CanFestival移植到STM32 F103芯片(基于HAL库)

本文讲述如何通过简单操作把CanFestival移植到STM32F103C8T6上，使用蓝远科技的STM32工控板，

执行下列操作获取本文源码工程，

bash 复制代码

git clone https://github.com/happybruce/CanFestival.git
cd CanFestival
git checkout develop

然后在examples\CM3\里即可找到，名字为CAN_Test.zip

一硬件连接

工控板需要单独供电，不能依靠下载器的电，否则无法正常运行。最后打开小板子上的120欧姆电阻，开关拨到ON那一端就可以了。

PS：PCAN-View可以去PeakCAN官网下载，是免费软件；CAN线得是双绞线，H对H，L对L进行连接。

二搭建CAN基础工程

硬件连接好之后，我们使用STM32CubeMX来创建一个基础的CAN工程，芯片选择STM32F103C8T6，选好后创建工程。

1. 配置时钟

该工控板外部接了2个晶振，一个8M，一个32.768K，前者用于高速时钟，后者用于低速时钟，如果低速时钟没有外接晶振，那么就选disable。

接着点击Clock Configuration，

主频HCLK设置为72MHz，然后回车自动调整。注意：配置完毕后APB1定时器时钟是72MHz，后面要用到。

2. 配置SYS

按照红框选择即可，因为没有操作系统所以选择SysTick

3. 开启CAN

STM32F103C8T6上只有一路CAN，CAN_TX对应PB9，CAN_RX对应PB8，右击这两个引脚然后选择对应功能，

引脚设置好之后会发现CAN功能已经自动开启了，

这里设置一下CAN的通信速率，本教程使用500K，设置如上图红框，

Prescaler设置为6
Time Quanta in Bit Segment 1设置为7
Time Quanta in Bit Segment 2设置为6
ReSynchronization Jump Width设置为2

经过上述设置后，CAN的波特率就变成500K了。

最后开启中断，如下图红框，这里把收发的中断都开了，其实只开个RX0的接受中断也可以，

3. 生成Keil工程

点击Project Manager，然后在Project里对红框标注的地方进行自定义修改，

最低Heap大小设置为3K，最低Stack大小设置为5K

接着是Code Generator，按照如下勾选，也可以根据自己需要进行修改，

设置完毕后点击右上角的GENERATE CODE来生成Keil工程

PS：Keil现在有社区版，个人使用是免费的，不用去破解了。

4. 简单配置一下Keil工程

打开Keil工程，点击魔术棒，

编译器选择V6版本，

取消生成浏览信息，这个会造成编译异常缓慢，

降低优化等级，便于调试，

配置完毕，然后编译一下Keil工程

三验证通信

可以参考移植STM32 F4的那篇文章，这里不再重复验证，直接移植

四移植

本节讲述如何移植CanFestival，适用于STM32 F4系列芯片，由于CanFestival已经经过本人优化，移植非常简单，

1. 对象字典的配置

首先规划一下Slave设备的对象字典，具体如下，

每隔3s发送一次心跳报文
添加对象：0x2000_00 (u32类型), 0x2001_00 (i16类型), 0x2002_00 (u8类型), 0x2003_00 (u8类型)，0x2004_00 (u16类型)
添加对象：0x3000_00 (u32类型), 0x3001_00 (u16类型), 0x3002_00 (u8类型), 0x3003_00 (u8类型)，0x3004_00 (u16类型)
RPDO1：映射0x2000_00和0x2004_00
RPDO2：映射0x2001_00
RPDO3：映射0x2002_00
RPDO4：映射0x2003_00
TPDO1：映射0x3000_00和0x3004_00，每隔500ms发一次
TPDO2：映射0x3001_00，每隔1000ms发一次
TPDO3：映射0x3002_00，每隔1500ms发一次
TPDO4：映射0x3003_00，每隔2000ms发一次

这个规划和移植STM32 F4的那篇文章中是一样的。

这里使用objdictgen来进行编辑，其地址是https://github.com/happybruce/objdictgen，经过本人优化后可以使用Python3启动。

PS：这个编辑器原本是在CanFestival里自带的，本人把其独立出来了。

添加过程可以参考移植STM32 F4的那篇文章，不再赘述。

对象字典就配置好后保存工程，并生成对应的代码，点击File->Build Dictionary生成slavedic.c和slavedic.h，留着后面使用

2. 开启定时器

打开CubeMX工程，然后开启TIM3，时钟源选择内部时钟，预分频系数输入719，

为什么是719呢？CanFestival对定时器的要求是counter每隔10us加1，也就是100KHz，而前面配置时钟时定时器的时钟频率是72MHz，如果以100KHz为单位，那么72M就等于720x100K，那么为了达到100KHz的频率，预分频系数就是720-1=719

3. 移植CanFestival

首先使用git clone下载CanFestival，

bash 复制代码

git clone https://github.com/happybruce/CanFestival.git
cd CanFestival
git checkout develop

这个Github地址是本人的仓库，已经对代码进行了优化。

然后做以下拷贝，

把CanFestival/src目录下的红框标注的文件拷贝到Core/CanFestival/src/下，
把CanFestival/include目录下的以下文件拷贝到Core/CanFestival/include/下，注意包含cm3目录，
把CanFestival/drivers/cm3目录下的cm3.c拷贝到Core/CanFestival/drv下
把对象字典的配置这节生成的slavedic.c和slavedic.h拷贝到Core/CanFestival/slavedic下

拷贝完毕后打开Keil工程，点击以下按钮，

然后添加三个组及其对应的源文件，注意这里不需要添加头文件，后面给头文件设置搜索目录即可

添加完毕后点击OK，然后添加搜索目录，如下图2个步骤，

在弹出界面里填入以下目录，

最后点击OK，这样工程就配置好了。

main.c内容如下，

c 复制代码

/* USER CODE BEGIN Header */
/**
  ******************************************************************************
  * @file           : main.c
  * @brief          : Main program body
  ******************************************************************************
  * @attention
  *
  * Copyright (c) 2026 STMicroelectronics.
  * All rights reserved.
  *
  * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
  * in the root directory of this software component.
  * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
  *
  ******************************************************************************
  */
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"
#include "can.h"
#include "tim.h"
#include "gpio.h"

/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "canfestival.h"
#include "slavedic.h"
/* USER CODE END Includes */

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */

/* USER CODE END PTD */

/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */

/* USER CODE END PD */

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */

/* USER CODE END PM */

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* USER CODE BEGIN PV */

/* USER CODE END PV */

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
void CANFilter_Config(void);
void CAN_Start_Init(void);
/* USER CODE END PFP */

/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */

/* USER CODE END 0 */

/**
  * @brief  The application entry point.
  * @retval int
  */
int main(void)
{

  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_CAN_Init();
  MX_TIM3_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */

  selectTimer(&htim3);
  selectCAN(&hcan);
  // baud rate is not needed here, because it is set in CubeMX
  canInit(&slavedic_ObjDictData, UINT32_MAX);

  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim3);

  CANFilter_Config();
  CAN_Start_Init();

  setNodeId(&slavedic_ObjDictData, 1); // Set CANopen node id to be 1
  setState(&slavedic_ObjDictData, Initialisation); // Set NMT state to Initialisation
  setState(&slavedic_ObjDictData, Pre_operational); // Set NMT state to Pre_operational
  setState(&slavedic_ObjDictData, Operational); // Set NMT state to Operational

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    HAL_Delay(1000); // 延时1秒
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

/**
  * @brief System Clock Configuration
  * @retval None
  */
void SystemClock_Config(void)
{
  RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
  RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};

  /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
  * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
  */
  RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
  RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
  RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
  RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
  if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }

  /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
  */
  RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
                              |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
  RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
  RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
  RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
  RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;

  if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

/* USER CODE BEGIN 4 */

void CANFilter_Config(void)
{
  CAN_FilterTypeDef filterConfig;
  filterConfig.FilterBank = 0;           // 过滤器组0
  filterConfig.FilterMode = CAN_FILTERMODE_IDMASK; // 掩码模式
  filterConfig.FilterScale = CAN_FILTERSCALE_32BIT; // 32位尺度
  filterConfig.FilterIdHigh = 0x0000;    // 高16位
  filterConfig.FilterIdLow = 0x0000;     // 低16位
  filterConfig.FilterMaskIdHigh = 0x0000;// 掩码高16位
  filterConfig.FilterMaskIdLow = 0x0000; // 掩码低16位
  filterConfig.FilterFIFOAssignment = CAN_FILTER_FIFO0; // 分配到FIFO0
  filterConfig.FilterActivation = CAN_FILTER_ENABLE; // 激活过滤器
  filterConfig.SlaveStartFilterBank = 0;
  
  if (HAL_CAN_ConfigFilter(&hcan, &filterConfig) != HAL_OK) 
  {
    Error_Handler();
  }
}


void CAN_Start_Init(void)
{
  if (HAL_CAN_Start(&hcan) != HAL_OK) 
  {
    Error_Handler();
  }

  if (HAL_CAN_ActivateNotification(&hcan, CAN_IT_RX_FIFO0_MSG_PENDING) !=  HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}



void HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback(CAN_HandleTypeDef* hcanPtr)
{
  if (hcanPtr == &hcan) 
  {  
    handleCANPendingMessage();
  }
}

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef* htim)
{
  if (htim == &htim3) 
  {
    handleTimerPeriodElapsed();
  }
}




/* USER CODE END 4 */

/**
  * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
  * @retval None
  */
void Error_Handler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
  /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
  __disable_irq();
  while (1)
  {
  }
  /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/**
  * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
  *         where the assert_param error has occurred.
  * @param  file: pointer to the source file name
  * @param  line: assert_param error line source number
  * @retval None
  */
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
  /* USER CODE BEGIN 6 */
  /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
     ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
  /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

代码解析：

使用CANFilter_Config()来过滤接收报文，这里选择是接收所有报文
使用selectTimer()和selectCAN()来选择开启的外设，老代码是在库里写死的，这里优化了下，由用户来选择，更加灵活
使用setNodeId()来设置自身的node id
重写HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback()，里面调用CanFestival提供的处理函数，老代码是在库里写好的，这里改成在外部由用户填写
重写HAL_TIM_PeriodElapsedCallback()，里面调用CanFestival提供的处理函数，老代码是在库里写好的，这里改成在外部由用户填写

4. 验证

同样可以参考本人写的移植STM32 F4芯片的那篇文章，这里不再重复