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STM32F103_HAL库+寄存器学习笔记20 - CAN发送中断+ringbuffer + CAN空闲接收中断+接收所有CAN报文+ringbuffer

news 来源：原创 2025/6/29 9:50:50

导言

在这里插入图片描述
如上所示，在[[STM32F103_HAL库+寄存器学习笔记19 - CAN发送中断+CAN接收中断+接收所有CAN报文+ringbuffer数据结构]]的基础上，为CAN发送端也引入了ringbuffer（环形缓冲区）机制。CAN发送有三个发送邮箱，为什么还另外需要ringbuffer？

三邮箱限制：STM32F103 的 CAN 控制器只有三个发送邮箱，当应用层在短时间内产生超过3条待发帧时，多余的帧无法立即写入邮箱，只能被丢弃或阻塞等待（阻塞更可靠，但可能降低响应速度）。
突发流量平滑：环形缓冲区可以暂存超出邮箱数的那些帧，在邮箱空闲时再依次发送，避免丢帧。
解耦业务与硬件：应用层只需往环形缓冲区写入数据，不用关心底层邮箱是否空闲，降低了发送接口的耦合度。

总结来说，在CAN发送链路中引入ringbuffer，能有效解决上述问题，尤其是邮箱数量限制和突发流量平滑问题。

项目地址:
github:

HAL库: https://github.com/q164129345/MCU_Develop/tree/main/stm32f103_hal_library20_Can_Send_Rec_With_RB
寄存器方式: https://github.com/q164129345/MCU_Develop/tree/main/stm32f103_ll_library20_Can_Send_Rec_With_RB
gitee(国内):
HAL库: https://gitee.com/wallace89/MCU_Develop/tree/main/stm32f103_hal_library20_Can_Send_Rec_With_RB
寄存器方式: https://gitee.com/wallace89/MCU_Develop/tree/main/stm32f103_ll_library20_Can_Send_Rec_With_RB

使用for循环一口气发送50条CAN报文

为验证ringbuffer对“三邮箱限制”和“突发流量平滑”问题的缓解效果。在主循环里调用for循环，一口气发送50条CAN报文，看看效果！
在这里插入图片描述

如上所示：

在debug模式里，将对应的全局变量置1，就可以运行对应的测试函数。

测试一口气发送50条CAN报文，没有ringbuffer

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如图所示，将全局变量 test 置为1，运行函数 CAN_Test_Send50Frames() 连续发送50条报文。结果显示，CAN分析仪仅接收到3条报文。原因很简单，另外47条报文因为发送邮箱挤满了，所以都溢出了。

测试一口气发送50条CAN报文，有ringbuffer

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如上所示，将全局变量testRB置1，运行函数CAN_Test_Send50Frames_Use_Ringbuffer()一口气发送50条报文。接着，CAN分析仪接收到50条报文。实践证明，ringbuffer作为二级缓存能有效解决突发高流量问题与三个邮箱的局限性问题。

一、代码（HAL库）

1.1、myCanDrive.c

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1.2、stm32f1xx_it.c

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1.3、main.c

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1.4、代码编译

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二、代码（寄存器方式）

1.1、myCanDrive_reg.c

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如上所示，RX Ringbuffer与TX Ringbuffer都是二级缓存。

如上所示，这两个函数基本跟HAL库一样，只是开与关中断的函数改为寄存器方式直接操作。

如上所示，在CAN发送完成中断函数USB_HP_CAN1_TX_IRQHandler()里调用函数CAN_Get_CANMsg_From_RB_To_TXMailBox_IT()，在中断里将ringbuffer里的CAN报文放入空闲的发送邮箱。