【使用C++开发MCU】05-CAN实例之NXP S32K1 FlexCAN模块

C++开发MCU 博客专栏

概述

本文总结归纳NXP S32K1系列的FlexCAN模块，概括其特征，讲解其MBs（message buffers）及其他处理、配置过程，以便更高效的开发CAN、CAN FD相关应用。

FlexCAN是NXP实现了ISO 11898-1 standard and CAN 2.0 B 协议的CAN控制器模块IP，不仅存在于S32K1系列MCU上，也存在于S32K3等MCU上，不同型号含有不同数量的FlexCAN实例数，其MailBox数量也不同。S32K1一般含有1-3个FlexCAN，不全支持CAN FD(up to 8 Mb/s)，一般含有16，32或54个消息邮箱。

FlexCAN模块框图

协议引擎Protocol Engine (PE)

PE用于管理CAN总线上的串行通讯： 请求RAM访问用于接收、发送消息帧；验证接收的消息； 运行错误处理； 探测CAN FD帧。

控制器主机接口Controller Host Interface (CHI)

CHI用于管理接收、发送的消息缓存（ message buffer），负责仲裁和ID匹配。

总线接口单元Bus Interface Unit (BIU)

BIU用于控制访问内部总线，建立与CPU和其他模块的联系。包括时钟、寻址、数据总线、中断、DMA的访问都是通过BIU.

操作模式

• Normal mode
• Freeze mode
  配置其他寄存器时常需要进入此模式，此时，没有发送、接收，总线同步丢失。
• Loop-Back mode
  用于自发自收。RX pin输入被忽略，TX pin隐性。
• Listen-Only mode
  发送失能，错误计数器冻结，模块处于CAN Error Passive mode。
• CAN FD Active mode
  FD没有RX FIFO、Rx FIFO DMA和Pretended network support。
• Stop mode
  模块自生处于 inactive state，时钟可断掉。
• Pretended Network mode
  CHI 时钟断掉，PE时钟保持，Rx接收处理依旧可以过滤将到来的消息。

MBs结构

寄存器占128Bytes， 地址偏移从0x80 to 0x27F 分配给32个128位（4字）的MBs消息邮箱。

上图是含有64个载荷数据时的MS结构。头部固定8Bytes，根据CAN消息的载荷 8, 16, 32, or 64，每个消息邮箱被分配组织为 16, 24, 40, or 72 bytes。

地址偏移从0x80 to 0x27F 分配给32个128位（4字）的MBs消息邮箱–>对于8bytes载荷的CAN帧，正好有32个MBs，载荷增多，MBs个数也就减少了。

载荷	MBs个数
8	32
16	21
32	12
64	7

Rx FIFO结构

当FIFO使能时，从0x80 to 0xDC （MBs 0–5）区域被R