RT-Thread-浅析STM32H7 FDCAN（二）RT-Thread问答社区

浅析STM32H7 FDCAN（二）

发布于 2021-12-19 22:44:01 浏览：2623 订阅该版

[tocm]

# 一，认识 Message RAM
消息 RAM 是 FDCAN 里面非常重要的一个点，这也是和之前的 STM32 bxCAN 最大的不同。
STM32H7 自带了 10K 的消息 RAM，消息 RAM 的配置用来实现以下功能：
1. 过滤器 
2. 接收 FIFO
3. 接收 BUFF
4. 发送事件 FIFO
5. 发送 BUFF
6. TTCAN

系统 **不会** 对 Message RAM 配置进行检查。Message RAM 在 FDCAN1 和 FDCAN2 模块之间共用,，用户在配置的时候需要注意，如果配置错误将会导致发生异常情况。
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211219/4dfcbe270639c0ae6bf2a9860c2df10a.png.webp)

|寄存器  | 功能 | 元素大小 | 描述 |
|----|----|----|----|
| SIDFC.FLSSA | 最大支持128个元素 | 最多占用 128个 word| 11 bit 标准帧滤波器设置|
| XIDFC.FLESA | 最大支持64个元素 | 最多占用 128 个 word | 29 bit 扩展帧滤波器设置 |
| RXF0C.F0SA | 最大支持64个元素  | 最多占用 1152 个 word  | RX FIFO0 的设置 |
| RXF1C.F1SA | 最大支持64个元素  | 最多占用 1152 个 word  | RX FIFO1 的设置 |
| RXBC.RBSA | 最大支持64个元素  | 最多占用 1152 个 word  | RX BUFF 的设置 |
| TXEFC.EFSA | 最大支持32个元素  | 最多占用 64 个 word  | TX EVENT FIFO 的设置 |
| TXBC.TBSA | 最大支持32个元素  | 最多占用 576 个 word  | TX BUFF 的设置 |
| TMC.TMSA | 最大支持64个元素  | 最多占用 128 个 word  | TT CAN 的设置 |

# 二，配置 Message RAM
Message RAM 的大小是 10K Bytes,也就是 2560 个 word。如果都按照最大的配置去计算则会超出 Message RAM 的可配置范围。
` 128 + 128 + 1152 + 1152 + 1152 + 64 + 576 + 128 = 4480 `
在未开启 FDCAN2 的情况下，4480 word 已经远远超过了 2560 word 的大小，所以只有对 Message RAM 的大小进行合理的配置才能保证 FDCAN 的正常工作。
```
  uint32_t MessageRAMOffset;             /*!< Specifies the message RAM start address.
                                              This parameter must be a number between 0 and 2560           */

uint32_t StdFiltersNbr;                /*!< Specifies the number of standard Message ID filters.
                                              This parameter must be a number between 0 and 128            */

uint32_t ExtFiltersNbr;                /*!< Specifies the number of extended Message ID filters.
                                              This parameter must be a number between 0 and 64             */

uint32_t RxFifo0ElmtsNbr;              /*!< Specifies the number of Rx FIFO0 Elements.
                                              This parameter must be a number between 0 and 64             */

uint32_t RxFifo0ElmtSize;              /*!< Specifies the Data Field Size in an Rx FIFO 0 element.
                                              This parameter can be a value of @ref FDCAN_data_field_size  */

uint32_t RxFifo1ElmtsNbr;              /*!< Specifies the number of Rx FIFO 1 Elements.
                                              This parameter must be a number between 0 and 64             */

uint32_t RxFifo1ElmtSize;              /*!< Specifies the Data Field Size in an Rx FIFO 1 element.
                                              This parameter can be a value of @ref FDCAN_data_field_size  */

uint32_t RxBuffersNbr;                 /*!< Specifies the number of Dedicated Rx Buffer elements.
                                              This parameter must be a number between 0 and 64             */

uint32_t RxBufferSize;                 /*!< Specifies the Data Field Size in an Rx Buffer element.
                                              This parameter can be a value of @ref FDCAN_data_field_size  */

uint32_t TxEventsNbr;                  /*!< Specifies the number of Tx Event FIFO elements.
                                              This parameter must be a number between 0 and 32             */

uint32_t TxBuffersNbr;                 /*!< Specifies the number of Dedicated Tx Buffers.
                                              This parameter must be a number between 0 and 32             */

uint32_t TxFifoQueueElmtsNbr;          /*!< Specifies the number of Tx Buffers used for Tx FIFO/Queue.
                                              This parameter must be a number between 0 and 32             */

uint32_t TxFifoQueueMode;              /*!< Tx FIFO/Queue Mode selection.
                                              This parameter can be a value of @ref FDCAN_txFifoQueue_Mode */

uint32_t TxElmtSize;                   /*!< Specifies the Data Field Size in a Tx Element.
                                              This parameter can be a value of @ref FDCAN_data_field_size  */

} FDCAN_InitTypeDef;

STM32H7 的 HAL 库中提供了计算方法：
```
  hfdcan->msgRam.StandardFilterSA = SRAMCAN_BASE + (hfdcan->Init.MessageRAMOffset * 4U);
  hfdcan->msgRam.ExtendedFilterSA = hfdcan->msgRam.StandardFilterSA + (hfdcan->Init.StdFiltersNbr * 4U);
  hfdcan->msgRam.RxFIFO0SA = hfdcan->msgRam.ExtendedFilterSA + (hfdcan->Init.ExtFiltersNbr * 2U * 4U);
  hfdcan->msgRam.RxFIFO1SA = hfdcan->msgRam.RxFIFO0SA + (hfdcan->Init.RxFifo0ElmtsNbr * hfdcan->Init.RxFifo0ElmtSize * 4U);
  hfdcan->msgRam.RxBufferSA = hfdcan->msgRam.RxFIFO1SA + (hfdcan->Init.RxFifo1ElmtsNbr * hfdcan->Init.RxFifo1ElmtSize * 4U);
  hfdcan->msgRam.TxEventFIFOSA = hfdcan->msgRam.RxBufferSA + (hfdcan->Init.RxBuffersNbr * hfdcan->Init.RxBufferSize * 4U);
  hfdcan->msgRam.TxBufferSA = hfdcan->msgRam.TxEventFIFOSA + (hfdcan->Init.TxEventsNbr * 2U * 4U);
  hfdcan->msgRam.TxFIFOQSA = hfdcan->msgRam.TxBufferSA + (hfdcan->Init.TxBuffersNbr * hfdcan->Init.TxElmtSize * 4U);

hfdcan->msgRam.EndAddress = hfdcan->msgRam.TxFIFOQSA + (hfdcan->Init.TxFifoQueueElmtsNbr * hfdcan->Init.TxElmtSize * 4U);
```
上面的计算公式很好理解，就是每个 word 是 4 个字节，SRAMCAN_BASE 是 Message RAM 的起始地址。
MessageRAMOffset 在 FDCAN1 的时候一定要设置为 0 ，在 FDCAN2 的时候需要根据配置来进行计算，ST 这里很贴心的帮忙做了一个 `EndAddress` ,这样 FDCAN2 的 MessageRAMOffset 可以直接设置为 FDCAN1 的 EndAddress - SRAMCAN_BASE。

以下的例子展示一个 Message RAM 的配置：
```
    hfdcan->Init.MessageRAMOffset=0;                         //FDCAN1 信息RAM偏移为 0
    hfdcan->Init.StdFiltersNbr=10;                           //标准信息ID滤波器个数为10
    hfdcan->Init.ExtFiltersNbr=10;                           //扩展信息ID滤波器个数为10
    hfdcan->Init.RxFifo0ElmtsNbr=10;                         //接收FIFO0元素个数
    hfdcan->Init.RxFifo0ElmtSize=FDCAN_DATA_BYTES_64;        //接收FIFO0 ：64字节
    hfdcan->Init.RxFifo1ElmtsNbr=0;                          //接收FIFO1元素个数
    hfdcan->Init.RxFifo1ElmtSize=FDCAN_DATA_BYTES_64;        //接收FIFO1：64字节
    hfdcan->Init.RxBuffersNbr=0;                             //接收缓冲区个数
    hfdcan->Init.RxBufferSize=FDCAN_DATA_BYTES_64;           //接收BUFF：64字节
    hfdcan->Init.TxEventsNbr=0;                              //发送事件个数
    hfdcan->Init.TxBuffersNbr=0;                             //发送缓冲区个数
    hfdcan->Init.TxFifoQueueElmtsNbr=10;                     //发送FIFO个数为10
    hfdcan->Init.TxFifoQueueMode=FDCAN_TX_FIFO_OPERATION;    //发送FIFO模式
    hfdcan->Init.TxElmtSize=FDCAN_DATA_BYTES_64;             //发送大小:64字节
```
根据前面的公司计算可以推导 Message RAM 的占用情况：
1. MessageRAMOffset = 0
2. StdFiltersNbr 占用 10 word
3. ExtFiltersNbr 占用 10 * 2 word
4. RxFifo0ElmtsNbr * RxFifo0ElmtSize 占用 10 * 18 word
5. RxFifo1ElmtsNbr * RxFifo1ElmtSize 占用 0 * 18 word
6. RxBuffersNbr * RxBufferSize 占用 0 * 18 word
7. TxEventsNbr  占用 0 * 2 word
8. TxBuffersNbr 占用 0 * 18 word
9. TxFifoQueueElmtsNbr * TxElmtSize 占用 10  * 18 word

共计占用：10 + 20 + 180 + 180 = 390 word = 390 * 4 = 1560 byte = EndAddress = FDCAN2 的  MessageRAMOffset 
有兴趣的可以在调试的时候看下手动计算的是否有误。

# 三，总结
1. Message RAM 很灵活，为了保证正确 HAL 库做了很多检查，有兴趣的可以去看一下
2. Message RAM 会影响到滤波器，接收模式，发送模式，后续章节将逐一讲解
3. 距离第一篇鸽的时间有点久，以后不要再鸽了。