dsp課件_第11章_can控制器模塊n

1、第11章 CAN控制模塊,2024年3月21日星期四,11.1 CAN技術(shù)的簡(jiǎn)介11.2 LF240x系列CAN控制器的概述11.3 CAN控制寄存器11.4 CAN控制器的操作,2024年3月21日星期四,11.1 CAN控制器模塊概述,11.1.1 CAN技術(shù)簡(jiǎn)介CAN（Controller Area Network)控制器局域網(wǎng)，主要用于各種設(shè)備監(jiān)測(cè)及控制的一種網(wǎng)絡(luò)。CAN最初是由德國(guó)博世(Bosch)公司為汽

2、車的監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。CAN具有獨(dú)特的設(shè)計(jì)思想，良好的功能特性和極高的可靠性。其特點(diǎn)如下：,2024年3月21日星期四,11.1.1 CAN技術(shù)簡(jiǎn)介,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，兩根線與外部相連。通信方式靈活，可多主方式。可點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)及全局廣播方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。節(jié)點(diǎn)可分成不同的優(yōu)先級(jí)。通信格式為短幀格式，每幀字節(jié)數(shù)最多為8字節(jié)，保證了通信的實(shí)時(shí)性。采用非破壞性總線仲裁技術(shù)。直接通信距離可達(dá)10km，通信速率可達(dá)1Mb/s。,20

3、24年3月21日星期四,11.1.1 CAN技術(shù)簡(jiǎn)介,總線接口集成了CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余CRC檢驗(yàn)、優(yōu)先級(jí)判別等工作。,2024年3月21日星期四,11.1.2 LF240x系列CAN控制器概述,一個(gè)16位的CAN控制器模塊,特性如下：完全支持CAN2.0B協(xié)議； 標(biāo)準(zhǔn)和擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符 數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀有6個(gè)郵箱,每個(gè)郵箱數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為0～8個(gè)字節(jié)；

4、2個(gè)接收郵箱(MBOX0、1)，2個(gè)發(fā)送郵箱(MBOX4、5) 2個(gè)可配置為接收或發(fā)送郵箱(MBOX2、3） 對(duì)郵箱0、1和2、3有局域接收屏蔽寄存器(LAMn)；,2024年3月21日星期四,11.1.2 LF240x系列CAN控制器概述,可編程的位速率；可編程中斷配置；可編程的CAN總線喚醒功能；自動(dòng)回復(fù)遠(yuǎn)程請(qǐng)求；發(fā)送時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤或仲裁時(shí)丟失數(shù)據(jù)，有自動(dòng)重發(fā)功能；總線錯(cuò)誤診斷功能；自測(cè)試模式。在自測(cè)試模式下，接

5、收郵箱接收自身發(fā)送郵箱發(fā)送的信息幀，并產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)。,2024年3月21日星期四,CAN控制器的結(jié)構(gòu)框圖,,2024年3月21日星期四,CAN須通過CAN驅(qū)動(dòng)芯片與其它的CAN進(jìn)行通信。CAN是一個(gè)16位的外設(shè)，訪問分成控制/狀態(tài)寄存器的訪問和郵箱RAM的訪問。郵箱位于一個(gè)48×16位的RAM中，可被CPU或CAN讀寫。,2024年3月21日星期四,CAN控制器模塊的內(nèi)存空間分配圖,,2024年3月21日星期四,11.2.

6、 郵箱,返回,,信息包格式,仲裁域,控制域,數(shù)據(jù)域,校驗(yàn)域,校驗(yàn),2024年3月21日星期四,CAN的數(shù)據(jù)幀由幀起始、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域、校驗(yàn)域、應(yīng)答域和幀結(jié)束組成。TMS320LF2407的CAN控制器支持兩種幀格式，即標(biāo)準(zhǔn)格式和擴(kuò)展格式。主要區(qū)別在于仲裁域格式不同。標(biāo)準(zhǔn)幀仲裁域由11位標(biāo)識(shí)符和遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求位RTR組成。擴(kuò)展幀仲裁域由29位標(biāo)識(shí)符和替代遠(yuǎn)程請(qǐng)求位SRR、標(biāo)識(shí)位和遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求位RTR組成。標(biāo)志符（I

7、dentifier）作為報(bào)文的名稱，在接收器接收判斷和仲裁確定訪問優(yōu)先權(quán)中都要用到。,11.2 .1 CAN信息包格式,2024年3月21日星期四,RTR（Remote Transmission Request bit）differentiates a data frame from a remote frame遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求位DLC（Data Length Code）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度代碼，每幀幾個(gè)字節(jié)（最多8字節(jié)）SRR: Substi

8、tute Remote Request bitthis bit occupies the position as RTR would in a standard frame替代遠(yuǎn)程請(qǐng)求位SOF: Start of Frame幀開始位,11.2 .1 CAN信息包格式,IDE: Identifier Extension bit標(biāo)示符擴(kuò)展位EOF: End of Frame幀結(jié)束ACK: Data Acknowledge

9、數(shù)據(jù)應(yīng)答CRC: contains a 16-bit checksum calculated on most parts of the message.16位校驗(yàn)和,2024年3月21日星期四,11.2.2 CAN郵箱寄存器,每個(gè)郵箱有：郵箱標(biāo)識(shí)寄存器、郵箱控制寄存器4×16位的存儲(chǔ)空間組成(MBXnA、MBXnB、MBXnC、和MBXnD)。,2024年3月21日星期四,11.2.2 CAN郵箱寄存器,,2024

10、年3月21日星期四,1. 郵箱標(biāo)識(shí)符,每個(gè)郵箱都有各自獨(dú)立的郵箱標(biāo)識(shí)符，它們存儲(chǔ)在兩個(gè)16位的寄存器(MSG IDnH和MSG IDnL)中。郵箱標(biāo)識(shí)符高位寄存器(MSG IDnH) IDE(Identifier Extension Bit)。標(biāo)識(shí)符擴(kuò)展位。 0 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符 1 擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符,返回,11.2.2 CAN郵箱寄存器,,2024年3月21日星期四,,AME（Acceptance

11、Mask Enable Bit）。接收屏蔽使能位。與接收郵箱有關(guān)。 0禁止屏蔽相應(yīng)的標(biāo)識(shí)符，接收的標(biāo)識(shí)符須與本郵箱標(biāo)識(shí)符相符才能接收信息 1使能屏蔽相應(yīng)的標(biāo)識(shí)符，可以接收與本郵箱標(biāo)識(shí)符不符的信息 AAM（Auto Answer Mode Bit）自動(dòng)應(yīng)答模式位。只與配置為發(fā)送郵箱的2和3有關(guān)。 0郵箱不自動(dòng)應(yīng)答遠(yuǎn)程幀請(qǐng)求 1如果接收到標(biāo)識(shí)符匹配的遠(yuǎn)程幀

12、請(qǐng)求，CAN外設(shè)將發(fā)送郵箱中的數(shù)據(jù)。,11.2.2 CAN郵箱寄存器,2024年3月21日星期四,IDH[28～16]標(biāo)識(shí)符,相對(duì)于擴(kuò)展信息幀的高13位標(biāo)識(shí)符;IDH[28～14] 即MSGIDnH[12～2]位相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)信息幀的11位標(biāo)識(shí)符.郵箱標(biāo)識(shí)符低位寄存器(MSG IDnL)－－其中n＝0～5IDL[15 ～ 0].標(biāo)識(shí)符。相對(duì)于擴(kuò)展信息幀的低16位標(biāo)識(shí)符。,11.2.2 CAN郵箱寄存器,,,20

13、24年3月21日星期四,2. 郵箱控制寄存器,每個(gè)郵箱都有一個(gè)自己的控制域，即決定信息是遠(yuǎn)程幀還是數(shù)據(jù)幀以及每幀的字節(jié)數(shù)。郵箱控制寄存器(MSG CTRLn)－－其中n＝0～5,返回,位4 RTR。遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求位 0 數(shù)據(jù)幀 1 遠(yuǎn)程幀,,,11.2.2 CAN郵箱寄存器,2024年3月21日星期四,位3～0 DLC[3～0]。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度選擇位。對(duì)于

14、發(fā)送郵箱來說，這幾位決定發(fā)送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)；對(duì)于接收郵箱則無效.即接收數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)由被接收的信息決定。 0001 1字節(jié) 0010 2字節(jié) 0011 3字節(jié) 0100 4字節(jié) 0101 5字節(jié) 0110 6字節(jié) 0111 7字節(jié) 1000

15、 8字節(jié),返回,2. 郵箱控制寄存器,11.2.2 CAN郵箱寄存器,2024年3月21日星期四,11.3 CAN控制寄存器,CAN控制器總共有15個(gè)16位的控制寄存器，控制著CAN的位定時(shí)器、郵箱的發(fā)送或接受使能、錯(cuò)誤狀態(tài)及CAN的中斷等。由下表所示。,,2024年3月21日星期四,郵箱方向/使能控制寄存器（MADER），決定郵箱可否工作（ME）和郵箱2、郵箱3的方向。,郵箱方向/使能控制寄存器（MADER)----地址7

16、100h,11.3 CAN控制寄存器,,2024年3月21日星期四,發(fā)送控制寄存器（TCR），該寄存器控制著郵箱的發(fā)送及狀態(tài)，對(duì)發(fā)送請(qǐng)求的設(shè)置和復(fù)位可以獨(dú)立的寫操作。該寄存器對(duì)發(fā)送郵箱有效。寄存器的TA5、AA5、TRS5和TRR5為郵箱5的發(fā)送控制位，其他的類似。 發(fā)送控制寄存器（TCR）----地址7101h,11.3 CAN控制寄存器,,2024年3月21日星期四,11.3 CAN控制寄存器,Bits 15–12 TAn. T

17、ransmission AcknowledgeBits 11–8 AAn. Abort AcknowledgeBits 7–4 TRSn. Transmission Request SetBits 3–0 TRRn. Transmission Request Reset,接收控制寄存器（RCR），該寄存器控制接收到的信息狀態(tài)和遠(yuǎn)程幀處理。該寄存器對(duì)接收郵箱有效。接收控制寄存器（RCR）----地址7102h,

18、2024年3月21日星期四,Bits 15–12 RFPn.Remote Frame Pending RegisterBits 11–8 RMLn.Receive Message Lost (for mailbox n).RMPn. Received Message PendingOPCn. Overwrite Protection Control,11.3 CAN控制寄存器,主控制寄存器（MCR）是用來控制CAN

19、總線核心模塊動(dòng)作的寄存器。主控制寄存器（MCR）-----地址7103h,,2024年3月21日星期四,11.3 CAN控制寄存器,Bit 13 SUSP. Action on emulator suspend. The value of the SUSP bit has no effect on the receive mailboxes.Bit 12 CCR. Change Configuration Request.Bit

20、11PDR. Power-Down Mode Request.Bit 10 DBO. Data Byte Order.Bit 9 WUBA. Wake Up on Bus Activity.Bit 9 CDR. Change Data Field Request.Bit 7 ABO. Auto Bus On.Bit 6 STM. Self-Test Mode.Bits 1–0 MBNR. Mailbox Number .,2

21、024年3月21日星期四,11.4.4 遠(yuǎn)程幀,遠(yuǎn)程幀和數(shù)據(jù)幀具有相同的形式，它也有標(biāo)準(zhǔn)信息幀和擴(kuò)展信息幀這兩種格式，遠(yuǎn)程幀中不含有數(shù)據(jù)區(qū)。 遠(yuǎn)程幀主要用于請(qǐng)求信息，當(dāng)節(jié)點(diǎn)A向節(jié)點(diǎn)B發(fā)送一個(gè)遠(yuǎn)程幀時(shí)，如果節(jié)點(diǎn)B中的遠(yuǎn)程幀信息和節(jié)點(diǎn)A有相同的標(biāo)識(shí)符，節(jié)點(diǎn)B將做出應(yīng)答，并發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀到總線上。1 發(fā)送遠(yuǎn)程幀 郵箱4、5及被配置為發(fā)送方式的郵箱2、3都可以做為遠(yuǎn)程幀的發(fā)送郵箱。 設(shè)置MSGCTRLn

22、寄存器的遠(yuǎn)程發(fā)送請(qǐng)求位為1，即RTR＝1。 設(shè)置TCR寄存器中的發(fā)送請(qǐng)求位TRS＝1。 遠(yuǎn)程幀被發(fā)送到CAN總線上。如果遠(yuǎn)程幀發(fā)送郵箱為2或?yàn)?時(shí)，則發(fā)送成功后，將不置位發(fā)送應(yīng)答位TAn和發(fā)送中斷標(biāo)志位MIFn，且TRSn自動(dòng)復(fù)位，這里n＝2，3。2 自動(dòng)應(yīng)答遠(yuǎn)程幀,2024年3月21日星期四,當(dāng)郵箱接收到遠(yuǎn)程幀時(shí)，將自動(dòng)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀做為應(yīng)答。 只有被配置為發(fā)送方式的郵箱2和郵箱3才有這個(gè)功能。