Регистры управления и состояния eCAN

 

Регистры eCAN, перечисленные в таблице 1, используются CPU для конфигурации и управления контроллером CAN при работе с сообщениями.

Таблица 1 – Регистры eCAN

 

Название регистра	Адреса eCAN-A	Адреса eCAN-B	Разрядность (х32)	Описание
CANME	0x6000	0x6200		Регистр разрешения Mailbox
CANMD	0x6002	0x6202		Регистр направления
CANTRS	0x6004	0x6204		Регистр установки запроса передачи
CANTRR	0x6006	0x6206		Регистр сброса запроса передачи
CANTA	0x6008	0x6208		Регистр подтверждения приема
CANAA	0x600A	0x620A		Регистр подтверждения передачи
CANRMP	0x600C	0x620C		Регистр ожидания принимаемого сообщения
CANRML	0x600E	0x620E		Регистр потери принятого сообщения
CANRFP	0x6010	0x6210		Регистр ожидания кадра удаленного запроса данных
CANGAM	0x6012	0x6212		Регистр маска глобального приема
CANMC	0x6014	0x6214		Регистр главного управления
CANBTS	0x6016	0x6216		Регистр конфигурации синхронизации
CANES	0x6018	0x6218		Регистр ошибок и состояния
CANTEC	0x601A	0x621A		Регистр счетчика ошибок передачи
CANREC	0x601C	0x621C		Регистр счетчика ошибок приема
CANGIF0	0x601E	0x621E		Регистр флага 0 глобальных прерываний
CANGIM	0x6020	0x6220		Регистр глобальной маски прерываний
CANGIF1	0x6022	0x6222		Регистр флага 1 глобальных прерываний
CANMIM	0x6024	0x6224		Регистр маски прерываний Mailbox
CANMIL	0x6026	0x6226		Регистр уровня прерываний Mailbox
CANOPC	0x6028	0x6228		Регистр управления защитой перезаписи
CANRIOS	0x602A	0x622A		Регистр управления входами eCAN
CANTIOS	0x602C	0x622C		Регистр управления выходами eCAN
CANTSC	0x602E	0x622E		Счетчик временной метки (reserved в режиме SCC)
CANTOC	0x6030	0x6230		Управление ограничением времени (reserved в режиме SCC)
CANTOS	0x6032	0x6232		Состояние ограничения времени (reserved в режиме SCC)

 

Работа с сообщениями

 

eCAN-модуль имеет 32 различных Mailbox, каждый из которых имеет свою индивидуальную приемную маску и может быть настроен на прием или передачу.

Сообщение Mailbox содержит:

- 29-разрядный идентификатор сообщения;

- регистр управления сообщением;

- до 8 байтов данных;

- 29-разрядная приемная маска;

- 32-разрядная временная метка;

- 32-разрядное значение ограничения времени.

Соответствующие биты регистров состояния и управления позволяют управлять сообщениями.

 

Mailbox

 

Mailbox – это область оперативной памяти, где сообщения CAN сохраняются после того, как они приняты, или прежде, чем они будут отправлены.

CPU может использовать области оперативной памяти Mailbox, не используемые для хранения сообщений, как обычную память.

Каждый Mailbox содержит:

1) Идентификатор сообщения:

- 29-разрядов для расширенного идентификатора;

- 11-разрядов для стандартного идентификатора;

2) Бит расширения идентификатора, IDE (MSGID,31);

3) Бит установки приемной маски, AME (MSGID,30);

4) Бит автоматического ответа, AAM (MSGID,29);

5) Уровень приоритетной передачи, TPL (MSGCTRL,12-8);

6) Бит удаленного запроса данных, RTR (MSGCTRL,4);

7) Код длины данных, DLC (MSGCTRL,3-0);

8) Поле данных до 8 байтов.

Каждый из Mailbox может работать в режиме одного из четырех типов сообщения (см. таблицу 2). Прием и передача сообщений необходимы для обмена данными между передающим узлом и многочисленными узлами-приемниками, тогда как сообщения запроса и подтверждения используются для поддержания взаимосвязи на шине.

 

Таблица 2 – Конфигурация сообщений

Виды сообщений	Регистр направления Mailbox (CANMD)	Бит установки режима автоматического ответа (AAM)	Бит установки запроса данных (RTR)
Передача сообщения
Прием сообщения
Сообщение-запрос
Сообщение-ответ

 

Таблица 3 показывает расположение байтов Mailbox eCAN-A в ОЗУ.

 

Таблица 3 – Расположение байтов Mailbox eCAN-A в ОЗУ

Mailbox	MSGID MIDL-MIDH	MSGCTRL MCF-Rsvd	MDL MDL_L-MDL_H	MDH MDH_L-MDH_H
	6100-6101h	6102-6103h	6104-6105h	6106-6107h
	6108-6109h	610A-610Bh	610C-610Dh	610E-610Fh
	6110-6111h	6112-6113h	6114-6115h	6116-6117h
	6118-6119h	611A-611Bh	611C-611Dh	611E-611Fh
	6120-6121h	6122-6123h	6124-6125h	6126-6127h
	6128-6129h	612A-612Bh	612C-612Dh	612E-612Fh
	6130-6131h	6132-6133h	6134-6135h	6136-6137h
	6138-6139h	613A-613Bh	613C-613Dh	613E-613Fh
	6140-6141h	6142-6143h	6144-6145h	6146-6147h
	6148-6149h	614A-614Bh	614C-614Dh	614E-614Fh
	6150-6151h	6152-6153h	6154-6155h	6156-6157h
	6158-6159h	615A-615Bh	615C-615Dh	615E-615Fh
	6160-6161h	6162-6163h	6164-6165h	6166-6167h
	6168-6169h	616A-616Bh	616C-616Dh	616E-616Fh
	6170-6171h	6172-6173h	6174-6175h	6176-6177h
	6178-6179h	617A-617Bh	617C-617Dh	617E-617Fh
	6180-6181h	6182-6183h	6184-6185h	6186-6187h
	6188-6189h	618A-618Bh	618C-618Dh	618E-618Fh
	6190-6191h	6192-6193h	6194-6195h	6196-6197h
	6198-6199h	619A-619Bh	619C-619Dh	619E-619Fh
	61AO-61A1h	61A2-61A3h	61A4-61A5h	61A6-61A7h
	61A8-61A9h	61AA-61ABh	61AC-61ADh	61AE-61AF
	61BO-61B1h	61B2-61B3h	61B4-61B5h	61B6-61B7h
	61B8-61B9h	61BA-61BBh	61BC-61BDh	61BE-61BFh
	61CO-61C1h	61C2-61C3h	61C4-61C5h	61C6-61C7h
	61C8-61C9h	61CA-61CBh	61CC-61CDh	61CE-61CFh
	61DO-61D1h	61D2-61D3h	61D4-61D5h	61D6-61D7h
	61D8-61D9h	61DA-61DBh	61DC-61DDh	61DE-61DF
	61EO-61E1h	61E2-61E3h	61E4-61E5h	61E6-61E7h
	61E8-61E9h	61EA-61EBh	61EC-61EDh	61EE-61EFh
	61FO-61F1h	61F2-61F3h	61F4-61F5h	61F6-61F7h
	61F8-61F9h	61FA-61FBh	61FC-61FDh	61FE-61FFh

 

Передача в Mailbox

 

CPU хранит данные, которые передаются в настроенный на передачу сообщения Mailbox. После присоединения к данным идентификатора посылается запрос в ОЗУ, был ли бит TRS установлен, разрешается ли работа Mailbox, при этом устанавливается бит передачи ME.n (n – номер Mailbox).

Если более одного Mailbox готовы к передаче и более чем один соответствующий бит TRS установлен, сообщения посылаются по очереди в порядке уменьшения, начиная с Mailbox с самым высоким приоритетом.

В режиме SCC приоритет передающего Mailbox зависит от номера Mailbox. Самый высокий номер Mailbox (=15) обладает самым высоким приоритетом передачи.

В eCAN приоритет передачи Mailbox зависит от состояния регистра управления сообщением (MSGCTRL) в поле TPL. Сначала передает Mailbox с самым высоким значением поля TPL. Только когда два Mailbox имеют одинаковые значения TPL-полей, сначала передает Mailbox с высшим номером.

Если во время передачи будет допущена ошибка из-за потери арбитража или другая ошибка, то передача сообщения будет произведена вновь. Перед повтором передачи CAN-модуль проверяет, нет ли запросов от других узлов, и затем разрешает передачу Mailbox с самым высоким приоритетом.

 

Прием в Mailbox

 

Идентификатор каждого принятого сообщения сравнивается с идентификатором, содержащимся на каждом Mailbox, используя маску. Когда обнаружено совпадение, полученный идентификатор, биты управления и байты данных записываются на определенный ОЗУ адрес. В то же время формируется бит ожидания приема сообщения RMP[n] (RMP.31-0), устанавливается и происходит прерывание, если оно разрешено. Если сообщение идентификатора не произошло, то сообщение не сохраняется [5].

При приеме сообщения контроллер сообщения начинает искать соответствующий идентификатор в Mailbox, начиная с самого высокого номера. Mailbox 15 в SCC-режиме имеет самый высокий номер и, следовательно, высший приоритет. Mailbox 31 имеет самый высокий номер при выключенном режиме SCC и имеет наивысший приоритет в eCAN-модуле.

Регистр RMP[n] (RMP.31-0) должен быть сброшен CPU после чтения данных. Если принимается второе сообщение для одного Mailbox и бит ожидания приема сообщения уже установлен, то устанавливается бит RML[n] (RML.31-0) и сообщение задерживается. Хранимое сообщение записывается поверх с новыми данными, если сброшен бит защиты наложения записи OPC[n] (OPC.31-0), иначе проверяется следующий Mailbox.

Если Mailbox настроен на прием и бит RTR установлен для этого, Mailbox может передать кадр удаленного запроса данных. Как только запрос передан, бит TRS Mailbox eCAN сбрасывается.