YTM32的LIN通信協(xié)議引擎LinFlexD外設模塊詳解

LINFlexD外設簡介

YTM32微控制器的LINFlexD外設模塊，實現(xiàn)了LIN協(xié)議控制器的功能，可以支持LIN總線協(xié)議的主機和從機功能。如圖x所示。

圖x LINFlexD在LIN總線系統(tǒng)中的位置

LINFlexD 可以實現(xiàn)使用較少 CPU 介入的情況下，高效管理大量的 LIN 通信幀：

• 在主機 Master 模式下，當軟件觸發(fā)了通信過程（發(fā)送幀頭），LINFlexD 硬件可以自行繼續(xù)發(fā)送或者捕獲數(shù)據(jù)流（應答數(shù)據(jù)），直至軟件重新啟動下一個通信過程（主機啟動），或者收到一個校驗和（接收模式）。
• 在從機 Slave 模式下，LINFlexD 中設計了一組幀頭過濾器（ID Filter），可以配置由硬件自動匹配從總線上捕獲到的幀頭，僅當識別到本機預設處理的幀頭，才啟動數(shù)據(jù)通信過程（從機任務）。
• LINFlexD 內(nèi)部還集成了一個8字節(jié)的緩沖區(qū)，用于存放硬件自動發(fā)送或者接收的數(shù)據(jù)段內(nèi)容。
• LINFlexD 硬件外設支持LIN v1.3、v2.0、v2.1、v2.2協(xié)議。可以在配置幀頭信息的 LINFlexD_BIDR[CCS]寄存器位中指定將要發(fā)送或者接收的幀使用擴展性校驗和還是經(jīng)典款校驗和。

LINFlexD 還支持 UART 模式，用于實現(xiàn)常規(guī)的 UART 通信。本文主要面向 LIN 通信引擎介紹，關于 UART 介紹，可見后續(xù)文章。

LINFlexD工作機制

初始化

手冊中對 LINFlexD 的工作模式劃分為：初始化模式（Initialization）、常規(guī)工作模式（Normal）和休眠模式（Sleep）。在硬件復位后，LINFlexD 處于休眠模式以節(jié)約用電。若要配置 LINFlexD 開始工作，需要先通過軟件配置，切換至初始化模式，在初始化模式下進行一些專屬的配置后，再切換至常規(guī)工作模式，才能順利啟動 LINFlexD 外設。這個初始化模式，相當于為配置 LINFlexD 外設設計了一個同步鎖，或者說關鍵區(qū)，使得在初始化階段配置 LINFlexD 外設的各項功能時都不會立刻生效，以避免產(chǎn)生不確定的不安全狀態(tài)，最后退出初始化模式，硬件同步一并打開所有的配置功能，穩(wěn)當。

1. 初始化模式（Initializaiton，INIT）

軟件配置寄存器LINFlexD_LINCR1[INIT]=1，切換至初始化模式。當然，還可以通過配置LINFlexD_LINCR1[INIT]=0，退出初始化模式（至Normal模式？）。

進入初始化模式后，LINFlexD 引擎同 LIN 總線的傳輸將全部停掉（木頭人不許動），并且推送總線上位高電平（隱形信號）。如果在某個總線傳輸?shù)倪^程中進入初始化模式，則該傳輸將被打斷并退出。所以說，在切入初始化狀態(tài)之前，軟件一定要先查一下 LINFlexD 的狀態(tài)標志位，確保不會打斷正在進行的傳輸，再進入初始化模式。

在初始化模式下，可以對 LINFlexD 外設進行初始化配置：

• 配置通信波特率
• 啟用 LINFlexD 模式（停用UART模式）
• 選擇主機模式或者從機模式
• 配置校驗和控制位
• 若是從機模式，還需要預先填寫好可以捕獲的ID的列表

2. 常規(guī)工作模式（Normal Mode，NM）

在初始化模式中，配置寄存器LINFlexD_LINCR1[INIT]=0，切換至常規(guī)工作模式。

在常規(guī)工作模式下，LINFlexD 可以執(zhí)行正常的收發(fā)通信。

3. 休眠模式（Sleep Mode，SM）

配置軟件寄存器LINFlexD_LINCR1[SLEEP]=1，切換至休眠模式。當然，也可以通過配置LINFlexD_LINCR1[SLEEP]=0，退出休眠模式（至Normal模式）。

進入休眠模式后，LINFlexD引擎就暫停工作，等待喚醒事件到來后，自動切回正常模式響應外部的通信請求。

如果軟件在 LIN 總線上檢測到一個 150us 的喚醒脈沖，可以請求 LINFlexD 從休眠模式喚醒。

4. 回環(huán)工作模式（Loop Back Mode）

通過配置寄存器LINFlexD_LINCR1[LPKM]=1啟用回環(huán)模式?；丨h(huán)工作模式可用于自測試通信協(xié)議，當啟動回環(huán)模式后，芯片內(nèi)部的Tx和Rx引腳相連，通過Tx發(fā)送的信號會直接被反饋會接收通道（忽略Rx引腳的輸入）。如圖x所示。

圖x LINFlexD的回環(huán)模式

主機模式

通過配置寄存器LINFlexD_LINCR1[MME]=1，設定本設備為主機模式工作。

1. 發(fā)送幀頭

根據(jù)LIN協(xié)議的描述，LIN總線的上通信，都是由主機（具體是主機節(jié)點的主機任務）發(fā)送幀頭開始的。當發(fā)送幀頭時，由軟件先寫入LINFlexD_BIDR寄存器中的字段，包括：ID（6位的幀ID，硬件自動補完校驗位）、DFL（數(shù)據(jù)段長度）、DIR（幀通信的方向）及CCS（啟用經(jīng)典校驗的控制位，后續(xù)硬件自動生成校驗字節(jié)）。然后，設置寄存器LINFlexD_LINCR2[HTRQ]=1，請求發(fā)送幀頭。在啟動發(fā)送幀頭之后，在發(fā)送完成本幀之前，不要人為修改LINFlexD_BIDR寄存器中的內(nèi)容，LINFlexD 從總線上捕獲到已經(jīng)發(fā)送幀的ID會被自動復制到LINFlexD_BIDR寄存器中。

2. 發(fā)送數(shù)據(jù)

當主機節(jié)點執(zhí)行發(fā)布任務時（發(fā)送數(shù)據(jù)到總線），主機節(jié)點上運行的從任務（主機節(jié)點上的主任務僅發(fā)送幀頭）會繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)部分。因此，軟件需要在發(fā)起發(fā)送幀頭的請求之前，就將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)準備好，將數(shù)據(jù)存放至消息緩沖區(qū)LINFlexD_DATA[]中，同時，需要在LINFlexD_BIDR[DFL]寄存器中指定將要發(fā)送字節(jié)數(shù)據(jù)的數(shù)量，硬件根據(jù)軟件在LINFlex_BIDR[CCS]控制位的配置（這個數(shù)據(jù)位可能是總線上捕獲到的幀頭中的信息），自動計算經(jīng)典校驗和或是增強校驗和。

當應答的數(shù)據(jù)發(fā)送成功后，會置位硬件標志位LINFlexD_LINSR[DTF]，但如果發(fā)送過程中出現(xiàn)錯誤，標志位LINFlexD_LINSR[DTF]不會置位，LINFlexD_LINSR寄存器的其它對應標志位會置位。

應答數(shù)據(jù)的方向（發(fā)送？或是接收）由寄存器LINFlexD_BIDR[DIR]設定，但哪怕是發(fā)送過程，將數(shù)據(jù)發(fā)送上總線后，也會監(jiān)聽總線，將總線上的數(shù)據(jù)捕獲下來并存入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中。

3. 接收數(shù)據(jù)

當主機節(jié)點從從機節(jié)點讀取數(shù)據(jù)時，應先發(fā)出一個幀頭（約定為讀操作的ID）。從機節(jié)點捕獲到幀頭之后，會向總線上發(fā)送應答數(shù)據(jù)，此時主機節(jié)點（的從機任務）會從總線上捕獲數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)內(nèi)容存放至數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中，寄存器LINFlexD_LINSR寄存器中對應的標志位也會置位。

當應答的數(shù)據(jù)接收成功后，會置位硬件標志位LINFlexD_LINSR[DRF]，但如果發(fā)送過程中出現(xiàn)錯誤，標志位LINFlexD_LINSR[DRF]不會置位，LINFlexD_LINSR寄存器的其它對應標志位會置位。

4. 拋棄數(shù)據(jù)

若用戶需要拋棄發(fā)送幀頭之后捕獲到的應答數(shù)據(jù)，可預先設置寄存器LINFlexD_LINCR2[DDRQ]=1。這對應的是LIN通信中，實現(xiàn)“不應答”的操作。

注意：哪怕是在主機模式中，也是分為主機任務和從機任務兩部分，主機任務僅負責發(fā)送幀頭，主機模式中的從機任務和下文描述的從機模式一致，都是通過 LINFlexD_BIDR寄存器中捕獲的幀頭信息同自己的ID Filter進行匹配，從而啟動對應的發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的過程。

從機模式

通過配置寄存器LINFlexD_LINCR1[MME]=0，設定本設備為從機模式工作。

1. 發(fā)送應答數(shù)據(jù)

當從LIN總線上捕獲到主機任務發(fā)送的幀頭后，根據(jù)對ID的定義，若要求本節(jié)點提供應答數(shù)據(jù)，則硬件標志位LINFlexD_LINSR[HRF]寄存器會置位，并產(chǎn)生一個接收中斷。此時，軟件需要盡快填寫將要發(fā)送的數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中：

• 讀LINFlexD_BIDR寄存器，判定接收到幀頭的ID
• 向LINFlexD_DATA寄存器中填入將要發(fā)送的數(shù)據(jù)
• 寫LINFlexD_BIDR寄存器，寫入CCS（校驗和計算方式）、DIR（數(shù)據(jù)方向），以及DFL（數(shù)據(jù)長度）寄存器。

設置寄存器LINFlexD_LINCR[DTRQ]請求發(fā)送數(shù)據(jù)后，軟件才能清零LINFlexD_LINSR[HRF]標志位。為了確保LINFlexD_LINCR[DTRQ]寄存器控制位能夠起作用，需要先保持LINFlexD_LINSR[HRF]置位，這是為了防止LINFlexD_LINCR[DTRQ]不會被意外地被置位，而必須跟在發(fā)送一個幀頭的操作之后進行（增加了一個操作約束條件）。在接收數(shù)據(jù)過程中，LINFlexD_LINSR[RXBUSY]寄存器保持置位，此時LINFlexD_BIDR[DIR]和LINFlexD_LINCR[DTRQ]位不能被軟件置位。

當需要使用ID過濾器時（Identifier Filter），可配置LINFlexD_IFER寄存器啟用過濾器功能。若命中其中一個過濾器時，硬件會產(chǎn)生一個發(fā)送中斷，此時，硬件可從寄存器LINFlexD_IFMI中保存的指針從RAM從自動搬運數(shù)據(jù)內(nèi)容到LINFlexD_DATA寄存器緩沖區(qū)中。

使用ID過濾器可以減少軟件從LINFlexD_BIDR寄存器中讀ID、判定、配置數(shù)據(jù)長度和校驗和類型的過程。

如果 LINFlexD 外設模塊中需要使用的過濾器不夠應用中使用，還可以通過設置過濾器掩碼的方式，模糊匹配ID，以實現(xiàn)匹配更多ID的效果。

同主機模式相同，本機發(fā)送的數(shù)據(jù)，也會被捕獲至本機的接收緩沖區(qū)中。

2. 接收應答數(shù)據(jù)

當收到主機任務發(fā)送的幀頭后，若要求本節(jié)點接收應答數(shù)據(jù)，則硬件標志位LINFlexD_LINSR[HRF]寄存器會置位，并產(chǎn)生一個接收中斷。此時，軟件需要盡快讀BIDR寄存器，從中讀幀ID進行匹配，并寫入數(shù)據(jù)段長度（在收到第一個數(shù)據(jù)字節(jié)的停止位之前）。當收到校驗和之后，LINFlexD_LINSR[RMB]寄存器位會置位，并會產(chǎn)生一個接收中斷，此時，軟件可從LINFlexD_DATA寄存器緩沖區(qū)中讀數(shù)，讀數(shù)完成后，需要軟件清零LINFlex_LINSR[RMB]寄存器位，以釋放接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。

當至少一個配置為接收的ID過濾器被激活命中，將在收到校驗和之后，產(chǎn)生一個接收中斷。在接收到ID的時候不會產(chǎn)生中斷。

如果使用軟件方式過濾ID，當HRF標志位置位時，若要拋棄數(shù)據(jù)（不應答），可以通過寫LINFlexD_LINCR[DDRQ]寄存器實現(xiàn)。若使用軟件過濾機制，軟件需要在接收到校驗和之前設定校驗的類型（配置LINFlexD_BIDR[CCS]）。

錯誤狀態(tài)標志位

LINFlexD 硬件集成了協(xié)議棧的業(yè)務邏輯，但由于總線上是多設備仲裁運行的環(huán)境，有時硬件總線的行為不是完全按照預期的情形運作，時不時就會報錯。LINFlexD 對處理不了的情況設計了對應的監(jiān)測機制，對于硬件無法處理的情況，會盡量及時地報錯，上報給軟件，交由應用邏輯裁決。

LINFlexD_LINESR寄存器中包含了 LINFlexD 外設能夠檢測到的所有錯誤標志位，分別對應檢測各自的錯誤機制。LINFlexD_LINESR寄存器的位定義，如圖x所示。

圖x LINFlexD_LINESR寄存器的位定義

1. 總線拉低超時錯誤（Stuck at Zero Timeout Error，SZF）

發(fā)生Stuck-at-zero超時錯誤。大體上是描述LIN總線被意外地長時間拉低（顯式電平），后續(xù)無法傳輸數(shù)據(jù)的狀態(tài)。詳見下文超時錯誤機制。

2. 輸出比較標志（Output Compare Flag，OCF）

輸出比較事件是LINFlexD在管理超時機制中產(chǎn)生的一個事件。

• 在主機模式下，當LINFlexD_LINTCSR[CNT]中的計數(shù)值同LINFlexD_LINOCR[OC2]寄存器的設定值相等時，起OCF標志位。
• 在從機模式下，當LINFlexD_LINTCSR[CNT]中的計數(shù)值同LINFlexD_LINOCR[OC2]或LINFlexD_LINOCR[OC1]寄存器的設定值相等時，起OCF標志位。
• 當在LINFlexD_LINTCSR[MODE] = 0（LIN模式）并且LINFlexD_LINTCSR[IOT] = 1, 若OCF標志位被置位，則LINFlexD進入Idle狀態(tài)。
• 當在LINFlexD_LINTCSR[MODE] = 0（LIN模式）, OCF由處于初始化模式下的硬件外設自動清零。
• 當在LINFlexD_LINTCSR[MODE] = 1（輸出比較模式）, OCF單純表示輸出比較的狀態(tài)，同LIN的通信狀態(tài)無關。

3. 位錯誤（Bit Error，BEF）

位錯誤可能發(fā)生在發(fā)送過程中（發(fā)送幀頭和發(fā)送應答數(shù)據(jù)），當從總線上讀回的值同發(fā)送的值不一致時，會出現(xiàn)位錯誤。檢測每個數(shù)據(jù)位的意義在于，確保收發(fā)器的延遲時間小于一個可以接受的容限（位時間的長度再減去6個功能時鐘周期），例如：

• 1個位時間 t_bittime = 20k bps = 50us
• 6個功能時鐘周期@80MHz = 75ns
• 則允許的收發(fā)器延遲時間 = t_bittime - 6 * t_ipg_baud_clk = 49.925us

這個49.925us將用于選型合適的LIN收發(fā)器。

在發(fā)送的間隔段中不檢測位錯誤。

如果出現(xiàn)位錯誤的情況，若此時已經(jīng)配置了LINFlexD_LINCR2[IOBE]=1（Idle on Identifier Parity Error），LINFlexD的接收狀態(tài)機會立刻退出接收幀頭的狀態(tài)變成Idle。若是LINFlexD_LINCR2[IOBE]=0，發(fā)送過程將繼續(xù)，不管位錯誤。如果配置了LINFlexD_LINIER[BEIE]=1，則此時會產(chǎn)生中斷。一種極端的情況，如果不配置退出、不配置中斷，哪怕出現(xiàn)了位錯誤，仍可堅持完成發(fā)送過程。

4. 校驗和錯誤（Checksum Error，CEF）

當接收機收到數(shù)據(jù)幀及校驗和字節(jié)后，會自動計算校驗和，當計算結(jié)果同數(shù)據(jù)內(nèi)容不一致時，會拋棄收到的數(shù)據(jù)包，同時會起一個CEF標志位。如果預先配置寄存器LINFlexD_LINIER[CEIE]=1，則對應還可以產(chǎn)生一個中斷。

如果是LINFlexD發(fā)出的數(shù)據(jù)包，因LINFlexD在發(fā)送過程中會自動計算校驗和，所以若再用 LINFlexD 收到數(shù)據(jù)包仍會產(chǎn)生校驗和錯誤，那就要查看傳輸線路是否受到較大的干擾。如果發(fā)送方的校驗和是人工計算的，那也要再確認軟件計算校驗和的方法是否正確。

5. 幀頭錯誤（Header Error）

從機任務在接收幀頭過程中發(fā)現(xiàn)的錯誤，都算是幀頭錯誤。這些錯誤包括

（1）幀間隔段分隔符錯誤（Break Delimiter Error, SDEF）

這個分隔符的長度應至少為1位的時間，否則時間太短，接收方會丟棄當前幀頭的同步段，進而丟棄整個幀。如果LINFlexD_LINIER[HEIE]=1，則此時會觸發(fā)一個中斷。

（2）同步段錯誤（Sync Field Error，SFEF）

同步段錯誤的情況在是否開啟自動同步的配置（LINCR1[LASE]=1）時是不同的。

• 當啟用自動同步機制時，SFEF標志位標識兩種情況：超出LIN規(guī)范（14%偏差）之外的同步段偏差錯誤，或者測量同步段已經(jīng)溢出，分頻器打滿也除不下來。SFEF不會檢測同步段值的錯誤（不是0x55）。
• 當停用自動同步機制時，同步字段被當做一個普通的字節(jié)被接收，此時會判定改值是否為0x55，如果不是這個值，則會報錯，后續(xù)的整個LIN幀都會被拋棄。

（3）ID校驗錯誤（Identifier Parity Error，IDPEF）

PID段中包含6個比特的ID和2個比特的校驗碼，IDPEF檢測的就是這6個比特的ID和2個比特校驗碼的一致性。在從機任務中，當LINFlexD收到幀頭的PID段后，將6比特的ID值送至BIDR寄存器后，會由硬件自動計算核驗校驗碼。如果出現(xiàn)不一致的情況，若此時已經(jīng)配置了LINFlexD_LINCR2[IOPE]=1（Idle on Identifier Parity Error），LINFlexD的接收狀態(tài)機會立刻退出接收幀頭的狀態(tài)變成Idle。

6. 幀錯誤（Frame Error，F(xiàn)EF）

幀錯誤標識的是在當前接收字節(jié)（LIN幀的同步段、ID段、數(shù)據(jù)段、校驗和段）的停止位檢測到一個顯性信號（本應為隱形信號，拉高電平），此時LINFlexD會拋棄當前接收到的幀，然后返回到Idle狀態(tài)。如果預先配置了LINFlexD_LINIER[FEIE]=1，則會產(chǎn)生一個中斷。

當出現(xiàn)幀錯誤時，導致錯誤的字節(jié)數(shù)據(jù)仍會被送入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（畢竟已經(jīng)送進去了），但LINFlexD_LINSR[DRF]標志位（數(shù)據(jù)接收完成標志位）不會置位。

7. 緩沖區(qū)溢出（Buffer Overrun，BOF）

當收到一個新的數(shù)據(jù)時，若標志位LINFlexD_LINSR[RMB]=1尚為清零（數(shù)據(jù)緩沖區(qū)滿，軟件可讀），則判定為緩沖區(qū)溢出，報錯。此時還需通過寄存器LINFlexD_LINCR1[RBLM]的配置值，確定如何處理新數(shù)據(jù)：

• 若LINFlexD_LINCR1[RBLM]=0，則之前未被都走的數(shù)據(jù)包將會被新的數(shù)據(jù)包覆蓋，舊的數(shù)據(jù)包將被丟失。
• 若LINFlexD_LINCR1[RBLM]=1，則之前未被都走的數(shù)據(jù)包將會被保持，新的數(shù)據(jù)包將被丟失。在從機模式下，如果再未讀完數(shù)的情況下來了新的LIN幀，不僅僅是數(shù)據(jù)，連帶幀ID也會被一同拋棄。

8. 噪聲標志（Noise Flag，NF）

當接收器檢測到噪聲時，起本標志位。關于噪聲，是在檢測開始信號和間隔符信號時，進行連續(xù)3次隔點采樣，未能達到判決條件時，即認定為總線上有噪聲。

超時錯誤（Timeout Error）

當主機發(fā)送了幀頭后，如果在指定的時間段內(nèi)未收到應答數(shù)據(jù)，則會產(chǎn)生超時錯誤。LINFlexD外設內(nèi)部設計了一個超時定時器（Timerout Counter），專門用于檢測同超時相關的檢測和響應事件。

圖x LINFlexD的超時報錯機制

1. 應答超時機制

• 主機模式：每當發(fā)送或者接收到ID段（幀頭的最后一個字段）后，確切地說，是當DFL被硬件寫入后，LINFlexD會自動將寄存器LINFlexD_LINOCR[OC2]載入到LINFlex_LINTOCR[CNT]寄存器，并啟動內(nèi)部的定時器開始倒計數(shù)，若在計數(shù)器計數(shù)清零之前未完成接收數(shù)據(jù)，則產(chǎn)生超時事件。這相當于是個看門狗。
• 從機模式：若使用ID過濾器過濾接收數(shù)據(jù)幀，同主機模式類似，當匹配到消息ID，硬件寫入DFL寄存器時，載入LINFlexD_LINOCR[OC2]寄存器的值到定時器，開始計數(shù)。若未使用ID過濾器，則在收到數(shù)據(jù)幀并由軟件進行識別后，人工寫入DFL寄存器時，硬件載入LINFlexD_LINOCR[OC2]寄存器的值到定時器，啟動定時器。

2. 幀頭超時機制

• 主機模式：由于幀頭是由LINFlexD硬件自動產(chǎn)生的，正常情況下不會出現(xiàn)超時。
• 從機模式：在收到幀間隔符后，硬件從寄存器LINFlexD_LINOCR[OC1]到LINFlexD_TOCR[HTO]，啟動定時器。

注意，這里的定時器也可以用來檢測其他的超時事件，但需要配置LINFlexD_LINTCSR[MODE]=0，然后軟件向寄存器LINFlexD_LINTOCR中寫入輸出比較值。

3. 總線拉低超時錯誤（Stuck at Zero Timeout Error）

如果顯性信號在總線上保持的時間超過了100個比特的時間，就會起標志位LINFlexD_LINESR[SZF]。人工清零標志位后，如果顯性信號未消除并繼續(xù)，那么接下來只要連續(xù)保持87個比特的時間，就會再次激活標志位LINFlexD_LINESR[SZF]。

ID過濾機制

在LIN協(xié)議中，消息的ID號并不是對應節(jié)點的地址，而是標識消息中攜帶的內(nèi)容（命令，或者消息類型）。發(fā)送器將消息廣播到LIN總線，所有的接收機都能收到，接收機通過識別消息的ID，接收機們決定是繼續(xù)收數(shù)據(jù)，或是發(fā)送數(shù)據(jù)應答（根據(jù)消息ID的含義做出反應），如果接收機不識別消息（不做處理），就會拋棄它。

為了實現(xiàn)這樣的機制，LINFlexD外設設計了可配置的ID過濾器，以簡化原本需要軟件去匹配消息ID的工作，節(jié)約了CPU資源。LINFlexD中集成了16個過濾器，只有在初始化模式下才能配置他們，可以通過將LINFlexD_IFER[FACT]寄存器中的對應位置位，激活相應的過濾器，然后在每個過濾器專屬的LINFlexD_IFCRn寄存器中配置各自過濾器的參數(shù)。

每個ID過濾器有兩種可選的工作模式（通過寄存器IFMR[IFM]）：

• ID列表模式（Identifier List Mode）。若配置LINFlexD_IFMR[IFM]=0，則接收到LIN幀頭的消息ID必須按位同IFCR_n寄存器中的完全相同才能滿足匹配條件。
• ID掩碼模式（Identifier Mask Mode）。若配置LINFlexD_IFMR[IFM]=1，則IFCR_2n寄存器和IFCR_2n+1寄存器形成一個掩碼模式，IFCR_2n中的ID是一個模板ID，IFCR_2n+1中的ID是一個掩碼，當收到LIN幀頭的消息ID后，先同掩碼做個與運算，過濾掉不關心的位，然后再同模板ID進行匹配。在ID掩碼模式下，LINFlexD_IFER[FACT]寄存器中是否激活IFCR_2n+1，已經(jīng)不影響了，此時IFCR_2n+1總是被激活的。當需要本接收機相應的消息ID多于硬件ID過濾器支持的數(shù)量時，就需要用ID掩碼模式擴展能識別ID的范圍了。

無論在何種過濾器模式下，一旦編號為m的過濾器被匹配到，則值m+1將被硬件寫入到IFMI寄存器中，而IFMI=0就表示沒有當前還發(fā)生任何匹配事件。此時，軟件可以通過讀IFMI寄存器的值，識別是哪個過濾器被匹配到，進而從中查看識別到的消息ID。當完成一次匹配事件，LINFlexD硬件都會將匹配到的DFL、CCS和DIR寄存器的值，從IFCR寄存器復制到BIDR寄存器中（存放當前的幀頭信息），此時至通信幀傳輸完成之前，BIDR寄存器都是只讀，不能被軟件寫入。此時LINFlexD_BIDR[DIR]指示了應答數(shù)據(jù)的傳輸方向（相對主機）：

• 若LINFlexD_BIDR[DIR]=1，表示數(shù)據(jù)方向為發(fā)送，可以產(chǎn)生一個發(fā)送中斷（LINFlexD_LINIER[HRIE]=1），此時軟件可以從IFMI寄存器中讀ID過濾器的索引編號，然后向DATA緩沖區(qū)中填充將要發(fā)送的數(shù)據(jù)，然后再配置LINFlexD_LINCR2[DTRG]=1，啟動傳輸。
• 若LINFlexD_BIDR[DIR]=0，表示數(shù)據(jù)方向為接收，在接收數(shù)據(jù)完畢后，包括校驗和字節(jié)，并驗證校驗和無誤后，可以產(chǎn)生一個接收中斷（LINFlexD_LINIER[DRIE]=1），此時，軟件可以從DATA緩沖區(qū)中讀出接收到的數(shù)據(jù)。

如果沒有匹配到任何過濾器（通過IFMI=0判定）：

• 此時若已經(jīng)配置了LINFlexD_LINCR1[BF]=1，則仍可產(chǎn)生一個接收中斷。此時應由軟件配置BIDR寄存器并啟動傳輸（填充DATA數(shù)據(jù)緩沖區(qū)再配置LINFlexD_LINCR2[DTRQ]），或放棄接收（配置LINFlexD_LINCR2[DDRQ]）。
• 若已經(jīng)配置了LINFlexD_LINCR1[BF]=0，則接收機直接拋棄已經(jīng)收到的幀頭（包含消息ID），轉(zhuǎn)入Idle狀態(tài)，等待接收下一個幀間隔段（開始信號）。

注意，如果接收的消息ID同時匹配到了兩個過濾器，一個處于列表模式，另一個處于掩碼模式，則優(yōu)先匹配到處于列表模式的過濾器。如果同時匹配到兩個位于掩碼模式的過濾器，則優(yōu)先匹配到編號較小的過濾器。如果同時匹配到兩個處于列表模式的過濾器，好吧，能將同一個ID寫到兩個列表模式下的過濾器，一定是寫錯了，但此時也會優(yōu)先匹配到編號較小的過濾器。

接收器檢測幀間隔段和幀間隔段分隔符

LINFlexD內(nèi)部檢測串行信號模式的方法非常有趣。接收器內(nèi)部設計了一個10比特的移位采樣寄存器，捕獲收到的串行信號，LSB送入。移位寄存器中的比特位在平時是全0，當其中的值變?yōu)?code>1110，然后在之后進行隔點采樣（每兩個連續(xù)的點取一個樣本），連續(xù)3個樣本中，有2個為0，即可判定是一個開始信號（幀間隔符）。類似的，為了檢測幀間隔符分隔符，在繼續(xù)檢測到0001的模式，然后再之后進行隔點采樣，連續(xù)3個樣本中，有2個為1，即可判定是一個分隔符。如果只能檢測到兩個有效的樣本，噪聲標志位（Noise Flag）將會被置位。

圖x 使用移位器檢測開始信號和分隔符模式

關于檢測模式的更細節(jié)的機制，可繼續(xù)參見手冊詳述，因同用戶使用關聯(lián)不大，此處不再贅述。

產(chǎn)生波特率

配置LIN總線的（發(fā)送和接收）波特率，主要設計兩個寄存器：LINFlexD_LINIBRR和LINFlexD_LINFBRR，分別對應分頻因子的整數(shù)部分和小數(shù)部分。

• 當LINFlexD_UARTCR[ROSE]=1（only for UART mode），baudrate = f_clksrc / ( OSR x LDIV )
• 當LINFlexD_UARTCR[ROSE]=0（for LIN and UART mode），baudrate = f_clksrc / (16 x LDIV)

其中，f_clksrc是 LINFlexD 的功能時鐘，在 SCU 外設模塊中分配時鐘源。LDIV是一個無符號的定點數(shù)，整數(shù)部分存放在20-bit的LINFlexD_LINIBRR寄存器中，小數(shù)部分存放在4-bit的LINFlexD_LINFBRR寄存器中。

當停用過采樣功能，就不再使用LINFlexD_LINFBRR寄存器（可清零），此時LDIV僅使用整數(shù)部分，配置至LINFlexD_LINIBRR寄存器。

例如：

• When ROSE = 0 (for LIN and UART mode): LDIV = 468.75 d, ipg_baud_clk = 36 MHz, LINIBRR = 468 d, LINFBRR = 12, Baud rate = 36 MHz / (16 × 468.75) = 4.8 K bit/s
• When ROSE = 1 (only for UART mode): LDIV = 5 d, ipg_baud_clk = 80 MHz, LINIBRR = 5 d, OSR = 4, Baud rate = LIN_CLK / (OSR × LDIV) = 80 MHz / (4 × 5) = 4 M bit/s

自動同步波特率機制

若要通過測量LIN通信幀的同步段，可以先隨便寫兩個波特率發(fā)生寄存器LINFlexD_LINIBRR和LINFlexD_LINFBRR，然后設定寄存器LINFlexD_LINCR1[LASE]=1啟用自動同步機制。

當啟用自動同步波特率機制后，在每個通信幀的同步間隔段間隔符之后，將會使用波特率時鐘源，在LINFlexD_RX引腳上采樣連續(xù)5個下降沿的時間？？？

喚醒管理機制

處于休眠中的LIN總線可以由其中任何節(jié)點發(fā)起喚醒請求。節(jié)點將LIN總線信號強制拉低（保持顯性信號）保持 250us 至 5ms，每個從機節(jié)點將會檢測到喚醒請求（一個長于 150us 的低電平脈沖），并在釋放顯性信號的上升沿開始 100ms 以內(nèi)準備好監(jiān)聽來自總線的命令。主機在檢測到總線上的喚醒請求后也會醒過來，待從機準備好之后，主機將發(fā)送幀頭以探查喚醒的源頭和原因。如果在收到喚醒請求后的 150ms 內(nèi)，主機沒來得及發(fā)送幀頭，則原本喚醒總線的從機節(jié)點可以試著再次發(fā)起一個新的喚醒請求。

使用LINFlexD產(chǎn)生一個喚醒請求，可以通過向 DATA0 寄存器寫一個喚醒字符（0x0）并設定寄存器位LINFlexD_LINCR2[WURQ]。當寫WURQ寄存器位時，DATA0中的數(shù)就已經(jīng)被送上總線了。

使用LINFlexD檢測LIN總線上的喚醒請求，可以有兩種方式：

• 當AUTOWU=1，在休眠模式下，當檢測到一個下降沿，LINFlexD_LINCR1[SLEEP]寄存器位由硬件清零（退出休眠模式），LINFlexD_LINCR1[WUF]標志位置位，如果此時LINFlexD_LINIER[WUIE] =1，則可以產(chǎn)生一個中斷，此時 LINFlexD 處于常規(guī)工作模式并準備接收通信幀。
• 當AUTOWU=0，當檢測到一個下降沿，LINFlexD_LINCR1[WUF]標志位置位，如果此時LINFlexD_LINIER[WUIE]=1，則可以產(chǎn)生一個中斷，此時需要由軟件決定是否要清零LINFlexD_LINCR1[SLEEP]寄存器位以返回常規(guī)工作模式。

圖x LIN的喚醒時序

軟件

YTMicro SDK中包含了LinFlexD的驅(qū)動程序，并提供了lin_master、lin_salve、lin_slave_filter等樣例工程。