第十六章 CAN控制器

16.1 概况说明

该产品专有一个片上1通道的CAN(控制器局部网)控制器，它遵守ISO 11898中规定的CAN协议。

16.1.1 特性

- 遵循ISO 11898并依照ISO/DIS 16845 (CAN一致性测试)测试 - 允许标准帧和扩展帧发送/接收

传输速率: 最高1Mbps(CAN时钟输入?8 MHz) - 16个报文缓存器/1个通道 - 接收/发送记录列表功能 - 自动块传输功能 - 多缓存接收块功能

- 每个通道可设置4种屏蔽模式

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16.1.2 功能概述

表16-1给出了CAN控制器的功能概述。

表 16-1. 功能概述

功能 协议 波特率 数据存储 报文数目 详情 CAN协议ISO 11898 (标准帧和扩展帧发送/接收) 最高1 Mbps (CAN 时钟输入 ?8 MHz)。 报文存储在CAN RAM - 16个报文缓存器/1个通道 - 各报文缓存器既可以设为发送报文缓存器也可以设为接收报文缓存器。 报文接收 - 每个报文缓存器可设置唯一的ID。 - 每个通道可设置4种屏蔽模式。 - 每接收一个报文便产生一个接收完成中断并存储在报文缓存器中。 - 两个或更多的接收报文缓存器可用作FIFO接收缓存器(多缓存接收块功能)。 - 接收记录列表功能 报文发送 - 每个报文缓存器可设置唯一的ID。 - 每个报文缓存器的发送完成中断 - 0至7号报文缓存器指定为发送报文缓存器，可用于自动块传输。 报文发送间隔可编程 (自动块发送功能 (以下称为―ABT‖))。 - 发送记录列表功能 远程帧处理 时间标记功能 通过发送报文缓存器处理远程帧。 - 当配合使用一个16位定时器时，可为接收报文设置时间标记功能。 可选择时间标志捕获触发器 (可检测CAN报文帧中的SOF或 EOF)。 诊断功能 - 可读错误计数器 - 验证总线连接的―有效协议操作标志‖ - 只收模式 - 单次模式 - CAN 协议错误类型解码 - 自检模式 强制从掉线状态解除 - 可通过软件强制从掉线状态解除（通过忽略时间限制）。 - 没有从掉线状态自动解除（必须重新使能软件）。 节电模式 - CAN 睡眠模式（可由CAN总线唤醒） - CAN 停止模式（不能由CAN总线唤醒） 378

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16.1.3 配置

CAN控制器由以下四部分组成。

(1) NPB 接口

该功能部分提供一个NPB（NEC外设I/O总线）接口和CAN模块与主机CPU之间收发信号的方法。

(2) MCM （报文控制模块）

该功能部分控制到CAN协议层的和CAN模块内部CAN RAM的访问。

(3) CAN 协议层

该功能部分涉及CAN协议的操作及其相关的设置。

(4) CAN RAM

此为CAN存储器功能部分，用于存储报文ID，报文数据等等。

图 16-1. CAN模块的框图

CPU中断请求INTTRX0INTREC0INTERR0INTWUP0NPB(NEC外设 I/O总线)CAN模块CAN总线NPB接口MCM(报文控制模块)CAN协议层CTxDCAN收发器CAN_H0CAN_L0CRxDCAN RAM报文缓存器0报文缓存器1报文缓存器2报文缓存器 3C0MASK1C0MASK2C0MASK3C0MASK4报文缓存器 15...

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16.2 CAN 协议

CAN(控制器局部网)是应用于汽车实时通信中的高速多路复用通信协议 (C类)。 CAN由ISO 11898规定。关于详情，请参见ISO 11898规范。

CAN规范通常分为两层： 物理层和数据链路层。 数据链路层依次包括逻辑链路和媒质访问控制。 这些层的组成图示如下。

图 16-2. 层的组成

注 CAN控制器规范

16.2.1 帧格式

(1) 标准帧格式

- 标准格式帧使用11位标识符，这意味着它可以处理最多为2048个的报文。

(2) 扩展帧格式

- 扩展格式帧使用29位(11 位 + 18 位)标识符，将可处理的报文数目增加至2048 x 2个。 - 当仲裁区的SRR和IDE位均设为―接收电平‖（CMOS电平等于―1‖）时，设置为扩展格式帧。

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