1、飞思卡尔MSCAN模块研究与编程 宋成儒 杜磊 1 CAN总线是当前汽车高速网络系统的主要应用标准； CAN总线最初是专门为解决乘用车的串行通信而研制的； CAN总线的最大通信速率可达1Mb/s，CAN系统内两个任意节点之 间的最大传输距离与位速率有关，1M/s时最大传输距离为40m； CAN总线具有较强错误检测能力，通过监视、循环冗余校验、为填充 和报文格式检查，使得未检测出的出错概率小于4.7e-11； 总线访问采用基于优先权的多主方式，利用接收滤波实现多点传送； CANCANCANCAN总线回顾总线回顾总线回顾总线回顾 2 CANCANCANCAN总线系统总线系统总线系统总线系统 3 M
2、SCAN又称飞思卡尔控制器局域网，是符合BOSCH 公司所定义的CAN2.0A和CAN2.0B协议的CAN总线通信控 制器，是当前汽车控制器中最流行的CAN控制器架构。 MSCANMSCANMSCANMSCAN 4 实现CAN协议2.0A/2.0B版； 标准和扩展数据帧； 0-8字节数据长度； 高达1Mb/s的可编程比特率； 支持远程帧； 5个具有FIFO存储机制的接收缓冲区； 三个具有使用“本地优先”概念的内部优先顺序的发送缓冲区； 集成低通滤波器的可编程唤醒功能； 可编程环回模式支持自测操作； 可编程监听模式用于CAN总线监控； 内部计时器提供给接收和发送的报文的时间标签； 三种低功耗模式
3、：睡眠、关机和MSCAN使能 配置寄存器的全局初始化 MSCAN MSCAN MSCAN MSCAN 模块特性模块特性模块特性模块特性 5 MSCAN MSCAN MSCAN MSCAN 模块相关寄存器模块相关寄存器模块相关寄存器模块相关寄存器 6 MSCAN MSCAN MSCAN MSCAN 模块寄存器地址模块寄存器地址模块寄存器地址模块寄存器地址 7 MSCAN MSCAN MSCAN MSCAN 总线时序总线时序总线时序总线时序 （在一个（在一个（在一个（在一个bit timebit timebit timebit time中中中中） Sync_Seg：使总线上的各节点同步 ； Pro
4、p_Seg：对出现在网络内部的物 理延迟时间（信号在总线上的传播时 间和节点内部的延迟时间）进行补偿 ； Phase_Seg1、Phase_Seg2：补偿 跳变沿的相位误差。 采样点读取总线电平并将其转化为对 应位值。 8 同步跳转宽度：要实现CAN总线上的数据传输重新同步， 一个位可以缩短或延长的时间份额的最大值。 根据总线波特率、采样点时间、总时间份额、同步跳变宽 度可确定MSCAN的时间参数。 MSCAN MSCAN MSCAN MSCAN 时序时序时序时序寄存器、总线时序寄存器寄存器、总线时序寄存器寄存器、总线时序寄存器寄存器、总线时序寄存器 9 MSCAN MSCAN MSCAN M
5、SCAN 时序时序时序时序寄存器、总线时序寄存器寄存器、总线时序寄存器寄存器、总线时序寄存器寄存器、总线时序寄存器 例：MCU外部晶振16MHz，CAN总线波特率125kb/s，总时间份额 16，同步跳变宽度4，MSCAN在位时间75%处采样一个样本。 SYNC_SEG = 1 总时间份额 = 16 = SYNC_SEG + Time Segment 1 + Time Segment 2 (SYNC_SEG + Time Segment ) / 总时间份额 = 75% 同步跳转宽度 = 4 根据公式求出Prescale rvalue = 16MHz/(1+11+4)/(125kHz) = 8
6、综上 TSEG1 = 10，TSEG2 = 3，SJW = 3，BRP = 7。 10 MSCAN MSCAN MSCAN MSCAN 时序时序时序时序寄存器、总线时序寄存器寄存器、总线时序寄存器寄存器、总线时序寄存器寄存器、总线时序寄存器 TSEG1 = 10，TSEG2 = 3，SJW = 3，BRP = 7 两寄存器值分别为0 xC7，0 x3A 11 MSCAN MSCAN MSCAN MSCAN 报文存储模式报文存储模式报文存储模式报文存储模式 12 MSCAN MSCAN MSCAN MSCAN 报文存储模式（标准）报文存储模式（标准）报文存储模式（标准）报文存储模式（标准） 13
7、 MSCAN MSCAN MSCAN MSCAN 报文存储模式（扩展）报文存储模式（扩展）报文存储模式（扩展）报文存储模式（扩展） 14 MSCAN MSCAN MSCAN MSCAN 初始化初始化初始化初始化 START mscan已运行 ？ 确保MSCAN没有任何等待发送队列 置CANCTl0_SLPRQ=1，等待CANCTl0_SLPAK=1 设置CANCTL1寄存器 设置波特率寄存器CANBTR0和CANBTR1 设置报文滤波寄存器CANIDAC，CANIDAR和CANIDMR 清除CANCTL0_INITRQ，等待CANCTL1_INITAK=0 若先前已进入睡眠模式，则清除CANC
8、TL0_SLPRQ，并等待CANCTL1_SLPAK=0 设置 CANCTL0寄存器和中断寄存器CANTIER，CANRIER 置CANCTl0_INITRQ=1，等待CANCTl0_SLPAK=1 END N Y 15 MSCAN MSCAN MSCAN MSCAN 发送发送发送发送 START 是否有空闲的发送缓冲区 通过设置CANTBSEL寄存器以选择该空闲缓冲区 向缓冲区写入ID、DLC和数据等 设置该缓冲区的优先级 置发送标志位，启动发送 END N Y 16 MSCAN MSCAN MSCAN MSCAN 接收接收接收接收 START CANRFLG_RXF = 1? 读取ID 读取DLC等信息 为数据域？ 读取数据段 END N Y CANRFLG_RXF = 1 17 MSCAN MSCAN MSCAN MSCAN 状态机状态机状态机状态机 18 THXTHXTHXTHX 19
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