STM8 CAN總線的IdMask模式的講解

在CAN協議里，報文的標識符不代表節點的地址，而是跟報文的內容相關的。因此，發送者以廣播的形式把報文發送給所有的接收者。節點在接收報文時根據標識符的值決定軟件是否需要該報文；如果需要，就拷貝到RAM里；如果不需要，報文就被丟棄且無需軟件的干預。為滿足這一需求，BeCAN為應用程序提供了個可配置的、位寬可變的6個（0-5）過濾器組，用于只接收那些軟件需要的報文。硬件過濾的做法節省了CPU開銷，否則就必須由軟件進行過濾，從而占用一定的CPU資源。

一、IdMask模式
首先，需要明白IdMask的作用：
舉個例子吧，過濾器長度為32位，模式為屏蔽模式，假如我要發送的標示符為0x1314；那過濾器設置如下
1、過濾器完全無效 接收到的標示符全部通過
0x1314 二進制碼： 00000000 0000 0000 0001 0011 0001 0100
CAN_Filter xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxxxxxxx xxxx
CAN_FilterMask 0000 0000 0000 0000 00000000 0000 0000
因為 CAN_FilterMask屏蔽寄存器所有位都是0 ，對應標識符全為“不關心”，也就是接收到數據的ID（標識符）不用與 CAN_Filter寄存器的任何一位進行匹配。
2、過濾器完全有效 接收到的標識符要跟據CAN_FilterMask寄存器指定需要匹配的位進行與CAN_Filter比較。
部分匹配 ：
0x1314 二進制碼： 00000000 0000 0000 0001 0011 0001 0100
CAN_Filter xxxx xxxx xxxx xxxx xxxx xxx1 xxxx xxxx
CAN_FilterMask 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0000 0000
CAN_FilterMask 寄存器指定接收到的標示符要與第8位進行匹配，其他位不管。也就是說接收到的標示符第8位必須為1，否則報文就會被丟棄。

全部匹配：
0x1314 二進制碼： 00000000 0000 0000 0001 0011 0001 0100
CAN_Filter 0000 0000 0000 0000 0000 0011 0001 0100
CAN_FilterMask 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111
這種情況最為嚴格，接收到的標示符必須每一位都得與過濾器中的標示符的每一位進行匹配，有一位不對報文就會被丟棄。（這個標示符匹配的工作是CAN 模塊內部硬件自動完成的）

二、IdMask庫代碼
本程序中，使用的軟件代碼是：
軟件：
STM8S_StdPeriph_LibProjectSTM8S_StdPeriph_ExamplesCANCAN_Networking路徑下面的代碼。
硬件：
STM8/128 EVAL板子，上面的MCU為STM8S208MBT6B ;
程序里面打開了接收的中斷：

為了能夠更有效的操作實踐這一功能，我使用了如上圖的CAN總線的分析儀器USB-CAN200 以及它的上位機.
在這里需要說明一點，將R0+與R0-相短接，則內部的120歐姆的電阻會被接入總線，不需要畫蛇添足，在R0+與R0-之間自己再找一個120歐姆的電阻外部接上!!

在接收中斷里面已經有現成的標準楨結構，所以設置好Idfliter或者Idmask就可以。

也就是上面的 這一段函數；
按照剛才的理解，
如果我的擴展id是0x12345678 ;想只接收0x12xxxxxx的標識符號，那么是否填入
CAN_FilterID1 = 0x12 ;
CAN_FilterIDMask = 0xFF
就可以了呢？ 本以為是這樣，結果通過上位機發出去之后，led板上的符號并沒有變化；說明并沒有接收到。這是為什么呢？

三、分析

所以對于擴展的ID號碼它有29位，但是程序中設計的過濾器位32位，所以：
如果假設擴展id為0x12345678(0001,0010,0011,0100,0101,0110,0111,1000)

所以擴展id的順序填入如上圖所示意，這兒假設：
RTR位我們設置為0表示數據幀，IDE位設置為1表示擴展ID，因為我們的ID是29位的，所以RTR = 0； IDE = 1;
再來看我們參考手冊中，定義的 :

將上面數據中的標示符號位再填入到過濾器中：

所以可以看到顏色的順序已經被打亂了，
如果要關心到具體的某一個比特位置；如果要過濾器讓它只接收0x12xxxxxx的標識符號；
這時候要根據它實際在identifier中的位置去修改idmask ; 前八個比特，對應的就是黃色和綠色的部分，
所以其他的顏色，可以都填0表示不需要關心，則這里填入：1 1 1 1 ,1 xx x,我們這里填入0xF8 ;
即：
CAN_FilterID1=0x91;
CAN_FilterID2=0x00;
CAN_FilterID3=0x00;
CAN_FilterID4=0x00;
CAN_FilterIDMask1=0xF8; //0
CAN_FilterIDMask2=0x00; //0
CAN_FilterIDMask3=0x00; //0x0
CAN_FilterIDMask4=0x00; //
同理，對于下面的配置是只接收標準id=0x321(0011,0010,0001)的ID(也是32位過濾器)，
因為也是數據幀，所以RTR = 0,標準的id，所以IDE= 0 ;所以填入到：

CAN_FilterID1=0x64;
CAN_FilterID2=0x20;
CAN_FilterID3=0x00;
CAN_FilterID4=0x00;
CAN_FilterIDMask1=0xFF; //0
CAN_FilterIDMask2=0xE0; //0
CAN_FilterIDMask3=0x0; //0x0
CAN_FilterIDMask4=0x0; //
如下圖，測試通過

四、附錄
在CAN規范中并未定義代表邏輯電平的物理狀態（例如電壓），iCAN網絡使用符合ISO11898-2標準的電平信號，一般來講，CAN總線為“隱性”（邏輯1）時，CAN_H和CAN_L的電平為2.5V（電位差為0V）；CAN總線為“顯性”（邏輯0）時，CAN_H和CAN_L的電平分別是3.5V和1.5V（電位差為2.5V）。

識別符
識別符—標準格式 識別符的長度為11 位，相當于擴展格式的基本ID（Base ID）。這些位按ID-28 到ID-18 的順序發送。最低位是ID-18。7 個最高位（ID-28- ID-22）必須不能全是“隱性”。

識別符—擴展格式 和標準格式形成對比，擴展格式由29 位組成。其格式包含兩個部分：11 位基本ID、18 位擴展ID。

基本ID：基本ID 包括11 位。它按ID-28 到ID-18 的順序發送。它相當于標準識別符的格式?；綢D定義擴展幀的基本優先權。

擴展ID：擴展ID 18 位。它按ID-17 到ID-0 順序發送。 標準幀里，識別符其后是RTR 位。 RTR 位（標準格式以及擴展格式） RTR 的全稱為“遠程發送請求位（RemoteTransmission Request BIT）”。 RTR 位在數據幀里必須為“顯性”，而在遠程幀里必須為“隱性” 。

擴展格式里，基本ID 首先發送，其次是IDE 位和SRR 位。擴展ID 的發送位與SRR 位之后。
SRR 位（擴展格式）
SRR 的全稱是“替代遠程請求位（SubstituteRemote Request BIT）”。
SRR 是一隱性位。它在擴展格式的標準幀RTR 位位置，因此代替標準幀的RTR 位。
標準幀與擴展幀的沖突是通過標準幀優先于擴展幀這一途徑得以解決，擴展幀的基本ID（參見以下的“擴展識別符”）如同標準幀的識別符。
IDE 位（擴展格式） IDE 的全稱是“識別符擴展位（IdentifierExtension Bit）”
IDE 位屬于：
- 擴展格式的仲裁場
- 標準格式的控制場
標準格式里的IDE位為“顯性（邏輯0）”，而擴展格式里的IDE位為“隱性”。

在標識符列表模式下，屏蔽寄存器當作標識符寄存器用。因此，使用2個標識符來代替上面的標識符加屏蔽位的方式。接收報文標識的每一位都必須跟過濾器標識符相同。
設置過濾器0只接收ID為0x1828A0EF和0x1828A0EE的數據幀。（工作在標識符列表模式）
首先我們把這兩個ID寫成二進制：
0x1828A0EF： 00011000001010001010000011101111
0x1828A0EE： 00011000001010001010000011101110
然后我們將0x1828A0EF二進制的格數據組成如上圖mapping所示的格式
Cna_fxr1:1100 0001 0xc1
Cna_fxr2:01001001 0x49 //這里有個RTR位我們設置為0表示數據幀，IDE位設置為1表示擴展ID，
Cna_fxr3:0100 0001 0x41
Cna_fxr4:1101 1110 0xDE
這時我們工作在標識符列表模式，identifier/Mask的寄存器相當于identifier使用。
再將0x1828A0EE二進制的格數據組成如上圖mapping所示的格式
Cna_fxr5:1100 0001 0xc1
Cna_fxr6:01001001 0x49 //這里有個RTR位我們設置為0表示數據幀，IDE設置為1表示擴展ID
Cna_fxr7:0100 0001 0x41
Cna_fxr8:1101 1100 0xDC
以下是用庫函數配置的程序小片段：
CAN_FilterNumber =CAN_FilterNumber_0;
//注意這是的模式是跟IdMask例不一樣的

CAN_FilterMode =CAN_FilterMode_IdList;
CAN_FilterScale =CAN_FilterScale_32Bit;
CAN_FilterID1=0xc1;
CAN_FilterID2=0x49;
CAN_FilterID3=0x41;
CAN_FilterID4=0xde;
CAN_FilterIDMask1=0xc1;
CAN_FilterIDMask2=0x49;
CAN_FilterIDMask3=0x41;
CAN_FilterIDMask4=0xdc;
相信看到這里你對這兩種工作模式都會有了一定的了解。好了，到此例子就介紹完了，算是拋磚引玉。8位、16位的位寬是相似的,跟上面的分析一樣。