符相应位进行屏蔽，而实现该功能需要两个寄存器，
        一个是标识符寄存器，一个是标识符屏蔽寄存器。
        以11位CAN标准帧ID为例，
        若标识符屏蔽寄存器对应第""位为""，则接收到的信息ID的第""位不论是""或者""均可被通过
        验收。
        若标识符屏蔽寄存器对应第""位为""，则接收到的信息ID的第""位一定要和标识符寄存器的第""
        位相同才可被验收。
        按此种法则，若接收到的信息ID与全部标识符屏蔽寄存器为""的位所对应的标识符寄存器一致，则
        信息被接收，同时产生接收中断。

    --->标识符列表查询机制
        该机制既是对接收到的标识符进行比对查询，而实现该功能仅需要一个寄存器，该寄存器保存的则是
        需要验收的标识符。
        同样，以11位CAN标准帧ID为例，
        在标识符寄存器中保存了几个信息ID，当从CAN总线上接收到信息后，CAN硬件会将该信息ID与标识符
        寄存器中的信息ID进行比对，若相同，则被验收，产生接收中断，若比对失败，则该信息被丢弃，
        说明不是CPU需要的信息。

    按照以上的介绍，我们则可总结：
        --->若是需要精确验收几个信息，则使用标识符列表查询机制；
        --->若是需要验收一组信息，则使用标识符位屏蔽机制。

        说完了这两种滤波机制的远离，言归正传，STM32F103xx在非互联产品中，有14个位宽可调（16位/32位）
    的过滤器组，——至于什么是位宽，稍后再做解释——，每组过滤器由2个32位宽的寄存器组成
    （CAN_FxR0, CAN_FxR1)。
        过滤器组织框架图如下表：

        如图所示，过滤器可根据FSCx位，选择为32位位宽模式或者16位位宽模式；然后根据FBMx来决定使用标识
    符位屏蔽模式还是标识符列表查询模式。(x代表是第几组过滤器)
        --->当为32位位宽，标识符屏蔽模式时，CAN_FxR1寄存器保存的是标识符，CAN_FxR2寄存器保存的是对应
            的标识符屏蔽位。
            注意，若是只需过滤标准帧，则CAN_FxR1的IDE位为1（标准帧），CAN_FxR2位为1（表示IDE位必须要
            为1，也即必须为标准帧）。
            标准帧标识符，以及其标准帧屏蔽位保存的位置均应该在这两个寄存器的最高11位！
        --->当为32位位宽，标识符列表模式时，CAN_FxR1寄存器保存的是第一组标识符，CAN_FxR2寄存器保存的
            是第二组标识符位
        --->当为16位位宽，标识符屏蔽模式时，CAN_FxR1寄存器低16位保存的是第一组标识符，高16位保存的是
            第一组标识符屏蔽位；CAN_FxR2寄存器低16位保存的是第二组标识符，高16位保存的是第二组标识符
            屏蔽位。
        --->当为16位位宽，标识符列表模式时，CAN_FxR1寄存器低16位保存的是第一组标识符，高16位保存的是
            第二组标识符；CAN_FxR2寄存器低16位保存的是第三组标识符，高16位保存的是第四组标识符。
        注：由于扩展帧有29位，所有若是需要过滤扩展帧信息，则必须使用32位位宽模式。

    就库函数设置滤波来做个示例：
    void CAN_FilterInit(CAN_FilterInitTypeDef* CAN_FilterInitStruct);
    该库函数既是ST官方提供，根据结构体CAN_FilterInitStruct来设置CAN滤波，该结构体格式如下，
    typedef struct
    {
        /*  此处不要被"uint16_t CAN_FilterMaskIdHigh"这个名称给迷惑了，
         *  当过滤器工作在标识符屏蔽位模式时，这个名称很符合其意义。
         *  但当过滤器工作在标识符列表模式时，这个变量则是保存第二组标识符！
         */
        // 对应CAN_FxR1高16位
        uint16_t CAN_FilterIdHigh;
        // 对应CAN_FxR1低16位
        uint16_t CAN_FilterIdLow;
        // 对应CAN_FxR2高16位
        uint16_t CAN_FilterMaskIdHigh;
        // 对应CAN_FxR2高16位
        uint16_t CAN_FilterMaskIdLow;

        //对应哪一个过滤器组
        uint8_t CAN_FilterNumber;

        // 对应的CAN_FilterNumber过滤器模式选择(FM1R)
        /* 过滤器组(14组)的2个32位寄存器工作在标识符屏蔽位模式。
         * 过滤器组(14组)的2个32位寄存器工作在标识符列表模式。
         */
        uint8_t CAN_FilterMode;

        // 对应的CAN_FilterNumber过滤器位宽设置(CAN_FS1R)
        /* CAN_FilterScale_16bit: 两个16位过滤器
         * CAN_FilterScale_32bit: 单个32位过滤器
         */
        uint8_t CAN_FilterScale;

        // 报文被过滤后，存放的哪个FIFO中。(CAN_FFA1R)
        // 每个FIFO可以存放3条报文。
        /* CAN_Filter_FIFO0: 过滤器被关联到了FIFO0
         * CAN_Filter_FIFO1: 过滤器被关联到了FIFO1
         */
        uint16_t CAN_FilterFIFOAssignment;

        // 是否使能对应的CAN_FilterNumber滤波器
        FunctionalState CAN_FilterActivation;
    } CAN_FilterInitTypeDef;

        现在以实际配置一个32位标识符屏蔽位模式，过滤标识符0x123/0x121(最低位可为"",为""。其它则被规
    定)为例：
    void Set_Filter(void) {
        // 声明该滤波结构体
        CAN_FilterInitTypeDef  CAN_FilterInitStructure;

        // 使用过滤器0
        CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterNumber = ;
        // 标识符屏蔽位模式
        CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMode=CAN_FilterMode_IdMask;
        // 使用32bit过滤器
        CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterScale=CAN_FilterScale_32bit;
        // 过滤器标识符0x123
        // 注意，标准帧放在最高的11位
        CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdHigh=(0x123 << );
        CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterIdLow=0x0000;
        // 过滤器屏蔽标识符最高10位全为"1",第11位为"0"，即不做规定。
        CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdHigh= 0xFF8A;
        CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterMaskIdLow=0x0000;
        // 过滤器FIFO0指向过滤0，即过滤到合格的数据，中断应从FIFO0读取。
        CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterFIFOAssignment=;
        /* 此处注意！！！，无论你是否需要使用过滤器，过滤器一定要被使能！否则无法被接收数据。
         * 若是不想使用过滤器，可将所有屏蔽位设置为"0"，即全部不检测，但一定要被使能！！！
         */
        // 使能过滤器
        CAN_FilterInitStructure.CAN_FilterActivation=ENABLE;
        // 调用库函数
        CAN_FilterInit(&CAN_FilterInitStructure);
    }

三、参考文献
        本篇在研究STM32F103XX的CAN滤波机制过程中，在网上发现有位博主写的非常详细细致，也更加通俗易
    懂，有兴趣的可以移步参考，也非常感谢该博主的分享。
        参考链接：http://blog.csdn.net/flydream0/article/details/52317532

至此记录完毕

记录时间：2016年9月8日
记录地点：深圳WZ