一文详解TC399 CAN MCAL 配置

文摘 2025-01-12 09:52 上海

TC399 是英飞凌公司 AURIX 系列中的一款高性能微控制器，广泛应用于汽车电子系统中。它的 CAN MCAL（Microcontroller Abstraction Layer）配置是 AUTOSAR 基于 TC399 的 CAN 驱动实现中的重要部分。TC399 的 CAN MCAL 配置参数涉及 CAN 控制器、硬件对象、波特率设置、消息处理、唤醒功能等多个方面。

1 MCAL CAN 模块功能

MCAL 中的 CAN 模块作为低层驱动程序，位于硬件与汽车软件堆栈中的高层软件之间。它提供标准化的 API，用于发送和接收 CAN 消息，使得上层软件（如 AUTOSAR 基础软件和应用软件）能够与网络中的其他 ECU 通信，其功能包括：

发送和接收消息：

MCAL 中的 CAN 模块提供了在网络上发送和接收 CAN 消息的功能。
它将数据封装到 CAN 帧中，并通过 CAN 总线进行传输。
还能够接收来自其他 ECU 的 CAN 帧，并对其进行处理。

帧过滤和缓冲：

CAN 模块通常支持基于消息标识符（ID）的过滤机制，选择性接收消息。
MCAL 的 CAN 模块配置过滤器并管理消息缓冲，以确保 ECU 仅处理相关的消息。

错误处理和管理：

CAN 通信可能会遇到各种错误条件，如位错误和帧错误。
MCAL 中的 CAN 模块监控总线上的错误状况，并按照 CAN 协议规范执行错误处理机制。
它管理错误计数器并执行总线关闭恢复程序，以便在总线关闭状态时恢复通信。

总线仲裁与碰撞避免：

CAN 使用无损的按位仲裁机制来确定消息的优先级，并解决总线冲突。
MCAL 中的 CAN 模块负责处理总线仲裁和碰撞避免，确保消息以确定性和无碰撞的方式传输。

时钟同步：

CAN 通信依赖于 ECU 之间精确的时钟同步，以保持数据传输的完整性。
MCAL 的 CAN 模块可能包含时钟同步和漂移补偿功能，以确保网络中可靠的通信。

中断处理：

CAN 模块可以生成中断，通知微控制器有关传入消息、错误条件和总线状态的变化。
MCAL 的 CAN 模块配置和管理中断源，使微控制器能够及时处理 CAN 相关事件。

2 MCAL 配置参数

2.1 CanGeneral

1）CanDevErrorDetect (CAN开发错误检测)

此参数控制 CAN 驱动程序的错误检测机制。应根据错误处理策略设置。选项如下：

ON：启用错误检测机制。如果希望在运行时检测 CAN 驱动程序的错误，选择此选项。
OFF：禁用错误检测机制。如果希望最小化运行时开销，并依赖外部处理机制，选择此选项。

启用后，可以全面检测和处理 CAN 驱动程序中的开发错误。实施错误处理例程，以记录、通知或适当处理检测到的错误。

2）CanInitDeInitApiMode (CAN初始化/去初始化API模式)

此配置参数定义 CAN 初始化和去初始化 API 的使用模式。根据系统安全要求和访问权限，在用户模式和主管模式之间选择 CAN 驱动程序的初始化和去初始化 API 模式。

3）CanMultiCoreErrorDetect (CAN多核错误检测)

此参数控制多核环境中的错误检测。

ON：启用多核错误检测。
OFF：禁用多核错误检测。

启用此功能可以确保在多核系统中进行同步和错误检测。配置错误检测阈值和机制，以维持系统完整性。

4）CanIndex (CAN索引)

此参数指定 CAN 硬件通道的索引，值范围为 0 到 255，为 CAN 控制器实例分配唯一索引，确保每个控制器具有不同的索引，以便在系统内进行识别和通信设置。

5）CanMainFunctionModePeriod (CAN主功能模式周期)

此参数决定 CAN 驱动程序主功能的调用时间间隔，单位为毫秒，范围为【0.001 ~ 65.535】，设置主功能模式的周期，指定主功能执行的频率。根据应用需求和系统响应性需求调整周期。

6）CanMultiplexedTransmission (CAN复用传输)

此参数控制是否支持复用传输，应该根据微控制器是否支持来设置。

ON：支持复用传输。
OFF：不支持复用传输。

启用复用传输，以有效利用 CAN 带宽。配置传输优先级和调度算法，以优化数据传输。

7）CanTimeoutDuration (CAN超时持续时间)

此参数设置 CAN 驱动程序功能的内部超时监控时间，单位为微秒，范围为 0.000001 到 65.535。

8）CanVersionInfoApi (CAN版本信息API)

此参数启用或禁用 CAN 驱动程序模块的版本信息读取 API。

ON：启用版本信息 API。
OFF：禁用版本信息 API。

启用版本信息 API 以检索 CAN 驱动程序版本的信息，可用于诊断、兼容性检查和版本特定功能的使用。

9）CanSupportTTCANRef (CAN支持TTCAN)

此参数指示是否支持时间触发 CAN (TTCAN)。如果需要，启用时间触发 CAN (TTCAN) 支持，配置 TTCAN 特定的设置和参数，以启用 CAN 网络中的时间触发通信功能。

10）CanRunTimeErrorDetect (CAN运行时错误检测)

此参数控制运行时错误检测机制。

ON：启用运行时错误检测。
OFF：禁用运行时错误检测。

启用运行时错误检测，以监控和处理运行时发生的错误。实现错误检测机制，如错误代码、中断或错误计数器，以确保强大的错误处理能力。

11）CanIcom (CAN集成通信控制器)

此参数组包含用于配置虚拟网络通信的设置，这是一种用于测试或开发目的的功能。根据应用需求配置 ICOM (集成通信控制器) 设置。根据需要启用网络管理和消息路由等功能。

12）CanLPduReceiveCalloutFunction (CAN低优先级数据单元接收回调函数)

指定在成功接收低优先级协议数据单元 (LPDU) 消息后是否调用特定函数（称为回调函数），此函数可用于对接收到的消息进行自定义处理或处理。

定义回调函数，以有效处理接收到的低优先级协议数据单元 (LPDU)，在回调函数中实现自定义逻辑或处理，以响应传入消息。

13）CanMainFunctionBusoffPeriod (CAN总线关闭主功能周期)

指示 Can_MainFunction_Busoff 函数以秒为单位的循环调用间隔。此函数通常处理总线关闭事件，确保 CAN 控制器从错误状态中有效恢复。

指定循环调用处理总线关闭事件的主功能周期。根据总线关闭恢复要求和系统响应性需求调整周期。

14）CanMainFunctionWakeupPeriod (CAN唤醒主功能周期)

定义 Can_MainFunction_Wakeup 函数的调用频率（以秒为单位）。此函数管理唤醒事件，确保 CAN 控制器在检测到总线上的唤醒信号时能及时响应。

设置循环调用处理唤醒事件的主功能周期。根据唤醒信号检测要求和系统响应性需求配置周期。

15）CanSetBaudrateApi (CAN设置波特率API)

指定 CAN 驱动程序是否支持可选的 Can_SetBaudrate API 函数。此函数允许在运行时动态调整 CAN 通信速度，以适应变化的网络条件。

如果支持，使用设置波特率 API 在运行时动态调整 CAN 通信速度。实施错误处理和验证机制，以确保波特率的安全更改。

16）CanEcucPartitionRef (CAN ECUC分区引用)

将 CAN 驱动程序映射到一个或多个 ECUC 分区，使驱动程序的 API 功能能够在每个分区中独立访问。此功能有助于模块化软件设计和集成，使 CAN 驱动程序作为每个分区中的独立实例运行。

将 CAN 驱动程序映射到一个或多个 ECUC 分区，以便在每个分区中使驱动程序的 API 可用。根据软件架构和分区需求配置分区映射。

17）CanOsCounterRef (CAN操作系统计数器引用)

包含对 OsCounter 的引用，OsCounter 是 CAN 驱动程序用于计时和调度的操作系统计数器。此参数确保与系统时钟或其他计时机制同步，从而增强 CAN 通信的可靠性。

分配 CAN 驱动程序用于计时和调度的 OsCounter 引用。配置计数器同步和分辨率设置，以确保 CAN 模块内的准确计时。

18）CanIcomGeneral (CAN集成通信控制器通用配置)

此参数组包含集成通信控制器 (ICOM) 功能的通用配置设置。它包括配置 CAN 模块中 ICOM 功能的基本参数。

根据应用需求配置集成通信控制器 (ICOM) 的通用参数。调整通信模式和错误处理等设置，以匹配系统要求。

19）CanMainFunctionRWPeriods (CAN主功能读写周期)

此参数组定义循环调用 Can_MainFunction_Read 或 Can_MainFunction_Write 的周期，具体取决于引用的项目。这些函数管理 CAN 模块内的读写操作，确保 CAN 控制器与应用软件之间高效的数据交换。

设置循环调用主功能以读取和写入 CAN 消息的周期。根据消息频率和系统响应性需求调整这些周期。

2.2 CanController (CAN控制器)

CanBusoffProcessing (CAN总线关闭处理):

此参数决定 CAN 驱动程序是否应处理总线关闭事件。

POLLING (轮询)：通过轮询处理总线关闭，驱动程序会定期检查总线关闭状态并在必要时尝试恢复。
INTERRUPT (中断)：通过中断处理总线关闭事件，驱动程序会在总线关闭事件发生时立即响应。

启用以在 CAN 驱动程序中处理总线关闭事件。配置总线关闭恢复机制和错误处理策略，确保通信中断最小化。

CanControllerActivation (CAN控制器激活):

定义是否在配置中使用 CAN 控制器。

ON：激活 CAN 控制器。
OFF：停用 CAN 控制器。

指定 CAN 控制器的激活设置。配置激活触发器和条件，以确保控制器仅在必要时工作，从而节省系统资源。

CanRxInputSelection (CAN接收输入选择):

此参数指定 CAN 接收功能的输入选择。选项取决于硬件配置和引脚分配。通常，应选择适合 CAN 接收的输入引脚。

根据系统配置和兼容性选择 CAN 消息接收的输入源，可以是基于硬件或软件的输入。

CanControllerBaseAddress (CAN控制器基地址):

此参数定义 CAN 控制器在内存中的基地址，数值范围为 0 到 4294967295，具体取决于微控制器的内存映射。

定义 CAN 控制器寄存器的基地址。确保与硬件规范和微控制器的地址映射要求兼容。

CanControllerId (CAN控制器ID):

此参数提供 CAN 控制器的唯一 ID，在给定 CAN 驱动程序中是唯一的，数值从 0 开始且不允许有间隔。

为 CAN 控制器分配唯一标识符。在多控制器系统中使用此标识符进行设备识别和通信设置。

CanRxProcessing (CAN接收处理):

此参数决定接收消息处理模式，启用/禁用 API Can_MainFunction_Read() 来在轮询模式下处理 PDU 接收事件。

配置与 CAN 控制器内的消息接收相关的设置。调整缓冲区大小、过滤标准和中断处理，以优化接收性能。

CanTxProcessing (CAN传输处理):

此参数决定传输消息处理模式，启用/禁用 API Can_MainFunction_Write() 来在轮询模式下处理 PDU 传输事件。

配置与 CAN 控制器内的消息传输相关的设置。调整优先级、传输调度和错误处理，以优化传输性能。

CanWakeupFunctionalityAPI (CAN唤醒功能API):

此参数指定唤醒功能 API 的可用性，在代码中添加/移除 Can_CheckWakeup() 服务。

ON：启用唤醒功能 API。
OFF：禁用唤醒功能 API。

启用 CAN 驱动程序中的唤醒功能 API。根据电源管理和系统唤醒需求实现唤醒功能。

CanWakeupProcessing (CAN唤醒处理):

此参数控制唤醒事件的处理，启用/禁用 API Can_MainFunction_Wakeup() 来在轮询模式下处理唤醒事件。

配置 CAN 控制器的唤醒处理设置。指定唤醒检测机制和检测到唤醒事件时采取的措施，如激活控制器或初始化通信。

CanWakeupSupport (CAN唤醒支持):

此参数指示是否支持唤醒功能。

ON：支持唤醒功能。
OFF：不支持唤醒功能。

启用 CAN 控制器硬件中的唤醒功能支持。配置唤醒源和唤醒信号检测机制，以满足系统要求。

CanControllerDefaultBaudrate (CAN控制器默认波特率):

此参数定义 CAN 控制器的默认波特率。根据应用需求和网络配置指定默认波特率。

为 CAN 控制器设置默认波特率。根据通信网络设置为标准值，或根据特定要求进行调整。

CanCpuClockRef (CAN CPU时钟引用):

此参数引用 CPU 的参考时钟，通常是 CPU 用于计时和同步的时钟信号。

为 CAN 控制器指定 CPU 时钟的引用。确保 CAN 模块与 CPU 之间的同步和计时对齐。

CanPeripheralBusClockRef (CAN外设总线时钟引用):

此参数引用 CAN 外设总线的参考时钟。此时钟信号用于 CAN 控制器与 CAN 总线上的其他节点同步。

定义 CAN 控制器使用的外设总线时钟的引用。确保正确的时钟配置和同步，以实现可靠的 CAN 通信。

CanControllerEcucPartitionRef (CAN控制器ECUC分区引用):

此参数允许将 CAN 控制器映射到零个或一个 ECUC 分区。ECUC 分区是 CAN 驱动程序映射的资源子集，提供系统内资源组织和隔离的灵活性。

根据系统架构和分区需求将 CAN 控制器映射到一个或多个 ECUC 分区。确保 CAN 驱动程序的 API 在每个分区中可用。

CanWakeupSourceRef (CAN唤醒源引用):

包含对 ECU 状态管理器中指定的唤醒源的引用。此引用对有效处理唤醒事件至关重要，确保控制器能够适时响应唤醒信号。

根据 ECU 状态管理器定义 CAN 控制器的唤醒源。配置唤醒源检测机制和标准，以确保及时可靠的唤醒功能。

CanControllerBaudrateConfig (CAN控制器波特率配置):

此参数组包括与 CAN 控制器的位定时相关的配置参数。位定时设置对于建立通信速度和 CAN 网络中的同步至关重要，以确保可靠的数据传输。

配置 CAN 控制器的位定时参数，以建立通信波特率。设置适当的传播延迟、相位段和同步值，以确保可靠的数据传输。

CanTTController (CAN时间触发控制器):

CanTTController 是 SWS TTCAN 的一个子集，涵盖了与时间触发 CAN (TTCAN) 控制器相关的配置参数。除了标准 CAN 控制器配置外，这些参数对于在系统中启用和配置 TTCAN 功能是必要的。

在标准 CAN 控制器配置之外，指定时间触发 CAN (TTCAN) 控制器的配置参数。根据实时通信要求调整 TTCAN 特定设置，如时间同步和消息调度。

2.3 CanHardwareObject (CAN硬件对象)

CanHandleType (CAN句柄类型):

此参数定义 CAN 句柄的类型，表示用于发送或接收 CAN 消息的逻辑实体。

句柄类型可能由开发环境或框架定义，选项可能包括传输句柄、接收句柄或错误句柄。

Full (全功能): 提供全面的功能和自定义选项，适用于需要高级功能和广泛控制的应用。
Basic (基础功能): 提供基本功能，简化配置，适合具有简单需求或资源有限的应用。

为 CAN 消息对象定义句柄类型。根据应用中消息处理所需的功能级别，选择 "full" 或 "basic" 句柄类型。

CanHwObjectCount (CAN硬件对象数量):

此参数指定用于实现一个 HOH 的硬件对象数量。在 HRH 的情况下，此参数定义硬件 FIFO 中的元素数量或影子缓冲区的数量；在 HTH 的情况下，它定义用于复用传输的硬件对象数量或 FullCAN HTH 使用的硬件 FIFO。

指定用于消息接收和传输的硬件对象 (HOBJs) 数量。根据需要同时处理的消息数量和硬件限制调整此数量。

CanHwFIFOThreshold (CAN硬件FIFO阈值):

此参数设置 CAN 控制器中硬件 FIFO 缓冲区的阈值级别。

该值的范围为【 1 ~64】，表示 FIFO 中必须存在的消息数量，才能触发中断或事件。

设置用于消息缓冲的硬件 FIFO 的阈值。配置阈值以优化内存使用，并在高负载情况下尽量减少消息丢失。

CanIdType (CAN标识符类型):

此参数指定 CAN 消息中使用的标识符类型。

选项可能包括标准标识符 (11 位) 或扩展标识符 (29 位)，具体取决于应用中使用的 CAN 协议和消息格式。

Standard (标准): 使用 11 位标识符，适用于基本寻址需求的应用。
Mixed (混合): 支持 11 位 (标准) 和 29 位 (扩展) 标识符的组合，为寻址提供灵活性。
Extended (扩展): 使用 29 位标识符，适用于需要更多唯一标识符或更高优先级消息的应用。

定义 CAN 消息中使用的标识符类型，例如标准或扩展标识符。根据应用的寻址需求和消息格式选择合适的类型。

CanObjectId (CAN对象ID):

此参数表示 CAN 控制器中特定硬件对象的对象标识符。它持有 HRH 或 HTH 的句柄 ID。此参数的值在给定的 CAN 驱动程序中是唯一的，应从 0 开始且不允许有间隔。

对象标识符可以根据硬件配置和应用需求动态分配或配置。

指定 CAN 消息处理的对象类型，如传输、接收或两者。根据系统中的通信需求和消息流配置对象类型。

CanObjectType (CAN对象类型):

此参数定义 CAN 控制器中的对象类型，如传输对象、接收对象或 FIFO 对象。它指定硬件对象是用于传输还是接收。

指定 CAN 消息处理的对象类型，如传输、接收或两者。根据系统中的通信需求和消息流配置对象类型。

CanControllerRef (CAN控制器引用):

此参数引用硬件对象所属的 CAN 控制器。它将硬件对象与微控制器中的特定 CAN 控制器相关联，启用硬件对象与控制器之间的通信。

为 CAN 控制器分配引用，用于识别和通信设置。确保引用在系统中是唯一且一致的。

CanFdPaddingValue (CAN FD 填充值):

指定用于填充大于 8 字节的 CAN FD 帧中未指定数据的值。这种填充是由于数据长度代码 (DLC) 的离散值在帧大小超过 8 字节时的必要操作。

设置用于大于 8 字节的 CAN FD 帧的填充值。选择合适的值，以确保传输期间帧格式正确并保持数据完整性。

CanHardwareObjectUsesPolling (CAN硬件对象使用轮询):

启用此硬件对象的轮询，指示 CAN 硬件对象是否利用轮询机制来处理传输或接收任务。

如果需要接收和传输消息，可以启用硬件对象的轮询。配置轮询设置以优化 CPU 使用率和系统响应能力。

CanTriggerTransmitEnable (CAN触发传输启用):

定义 CAN 控制器是否支持指定句柄的触发传输 API。触发传输 API 允许基于预定义的触发条件异步传输 CAN 消息。

启用 CAN 消息传输的触发传输 API 支持。根据预定义的事件或触发条件实现触发机制，以启动消息传输。

CanMainFunctionRWPeriodRef (CAN主功能读写周期引用):

此参数引用用于周期性调用读或写主功能 (Can_MainFunction_Read 或 Can_MainFunction_Write) 的周期配置。

为周期性调用读或写主功能指定周期配置的引用。确保引用准确并与系统时间要求同步。

CanHwFilter (CAN硬件过滤器):

此容器保存用于一个硬件接收句柄 (HRHs) 的硬件过滤器的配置参数。硬件过滤器用于根据预定义标准选择性接收 CAN 消息。

配置硬件过滤器，根据预定义标准选择性接收 CAN 消息。设置过滤参数，如消息标识符和掩码，以有效过滤传入消息。

CanTTHardwareObjectTrigger (CAN时间触发硬件对象触发器):

此参数指定与硬件对象相关的 TTCAN 触发器的配置参数。这些触发器是标准 CAN 硬件对象配置的补充，特定于时间触发 CAN (TTCAN) 通信。

定义与硬件对象相关的 TTCAN 触发器的配置参数。根据 TTCAN 消息时间或状态变化调整触发设置，以启动特定操作或事件。

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