LPC11Cx系列CAN總線(xiàn)位定時(shí)參數計算方法校正
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引言
LPC11Cx系列是NXP公司的高性?xún)r(jià)比Cortex—M0構架ARM微控制器產(chǎn)品，內嵌CAN總線(xiàn)控制器。CAN總線(xiàn)位定時(shí)參數決定CAN總線(xiàn)能否按給定速率正常通信及其穩定性，但在實(shí)踐中發(fā)現，原版用戶(hù)手冊及國內譯本在CAN總線(xiàn)位定時(shí)參數配置寄存器的表述上有誤，導致用戶(hù)CAN總線(xiàn)無(wú)法正常通信。下面將校正錯誤，并給出CAN總線(xiàn)位定時(shí)參數具體計算實(shí)例。
1 位定時(shí)時(shí)序及參數
依據CAN總線(xiàn)規范，LPC11Cx系列的位時(shí)間被分成4個(gè)段：同步段、時(shí)間傳播段、相位緩沖區段1和相位緩沖區段2，位時(shí)序如圖1所示。
圖1中，每一個(gè)段包含有一個(gè)指定的、可編程的時(shí)間量子數，如表1所列。
表1中，時(shí)間量子tq是位時(shí)間長(cháng)度的基本時(shí)間單元，tq與CAN總線(xiàn)控制器的系統時(shí)鐘fsys可確定參數BRP，即tq=BRP／fsys。同步段SYNC_SEG是位時(shí)間的第一部分，CAN總線(xiàn)的邊沿電平會(huì )在這里發(fā)生。傳播時(shí)間段PROP_SEG用于對CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )內的物理延遲時(shí)間進(jìn)行補償。
相位緩沖區段TSEG1和TSEG2包圍著(zhù)采樣點(diǎn)。(重新)同步跳轉寬度SJW實(shí)現對邊沿相位誤差作出補償。
2 位定時(shí)寄存器描述校正
LPC11Cx系列CAN總線(xiàn)的位時(shí)間參數通過(guò)其內部的32位控制寄存器CANBT來(lái)定義及編程。CANBT寄存器的詳細描述如表2所列。
請注意，表2中上標注*表示硬件把寫(xiě)入這些位的值理解為位值+1。NXP公司原版用戶(hù)手冊及國內譯本還同時(shí)標注了SJW、TSEG2，說(shuō)明這兩項也需進(jìn)行位值+1處理，但這么做得出的位定時(shí)參數無(wú)法使CAN總線(xiàn)正常通信。
3 位定時(shí)參數計算
根據表1各定時(shí)位段定義，設目標系統晶振頻率為12 MHz，經(jīng)過(guò)LPC11Cx內部PLL鎖相環(huán)電路倍頻后，系統時(shí)鐘頻率fsys為48 MHz?，F要求CAN總線(xiàn)速率fc為500 kHz，則CAN總線(xiàn)時(shí)鐘周期tc=1／fc=1／500 kHz=2μs，位定時(shí)參數計算如下。
首先，將系統時(shí)鐘頻率fsys進(jìn)行6分頻，即fsys／(BRP+1)=fsys／6=48 MHz／6=8 MHz，由此確定參數BRP=0x000101，而時(shí)間量子tq=1／8 MHz=0．125μs，CAN總線(xiàn)時(shí)鐘周期tc包含的時(shí)間量子tq的個(gè)數為：tc／tq=2 μs／0．125 μs=16。
然后，根據CAN總線(xiàn)傳輸介質(zhì)及應用場(chǎng)合的電磁干擾狀況，適當確定CAN總線(xiàn)位定時(shí)寄存器CANBT的SJW、TSEG1、TSEG2的值，使這3項位值之和等于16。這里對3項位值取值為：SJW=0x11，TSEG1=0x0110，TSEG2=0x111，并滿(mǎn)足：SJW+(TSEG1+1)+TSEG2=16。
最后，將上述位值組合，確定位定時(shí)參數值為0x76C5，這個(gè)值將被配置寫(xiě)入到位定時(shí)寄存器CANBT中。在Cortex—M0的CMSIS軟件開(kāi)發(fā)標準框架下，可很方便地調用LPC11Cx片上CAN API函數集來(lái)編程，如下語(yǔ)句即可實(shí)現寄存器CANBT的位定時(shí)參數配置：
／*CAN總線(xiàn)波特率與時(shí)鐘初始化*／
INT32U CanApiClkInitTable[2]={
0x00000000UL，
／*CAN時(shí)鐘分頻寄存器CANCLKDIV分頻值為1*／
0x000076C5UL／*配置定時(shí)寄存器CANBTR值為0x76C5*／
}；
結語(yǔ)
實(shí)踐表明，在改變系統時(shí)鐘頻率、CAN總線(xiàn)通信速率及CANBT寄存器的各項位值的情況下，校正之后的位定時(shí)參數計算方法所獲得的參數值均能滿(mǎn)足CAN總線(xiàn)正常通信的要求，消除了用戶(hù)手冊誤導。如何提高CAN總線(xiàn)通信的可靠性，在位定時(shí)方面還需要根據CAN總線(xiàn)的具體工作狀況不斷進(jìn)行實(shí)驗，并對CANBT寄存器的各項位值仔細調整而得到最佳值。
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