stm32F103Canopen移植

### STM32F103上移植CANopen的相关资料与示例代码 在STM32F103微控制器上实现CANopen协议栈的移植，通常需要完成以下几个关键部分：驱动层（如`canSend()`、`canReciver()`）、定时器接口（如`setTimer()`、`getElapsedTime()`）以及协议栈的配置。以下是详细的内容： #### 1. CANopen 协议栈简介 CANopen 是一种基于 CAN 总线的应用层协议，广泛应用于工业自动化领域。其核心功能包括节点管理、对象字典、PDO（Process Data Object）和 SDO（Service Data Object）。在 STM32F103 上实现 CANopen 需要结合硬件资源（如 CAN 外设）和软件框架（如 CanFestival 或其他开源协议栈）。[^1] #### 2. 硬件配置 STM32F103 内置了 CAN 控制器，支持标准帧和扩展帧格式。移植 CANopen 协议栈时，需确保以下硬件配置： - 启用 CAN 外设时钟。 - 配置 CAN 波特率（通过 `canChangeBaudRate()` 实现）。 - 设置 CAN 滤波器以匹配目标节点 ID。 ```c // 示例：初始化 CAN 外设 void CAN_Init(void) { // 初始化 CAN 配置 CAN_InitTypeDef can_init; can_init.CAN_BaudratePrescaler = 1; // 根据实际需求设置波特率分频 can_init.CAN_Mode = CAN_Mode_Normal; can_init.CAN_SJW = CAN_SJW_1tq; can_init.CAN_BS1 = CAN_BS1_6tq; can_init.CAN_BS2 = CAN_BS2_8tq; CAN_Init(CAN1, &can_init); // 配置滤波器 CAN_FilterInitTypeDef filter; filter.CAN_FilterNumber = 0; filter.CAN_FilterMode = CAN_FilterMode_IdMask; filter.CAN_FilterScale = CAN_FilterScale_32bit; filter.CAN_FilterIdHigh = 0x0000; filter.CAN_FilterIdLow = 0x0000; filter.CAN_FilterMaskIdHigh = 0x0000; filter.CAN_FilterMaskIdLow = 0x0000; filter.CAN_FilterFIFOAssignment = CAN_FilterFIFO0; filter.CAN_FilterActivation = ENABLE; CAN_FilterInit(&filter); } ``` #### 3. 软件架构 CANopen 协议栈的实现依赖于底层驱动和定时器接口： - **底层驱动**：提供 CAN 数据发送与接收的功能，例如 `canSend()` 和 `canReciver()`。 - **定时器接口**：用于实现协议栈中的时间管理功能，例如 `setTimer()` 和 `getElapsedTime()`。 ```c // 示例：定时器接口实现 uint32_t timer_start; void setTimer(uint32_t time_ms) { timer_start = HAL_GetTick(); } uint32_t getElapsedTime(void) { return HAL_GetTick() - timer_start; } ``` #### 4. 协议栈移植 CanFestival 是一个常用的开源 CANopen 协议栈，适用于 STM32 平台。移植步骤如下： - 替换协议栈中的底层驱动函数为 STM32 的具体实现。 - 配置对象字典（Object Dictionary），定义节点的行为和参数。 - 编写主循环以调用协议栈的任务处理函数。 ```c // 示例：主循环中调用协议栈任务 void main_loop(void) { CO_OD_process(); // 处理对象字典 CO_NMT_process(); // 处理 NMT 状态机 CO_SYNC_process(); // 处理 SYNC 信号 CO_TPDO_process(); // 处理 TPDO CO_RPDO_process(); // 处理 RPDO } ``` #### 5. 示例代码 以下是一个简单的 CANopen 从站示例代码框架： ```c #include "stm32f1xx_hal.h" #include "canfestival.h" // CAN 发送函数 void canSend(CO_CANMessage_t *msg) { CAN_TxHeaderTypeDef tx_header; uint8_t data[8]; uint32_t mailbox; tx_header.StdId = msg->identifier; tx_header.IDE = CAN_ID_STD; tx_header.RTR = CAN_RTR_DATA; tx_header.DLC = msg->length; memcpy(data, msg->data, msg->length); HAL_CAN_AddTxMessage(&hcan, &tx_header, data, &mailbox); } // CAN 接收函数 void canReceive(CO_CANMessage_t *msg) { CAN_RxHeaderTypeDef rx_header; uint8_t data[8]; if (HAL_CAN_GetRxMessage(&hcan, CAN_RX_FIFO0, &rx_header, data) == HAL_OK) { msg->identifier = rx_header.StdId; msg->length = rx_header.DLC; memcpy(msg->data, data, msg->length); } } int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); CAN_Init(); // 初始化 CANopen 协议栈 CO_ReturnError_t err = CO_CANmodule_init(canSend, canReceive, NULL); if (err != CO_ERROR_NO) { // 错误处理 } while (1) { main_loop(); } } ``` ####