CAN 通信 若干个邮箱优先级别问题

TMS320F28335之eCAN

1、内嵌CAN控制器

TMS320F28335内有2个增强型CAN总线控制器（eCAN），完全兼容CAN2.0B标准。

图 eCAN模块的结构

图 eCAN模块方块图及接口电路

eCAN是具有内部32位结构的CAN控制器。eCAN模块由CAN协议核心（CPK）和消息控制器组成，消息控制器又包括三个部分：

1）存储器管理单元（MMU），包含CPU接口电路、接收控制单元和计时器处理单元；

2）邮箱RAM，可存储32个消息；

3）控制寄存器和状态寄存器。

CPK的功能是根据CAN协议解码所有在CAN总线上接收到的消息，并将这些消息转移到接收缓冲器中；根据CAN协议在CAN总线上发送消息。

消息控制器的功能是决定由CPK接收到的任意消息，必须由CPU决定是否保留或者舍弃。在模块初始化阶段，CPU指定了程序使用消息控制器的所有消息标识符。

消息控制器的另一功能是根据消息的优先级将要发送的消息传输到CPK。

计时器处理单元由定时计数器组成，用于在所有接收或发送的消息中添加一个时间标记。

工作原理：

1）当CPK接收到一个有效的消息后，消息控制器的接收控制单元决定该消息是否必须存储到邮箱RAM的32个消息对象里。

接收控制单元检查消息状态、标识符以及所有消息对象屏蔽寄存器，从而决定存放消息的合适的邮箱位置。接收到的消息被存储在通过接受过滤的第一个邮箱。

如果接收控制单元不能决定由哪个邮箱来存储接收到的消息，那么该消息将被舍弃。

2）当一个消息被发送时，消息控制器传送消息到CPK的发送缓冲器。

在下一总线空闲状态时，开始消息的发送。

当多条消息需要被发送时，在准备发送的消息中，具有最高优先级的消息将首先由消息控制器转移到CPK。

如果两个邮箱具有相同的优先级，那么具有更高序号的邮箱首先被发送。

工作模式：

eCAN模块由两种工作模式，SCC模式和eCAN模式。

SCC模式是eCAN模式的简化功能模式，该模式只有16个邮箱（邮箱号0-15）可用；没有时间标记功能，可用的接收屏蔽寄存器数目也少。该模式为默认状态。

工作模式通过寄存器CANMC的第13位（SBC）来选择。

2、eCAN模块的复用GPIO口设置

两个eCAN模块A、B对应的IO口设置有多种选择。

模块A对应的IO口有GPIO30和GPIO31、GPIO18和GPIO19两种选择。

模块B对应的IO口有GPIO8和GPIO10、GPIO12和GPIO13、GPIO16和GPIO17、GPIO20和GPIO21四种选择。

在IO口初始化时要注意一定要和实际的接口定义对应。

在TI的CAN例程中已经完整的给出了这些IO口的初始化语句，选择要使用的语句保留，不使用的语句注释掉即可。

3、CAN通讯波特率设置

通过位时序配置寄存器CANBTC对通讯波特率进行设置。

设置步骤：

System clock： f_sys = 150 MHz

CAN clock：f_can = f_sys / 2 = 75 MHz

CAN clock period：t_can = 1 / f_can = 13.3333333 ns

Actual bit rate = 1 Mbit/s

    Actual bit time = 1000 ns

CAN bus length = 10 m, with 5 ns/m signal delay time.

Propagation delay time : 2 * ( transceiver loop delay + bus line delay ) = 400 ns

BRP reg = 4

BRP = BRP reg + 1 = 5（5分频）

CAN time quantum：   tq = 5 * t_can = 66.6666667 ns

Actual bit time = 15 tq = 1000 ns

Prop_Seg = 8 tq > 400ns.

Sync_Seg = 1 tq .

Phase_seg1 + Phase_Seg2 = (15 – 8 – 1 ) tq = 6 tq

Phase_seg1 = 3 tq; Phase_Seg2 = 3 tq

1. If Phase_Seg1 + Phase_Seg2 is even, then Phase_Seg2 = Phase_Seg1. If the sum is odd, Phase_Seg2 = Phase_Seg1 + 1.

2.  Phase_Seg2 should be at least 2 tq.

Bit_time = Prop_Seg + Sync_Seg + Phase_seg1 + Phase_seg2 = 15 tq

TSEG1 = Prop_Seg + Phase_seg1 = 11 tq

TSEG1 reg = TSEG1 – 1 =10

TSEG2 = Phase_seg2 = 3 tq

TSEG2 reg = TSEG2 – 1 = 2

具体参考TI的手册或者程序。

4、CAN通讯例子

使用USBCAN卡和开发板进行CAN通讯。

设置3个邮箱，两个发送邮箱（邮箱号24,25），一个接收邮箱（邮箱号26）；

发送邮箱24：用于发送两路ADC转换的结果值；

发送邮箱25：用于持续发送固定帧；

接收邮箱26：接收指定消息帧。

5、小结

本例只是一个简单的CAN总线收发程序，实现了CAN总线的消息收发。