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一:XMC4800简介
CPUfrequency
FlashRAM
CachePOSIFCCU4(4ch)CCU8(8ch)ADC12-Bit
Delta/SigmaDemodulatorDAC
EthernetMAC/EtherCATMACUSB
USIC
CAN
144MHZ
512KB
6KB
2x4x2x
4x
4x
2x
2x/1x
FSOTG
6X
6x
英飞凌XMC4800属于XMC4000系列中的一个子型号,时英飞凌公司基于Cotex-M4内核开发的集成片上EtherCAT〔用于掌握和自动化技术的以太网〕节点的全32位微掌握器。其局部参数如下表:
二:MuLtiCAN模块介绍
MuLtiCAN模块简述:
XMC4800的MuLtiCAN模块包含6个可独立运行的符合ISO11898和SAEJ1939
的CAN节点,每个节点都支持通过网关或远程帧模式交换数据。MultiCAN模块
有自己的消息对象列表,这些列表可以组成FIFO方式缓存报文,也可以用作网
关模式。报文的处理流程如以下图所示。
供给256个“消息对象”用于接收和处理CAN报文,这256个消息对象可以自由安排给任何一个节点使用,一个消息对象只能映射到一个CAN节点。每个节点都
我们使用一种快递模型来理解MuLtiCAN的工作模式。假定MCU为一个区域
的承包人,那么他需要将自己承包的区域划分为不同的局部由不同的加盟店来完成该区域的工作,划分区域其实就是安排加盟店〔CAN-NODE〕,每一个加盟店在收到物流网络上的包裹〔报文〕之后需要人工进展筛选〔MessageObjects〕打算那些包裹〔报文〕需要处理,接收需要处理的,丢弃不需要处理的。每个加盟店可以由区域承包人〔MCU〕安排需要多少工人〔MessageObjects〕,每个工人〔MessageObjects〕可以接收的包裹〔报文〕的地址范围。对于大规模的包裹〔报文〕的处理还可以安排多个〔MessageObjects〕组成流水线〔FIFO〕形式处理,以满足客户需要大规模投递需要。
所以我们需要使用MuLtiCAN模块实现CAN总线通信功能需要完成以下内容:
初始化CAN-NODE
初始化MessageObject〔接收/发送滤波〕
为CAN-NODE安排可用的MessageObject〔List〕
使能物理引脚,翻开中断
MuLtiCAN模块主要存放器简述:
GlobalModuleRegisters
ModuleIdentificationRegister 〔模块识别存放器〕〔ID〕
作用:CAN节点的消息对象列表安排与治理面板。
MOD_NUMBER〔32-16〕:模块的识别名MOD_TYPE(15-8):模块类型
MOD_REV(0-7):模块的版本号
这是一个只读存放器,不需要做任何配置。
PANCTR(PanaelControlRegisiter 面板掌握存放器)
作用:消息对象列表安排掌握面板,负责每个消息对象列表的消息对象治理,包括静态\动态插入和删除消息对象。
PANAR2〔31-24〕,PANAR1〔23-16〕,0〔15-10〕,RBUSY〔9〕,BUSY〔8〕,PANCMD
〔7-0〕
PANCMD和PANAR1、PANAR2组成组合命令完成不同的任务,RBUSY和BUSY为忙标志。PANCMD和PANAR1、PANAR2组成命令内容如下。
PANCMDPANAR2 PANAR1 功 能
- - NOOperation
Bit7:ERR - 列表初始化,复位全部报文,解除全部已安排的报文对
象。初始化时CAN节点〔0-5〕必需职位INIT和CCE。ERR:0,初始化成功;1,并非全部节点的INIT和CCE被置位取消初始化。MUltican模块复位时会自动执行初始化指令
列表指针 报文对象编号 将PANAR1给出的报文对象安排到PANAR2给出的列表的
末尾,也可以取消对PANAR1给出的报文对象的安排,PANAR2=0即可。
列表指针
Result:Bit7:ERR
结果报文对象编号
将未安排报文对象列表中的第一个报文对象安排给PANAR2指定的报文对象列表〔添加到该列表最终〕被安排的报文对象编号返回到PANAR1.
Result:
ERR:0,成功
1,失败,未安排的报文对象列表为空〔全部报文
对象都已经安排完毕?〕
目标对象编号 源对象编号 将PANAR1给定的源对象从其所属的对象列表中移除并插
入到PANAR2所给定的目标对象所属的对象列表中,它插
入到目标对象的前面。
目标对象编号
Result:
Bit7:ERR
Result:
被插入的报文对象编号
将未安排报文对象列表中的第一个报文对象插入到给定目标对象编号的前面,返回被插入的报文对象编号给PANAR1.
Result:
ERR:0,成功
1,失败,未安排的报文对象列表为空〔全部报文
对象都已经安排完毕?〕
目标对象编号 源对象编号 将PANAR1给定的源对象从其所属的对象列表中移除并插
入到PANAR2所给定的目标对象所属的对象列表中,它插
入到目标对象的后面。
目标对象编号
Result:
Bit7:ERR
Result:
被插入的报文对象编号
将未安排报文对象列表中的第一个报文对象插入到给定目标对象编号的后面,返回被插入的报文对象编号给PANAR1.
Result:
ERR:0,成功
1,失败,未安排的报文对象列表为空〔全部报文
对象都已经安排完毕?〕
08-FF
-
-
-
MCR〔ModuleControlRegister〕模块掌握存放器
作用:时钟选择和报文挂起选择
CLKSEL(3-0-rw) 0000没有时钟可供给
0001fPERIPH
0010fOHP
0100不允许
1000hardwiredto0
0(8-rw) Written0
MPSEL(15-12-rw) 在报文接收/发送之后,位域MPSEL可用于计算报文挂起位置,由位域RXINP、TXINP和MPN(报文挂起编号)共同选择。-具体描述参见用户手册
0〔31-16〕,MPSEL〔15-12-rw〕,0〔11-9〕,0〔8-rw〕,0〔7-4〕,CLKSEL〔3-0-rw〕
MITR(ModuleInterruptTriggerRegister) 中断触发存放器
0(31-16),IT(15-0-W)
IT(15-0-W)
在对应的位写1(n)可以在INT_O[n]中断输出线上产生中断,写
0无影响。
作用:触发中断
ListPointerandListRegister(列表指针和列表存放器)
作用:描述消息对象列表指针,消息对象列表大小,对象列表包含的消息对象等内容。有七个消息对象列表,消息对象列表0包含全部未安排到消息对象列表的消息对象,消息对象列表〔1-6〕分别映射到CAN-NODE〔0-5〕。
LIST0LIST〔1-15〕
LISTRegisterN
EMPTY
SIZE
ENDBEGIN
列表不为空〔列表内至少有一个报文对象〕
列表为空〔列表未安排报文对象〕
列表中元素个数-1〔即从0开头计数〕
为0时表示列表为空
指向列表最终一个报文对象
指向列表第一个报文对象
0〔31-25〕,EMPTY〔24-rh〕,SIZE〔23-16〕,END〔15-8-rh〕,BEGIN〔7-0-rh〕
报文通知存放器〔集〕MSPNDk
当报文对象因报文发送/接收操作而产生一个中断恳求时,该恳求将被送至报文对象的位域TXINP或RXINP所选择的中断输出线上。由于报文对象个数多于中断输出线个数,因此通常一个中断程序可处理来自多个报文对象的恳求。因此,MultiCAN模块实现
了一个优先级选择机制,在报文对象集合中选择具有最高优先级的报文对象。报文挂起存放器包含挂起的中断恳求。
MSPNDk(k=0-7)〔MessagePendingRegisterk〕MPN〔31-0〕
当一个报文对象中断产生,MSPND中的某一位会被置位〔由IPR存放器的MPN域打算〕存放器选择n由MPN最高位给出。对应的位上写1可以清零。
每个消息挂起存放器都有一个与之关联的消息索引存放器MSIDk。消息索引存放器显示处于待处理位组中最低位置的有效位〔置位〕。
INDEX〔5-0〕
INDEX的值由具有以下特性MSPNDk挂起位的位i给出:
[i]&IM[i]=1
=0或者MSPNDk[i-1:0]&IM[i-1:0]=0
假设MSPNDk中没有满足上述条件的位,那么
INDEX被读为100000B。
因而,INDEX给出MSPNDk中的第一个挂起位的位置,只考虑那些被报文指针屏蔽存放器选中的
位。
MSIDK(k=0-7)〔MessageIndexRegisterk〕0〔31-6〕,INDEX〔5-0〕
MSIMASK〔MessageIndexMaskRegister〕IM〔31-0〕
只有在IM中设置了相应索引掩码位,MSPNDk中的那些位才有助于计算消息索引。
〔掩码?掌握开关?〕
CANNodeRegisters〔CAN节点存放器〕
CAN节点存放器内置于MultiCAN+模块的每个CAN节点。包含节点掌握直接相关的信息。
NodexControlRegisterCAN_NCRx(x=0-5)
0〔31-8〕,CALM〔7〕,CCE〔6〕,TXDIS〔5〕,CANDIS〔4〕,ALIE〔3〕,LECIE〔2〕,TRIE〔1〕,INIT〔0〕
INIT〔0-rw〕 0:复位INIT用于使能该节点,使其可参与CAN通信。
假设CAN节点处于总线关闭状态,那么连续进展总线关闭的恢复操作〔该操作不依靠于INIT位〕。总线关闭恢复序列完毕时,允许该节点参与CAN通信。假设CAN节点不处于总线关闭状态,在允许该节点参与CAN通信之前,必需要检测到11个连续的隐性位.
1:关闭节点,制止参与通讯。取消任何正在传送的帧。假设该节点处于总线关闭状态则连续运行总线关闭恢复序列。
TRIE〔1-rw〕
传输中断使能,运行在CAN报文发送或接收成功之后产生中断0:不允许产生传输中断
1:允许产生传输中断
通过CAN节点中断指针存放器中的TRINP选择中断输出线
LECIE〔2-rw〕 允许当每一次硬件刷NSRX存放器的LEC位〔LEC>0,CAN协议错误〕时产生中断。
0:制止中断
1:允许中断
〔3-rw〕 警告中断使能
0:制止中断
1:允许中断
以下大事会产生中断
NSRX〔CAN节点状态存放器〕的位BOFF发送转变NSRX〔CAN节点状态存放器〕的位EWRN发送转变
列表长度错误,该错误也置位NSRX〔CAN节点状态存放器〕中的位LLE列表对象错误,该错误也置位NSRX〔CAN节点状态存放器〕
CANDIS〔4-rw〕置位将制止该CAN节点。首先CAN节点始终等待,直到总线空闲或总线关闭撞他,然后INIT自动置位,假设ALIE被置位那么产生一个警报中断。
TXDIS〔5-rw〕置位,在总线空闲时制止CAN节点发送消息?用途?
CCE〔6-rw〕0:位时序存放器,端口掌握存放器和错误计数器存放器只能被读取,无视全部试图修改这些寄
存器的操作。1:位时序存放器,端口掌握存放器和错误计数器存放器可读也可写
CALM〔7-rw〕 CAN分析模式
置位该位,那么CAN节点工作在分析模式。这就意味着可以接收报文,但不能发送报文。帧接收操作之后不向CAN总线发送应答。有效错误标志以隐性而不是显性发送。发送线连续保持为隐性(1)电平。只有当位INIT置位时,才能对位CALM写入
CAN_NSRx(x=0-5) 〔CAN节点状态存放器〕
LEC(2-0-rwh)
最近的错误代码
000:无错误
001:填充错误,接收到的报文中消灭了连续极性一样的5个位
010:格式错误
011:应答错误
100:位1错误,在报文发送过程中,CAN节点试着在仲裁域和应答时隙之外发送隐性电平〔1〕,但是监测到的总线值为显性。
101:位0错误,该编码指示两种不同状况:
在报文发送过程中〔或者应答位,有效错误标志,过载标志〕,CAN节点试着发送显性电平〔0〕,但监测到的总线值是隐性。
总线关闭恢复期间,每次监测到11个连续的隐性位,将置位该编
码。CPU可以用这个编码指示总线 被连续扰乱。
110:CRC错误
111:CPU向LEC写:
0(31-0),LOE(9),LLE(8),BOFF(7),EWRN(6),ALERT(5),RXOK(4),TXOK(3),LEC(2-0)
TXOK(3-rwh)
RXOK(4-rwh)
ALERT(5-rwh)
EWRN(6-rwh)
BOFF(7-rwh)LLE(8-rwh)
LOE(9-rwh)
无论何时CPU向LEC写111B,LEC被设置为111B;无论何时CPU
向LEC写其它值,实际写入值被无视。
0:从最近一次该标志被复位开头,无成功的发送操作
1:已经成功发送了一个报文
TXOK必需由软件复位〔写0〕,写1无任何影响。
0:从最近一次该标志被复位开头,无成功的接收操作
1:已经成功接收了一个报文
RXOK必需由软件复位〔写0〕,写1无任何影响。消灭以下大事之一将置位ALERT〔假设ALIE被置
位,这些大事也会触发报警中断〕:
CAN节点状态存放器中的位BOFF转变
CAN节点状态存放器中的位EWRN转变
列表长度错误,该错误也置位CAN节点状态存放器中的位LLE
列表对象错误,该错误也置位CAN节点状态
存放器中的位LOE
MultiCAN模块已经置位INIT
ALERT必需由软件复位〔写0〕,写1无影响。错误警告状态
0B没有超过警告界限。
1B错误计数器REC或TEC到达警告界限EWRNLVL。错误计数器到达警告界限〔如何处理〕?
0:CAN掌握器不属于关闭状态
1:CAN掌握器属于关闭状态列表长度错误
0:从最近一次该标志被清零开头,没有消灭列表长度错误。
1:报文验收滤波过程中,检测到列表长度错误,属于这个CAN节点的列表中的元素个数和列表终止指针给出的列表大小〔SIZE〕不同。
LLE必需由软件复位〔写0〕,写1无任何影响
列表对象错误
0B从最近一次该标志被清零开头,没有消灭列表对象错误。
1B报文验收滤波过程中,检测到一个列表对象错误。已经检测到带有错误列表指针〔报文对象掌握存放器中的〕的报文对象。
LOE必需由软件复位〔写0〕,写1无任何影响。
CAN_NIPRx(x=0-5)
NodexInterruptPointerRegister节点中断指针存放器
ALINP(3-0-rw)
警报节点指针
选择CAN节点〔0-7〕告警中断的中断输出线INT_Om(m=0-7)0000:选择INT_O0
0001:选择INT_O1
……
1111:选择INT_O15
0〔31-16〕,CFCINP〔15-12〕,TRINP〔11-8〕,LECINP〔7-4〕,ALINP〔3-0〕
LECINP(7-4-rw) 最近一次警告节点指针
选择CAN节点〔0-7〕最近一次警告的中断输出线INT_Om(m=0-7)0000:选择INT_O0
0001:选择INT_O1
……
1111:选择INT_O15
TRINP(11-8-rw) 最近一次传输成功中断节点指针
选择CAN节点〔0-7〕最近一次传输成功的中断输出线INT_Om(m=0-7)0000:选择INT_O0
0001:选择INT_O1
……
1111:选择INT_O15
CFCINP(15-12-rw) 帧计数器中断节点指针
假设由CFCIE=1使能,由CFCINP选择用来指出“帧计数器溢出中断恳求”的中断输出线INT_Om〔m=0-15〕编号。
NodexPortControlRegister CAN_NPCRx(x=0-5)
节点端口掌握存放器:
0〔31-9〕,LBM〔8〕,0〔7-3〕,RXSEL〔2-0〕
RXSEL〔2-0-rw〕LBM〔8-rw〕
只能从8条输入线中选择其中一条
0:制止环回模式
1:使能环回模式,消息只在内部节点之间传递
NodexBitTimingRegister CAN_NBTRx(x=0-5)
节点位时序存放器
0〔31-16〕,DIV8〔15〕,TSEG2〔14-12〕,TSEG1〔11-8〕,SJW〔7-6〕,BRP〔5-0〕
BRP〔5-0-rw〕 波特率预分频
假设DIV8=0,一个时间单元等于〔BRP+1〕个时钟周期。
假设DIV8=1,一个时间单元等于8×〔BRP+1〕个时钟周期。
SJW〔7-6-rw〕
〔重〕同步跳动宽度
可用于重同步的时间为〔SJW+1〕个时间单元
TSEG1〔11-8-rw〕 采样点前的时间段
由用户定义的同步段完毕和采样点之间的额定时间为〔TSEG1+1〕个时间单元。它包括传播段〔将信号传播延迟考虑在内〕。重同步操作可将该时间段拉长。TSEG1的有效值在2到15之间。
TSEG2〔14-12-rw〕采样点后的时间段
由用户定义的采样点和下一个同步段开头之间的额定时间为〔TSEG2+1〕个时间单元。重同步操作可将该时间段缩短。TSEG2的有效值在1到7之间。
DIV8〔15-rw〕 预分频时钟8分频
0B一个时间单元持续〔BRP+1〕个时钟周期
1B一个时间单元持续8×〔BRP+1〕个时钟周期
NodexErrorCounterRegister CAN_NECNTx(x=0-5)
节点错误存放器
REC(7-0-rw) 接收错误值存放器,接收错误计数TEC(15-8-rw) 发送错误值存放器,发送错误计数EWRNLVL(23-16-rw) 错误警告级别〔默认为96〕LETD(24-rh) 最近一次错误方向:
0:最近一次错误是接收错误
1:最近一次错误是发送错误LEINC〔25-rh〕 错误计数器增量
0:最终一次错误导致错误计数器增量为1
1:最终一次错误导致错误计数器增量为8
0〔31-26〕,LEINC〔25〕,LETD〔24〕,EWRNLVL〔23-16〕,TEC〔15-8〕,REC〔7-0〕
NodexFrameCounterRegister CAN_NFCRx(x=0-5)
节点帧计数存放器
0〔31-24〕,CFCOV〔23〕,CFCIE〔22〕,0〔21〕,CFMOD〔20-19〕,CFSEL〔18-16〕,CFC〔15-0〕
CFC〔15-0-rwh〕 在帧计数模式〔CFMOD=00B〕中,该位域包含帧计数值。
在时间标记模式〔CFMOD=01B〕中,该位域包含捕获的位时间计数值,在帧开头时捕获。
在全部位定时分析模式1〕〔CFMOD=10B〕中,CFC始终显示fCLC时钟周期数〔测量结果〕:CFC值为34
在测量模式下,CFSEL=000B表示在接收输入的最近两个主要边沿之间已经过了35fCLC时钟周期。
在错误计数模式〔CFMOD=11B〕中,该位域包含接收到的错误帧总数或节点检测到的错误。
CFSEL〔18-16-rw〕 CAN帧数选择
该位选择所选帧计数模式的帧计数器的功能。帧计数模式:
位0
假设CFSEL的位0被置位,则每次在CAN总线上接收到外部帧〔即,与消息对象不匹配的帧〕时,CFC递增。
位1
假设CFSEL的位1置位,则每次在CAN总线上接收到与消息对象匹配的帧时,CFC就会增加。
位2
假设CFSEL的位2置位,则每次节点已经成功发送帧时,CFC都会增加。时间戳模式帧计数器在的位时间开头时递增〔内部〕。该值在帧的SOF位中被采样。采样值在CFC字段中可见。
位定时模式:
假设设置了CFCIE,则通过CFC更生成中断恳求节点〔x其中x是CAN
节点号〕。
错误计数模式:
当接收到错误帧或节点检测到错误时,帧计数器递增