Стивен Барретт - Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С

а) при использовании протокола CAN 2.0A

б) при использовании протокола CAN 2.0B

Рассмотрим каждый регистр передающего буфера. Четырехбайтовый регистр идентификатора определяет, соответствует ли сообщение протоколу Bosch CAN 2.0A или Bosch CAN 2.0B. Первый из них требует 11-разрядного идентификатора, (стандартный формат), последний — 28-разрядного идентификатора (расширенный формат). На рис. 9.9a показано назначение каждого бита для четырех регистров идентификатора при использовании стандартного формата, на рис. 9.9б — то же для регистров расширенного формата.

Значения регистра идентификатора присваивают каждому сообщению номер, который другие модули сети CAN используют, чтобы распознать предназначенные для них сообщения. Флаг удаленного запроса передачи RTR (бит 4 IDR1 для стандартного формата или бит 0 IDR3 для расширенного формата) дает информацию о том, содержит ли буфер, посылающий данные другим модулям CAN, фактические сообщения или это просто запрос к другому модулю CAN, чтобы снова повторить сообщение. Если этот флаг сброшен, значит буфер содержит фактическое сообщение, если же установлен, то буфер используется, чтобы просто запросить повторную передачу сообщения. Контроллер CAN принимающего узла может использовать этот флаг, чтобы отличить данные от запроса.

Идентификатор расширенного формата IDE (бит 3 IDR1) определяет, использует ли передающий буфер стандартный или расширенный формат: логический 0 соответствует стандартный формату (11 бит), а логическая 1 — расширенному формату (29 бит). И наконец, флаг удаленного запроса SRR (бит 4 регистра IDR1) для расширенного формата должен всегда быть логической 1.

Восьмибайтовые регистры данных содержат фактические данные для пересылки. Передается содержимое регистра данных 0, затем содержимое регистра данных 1, регистра 2, и т.д, пока число байтов данных, не достигнет значения, записанного в регистре длины данных. Для каждого регистра сегмента данных, сначала передается бит 7. Регистр длины данных определяет число байтов данных, содержащихся в буфере передачи. На рис. 9.10 показан каждый бит регистра длины данных. Мы используем биты 0, 1, 2 и 3, чтобы обозначить число байтов данных. Для этого достаточно использовать только четыре бита, так как максимальное число байтов данных установлено равным восьми, в соответствии с числом регистров сегмента данных. Мы определяем число байтов данных как двоичное число при использовании бита 3 в качестве старшего бита. Например, если число байтов данных составляет 5, мы задаем следующие значения четырех битов: DLC3 = 0, DLC2 = 1, DLC1 = 0 и DLC0 = 1. Если мы используем все восемь байтов качестве данных, необходимо установить другие значения битов: DLC3 = 1, DLC2 = 0, DLC1 = 0 и DLC0 = 0.

Рис. 9.10.Формат регистра длины данных

Биты DLC3, DLC2, DLC1 и DLC0 используются, чтобы указать число байтов, содержащихся в регистрах сегмента данных

Чтобы загрузить регистры, показанные на рис. 9.8, желаемыми значениями прежде, чем осуществить любую передачу, должны быть выполнены соответствующие команды 68HC12. Например, следующий фрагмент программы на Си загружает передающий буфер 0 идентификатором $4D43 (представляющим собой символы «MC» в ASCII коде, поскольку используется контроллер фирмы Motorola) и сообщением $12345678, используя расширенный формат.

char *buffer;

buffer = 0x0150;

*buffer = 0x4D; /*загрузить IDR0 кодом символа M */

*(buffer+1) = 0x58; /* загрузить IDR1, установить SRR = 1 и IDE=1 */

*(buffer+2) = 0xC0; /* загрузить IDR2 кодом символа С */

*(buffer+3) = 0x00; /* биты от ID20 до ID13 ,чтобы представить С */

*(buffer+4) = 0x12; /* загрузить */

*(buffer+5) = 0x34;

*(buffer+6) = 0x56;

*(buffer+7) = 0x78;

*(buffer+8) = 0x00;

*(buffer+9) = 0x00;

*(buffer+10) = 0x00;

*(buffer+11) = 0x00;

*(buffer+12) = 0x04; /* данные длиной в 4 байта */

*(buffer+13) = 0x00; /* установить наивысший приоритет */

Так как имеется три передающих буфера, модуль msCAN12 должен иметь некоторые средства, чтобы передавать записанную в них информацию в порядке, определяемом ее важностью. Упорядочение трех буферов осуществляется с помощью регистра приоритета буферов передачи (рис. 9.11). Регистр приоритета буферов передачи, также как и 13-байтовый буфер, связан с каждым из передающих буферов. Контроллер msCAN12 оценивает значение приоритета для трех передавших буферных регистров, и определяет порядок передачи информации из каждого регистра. Чем меньше значение, записанное в регистре приоритета, тем выше приоритет, соответствующего буфера. В случаях, когда значения приоритетов равны, буфер с самым низким индексом получает наиболее высокий приоритет.

Рис. 9.11.Регистр приоритета передающего буфера msCAN12. Этот регистр используется, чтобы ранжировать порядок передачи сообщений из этого буфера.

Рассмотрим теперь три специальных регистра передающего модуля: регистр флагов CTFLG передатчика, регистр управления передатчика CTCR и регистр счетчика ошибок CTXERR. Формат регистра CTFLG показан на рис. 9.12. Биты 2, 1 и 0 являются флагами пустого буфера передачи, которые указывают, пуст или заполнен соответствующий буфер передачи. Логическая 1 указывает, что данный буфер передачи пуст и готов к новому использованию. Мы должны очистить этот флаг (записать 1 в соответствующий бит) после загрузки передающего буфера. Флаг также устанавливается в случае успешного выполнения запроса на аварийное прекращение работы передатчика. Биты 7 и 3 этого регистра не используются.

Рис. 9.12.Формат регистра CTFLG

Биты от 6 до 4 представляют собой флаги аварийного прекращения работы, показывающие, что выполнен запрос на аварийное прекращение работы. Логическая 1 показывает, что данное сообщение не было прервано; логический 0 свидетельствует, что сообщение было успешно прервано. Флаги запроса аварийного прекращения работы автоматически очищаются, когда сбрасываются флаги пустого буфера передачи.

Запрос на аварийное прекращение работы может быть сделан при изменении состояния регистра другого модуля передачи, названного регистром управления передатчиком CTCR. Формат регистра CTCR показан на рис. 9.13. В этом регистре также не используются биты 7 и 3. Программист может разработать программу, позволяющую запросить аварийное прекращение передачи с помощью битов 4, 5 и 6 этого регистра. Логический 0 соответствует отсутствию запроса, а логическая 1 показывает, что появился запрос. Когда сообщение успешно прерывается, соответствующий флаг TXE и флаг ABTAK устанавливается в CTFLG. Программист не может непосредственно очистить биты ABTRQ, но они очищаются при установке соответствующих TXE флагов в регистре CTFLG.