SANPO SPI 转 FDCAN

SANPO SPI 转 FDCAN 适合 Jetson、树莓派或其他主控板周期控制 FDCAN 设备。CAN FD 只能在 SPI LONG 模式下使用，每次传输固定 73 字节。

SANPO SPI 转 经典CAN 请阅读 SANPO SPI 转 CAN。

使用前切换 LONG

出厂默认 SPI SHORT，不能收发 CAN FD。
先通过管理口切换模式：
接入开发板USB，Windows 会出现 6 个 USB 串口，其中2个为管理口，对应两颗STM32 MCU，通常在Windows中显示为 SANPO Studio Management Port。分别连接2个管理口，发送如下串口指令，进行模式设置：

AT+SPIMODE=LONG

发送结束符选择 CRLF。收到 OK 后等待至少 10 ms，再开始发送 73 字节 SPI 帧。设置会保存到 Flash，重新上电后仍为 LONG。

同时使用以下命令确认 CAN FD 波特率：

AT+SETFDCAN?

出厂默认为仲裁段 1 Mbps、数据段 5 Mbps，CAN FD 固定开启 BRS。数据段可设置为 2、3、4 或 5 Mbps，具体命令见 通信参数配置。

示例程序：发送数据前 设置 CAN FD 波特率 和 SPI LONG 模式

安装依赖：

python3 -m pip install pyserial

下面的示例代码会自动找到并通过2个管理口，设置 CAN-1～CAN-4的波特率。示例把仲裁段设置为 1 Mbps、数据段设置为 5 Mbps，并设置两颗MCU 都处于 CAN FD 所需的 LONG 模式。

import re
import time
import serial
from serial.tools import list_ports

FDCAN_VALUE = "FDCAN:1000000,5000000"
FDCAN_COMMAND = "AT+SETFDCAN=1000000,5000000"
SPI_MODE = "LONG"

def is_management_port(port):
    if (port.vid, port.pid) != (0x1209, 0x2323):
        return False
    info = " ".join(str(getattr(port, name, "") or "")
                    for name in ("hwid", "interface", "location")).upper()
    return ("MI_01" in info or "MANAGEMENT PORT" in info or
            re.search(r":(?:X|\d+)\.1(?:\D|$)", info) is not None)

def request(stream, command):
    stream.reset_input_buffer()
    stream.write(command.encode("ascii") + b"\r\n")
    stream.flush()
    deadline, reply = time.monotonic() + 1.0, bytearray()
    while time.monotonic() < deadline:
        reply.extend(stream.read(stream.in_waiting or 1))
        if b"OK\r\n" in reply or b"ERR," in reply:
            break
    text = reply.decode("ascii", errors="replace").strip()
    if not text:
        raise RuntimeError(f"{stream.port}: {command}: no reply")
    print(f"{stream.port}: {command} -> {text}")
    return text

def has_line(reply, expected):
    return expected in {line.strip() for line in reply.splitlines()}

ports = sorted(p.device for p in list_ports.comports()
               if is_management_port(p))
if len(ports) != 2:
    raise SystemExit(f"Expected 2 SANPO management ports, found {len(ports)}: {ports}")

for device in ports:
    with serial.Serial(device, 1_000_000, timeout=0.05, write_timeout=1) as stream:
        time.sleep(0.05)
        if not has_line(request(stream, "AT+SETFDCAN?"), FDCAN_VALUE):
            if not has_line(request(stream, FDCAN_COMMAND), "OK"):
                raise RuntimeError(f"{device}: failed to configure CAN FD bitrate")
        if not has_line(request(stream, "AT+SPIMODE?"), f"SPIMODE:{SPI_MODE}"):
            if not has_line(request(stream, f"AT+SPIMODE={SPI_MODE}"), "OK"):
                raise RuntimeError(f"{device}: failed to configure SPI mode")

print("CAN/FDCAN-1..CAN/FDCAN-4 and SPI LONG configured successfully.")

需要其他 CAN FD 波特率时，同时修改 FDCAN_VALUE 和 FDCAN_COMMAND 中的 仲裁段和数据段数字，数据段支持 2M/3M/4M/5M。代码中打开管理口使用的 1_000_000 只是 STM32 CDC 串口参数，不会设置 CAN 或 RS485 的物理波特率；物理总线参数只由明确的 AT+SETFDCAN 命令修改。

参数

支持值

仲裁段

1000000、500000、250000、125000、100000

数据段

2000000、3000000、4000000、5000000

SPI 参数

项目

设置

SPI 模式

Mode 0（CPOL=0、CPHA=0）

数据顺序

MSB First

每次传输

72 字节报文区 + 1 字节 CRC，共 73 字节

CRC-8

多项式 0x07，初始值 0x00，无结果异或

选择 CAN FD 接口

SPI 片选

Channel

发送目标

CS0(第一颗 STM32)

0x01

CAN-1

CS0(第一颗 STM32)

0x02

CAN-2

CS1(第二颗 STM32)

0x03

CAN-3

CS1(第二颗 STM32)

0x04

CAN-4

CS0或者CS1(任意片选)

0x00

当前 STM32 的两路 CAN FD

发送时 1/3 都选择当前 STM32 的第一路，2/4 都选择第二路。回包只使用当前 STM32 Channel 1/2。主控中的 CS0、CS1 通常分别连接开发板的两个外部片选。注意：主控和开发板需要共地，接入两个GND可保证数据传输稳定性。

数据长度编码

编码

字节数

编码

字节数

00

0

08

8

01

1

09

12

02

2

0A

16

03

3

0B

20

04

4

0C

24

05

5

0D

32

06

6

0E

48

07

7

0F

64

73 字节报文

扩展帧

字节位置

内容

0～1

固定 45 46，即 EF

2

Channel

3～6

29 位 CAN ID，高字节在前

7

数据长度编码 00～0F

8～71

固定 64 字节数据区，未使用部分填 00

72

前 72 字节的 CRC-8

标准帧

字节位置

内容

0～1

固定 53 46，即 SF

2

Channel

3～4

固定 00 00

5～6

11 位 CAN ID，高字节在前

7

数据长度编码 00～0F

8～71

固定 64 字节数据区，未使用部分填 00

72

前 72 字节的 CRC-8

例如，向 Channel 1、扩展帧 ID 0x1F100101 发送 16 字节数据时，前 24 字节为：

45 46 01 1F 10 01 01 0A
01 01 01 01 42 00 00 00 01 01 64 00 78 56 34 12

随后补 48 个 00，最后增加对前 72 字节计算得到的 CRC-8。

计算 CRC

def crc8(data: bytes) -> int:
    crc = 0
    for value in data:
        crc ^= value
        for _ in range(8):
            crc = ((crc << 1) ^ 0x07) & 0xFF if crc & 0x80 else (crc << 1) & 0xFF
    return crc

读取 CAN FD 反馈

SPI 为全双工。发送命令时读到的可能是旧反馈或全零；需要继续发送 73 字节全零空帧读取后续反馈。

收到非零帧后依次检查：

  1. 第 73 字节 CRC 是否等于前 72 字节的计算结果。

  2. 帧头是否为 SF 或 EF。

  3. Channel 是否为当前 STM32 的通道 1/2。

  4. 长度编码是否合法。

  5. CAN ID 和数据是否符合目标设备协议。

常见问题

现象

处理方法

收到全 00

当前没有排队反馈；稍后继续发送 73 字节空帧

23 字节模式下无响应

CAN FD 只能使用 LONG；切换后每次发送 73 字节

CRC 错误

检查 Mode 0、MSB First、固定长度、SPI 时钟和片选时序

CAN FD 设备没有回复

检查仲裁段、数据段、BRS、Channel、ID、终端电阻、接线和供电

长度编码正确但数据不足

64 字节数据区必须完整填充，未使用部分补 00