基于Tricore的CANFD入門工程

汽車嵌入式開發(fā)，很多時候，想學一些東西（eg：CANFD），但又不知道如何下手，這應該是大多數(shù)剛入行工程師的苦惱。目前項目上，CANFD的使用已經(jīng)很普遍，而單純閱讀芯片手冊，可能無法透徹的理解CANFD，如果想透徹的理解CANFD，結合目標板去實踐是不二選擇。

官網(wǎng)的MCMCAN_FD_1_KIT_TC375_LK工程用的回環(huán)模式，并不能真實發(fā)送/接收報文，本文基于官網(wǎng)工程做了二次開發(fā)，希望此Demo可以助力大家高效學習CANFD。

本文環(huán)境：TC375開發(fā)板+Tasking編譯器。

1、TC375 CANFD實現(xiàn)注意事項

本文對實現(xiàn)過程中的幾處細節(jié)，展開討論。 （一）Transceiver的使能 按照手冊描述，Transceiver型號為TLE9251V，Transceiver的使能需要拉低P20.6，使其進入Normal工作模式。

對應的代碼實現(xiàn)如下：

void GPIO_init(void)
{
    IfxPort_setPinMode(&MODULE_P20, 6,  IfxPort_Mode_outputPushPullGeneral);
    IfxPort_setPinLow(&MODULE_P20, 6);
}

（二）CAN_H、CAN_L Pin配置

代碼實現(xiàn)如下：

IFX_CONST IfxCan_Can_Pins Can0PortInfo = {
            .txPin = &IfxCan_TXD00_P20_8_OUT,
            .txPinMode = IfxPort_OutputMode_pushPull,
            .rxPin = &IfxCan_RXD00B_P20_7_IN,
            .rxPinMode = IfxPort_InputMode_pullUp,
            .padDriver = IfxPort_PadDriver_cmosAutomotiveSpeed1
};

（三）波特率設置

配置代碼如下：

        .baudRate                                    = {
            .baudrate      = 500000,
            .samplePoint   = 8000,
            .syncJumpWidth = 2000,
            .prescaler     = 0,
            .timeSegment1  = 3,
            .timeSegment2  = 10
        },
        .fastBaudRate                                = {
            .baudrate              = 2000000,
            .samplePoint           = 8000,
            .syncJumpWidth         = 2000,
            .prescaler             = 1,
            .timeSegment1          = 3,
            .timeSegment2          = 10,
            .tranceiverDelayOffset = 0
        },

如上，設置Normal段速率為500Kbps，Data段速率為2000Kbps，采樣點均設置80%。

（四）接收過濾配置

配置代碼實現(xiàn)如下所示：

.filterConfig                                = {
    .messageIdLength                    = IfxCan_MessageIdLength_standard,
    .standardListSize                   = 0,
    .extendedListSize                   = 0,
    .rejectRemoteFramesWithStandardId   = 0,
    .rejectRemoteFramesWithExtendedId   = 0,
    .standardFilterForNonMatchingFrames = IfxCan_NonMatchingFrame_acceptToRxFifo0,
    .extendedFilterForNonMatchingFrames = IfxCan_NonMatchingFrame_acceptToRxFifo0
},




g_mcmcan.canFilter.number = 2;
g_mcmcan.canFilter.elementConfiguration = IfxCan_FilterElementConfiguration_storeInRxFifo0;
g_mcmcan.canFilter.type = IfxCan_FilterType_range;
g_mcmcan.canFilter.id1 = 0x166;
g_mcmcan.canFilter.id2 = 0x168;
g_mcmcan.canFilter.rxBufferOffset = IfxCan_RxBufferId_0;

void IfxCan_Can_setStandardFilter(IfxCan_Can_Node *node, IfxCan_Filter *filter)
{
    /* enable configuration change CCCR.CCE = 1, CCCR.INIT = 1 */
    IfxCan_Node_enableConfigurationChange(node->node);


    Ifx_CAN_STDMSG *standardFilterElement = ((uint32*)(node->messageRAM.baseAddress + node->messageRAM.standardFilterListStartAddress));


    standardFilterElement->S0.B.SFID2 = filter->id2;
    /* First ID of standard ID filter element. */
    standardFilterElement->S0.B.SFID1 = filter->id1;
    /* 001B Store in Rx FIFO 0 if filter matches */
    standardFilterElement->S0.B.SFEC = 0x01;
    /* 00B Range filter from SF1ID to SF2ID (SF2ID ≥ SF1ID) */
    standardFilterElement->S0.B.SFT = 0x00;


    /* Defines how received messages with 11-bit IDs that do not match any 
     * element of the filter list are treated. (0x03)11B Reject */
    node->node->GFC.B.ANFS = 0x03;


    /* disable configuration change CCCR.CCE = 0, CCCR.INIT = 0 */
    IfxCan_Node_disableConfigurationChange(node->node);
}

CAN報文的接收過濾主要設置兩部分：

1、Global Filter Configuration

主要配置GFC寄存器，本文對Standard幀進行過濾處理，如果與設置的接收范圍不匹配，則Rejet，設置GFC寄存器的ANFS位域，如下所示：

2、Standard Message ID Filter處理 標準CAN報文的ID過濾處理，即：設置每個郵箱過濾報文的范圍或者指定一幀或者兩幀CANID，如下所示：

注意：Standard Message 0并不是一個具體的寄存器，而是CAN模塊專用的RAM區(qū)，由實現(xiàn)者根據(jù)需要配置所使用的SRAM大小和起始地址。

而CAN模塊SRAM區(qū)的切割要按照手冊要求劃分，如下所示：

如上的過濾設置好以后，CAN Controller即按如下流程進行標準CAN FD報文的接收。

如上圖，當接收設置了過濾以后，會對接收到的報文進行匹配，如果匹配則接收。當然，也可以不配置接收過濾，任意一幀報文均接收，但是，這樣會增加CPU的開銷。

2、CANFD對應的CAN_H、CAN_L波形

在500Kbps/2000Kbps通信速率下，一幀64Byte數(shù)據(jù)長度的CANFD報文（CANID 0x55），數(shù)據(jù)內容0x55或者0xAA，大概需要320us,如下所示：

利用示波器的Decode功能，對CAN報文進行解碼，示例如下：

對應發(fā)送的報文如下所示，CAN ID = 0x55，可以對應如上的解析。

提示：本文使用的示波器不能解析CANFD，只能解析CAN，如上圖，僅僅對Normal段的解析有效。 （一）一幀CAN報文的傳輸用時

如下圖，一幀報文傳輸用時是一個范圍，統(tǒng)計如下所示：

注釋：上圖來源群內小伙伴的分享，具體出處不詳，此處分享做學習使用。 解釋：為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽浚珻AN在傳輸數(shù)據(jù)時，每5個相同位會插入一個反向位，也就是位填充（bit stuffing），eg：000001B，這里的1就是因為傳輸?shù)?超過5個時，插入的反向位。所以，由于一幀CAN報文傳輸數(shù)據(jù)的變化，所以，一幀CAN報文傳輸用時會在一個范圍內動態(tài)變化，如果CAN ID是0x555（10101010101B）或者0xAA（00010101010B），同時，數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)都是0x55或者0xAA，則這幀報文幾乎不用額外插入反向位，因此用時更短。如果傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是0x00（00000000B）或者0xFF（11111111B），則需要插入大量的反向位，因此，傳輸用時更長。