RoboMaster配置CAN-FD

一个简单的前端实现，用于计算CAN/FDCAN参数: CANAN/FDCAN 智能参数计算器

can

对于不兼容fdcan的单片机

需要配置的主要有这几个参数：

Bit Timings Parameter

参数列表

• Prescaler
• Time Quanta in Bit Segment 1 （单位time，复数times）
• Time Quanta in Bit Segment 2 （单位time，复数times）
• ReSynchronization Jump Width（ 单位time，复数times）

计算得到的一共有如下几个参数：

• Time Quantum （ns）
• Time for one Bit （nas）
• Baud Rate （bps）（主要关注）

参数计算方法

波特率计算公式：

$$BaudRate = \frac{CANFrequency \div Prescaler}{1 + TimeSeg1+TimeSeg2}$$

CANFrequency（FDCAN频率）：CAN时钟频率，查找芯片手册，一般挂载在APB1总线上

Prescaler（预分频器）：CAN频率还需要除预分频系数得到一个更小的频率 方便我们后续计算。假设TimeSeg1和TimeSeg2的值范围在1-32和1-16 如果CAN频率过大算出来可能达不到我们想要的波特率。

关于采样点

采样点是在一个 bit 时间里，控制器“读总线电平”的时刻百分比。也就是：这一位走到多少 % 的时候，CAN 才判断 0 / 1。

一个 CAN bit 由这些段组成（单位都是 tq）：

| SyncSeg |   TimeSeg1   | TimeSeg2 |
|   1     |   Seg1       |  Seg2    |

• SyncSeg：固定 1 tq
• Seg1：可配置
• Seg2：可配置

其中采样点在Seq1和Seq2的交界处，即采样点位于[SyncSeg+Seg1] 之后。所以采样点计算的标准公式为：

$$SamplePoint = \frac{1+Seg1}{1+Seg1+Seg2} \times 100 \%$$

一般经典CAN常用采样点位87.5%，FDCAN数据段采样点可用75%。这是因为数据段一般速率高，边沿快，一般会高一点。

所以我们选择参数的要求是 采样率（SMP）为75%左右的同时 BRP（Prescaler（预分频器））的值尽量要小，且Sync Jump Width和TimeSeg2两个参数尽量保证一致且较大。

Sync Jump Width ≠ 采样点，SJW 是 允许采样点“前后挪动”的最大量，一般有SJW ≤ Seg2。Sync Jump Width和TimeSeg2两个参数尽量保证一致且较大。

其他配置（Basic Parameters&Advanced Parameters）

分类	参数名	中文含义	推荐配置	备注 / 原因
基础	Time Triggered Communication Mode	时间触发通信	Disable	RM 不用时间表通信
基础	Automatic Bus-Off Management	自动 Bus-Off 恢复	Disable（老手） Enable（新手）	抓错误用的
基础	Automatic Wake-Up Mode	自动唤醒	Disable	不用 Sleep
基础	Automatic Retransmission	自动重发	Enable	CAN 稳定性核心
基础	Receive FIFO Locked Mode	接收 FIFO 锁定	Disable	保留最新数据
基础	Transmit FIFO Priority	发送 FIFO 优先级	Enable	控制帧优先
高级	Operating Mode	工作模式	Normal	喵帕斯

是的就是这么简单

FDCAN （非H7）

这一部分针对的是兼容FDCAN的非H7的单片机的配置，主要是H7那个配置有点烦人。喵了个咪的。

For classic can

Basic Parameters

参数名	值	含义	备注 / 建议
Clock Divider	Divide kernel clock by 1	CAN 外设时钟分频	1 = 不分频
Frame Format	Classic mode	CAN 帧格式	经典 CAN（非 CAN FD）
Mode	Normal mode	工作模式	正常通信
Auto Retransmission	Disable	发送失败是否自动重发	建议 Enable
Transmit Pause	Disable	连续发送是否插入空闲	一般保持 Disable
Protocol Exception	Disable	CAN FD 协议异常处理	Classic CAN 必须关
Nominal Sync Jump Width	1	同步跳转宽度（SJW）	常用 1~4
Data Prescaler	1	数据段分频	Classic CAN 可忽略
Data Sync Jump Width	1	数据段 SJW	Classic CAN 可忽略
Data Time Seg1	1	数据段时间段 1	Classic CAN 可忽略
Data Time Seg2	1	数据段时间段 2	Classic CAN 可忽略
Std Filters Nbr	0	标准帧滤波器数量（11 位 ID）	0 = 收不到标准帧
Ext Filters Nbr	0	扩展帧滤波器数量（29 位 ID）	0 = 收不到扩展帧
Tx FIFO Queue Mode	FIFO mode	发送缓冲方式	FIFO = 先进先出

说明：Frame模式一共有三种工作模式：

• Classic Mode：经典can
• FD mode without BitRate Switching 无比特率切换模式，整个canfd帧使用同样的比特率
• FD mode with BitRate Switching 有比特率切换，可以让数据域以更高的比特率传输，提高传输速率，但是要注意can芯片兼容性

关于Filter，我们参照草凡佬的这段话：

Std Filters Nbr （标准ID过滤数量） ：这个参数的配置非常容易踩坑，它的参数作用是规定你需要过滤掉标准CANID的数量，通常我们我们不需要过滤任何ID，但这里绝对不能设置为0，如果设置为0则进入不了CAN的中断，必须设置为1即以上，设置为1也不代表我们需要在代码初始化过滤器时过滤掉一个ID，可将一个参数设置为0x00000000，即可不过滤掉任何ID。

所以std设置为1就可以了，ext视情况需要配。

Bit Timings Parameters

计算方式与一半CAN完全一致，此处略过了喵

要注意的是计算完了以后把上边对于点Data xxxx的数据改成和下面仲裁段配置的一致即可。

需要注意的是此时FDCAN的时钟频率需要在时钟书的“FDCAN Clock Mux”中反复确认喵

For CAN-FD

Basic Parameters

如果不起用BRS（BitRate Switch）的话，配置方法基本同Classic CAN一致。

如果使用BRS的话，配置方法如下：

首先需要明确的是，在“Basic Parameters”栏目下，Data xxxx相关配置参数之作用于数据段。计算公式为：

$$Bitrate = \frac{FDCAN_{frq}}{Prescaler \times (1+Seg1+Seg2)}$$

一定不要忘了采样点的计算喵！

Bit Timings Parameters

这部分的参数只作用于仲裁段喵！配置方式和经典CAN的一样喵！

FDCAN （H7）

H7xx，或者说比较新的芯片的配置页面，会多一些参数，所以这里分开说

主要内容其实和其他FDCAN的配置差不多，多了一下几个Basic Parameter的配置参数：

参数	是什么	推荐值	说明
Rx Fifo0 Elmts Nbr	FIFO0 接收消息个数	8（或 ≥1）	0 = FIFO0 不存在
Rx Fifo0 Elmt Size	FIFO0 单条数据长度	8 / 64	Classic 用 8，FD 用 64
Rx Fifo1 Elmts Nbr	FIFO1 接收消息个数	0 或 8	不用 FIFO1 可设 0
Rx Fifo1 Elmt Size	FIFO1 单条数据长度	同 FIFO0
Rx Buffers Nbr	Rx Buffer 数量	0	一般不用
Rx Buffer Size	Rx Buffer 数据长度	默认

参数	是什么	推荐值	说明
Tx Buffers Nbr	独立 Tx Buffer 数量	0	一般不用
Tx Fifo Queue Elmts Nbr	发送 FIFO 队列深度	8（或 ≥1）	0 = 发不出去
Tx Fifo Queue Mode	FIFO / Queue	FIFO	FIFO 最常用
Tx Elmt Size	单条发送数据长度	8 / 64	同 Rx
Tx Events Nbr	发送事件记录数量	0 或 8	不看发送历史可设 0

这里面的配置看上面的表格基本就可以看懂了喵

然后就是关于这个，一路CAN中 在不加延时的情况下，一次最多能发送或接收的最大帧数据包的数量。草凡佬把它叫做CAN收发最大带宽数。

Clock Calibration（时钟校准），Clock Calibration 是给 CAN FD 的“数据段高速通信”用的，主要在 BRS 打开、速率很高（≥2 Mbps）时才有意义。这个后面再加。用了外部晶振基本不用管。