F60-67 (1041605), страница 41
Текст из файла (страница 41)
CAN-контроллер состоит из CAN-ядра, ОЗУ сообщений (отдельного от ОЗУ CIP-51),конечного автомата обработки сообщений и регистров управления. Silicon Labs CAN-контроллер представляетсобой контроллер протокола и не имеет драйверов физического уровня (т.е. приемопередатчиков). На рис. 19.2приведен пример типичной конфигурации шины CAN.Silicon Labs CAN-контроллер обеспечивает последовательный обмен данными со скоростью до1Мбит/сек., хотя эта скорость может быть ограничена физической средой, выбранной для передачи данных пошине CAN.
СAN-процессор имеет 32 буфера сообщений, которые могут быть настроены для передачи илиприема данных. Поступающие данные, буферы сообщений и их маски идентификаторов сохраняются в ОЗУсообщений CAN-контроллера. Все функции протокола, связанные с передачей данных и фильтрациейпоступающих сообщений, выполняются CAN-контроллером, а не ядром CIP-51. Это обеспечиваетминимальную нагрузку на процессор при осуществлении взаимодействия по протоколу CAN. CIP-51настраивает CAN-контроллер, принимает полученные данные и выдает данные для передачи с помощьюрегистров специального назначения (SFR). Частота тактирования CAN-контроллера (fSYS, или CAN_CLK вC_CAN User’s Guide) равна тактовой частоте CIP-51 (SYSCLK).225Ред.
1.2C8051F060/1/2/3/4/5/6/7Рисунок 19.1. Структурная схема контроллера CAN.CANTXC8051F060/1/2/3CANRXCAN контроллерTXRXCAN_CLKBRPпредделительЯдроCAN(fsys)SYSCLKCIP-51MCUОЗУ сообщений(32 буфера сообщений)РЕГИСТРЫОбработчик прерыванийSFR'sПрерываниеРисунок 19.2. Типичная конфигурация шины CAN.C8051F04xCANTXCANRXCANприемопередатчикРазвязка/Буфер (при необходимости)Устройство,поддерживающеепротокол CANУстройство,поддерживающеепротокол CANCANCANприемопередатчикприемопередатчикРазвязка/Буфер (при необходимости)Развязка/Буфер (при необходимости)CAN_HRRCAN_LРед. 1.2226C8051F060/1/2/3/4/5/6/719.1.
Функционирование контроллера CAN.CAN-контроллер, реализованный в МК C8051F060/1/2/3, представляет собой полнофункциональныйBosch CAN модуль и полностью соответствует спецификации CAN 2.0B.Функционирование и использование CAN-контроллера подробно описано в руководстве пользователяBosch CAN User’s Guide, которое следует использовать при настройке и использовании CAN-контроллера. Вданном Datasheet фирмы Silicon Labs описывается, как обеспечить доступ к CAN-контроллеру.Обращение к регистру управления CAN (CAN0CN), регистру тестирования CAN (CAN0TST) ирегистру состояния CAN (CAN0STA) CAN-контроллера возможно в режимах прямой или косвенной адресациис помощью регистров специального назначения (SFR) CIP-51.
Все другие CAN-регистры должны адресоватьсяс помощью метода косвенной индексации, описанного в разделе “Использование регистров CAN0ADR,CAN0DATH и CAN0DATL для доступа к CAN-регистрам”.227Ред. 1.2C8051F060/1/2/3/4/5/6/719.2. Регистры CAN.Регистры CAN классифицируются следующим образом:1. Регистры протокола CAN-контроллера: регистр управления CAN, регистр прерывания, регистрконтроля ошибок, регистр состояния шины, регистр тестирования.2. Интерфейсные регистры буферов сообщений: Используются для настройки 32 буферов сообщений,для передачи данных в буферы сообщений и приема данных из них.
Процессорное ядро CIP-51обращается к ОЗУ сообщений CAN посредством интерфейсных регистров буферов сообщений.При записи номера буфера сообщения в регистр запроса команды IF1 или IF2 содержимоесоответствующих интерфейсных регистров (IF1 или IF2) будет передано в буфер сообщений,находящийся в ОЗУ CAN, или получено из него.3. Регистры обработчика сообщений: Эти регистры доступны только для чтения. Они используютсяядром CIP-51 для получения информации о буферах сообщений (флаги MSGVLD, ожиданиезапроса передачи, флаги поступления новых данных) и об отложенных прерываниях (который избуферов сообщений вызвал прерывание или условие возникновения прерывания).4.
Регистры специального назначения (SFR) ядра CIP-51: Пять регистров, расположенные в памятиCIP-51, обеспечивают прямой доступ к некоторым регистрам протокола CAN-контроллера ииндексный косвенный доступ ко всем регистрам CAN.19.2.1. Регистры протокола CAN-контроллераРегистры протокола CAN-контроллера используются для настройки CAN-контроллера, обслуживанияпрерываний, слежения за состоянием шины и перевода контроллера в тестовые режимы работы. Доступ крегистрам протокола CAN-контроллера осуществляется через SFR регистры CIP-51 с помощью индексногометода. К некоторым регистрам протокола CAN-контроллера можно обращаться непосредственно путемадресации SFR регистров в памяти CIP-51.К регистрам протокола CAN-контроллера относятся: регистр управления CAN (CAN0CN), регистрсостояния CAN (CAN0STA), регистр тестирования CAN (CAN0TST), регистр счетчика ошибок, регистр BTR идополнительный регистр BRP (регистр предварительного делителя скорости передачи данных).
К регистрамCAN0CN, CAN0STA и CAN0TST можно обращаться через SFR регистры CIP-51. Доступ ко всем другимрегистрам осуществляется косвенно через регистры CAN0ADR, CAN0DATH и CAN0DATL с помощью методаиндексной адресации CAN.Информация о функционировании регистров управления протоколом CAN и их использованииприведена в руководстве пользователя Bosch CAN User’s Guide.19.2.2. Интерфейсные регистры буферов сообщенийИмеется два набора интерфейсных регистров буферов сообщений. Они используются для настройки 32буферов сообщений, которые передают данные в шину CAN и принимают данные из нее.
Буферы сообщенийможно настроить для передачи или приема данных, им можно назначить идентификаторы сообщений,используемые для приемной фильтрации всеми узлами CAN-сети.Буферы сообщений хранятся в ОЗУ сообщений. Доступ к ним и их настройка осуществляются спомощью интерфейсных регистров буферов сообщений. Эти регистры доступны через регистры CIP-51CAN0ADR и CAN0DAT с помощью метода косвенной индексной адресации.Информация о функционировании интерфейсных регистров буферов сообщений и ихиспользовании приведена в руководстве пользователя Bosch CAN User’s Guide.19.2.3.
Регистры обработчика сообщенийРегистры обработчика сообщений доступны только для чтения. Их флаги можно прочитать с помощьюиндексного метода доступа через регистры CAN0ADR, CAN0DATH и CAN0DATL. Регистры обработчикасообщений предоставляют информацию о прерываниях, ошибках, запросах передачи/приема и об обновленииданных.Информация о функционировании регистров обработчика сообщений и их использованииприведена в руководстве пользователя Bosch CAN User’s Guide.Ред. 1.2228C8051F060/1/2/3/4/5/6/719.2.4. Регистры специального назначения CIP-51Периферийные модули МК C8051F060/1/2/3 настраиваются и управляются с помощью регистровспециального назначения (SFR регистров). К большинству регистров CAN-контроллера нельзя обращатьсянепосредственно через SFR регистры.
Три регистра CAN-контроллера доступны непосредственно через SFRрегистры. Доступ ко всем другим регистрам CAN-контроллера осуществляется косвенно с помощью трех SFRрегистров CIP-51: регистры данных CAN (CAN0DATH и CAN0DATL) и регистр адреса CAN (CAN0ADR).Таким образом, существует всего пять CAN-регистров, используемых для настройки и запуска CANконтроллера.19.2.5. Использование регистров CAN0ADR, CAN0DATH и CAN0DATL для доступак CAN-регистрамКаждый регистр CAN-контроллера имеет индексный номер (см. табл. 19.1). Размер адресногопространства CAN-регистров составляет 128 слов (256 байт).
CAN-регистр доступен через регистры данныхCAN (CAN0DATH и CAN0DATL) тогда, когда индексный номер CAN-регистра помещен в регистр адреса CAN(CAN0ADR). Например, если требуется загрузить в регистр BTR новое значение, необходимо в регистрCAN0ADR записать значение 0х03. После этого доступ к младшему байту регистра BTR осуществляется черезрегистр CAN0DATL, а к старшему – через регистр CAN0DATH. Регистр CAN0DATL доступен в побитномрежиме адресации. Чтобы загрузить значение 0х2304 в регистр BTR, необходимо:CAN0ADR = 0х03;// Загрузить индекс регистра BTR (см.
табл. 19.1)CAN0DATH = 0х23;// Загрузить старший байт значения в старший байт регистра данныхCAN0DATL = 0х04;// Загрузить младший байт значения в младший байт регистра данныхПримечание: Доступ к регистрам CAN0CN, CAN0STA и CAN0TST можно осуществлять как спомощью индексного метода, так и непосредственно через SFR регистры CIP-51. CAN0CN расположен поадресу 0xF8/SFR страница 1 (рис. 19.6), CAN0TST расположен по адресу 0xDB/SFR страница 1 (рис. 19.7),CAN0STA расположен по адресу 0xC0/SFR страница 1 (рис. 19.8).19.2.6. Функция автоинкремента CAN0ADRВ целях облегчения программирования буферов сообщений регистр CAN0ADR наделен возможностьюавтоинкремента своего содержимого для индексов из диапазонов 0х08…0х12 (интерфейсные регистры 1) и0х20…0х2А (интерфейсные регистры 2). Если регистр CAN0ADR содержит индекс из этих диапазонов, то причтении/записи регистра CAN0DATL произойдет автоинкремент содержимого регистра CAN0ADR на 1,после чего он будет указывать на 16-разрядное слово следующего CAN-регистра.
Это ускоряетпрограммирование часто изменяемых интерфейсных регистров во время настройки буферов сообщений.Примечание: Таблица 19.1, приведенная ниже, заменяет собой рис. 5 раздела 3 “Programmer’sModel” руководства пользователя Bosch CAN User’s Guide.Таблица 19.1. Индексы CAN-регистров и их значения, устанавливаемые при сбросеИндекс CANрегистра0х000х010х020х030х040х05229Название регистраЗначениепосле сбросаРегистр управления CAN0х0001Регистр состояния0х0000Регистр ошибки0х0000Регистр BTR0х2301Регистр прерываний0х0000Регистр тестирования0х0000Ред.
1.2ПримечанияДоступен как SFR регистрДоступен как SFR регистрДоступен только для чтенияЗапись разрешается битом ССЕрегистра CAN0CNДоступен только для чтенияБит 7 (RX) определяется шиной CANC8051F060/1/2/3/4/5/6/7Таблица 19.1. Индексы CAN-регистров и их значения, устанавливаемые при сбросе(продолжение)Индекс CANрегистра0х06Название регистраЗначениепосле сбросаДополнительный регистр BRP0х0000Запрос команды IF10х080х090х0A0х0B0х0C0х0D0х0E0х0F0х100х110х120х0001Маска команды IF10х0000Маска 1 IF10хFFFFМаска 2 IF10хFFFFАрбитраж 1 IF10х0000Арбитраж 2 IF10х0000Управление сообщением IF10х0000Данные А1 IF10х0000Данные А2 IF10х0000Данные B1 IF10х0000Данные B2 IF10х0000Запрос команды IF20х200х210х220х0230х240х250х260х270х280х290х2A0х400х410х0001Маска команды IF20х0000Маска 1 IF20хFFFFМаска 2 IF20хFFFFАрбитраж 1 IF20х0000Арбитраж 2 IF20х0000Управление сообщением IF20х0000Данные А1 IF20х0000Данные А2 IF20х0000Данные B1 IF20х0000Данные B2 IF20х0000Запрос передачи 10х0000Запрос передачи 20х0000Ред.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
