MPC5744p的CAN通信波特率計(jì)算

摘要

本篇筆記主要記錄MPC5744p的CAN通信波特率計(jì)算，以及需要注意的問題。

CAN 位時(shí)間

記得最早是在2015年就給大家推送過關(guān)于CAN通信波特率的設(shè)置，當(dāng)時(shí)是以NXP的kinetis系列之KV46為例子來給大家介紹的，最近推送了幾篇有關(guān)CAN通信的文章，后臺(tái)又有人問起這個(gè)問題，今天我們就來在給大家詳細(xì)普及下，今天以NXP的汽車級(jí)芯片MPC5744p的flexCAN為例，MPC系列是基于PowerPC架構(gòu)的，和ARM架構(gòu)的芯片時(shí)由區(qū)別的，但NXP家的PPC架構(gòu)和ARM架構(gòu)如果都是flexCAN的IP，那么驅(qū)動(dòng)基本上可以通用，之前的文章也可供參考。

今天我們來一步步看如何在flexcan上配置can的比特率，首先要搞明白CAN標(biāo)準(zhǔn)對(duì)位時(shí)間的定義，CAN通信波特率的計(jì)算是一個(gè)難點(diǎn)，要正確計(jì)算設(shè)置CAN波特率。CAN2.0協(xié)議中定義標(biāo)稱位速率為一理想的發(fā)送器在沒有重新同步的情況下，每秒發(fā)送的位數(shù)量，也就是我們說的波特率。位時(shí)間由若干個(gè)時(shí)間單元(Tq)或者稱為時(shí)間份額組成。每一位的組成如下圖所示：

CAN2.0協(xié)議中規(guī)定要求每一位可以劃分為幾個(gè)不重疊時(shí)間片段，分別是：

同步段(Synchronization segment)

傳播段(Propagation segment)

相位緩沖段1(Phase segment 1)

相位緩沖段2(Phase segment 2)

同步段：

位時(shí)間的同步段用于同步總線上不同的節(jié)點(diǎn)。這一段內(nèi)要有一個(gè)跳變沿。

傳播段：

傳播段用于補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的物理延時(shí)時(shí)間。它是總線上輸入比較器延時(shí)和輸出驅(qū)動(dòng)器延時(shí)總和的兩倍。

相位緩沖段1、相位緩沖段2（PHASESEG1、PHASE SEG2）：

相位緩沖段用于補(bǔ)償邊沿階段的誤差。這兩個(gè)段可以通過重新同步加長或縮短。

采樣點(diǎn)：

采樣點(diǎn)是讀總線電平并解釋各位的值的一個(gè)時(shí)間點(diǎn)。采樣點(diǎn)位于相位緩沖段1（PHASE_SEG1）之后。

除過同步段是一個(gè)時(shí)間份額外，其他幾個(gè)域都在寄存器的不同位設(shè)置，需要特別注意的一點(diǎn)是在mscan中將傳播段和相位緩沖段放在一個(gè)寄存器中設(shè)置

更波特率配置相關(guān)的寄存器，MSCAN總線定時(shí)器0和MSCAN總線定時(shí)器1，首先來看總線定時(shí)器0

CAN波特率

對(duì)于MPC57xx系列，主要時(shí)配置寄存器CAN_CTRL1

其中PRESDIV位域就是用來設(shè)置波特率預(yù)分頻器的，也就是設(shè)置時(shí)間量子的時(shí)鐘。

首先CAN控制器的時(shí)鐘由兩個(gè)入口

CAN總線控制寄存器1主要就是來設(shè)置位時(shí)間的幾個(gè)域，TSEG1段用于設(shè)置傳播段和相位緩沖段1，TSEG2用于設(shè)置相位緩沖段2，搞清楚這幾個(gè)域的配置后，我們就可以來動(dòng)手配置了，例如要求配置波特率位500k，使用總線時(shí)鐘160MHz 4分頻為CAN模塊時(shí)鐘（CAN模塊時(shí)鐘也可以配置為外部晶振，推薦正式項(xiàng)目，配置為外部晶振，當(dāng)然如果你的板子有晶振的話），則我們可以配置如下：

預(yù)分頻配置為4，

傳輸段配置為7，則為8個(gè)時(shí)間量子

PSEG1 配置為7，則根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)描述，相位緩沖段1為8個(gè)時(shí)間量子 PSEG2配置為 2， 則根據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè)描述，相位緩沖段2為3個(gè)時(shí)間量子

根據(jù)CAN標(biāo)準(zhǔn)，同步段一般為一個(gè)時(shí)間量子，

則波特率計(jì)算如下

波特率 = 1/(8 + 8 + 3 + 1) * 40000000/4 = 500kbps, 同理可配置其他波特率，當(dāng)然同一種波特率，這幾個(gè)域可以配為不同的值。也可以參考以下推送，里面有詳細(xì)的推導(dǎo)過程。

如果時(shí)采用SDK 配置， 那么SDK只需要填入波特率，便會(huì)主動(dòng)分配每個(gè)段的值，但是我們還是要知道和搞清楚會(huì)自己配置。

審核編輯：湯梓紅