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RA MCU CAN和CANFD IP介紹

瑞薩MCU小百科 ? 來源:未知 ? 2023-07-28 12:15 ? 次閱讀
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瑞薩RA MCU(Renesas RA Microcontroller Unit)是一種高性能且多功能的微控制器單元,由瑞薩電子公司推出。它是基于ARM Cortex-M內核的先進微控制器系列,專為滿足廣泛的嵌入式應用需求而設計。

RA MCU系列提供了廣泛的產品線和內核選項,以滿足不同級別、成本和性能要求。這些微控制器單元集成了豐富的外設和功能模塊,包括模擬轉換器、數字輸入輸出(GPIO)端口通信接口(如UART、SPI、I2C)以及定時器等。這使得RA MCU具備了出色的通信能力、數據處理和控制性能,適用于各種行業和應用領域。

除了以上通信接口,RA中多款MCU還配備了CAN或者CANFD模塊。RA MCU中的CAN(Controller Area Network)和CANFD(Controller Area Network with Flexible Data Rate)模塊是用于實現高性能數據通信的重要功能。

CAN是一種廣泛應用于汽車、工業控制物聯網等領域的串行通信協議。其特點是具有高可靠性、抗干擾能力強和可擴展性好。CAN通信使用兩根差分信號線(CAN_H和CAN_L),以確保可靠地傳輸數據。RA MCU的CAN模塊支持標準CAN協議,具備多個接收和發送FIFO緩沖區,用于存儲收發的CAN幀。它還提供了靈活的過濾和接收模式選擇功能,能夠滿足不同應用的數據傳輸要求。

而CANFD是對傳統CAN協議的擴展,能夠以更高的速率傳輸數據和更大的數據負載。CANFD模塊可以在CAN和CANFD之間進行切換,以適應不同的通信需求。與CAN相比,CANFD具有更高的數據傳輸速率和更大的數據幀長度,提供了更大的靈活性和性能。RA MCU的CANFD模塊支持CAN2.0B和CANFD的協議規范,能夠在高速、高負載的應用場景下提供可靠的數據通信。它具備更大的接收和發送FIFO緩沖區,以適應更高速率、更大負載的數據傳輸。同時,CANFD模塊還提供了更豐富的過濾和接收模式配置選項,以滿足不同應用的需求。

RA MCU中的CAN和CANFD模塊通過提供靈活而高性能的數據通信功能,使開發者能夠輕松構建復雜的通信系統。無論是用于車載電子、工業自動化還是物聯網設備,CAN和CANFD模塊都是實現可靠數據傳輸的理想選擇。

? 第一種:CAN模塊

RA2L1、RA4M1、RA4M2、RA4M3、RA4E1、RA6M1、RA6M2、RA6M3、RA6M4、RA6T1和RA6E1中搭載這一IP,符合ISO 11898-1、CAN 2.0A、CAN 2.0B協議標準。

位速率

數據傳輸率可高達1 Mbps (fCAN≥8 MHz);

fCAN:CAN時鐘

Mailbox

32個Mailbox,2種模式

? 普通mailbox模式:32個mailbox,可獨立配置用于發送或接收

? FIFOmailbox模式:24個mailbox,可獨立配置用于發送或接收,其余Mailbox接收和發送4級FIFO

接收過濾器

8個獨立接收Mask(每4個Mailbox有1個);

每個Mailbox可以獨立啟用或禁用Mask。

發送

支持數據幀和遠程幀發送;

傳輸ID格式可選擇僅標準ID、僅擴展ID或混合ID;

編程一次性傳輸功能;

廣播消息功能;

可根據消息ID或Mailbox號碼選擇優先模式;

支持發送請求中止,并在狀態標志中確認中止完成;

每個Mailbox可獨立啟用或禁用傳輸完成中斷;

接收

支持數據幀和遠程幀接收;

接收ID格式可選擇僅標準ID、僅擴展ID或混合ID;

可編程一次性接收功能;

可選擇覆蓋模式(覆蓋未讀消息)和溢出模式(保存未讀消息);

每個Mailbox可獨立啟用或禁用接收完成中斷。

中斷功能

支持五種中斷源:接收完成、發送完成、接收FIFO、發送FIFO和錯誤中斷

CAN時鐘源

PCLKBCANMCLK

時間戳

使用16位計數器的時間戳功能;

參考時鐘可選擇1位、2位、4位和8位時間周期。

錯誤狀態監測

CAN總線錯誤監測,包括填充錯誤、格式錯誤、ACK錯誤、15位CRC錯誤、位錯誤和ACK分隔符錯誤;

檢測到錯誤狀態的轉換,包括錯誤警告、錯誤被動、總線關閉進入和總線關閉恢復;

支持讀取錯誤計數器。

系統框圖如下:

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? 第二種:CANFD模塊

RA6M5中搭載這一IP,符合CAN-FD ISO 11898-1 (2015) 協議標準。

位速率

仲裁階段高達1 Mbps,數據階段高達8 Mbps,每個CAN通道單獨傳輸;

CAN通道數

2通道

工作時鐘

外設時鐘/APB時鐘

50MHz(PCLKB);

RAM時鐘:100 MHz (PCLKA)

數據鏈路層 (DLL) 時鐘

最大值≤40 MHz

可選ID類型

型11位標準ID;

11位標準ID+18位擴展ID

可選幀類型

數據幀 (RTR = 0)(CAN和CAN-FD幀);

遠程幀 (RTR = 1)(僅限CAN幀)

網關功能

CAN 2.0 CAN 2.0

CAN 2.0 CAN-FD網關(僅支持8字節有效載荷)

CAN-FD CAN-FD

消息緩沖區

最多16×2個接收消息緩沖區,在所有CAN通道之間共享;

每個通道16個發送消息緩沖區;

每個通道4個發送隊列;

支持自動消息傳輸到傳輸隊列

FIFO數量

8個接收FIFO緩沖區

多達3×2個FIFO可單獨配置為:

? 接收FIFO

? 發送FIFO

? CAN CAN網關FIFO

增強的接收過濾

支持11位和29位CAN標識符;

每個條目的可編程29位CAN標識符接收過濾器Mask;

每個通道的可編程網關路由能力(最多8個路由目的地);

RTR和IDE屏蔽;

數據長度代碼 (DLC) 過濾器;

消息緩沖區負載過載保護;

有效負載過濾器。

中斷功能

可配置的全局RX FIFO中斷:可單獨配置每個FIFO、在接收到特定深度或每收到一條消息觸發中斷;

通道TX中斷;

全局錯誤:數據鏈路校驗、郵件丟失、FD有效負載溢出;

通道錯誤:總線錯誤、警告錯誤、被動錯誤、總線斷開、總線斷開恢復、超載、總線鎖、仲裁損失、傳輸中止。

RAM

RAM ECC保護(2位錯誤檢測,1位錯誤糾正)

掉電功能

每個CAN節點的模塊啟動停止功能(通道和全局睡眠模式)

TrustZone Filter

可設置一個安全屬性,兩個通道屬性相同

系統框圖如下:

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? 第三種:CANFD Lite模塊

RA4E2、RA4T1、RA6T2、RA6E2和RA6T3中搭載這一IP,符合CAN-FD ISO 11898-1 (2015)。

位速率

仲裁階段高達1 Mbps,數據階段高達5 Mbps

CAN通道數

1通道

工作時鐘

外設時鐘/APB時鐘

最大值≤40 MHz

可選ID類型

11位標準ID;

11位標準ID+18位擴展ID

可選幀類型

數據幀 (RTR = 0)(CAN和CAN-FD 幀);

遠程幀 (RTR=1)(僅限CAN幀)

消息緩沖區

最多32個接收消息緩沖區;

4個發送消息緩沖區;

1個發送隊列;

支持自動消息傳輸到傳輸隊列。

FIFO數量

2個接收FIFO緩沖區

1個COMMON FIFO可單獨配置為:

? 接收FIFO

? 發送FIFO

增強的接收過濾

支持11位和29位CAN標識符;

每個條目的可編程29位CAN標識符接收過濾器Mask;

每個FIFO和接收消息緩沖區的可編程路由功能(最多2個路由目的地);

RTR和IDE屏蔽;

數據長度代碼 (DLC) 過濾器;

消息緩沖區負載過載保護;

在通信期間更新接收過濾器列表 (AFL) 條目。

中斷功能

可配置的全局RX FIFO中斷:可單獨配置每個FIFO、在接收到特定深度或每收到一條消息觸發中斷;

通道TX中斷;

全局錯誤:數據鏈路校驗、郵件丟失、FD有效負載溢出;

通道錯誤:總線錯誤、警告錯誤、被動錯誤、總線斷開、總線斷開恢復、超載、總線鎖、仲裁損失、傳輸中止

RAM

RAM ECC保護(2位錯誤檢測,1位錯誤糾正)

掉電功能

CAN節點的模塊啟動停止功能(通道和全局睡眠模式)

TrustZone Filter

可設置一種安全屬性

系統框圖如下:

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目前RA MCU提供以上三種CAN&CANFD IP,請根據實際需求進行選擇。如果需要在CAN總線上添加CAN節點,以上三種CAN&CAN IP均可;如果需要在CAN總線上添加CANFD節點,請選擇CANFD或者CANFD Lite;如果需要用到2個通道,請選擇RA6M5的CANFD。在選型或者使用過程中,若遇到問題,請聯系瑞薩銷售或者代理。

下一篇:CAN和CANFD協議簡介


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原文標題:RA MCU CAN和CANFD IP介紹

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