bxCAN控制器标识符的过滤方法、规则与应用介绍
以stm32f107vct6芯片的bxcan控制器为例，介绍了与标识符过滤相关的寄存器构成，并详细分析了标识符过滤参数的配置方法和过滤规则。最后，为方便移植和使用，给出了该控制器标识符过滤的c语言程序。
引言
在can协议里，报文的标识符不代表节点的地址，而是与报文的内容相关。在通信过程中，发送方将数据附上特定的标识符以广播的形式发送到总线上。由于can总线的局域网性质，总线上的其他节点会同时检测到此报文，接收节点会根据标识符的值来决定软件是否需要该报文。如果需要，就拷贝到sram里；如果不需要，则报文被丢弃，且无需软件的干预。采用这种硬件过滤的方式可以大大节省cpu的开销。
目前应用比较广泛的stm32f10x系列嵌入式芯片内置有bxcan控制器，该控制器是一种在标准can总线基础上扩展的总线接口，支持can总线协议2.0a和2.0b.它的设计目标是以最小的cpu负荷来高效处理收到的大量报文。它也支持报文发送的优先级要求（优先级特性可软件配置）。为了满足can总线协议中的标识符硬件过滤需求，bxcan控制器提供了位宽可变的、可配置的过滤器组，用来完成只接收软件需要的报文功能。
本文主要以stm32f107vct6平台下的bxcan控制器为研究对象，系统分析了该控制器的标识符过滤使用方法，并给出了c语言程序，从而方便移植和使用。
1 标识符过滤相关寄存器简介
bxcan控制器要实现标识符的硬件过滤，需要由一组相应的寄存器进行控制。这些寄存器主要包括can过滤器位宽寄存器、can过滤器主控寄存器、can过滤器组寄存器等。上述寄存器可以分别控制过滤器的位宽、过滤模式以及过滤id.下面对这些寄存器进行介绍。
（1）can过滤器位宽寄存器
bxcan控制器过滤器位宽可变指的是每个过滤器组的位宽都可以独立配置，以满足应用程序的不同需求。根据位宽的不同，每个过滤器组可提供1个32位过滤器或2个16位过滤器。用来配置过滤器组位宽的寄存器是can_fs1r的fscx位。
（2）can过滤器主控寄存器
bxcan控制器的过滤器有两种配置模式，分别是屏蔽位模式和标识符列表模式。在屏蔽位模式下，标识符寄存器和屏蔽寄存器一起指定报文标识符的任何一位，按照“必须匹配”或“不用关心”处理。在标识符列表模式下，屏蔽寄存器也被当作标识符寄存器用。因此，不是采用一个标识符加一个屏蔽位的方式，而是使用2个标识符寄存器。接收报文标识符的每一位都必须与过滤器标识符相同。通过can_fmr的fbmx位，可以配置对应的屏蔽/标识符寄存器的标识符列表模式或屏蔽位模式。
（3）过滤器组寄存器
stm32f107vct6平台下的bxcan控制器提供了28个位宽可变的、可配置的过滤器组。每个过滤器组x由2个32位寄存器--can_fxr1和can_fxr2组成。can_fxr1和can_fxr2在can过滤器位宽寄存器、can过滤器主控寄存器控制下可以被配置成不同位宽、不同过滤模式的标识符过滤器组。
2 标识符过滤参数配置
标识符过滤参数配置主要是通过can_fs1r的fscx位设置过滤器位宽，通过can_fmr的fbmx位设置过滤器模式，最终在相应的位宽及过滤器模式下通过can_fxr1和can_fxr2实现标识符的硬件过滤设置。图1是上述寄存器相互配合实现标识符硬件过滤的参数配置图。
由图1可见，当can_fsir的fscx位取0值时，每个标识符过滤器是16位；反之，每个标识符过滤器是32位。在标识符过滤器位数一定时，当can_fmr的fbmx位取0值时，标识过滤器的过滤模式为屏蔽位模式，反之，标识过滤器的过滤模式为标识符列表模式；需要指出的是，在标识符屏蔽位模式下，标识符寄存器can_fxr1写入的是需要过滤的标识符id信息，由11位基本id（stid）、18位扩展id（exid）、标识符扩展位（ide）、发送请求位（rtr）映射组成；屏蔽寄存器can_fxr2中的每一位与can_fxr1寄存器中的每一位相对应，即若can_fxr2寄存器某一位取0值，则can_fxr1寄存器中的对应位在硬件过滤时作“不用关心”处理；否则，按“必须匹配”处理。
3 标识符过滤规则
bxcan的标识符硬件过滤规则遵循以下原则：接收一个报文时，其标识符首先与配置在标识符列表模式下的过滤器相比较。如果匹配上，报文就被存放到相关联的缓冲区fifo中，并且所匹配的过滤器的序号被存入过滤器匹配序号中。如果没有匹配，报文标识符接着与配置在屏
蔽位模式下的过滤器进行比较。如果报文标识符没有与过滤器中的任何标识符相匹配，那么硬件就丢弃该报文，且不会对软件有任何打扰。
图2是bxcan控制器标识符过滤机制的说明。3个过滤器组处于标识符列表模式，其他的过滤器组处于标识符屏蔽模式。工作在标识符列表模式下过滤器组的标识符为0、1、4、5,而工作在标识符屏蔽位模式下的过滤器组的标识符为2、3.假设有一数据报文的标识符为4,当该报文到达接收节点后，就会首先与列表模式下的标识符比对。显然报文标识符与标识符为4的过滤器匹配，因此报文内容被存入fifo,同时过滤器编号被保存在过滤器匹配序号域fmi中。如果数据报文的标识符与列表模式下的过滤器组的标识符不匹配，假设标识符为3,则报文标识符会与屏蔽位模式下的过滤器组比对，而该类过滤器组中有标识符为8的过滤器，则数据报文匹配后也会被送入fifo,并保存匹配序号。
4 标识符过滤编程实现
为了更加清楚地说明bxcan控制器标识符过滤的应用方法，以c语言编制实验程序，该程序在mdk平台开发环境下，通过jtag接口进行实时调试、仿真和下载，并在实际应用中得到了验证。
主要的代码如下：
上述代码设置好后，过滤器开始工作，且过滤器位宽为32位，工作在屏蔽模式。只过滤基本id为00000000000b的数据包，其他标识符的数据包由硬件丢弃。
结语
本文主要研究了stfm32f107vct6芯片的bxcan控制器的标识符过滤使用技术。要使用bxcan控制器的标识符过滤功能，需要首先通过位宽寄存器canfs1r的fscx位设置过滤器位宽，之后通过主控寄存器can_fmr的fbmx位设置过滤器模式，最终在相应的位宽及过滤器模式下通过过滤器组can_fxr1和can_fxr2实现标识符的硬件过滤设置。
使用标识符的硬件过滤可以实现复杂的验收滤波功能，并且硬件过滤不占用cpu的额外资源，上述特点非常适于嵌入式系统的数据收发功能。本文对嵌入式开发过程中使用stm32f107vct6芯片的bxcan控制器收发数据具有一定的借鉴作用。
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引言
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目前应用比较广泛的stm32f10x系列嵌入式芯片内置有bxcan控制器，该控制器是一种在标准can总线基础上扩展的总线接口，支持can总线协议2.0a和2.0b.它的设计目标是以最小的cpu负荷来高效处理收到的大量报文。它也支持报文发送的优先级要求（优先级特性可软件配置）。为了满足can总线协议中的标识符硬件过滤需求，bxcan控制器提供了位宽可变的、可配置的过滤器组，用来完成只接收软件需要的报文功能。
本文主要以stm32f107vct6平台下的bxcan控制器为研究对象，系统分析了该控制器的标识符过滤使用方法，并给出了c语言程序，从而方便移植和使用。
1 标识符过滤相关寄存器简介
bxcan控制器要实现标识符的硬件过滤，需要由一组相应的寄存器进行控制。这些寄存器主要包括can过滤器位宽寄存器、can过滤器主控寄存器、can过滤器组寄存器等。上述寄存器可以分别控制过滤器的位宽、过滤模式以及过滤id.下面对这些寄存器进行介绍。
（1）can过滤器位宽寄存器
bxcan控制器过滤器位宽可变指的是每个过滤器组的位宽都可以独立配置，以满足应用程序的不同需求。根据位宽的不同，每个过滤器组可提供1个32位过滤器或2个16位过滤器。用来配置过滤器组位宽的寄存器是can_fs1r的fscx位。
（2）can过滤器主控寄存器
bxcan控制器的过滤器有两种配置模式，分别是屏蔽位模式和标识符列表模式。在屏蔽位模式下，标识符寄存器和屏蔽寄存器一起指定报文标识符的任何一位，按照“必须匹配”或“不用关心”处理。在标识符列表模式下，屏蔽寄存器也被当作标识符寄存器用。因此，不是采用一个标识符加一个屏蔽位的方式，而是使用2个标识符寄存器。接收报文标识符的每一位都必须与过滤器标识符相同。通过can_fmr的fbmx位，可以配置对应的屏蔽/标识符寄存器的标识符列表模式或屏蔽位模式。
（3）过滤器组寄存器
stm32f107vct6平台下的bxcan控制器提供了28个位宽可变的、可配置的过滤器组。每个过滤器组x由2个32位寄存器--can_fxr1和can_fxr2组成。can_fxr1和can_fxr2在can过滤器位宽寄存器、can过滤器主控寄存器控制下可以被配置成不同位宽、不同过滤模式的标识符过滤器组。
2 标识符过滤参数配置
标识符过滤参数配置主要是通过can_fs1r的fscx位设置过滤器位宽，通过can_fmr的fbmx位设置过滤器模式，最终在相应的位宽及过滤器模式下通过can_fxr1和can_fxr2实现标识符的硬件过滤设置。图1是上述寄存器相互配合实现标识符硬件过滤的参数配置图。
由图1可见，当can_fsir的fscx位取0值时，每个标识符过滤器是16位；反之，每个标识符过滤器是32位。在标识符过滤器位数一定时，当can_fmr的fbmx位取0值时，标识过滤器的过滤模式为屏蔽位模式，反之，标识过滤器的过滤模式为标识符列表模式；需要指出的是，在标识符屏蔽位模式下，标识符寄存器can_fxr1写入的是需要过滤的标识符id信息，由11位基本id（stid）、18位扩展id（exid）、标识符扩展位（ide）、发送请求位（rtr）映射组成；屏蔽寄存器can_fxr2中的每一位与can_fxr1寄存器中的每一位相对应，即若can_fxr2寄存器某一位取0值，则can_fxr1寄存器中的对应位在硬件过滤时作“不用关心”处理；否则，按“必须匹配”处理。
3 标识符过滤规则
bxcan的标识符硬件过滤规则遵循以下原则：接收一个报文时，其标识符首先与配置在标识符列表模式下的过滤器相比较。如果匹配上，报文就被存放到相关联的缓冲区fifo中，并且所匹配的过滤器的序号被存入过滤器匹配序号中。如果没有匹配，报文标识符接着与配置在屏
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4 标识符过滤编程实现
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主要的代码如下：
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结语
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