基于Tricore的CANFD入门工程

汽车嵌入式开发，很多时候，想学一些东西（eg：CANFD），但又不知道如何下手，这应该是大多数刚入行工程师的苦恼。目前项目上，CANFD的使用已经很普遍，而单纯阅读芯片手册，可能无法透彻的理解CANFD，如果想透彻的理解CANFD，结合目标板去实践是不二选择。

官网的MCMCAN_FD_1_KIT_TC375_LK工程用的回环模式，并不能真实发送/接收报文，本文基于官网工程做了二次开发，希望此Demo可以助力大家高效学习CANFD。

本文环境：TC375开发板+Tasking编译器。

1、TC375 CANFD实现注意事项

本文对实现过程中的几处细节，展开讨论。 （一）Transceiver的使能 按照手册描述，Transceiver型号为TLE9251V，Transceiver的使能需要拉低P20.6，使其进入Normal工作模式。

对应的代码实现如下：

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

代码实现如下：

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）波特率设置

配置代码如下：

        .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，设置Normal段速率为500Kbps，Data段速率为2000Kbps，采样点均设置80%。

（四）接收过滤配置

配置代码实现如下所示：

.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;

（五）接收报文过滤实现 本文可以接收报文的范围为：0x166~0x168。 代码实现：

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报文的接收过滤主要设置两部分：

1、Global Filter Configuration

主要配置GFC寄存器，本文对Standard帧进行过滤处理，如果与设置的接收范围不匹配，则Rejet，设置GFC寄存器的ANFS位域，如下所示：

2、Standard Message ID Filter处理 标准CAN报文的ID过滤处理，即：设置每个邮箱过滤报文的范围或者指定一帧或者两帧CANID，如下所示：

注意：Standard Message 0并不是一个具体的寄存器，而是CAN模块专用的RAM区，由实现者根据需要配置所使用的SRAM大小和起始地址。

而CAN模块SRAM区的切割要按照手册要求划分，如下所示：

如上的过滤设置好以后，CAN Controller即按如下流程进行标准CAN FD报文的接收。

如上图，当接收设置了过滤以后，会对接收到的报文进行匹配，如果匹配则接收。当然，也可以不配置接收过滤，任意一帧报文均接收，但是，这样会增加CPU的开销。

2、CANFD对应的CAN_H、CAN_L波形

在500Kbps/2000Kbps通信速率下，一帧64Byte数据长度的CANFD报文（CANID 0x55），数据内容0x55或者0xAA，大概需要320us,如下所示：

利用示波器的Decode功能，对CAN报文进行解码，示例如下：

对应发送的报文如下所示，CAN ID = 0x55，可以对应如上的解析。

提示：本文使用的示波器不能解析CANFD，只能解析CAN，如上图，仅仅对Normal段的解析有效。 （一）一帧CAN报文的传输用时

如下图，一帧报文传输用时是一个范围，统计如下所示：

注释：上图来源群内小伙伴的分享，具体出处不详，此处分享做学习使用。 解释：为了确保数据传输的可靠，CAN在传输数据时，每5个相同位会插入一个反向位，也就是位填充（bit stuffing），eg：000001B，这里的1就是因为传输的0超过5个时，插入的反向位。所以，由于一帧CAN报文传输数据的变化，所以，一帧CAN报文传输用时会在一个范围内动态变化，如果CAN ID是0x555（10101010101B）或者0xAA（00010101010B），同时，数据段数据都是0x55或者0xAA，则这帧报文几乎不用额外插入反向位，因此用时更短。如果传输的数据是0x00（00000000B）或者0xFF（11111111B），则需要插入大量的反向位，因此，传输用时更长。

审核编辑：汤梓红