總結(jié)了一份基于STM32H7的CAN FD筆記
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CAN FD（CAN with flexible data-rate）是CAN2.0協(xié)議的擴(kuò)展，CAN-FD由博世開(kāi)發(fā)，并由 ISO 11898-1:2015標(biāo)準(zhǔn)化。
一、CAN FD協(xié)議介紹
1、CAN-FD特性
（1）兼容經(jīng)典CAN，可以遵循ISO 11898-1做數(shù)據(jù)收發(fā)。
（2）提升錯(cuò)誤檢測(cè)，支持高達(dá)CRC 21位的校驗(yàn)和。
（3）消息優(yōu)先級(jí)。
（4）保證延遲時(shí)間。
（5）配置靈活性。
（6）具有時(shí)間同步的組播接收。
（7）系統(tǒng)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)一致性，每條消息最多64個(gè)字節(jié)。
（8）多主機(jī)。
（9）錯(cuò)誤檢測(cè)和信號(hào)。
（10）區(qū)分節(jié)點(diǎn)的臨時(shí)錯(cuò)誤和永久性故障以及自動(dòng)關(guān)閉缺陷節(jié)點(diǎn)。
2、CAN-FD格式：
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第一個(gè)仲裁階段（The first arbitration phase）是一條消息，其中包含：
（1）幀開(kāi)始（SOF）。
（2）ID號(hào)和其他位，指示消息的目的（提供或請(qǐng)求數(shù)據(jù)），以及速度和格式配置（CAN或CAN-FD）。
數(shù)據(jù)傳輸階段（The data transmission phase）包括：
（1）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度代碼（DLC），指示消息包含多少數(shù)據(jù)字節(jié)。
（2）用戶(hù)希望發(fā)送的數(shù)據(jù)。
（3）檢查循環(huán)冗余序列（CRC）。
（4）顯性位。
第二個(gè)仲裁階段（The second arbitration phase）包含：
（1）總線上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的確認(rèn)（ACK）的接收器（如果至少有一個(gè)接收器成功收到消息）
（2）幀尾（EOF），在IFS期間不傳輸任何消息：目標(biāo)是將當(dāng)前幀與下一幀分開(kāi)。
注意：對(duì)于29bit標(biāo)識(shí)符幀，當(dāng)添加18bit標(biāo)識(shí)到第1個(gè)仲裁階段的IDE bit之后與標(biāo)準(zhǔn)CAN FD是類(lèi)似的。
二、CAN-FD相比CAN2.0的提升
CAN-FD的開(kāi)發(fā)可以滿足需要更高帶寬的通信網(wǎng)絡(luò)需求。每幀最多具有64個(gè)字節(jié)的CAN-FD以及將比特率提高到最大的可能性，使數(shù)據(jù)階段要快8倍，在第二個(gè)仲裁階段要恢復(fù)到正常的比特率。通過(guò)以下方式確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾裕?/span>
（1）17級(jí)多項(xiàng)式對(duì)最大16字節(jié)的有效載荷進(jìn)行CRC。
（2）21級(jí)多項(xiàng)式對(duì)16到64字節(jié)之間的有效載荷進(jìn)行校驗(yàn)。
標(biāo)準(zhǔn)幀和CAN FD的區(qū)別：
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標(biāo)識(shí)符后，CAN 2.0和CAN-FD具有不同的作用：
（1）CAN 2.0發(fā)送RTR位以精確確定幀類(lèi)型：數(shù)據(jù)幀（RTR為主要）或遠(yuǎn)程幀（RTR）是隱性的）。
（2）由于CAN-FD僅支持?jǐn)?shù)據(jù)幀，因此始終發(fā)送占優(yōu)勢(shì)的RRS（保留）。
IDE位保持在相同位置，并以相同的動(dòng)作來(lái)區(qū)分基本格式（11位標(biāo)識(shí)符）。請(qǐng)注意，在擴(kuò)展格式的情況下，IDE位以顯性或隱性方式傳輸（29位標(biāo)識(shí)符）。
與CAN 2.0相比，在CAN-FD幀中，在控制字段中添加了三個(gè)新位：
（1）擴(kuò)展數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（EDL）位：隱性表示幀為CAN-FD，否則該位為顯性（稱(chēng)為R0）在CAN 2.0幀中。
（2）比特率切換（BRS）：指示是否啟用兩個(gè)比特率（例如，當(dāng)數(shù)據(jù)階段位以不同的比特率傳輸?shù)街俨秒A段）。
（3）錯(cuò)誤狀態(tài)指示器（ESI）：指示節(jié)點(diǎn)處于錯(cuò)誤活動(dòng)模式還是錯(cuò)誤被動(dòng)模式。
控制字段的最后一部分是數(shù)據(jù)長(zhǎng)度代碼（DLC），它具有相同的位置和相同的長(zhǎng)度（4位），用于CAN 2.0和CAN-FD。DLC功能在CAN-FD和CAN 2.0中相同，但CAN-FD有很小變化（下表中的詳細(xì)信息）。CAN-FD擴(kuò)展幀允許單個(gè)消息中發(fā)送64個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，而CAN 2.0有效負(fù)載數(shù)據(jù)最多可以發(fā)送8個(gè)字節(jié)。
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通過(guò)增加有效載荷數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字段來(lái)改善網(wǎng)絡(luò)帶寬，因?yàn)樾枰俚陌幚怼Ｍ瑫r(shí)，通過(guò)為CRC添加更多位來(lái)增強(qiáng)消息完整性：
（1）如果有效載荷數(shù)據(jù)最多為16個(gè)字節(jié)，則CRC以17位編碼。
（2）如果有效載荷數(shù)據(jù)大于20（16）個(gè)字節(jié)，則CRC以21位編碼。
另外，為了確保CAN-FD幀的魯棒性，填充位機(jī)制支持CRC字段。下表總結(jié)了CAN-FD和CAN 2.0之間的主要區(qū)別。提供的主要功能與CAN 2.0相比，CAN‑FD的改進(jìn)之處在于數(shù)據(jù)有效負(fù)載的增加和速度的提高由CAN-FD中可用的BRS，EDL和ESI位來(lái)確保。
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三、CAN FD協(xié)議介紹
STM32H7的CAN FD符合ISO 11898-12015標(biāo)準(zhǔn)。
STM32器件上的FDCAN的功能如下所示：
（1）符合CAN協(xié)議2.0版A，B和ISO 11898-1：2015，-4。
（2）可訪問(wèn)的10 KB RAM內(nèi)存，最多可分配2560個(gè)字。
（3）改進(jìn)了接收過(guò)濾。
（4）兩個(gè)可配置的接收FIFO。
（5）多達(dá)64個(gè)專(zhuān)用接收緩沖區(qū)。
（6）接收高優(yōu)先級(jí)消息時(shí)的單獨(dú)信令。
（7）多達(dá)32個(gè)專(zhuān)用發(fā)送緩沖區(qū)。
（8）可配置的發(fā)送FIFO和發(fā)送隊(duì)列。
（9）可配置的發(fā)送事件FIFO。
（10）時(shí)鐘校準(zhǔn)單元。
（11）收發(fā)器延遲補(bǔ)償。
下圖說(shuō)明了FDCAN框圖。
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通過(guò)這個(gè)框圖要了解到以下信息：
（1）CANFD1和CANFD2共用一個(gè)RAM空間
（2）每個(gè)CANFD都有自己的內(nèi)核
（3）CAN內(nèi)核實(shí)現(xiàn)協(xié)議控制和收發(fā)移位寄存器
（4）Tx handler控制消息從CAN消息RAM到CAN內(nèi)核
（5）Rx handler控制CAN內(nèi)核到CAN消息RAM
四、RAM管理
必須配置每條消息的字節(jié)數(shù)，以確定每條消息所需的內(nèi)存大小。CAN-FD上有效負(fù)載的增加可以更有效的將內(nèi)存都利用起來(lái)，并允許更多消息要存儲(chǔ)在分配的存儲(chǔ)空間中。
總的專(zhuān)用RAM大小是2560個(gè)32bit數(shù)據(jù)。
（1）過(guò)濾區(qū)（11bit過(guò)濾和29bit過(guò)濾）
（2）接收區(qū)（Rx FIFO 0，Rx FIFO 1和Rx Buffer）
（3）發(fā)送區(qū)（Tx event FIFO，Tx Buffers）
（4）觸發(fā)空間（Trigger memory）
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FDCAN外設(shè)的所有部分都可以由用戶(hù)配置。所有部分的所有元素之和必須不能超過(guò)CAN消息RAM的總大小。該RAM通過(guò)以下方式提高了靈活性和性能：從而有可能消除未使用的部分，并為其他部分?jǐn)U展足夠的內(nèi)存。在CAN消息中以動(dòng)態(tài)且連續(xù)的方式分配每個(gè)部分（按照上圖順序）；但是為了避免超出RAM的風(fēng)險(xiǎn)并且出于可靠性的原因，沒(méi)有將特定的開(kāi)始和結(jié)束地址分配給每個(gè)部分。
FDCAN外設(shè)可以配置三種傳輸機(jī)制：Tx buffer ，Tx queue 和 Tx FIFO并可以通過(guò)Rx buffer 和 Rx FIFO 接收。它們配置有起始地址偏移量和要存儲(chǔ)的存儲(chǔ)元素。起始地址是在配置中預(yù)定義的（0到2560），用戶(hù)必須確保每個(gè)內(nèi)存空間中的元素?cái)?shù)量不會(huì)導(dǎo)致它們重疊。
注：消息的接收和發(fā)送意味著在RAM級(jí)別存儲(chǔ)“元素”。這個(gè)“元素”僅包含標(biāo)識(shí)符，DLC，控制位（ESI，XTD，RTR，BRS，F(xiàn)DF），數(shù)據(jù)字段和特定的發(fā)送/接收位字段進(jìn)行控制。CAN消息的其余位會(huì)自動(dòng)由硬件處理而不保存在RAM中 。
用于控制接收的特定位字段是濾波器索引，可接受的不匹配幀和Rx時(shí)間戳。用于傳輸?shù)奶囟ㄎ蛔侄问窍?biāo)記（message marker）和event FIFO控制位。無(wú)論Tx buffer, Tx FIFO, Tx queue 或 Rx buffer 中的每個(gè)元素分配的32bit的數(shù)量是多少，要計(jì)算保留：
（1）標(biāo)頭信息（兩個(gè)保留的32bit），用于分配標(biāo)識(shí)符，DLC字段，控制位和特定的發(fā)送/接收位字段。
（2）數(shù)據(jù)（足夠的32bit數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)）以包含每個(gè)數(shù)據(jù)字段的字節(jié)數(shù)。
下面的公式確定為每個(gè)元素分配的32bit的數(shù)量：
元素大小（以字為單位）=標(biāo)頭信息（2個(gè)字）+數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)字段/ 4）
其中數(shù)據(jù)字段是每條消息的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)
如果數(shù)據(jù)字段的范圍是0到8，則每個(gè)元素為數(shù)據(jù)分配2個(gè)字。下表詳細(xì)介紹了必要的“元素”大小，具體取決于數(shù)據(jù)字段范圍
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有效使用CAN消息RAM的示例。這個(gè)例子假設(shè)配置了FDCAN外設(shè)的應(yīng)用程序：
（1）發(fā)送帶有專(zhuān)用Tx buffer的32條消息（每個(gè)消息在數(shù)據(jù)字段中包含8個(gè)字節(jié)）。
（2）具有128個(gè)11位過(guò)濾器，用于接收消息。
（3）接收64條消息，其中每個(gè)消息在專(zhuān)用Rx buffers的數(shù)據(jù)字段中包含64個(gè)字節(jié)。
（4）接收64條消息，其中每個(gè)消息在Rx FIFO 0的數(shù)據(jù)字段中包含64個(gè)字節(jié)。
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在此示例中，RAM中的分配按以下順序進(jìn)行：
（1）在ID-11位部分分配128個(gè)字。
（2）保留1152個(gè)字用于接收Rx FIFO 0部分中的元素。
（3）保留1152個(gè)字，用于接收Rx緩沖區(qū)中的元素。
（4）為發(fā)送緩沖區(qū)中發(fā)送的元素保留128個(gè)字。
由于采用了動(dòng)態(tài)分配，并且不對(duì)未使用的段進(jìn)行任何分配，因此整個(gè)內(nèi)存大小有效利用了RAM：在此應(yīng)用程序中分配了所有2560個(gè)字。
注意：配置后，分配的地址范圍初始化為零
大多數(shù)STM32設(shè)備支持一個(gè)以上的FDCAN外設(shè)來(lái)滿足所有應(yīng)用程序要求。在這種情況下，重要的是要說(shuō)RAM是在不同外設(shè)之間共享的。用戶(hù)可以劃分各種外設(shè)上的RAM（每個(gè)外設(shè)的大小通過(guò)指示其起始偏移地址來(lái)選擇）。下圖顯示了使用多個(gè)FDCAN實(shí)例的CAN消息RAM的示例。這該示例假定用戶(hù)將CAN消息RAM分為兩個(gè)外設(shè)：第一個(gè)外設(shè)的大小為第二個(gè)外設(shè)的兩倍。
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五、RAM過(guò)濾區(qū)
FDCAN外設(shè)可以配置兩套驗(yàn)收濾波器：一套用于標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符，一種是擴(kuò)展標(biāo)識(shí)符，用于存儲(chǔ)或拒絕接收到的消息。128個(gè)過(guò)濾元素可以配置用來(lái)配置128個(gè)11bit標(biāo)準(zhǔn)ID和64個(gè)過(guò)濾元素可以用來(lái)配置64個(gè)29bit擴(kuò)展ID。11位過(guò)濾器部分的起始地址通過(guò)FDCAN_SIDFC寄存器中的FLSSA [13：0]位進(jìn)行配置，并且通過(guò)FDCAN_XIDFC寄存器中的FLESA [13：0]配置29位濾波器部分。下圖顯示了CAN消息RAM的一部分，其中包含過(guò)濾器元件的數(shù)量及其開(kāi)始位置地址。
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可以將這些過(guò)濾器分配給Rx FIFO 0/1或?qū)Ｓ玫腞x buffers。FDCAN執(zhí)行接受過(guò)濾，它總是從過(guò)濾器元素＃0開(kāi)始，然后遍歷過(guò)濾器列表以找到匹配項(xiàng)元素。驗(yàn)收過(guò)濾在第一個(gè)匹配元素處停止，而隨后的過(guò)濾元素不在針對(duì)此消息進(jìn)行了檢索。因此，配置過(guò)濾器元素的順序?qū)^(guò)濾性能有很重要的影響。用戶(hù)選擇啟用或禁用每個(gè)過(guò)濾器元素，并可以配置每個(gè)元素以接受或拒絕過(guò)濾。每個(gè)過(guò)濾器元素可以配置為：
（1）范圍過(guò)濾器（Range filter）：該過(guò)濾器匹配標(biāo)識(shí)符在兩個(gè)ID定義的范圍內(nèi)的所有消息。
（2）專(zhuān)用ID的過(guò)濾器（Filter for dedicated IDs）：可以將過(guò)濾器配置為匹配一個(gè)或兩個(gè)特定的標(biāo)識(shí)符。
（3）經(jīng)典位屏蔽過(guò)濾器（Classic bit mask filter）：通過(guò)對(duì)接收到的標(biāo)識(shí)符的位進(jìn)行屏蔽來(lái)匹配標(biāo)識(shí)符組。第一個(gè)ID配置為消息ID過(guò)濾器，第二個(gè)ID為過(guò)濾器屏蔽。過(guò)濾器屏蔽的每個(gè)零位屏蔽已配置的ID過(guò)濾器的相應(yīng)位位置。
注：如果所有位均等于1，則僅當(dāng)接收到的消息ID和消息ID過(guò)濾器相同時(shí)，才會(huì)發(fā)生匹配。如果所有掩碼位均等于0，所有消息ID均匹配。
高優(yōu)先級(jí)消息
當(dāng)收到高優(yōu)先級(jí)消息時(shí)，F(xiàn)DCAN可以通知用戶(hù)。此通知可用于監(jiān)視傳入的高優(yōu)先級(jí)消息的狀態(tài)并啟用對(duì)這些元素的快速訪問(wèn)。FDCAN在消息過(guò)濾器的幫助下檢測(cè)到高優(yōu)先級(jí)消息。過(guò)濾器元素提供以下內(nèi)容與高優(yōu)先級(jí)郵件相關(guān)的設(shè)置：
（1）設(shè)置優(yōu)先級(jí)并在過(guò)濾器匹配的情況下存儲(chǔ)在FIFO 0/1中：如果此消息過(guò)濾器匹配，則FDCAN通知高優(yōu)先級(jí)消息到達(dá)的信息，并將元素存儲(chǔ)在Rx FIFO 0/1中。
（2）如果過(guò)濾器匹配，則設(shè)置優(yōu)先級(jí)：如果此消息過(guò)濾器匹配，則FDCAN會(huì)通知有關(guān)高優(yōu)先級(jí)的信息消息到達(dá)，但不存儲(chǔ)元素。
接收過(guò)濾流程圖：
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舉例說(shuō)明：
為了說(shuō)明可以使用的不同類(lèi)型的過(guò)濾器以及每種類(lèi)型的結(jié)果，我們假設(shè)用戶(hù)想要配置FDCAN：
（1）拒絕所有標(biāo)識(shí)符在[0x16到0x20]范圍內(nèi)的消息
（2）接受所有標(biāo)識(shí)符等于0x15或0x120的消息，并將它們存儲(chǔ)在FIFO 1中
（3）接受標(biāo)識(shí)符等于0x130的消息并將其存儲(chǔ)在Rx緩沖區(qū)索引4中
（4）接受具有與以下內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)符的消息：
–bit[10..6] = 0b111 00
–bit[5..4] = 不管，任意值
–bit[3..0] = 0b00000
在這種情況下，必須將過(guò)濾器配置為經(jīng)典位屏蔽過(guò)濾器，因?yàn)榭山邮艿臉?biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)于0b11100XX0000（其中x可以是0或1中的任何值）。可接受的標(biāo)識(shí)符是：
– 0b111 0000 0000（0x700）
– 0b111 0001 0000（0x710）
– 0b111 0010 0000（0x720）
– 0b111 0011 0000（0x730）
基本過(guò)濾器ID可以是0x700、0x710、0x720、0x730中的任何值。屏蔽過(guò)濾器ID等于0b111 1100 1111（0x7CF）。下表介紹了標(biāo)準(zhǔn)11位消息ID過(guò)濾器的不同配置，如上面的例子。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)濾器元素包含：
（1）SFT位（標(biāo)準(zhǔn)過(guò)濾器類(lèi)型）
（2）SFEC位（標(biāo)準(zhǔn)過(guò)濾器元素配置）。
（3）SFID1位（標(biāo)準(zhǔn)過(guò)濾器ID1）
（4）SFID2位（標(biāo)準(zhǔn)過(guò)濾器ID2）
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第一個(gè)過(guò)濾器配置為拒絕ID為[0x16 ... 0x20]范圍內(nèi)的消息。
第二個(gè)過(guò)濾器配置為將ID等于雙ID 0x15或0x120的消息存儲(chǔ)在Rx FIFO 1中。
第三過(guò)濾器被配置為將ID等于0x130的消息存儲(chǔ)在Rx緩沖區(qū)索引4中。
注意：如果將SFEC配置為“存儲(chǔ)到"Rx buffer”，則將忽略SFT的配置。驗(yàn)收過(guò)濾器停在第一次匹配。因此，篩選器的順序很重要。本示例以與用戶(hù)配置擴(kuò)展過(guò)濾器相同的方式配置標(biāo)準(zhǔn)過(guò)濾器（請(qǐng)參閱產(chǎn)品數(shù)據(jù)表以了解更多詳細(xì)信息）。FDCAN的眾多過(guò)濾器可能性允許在硬件中進(jìn)行復(fù)雜的消息過(guò)濾，這使得軟件過(guò)濾冗余并節(jié)省CPU資源。
六、接收區(qū)
Rx FIFO 0和Rx FIFO 1
可以在CAN消息RAM中配置兩個(gè)Rx FIFO。每個(gè)Rx FIFO部分最多可存儲(chǔ)64個(gè)元素。每個(gè)元素存儲(chǔ)在一個(gè)Rx FIFO元素中。可以通過(guò)FDCAN_RXESC寄存器分別為每個(gè)Rx FIFO配置Rx FIFO元素的大小。
Rx FIFO元素大小定義了可以存儲(chǔ)一個(gè)接收元素的數(shù)據(jù)字段字節(jié)數(shù)。一個(gè)大小Rx FIFO元素由前面RAM管理中指定的公式定義。
標(biāo)頭信息包含標(biāo)識(shí)符，DLC字段，控制位和位字段（過(guò)濾器索引，可接受的不匹配幀，Rx時(shí)間戳）。通過(guò)FDCAN_RXESC寄存器中的F1DS [2：0]字段配置元素大小后，Rx FIFO 1的元素個(gè)數(shù)和起始地址必須分別通過(guò)FDCAN_RXF1C寄存器中的F1S [6：0]和F1SA [13：0]進(jìn)行配置。下圖顯示了CAN消息RAM上的Rx FIFO部分，其中包含可以支持和每個(gè)部分的開(kāi)始地址。
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Rx FIFO的起始地址是第一個(gè)Rx FIFO元素的第一個(gè)字的地址。收到的元素通過(guò)匹配過(guò)濾的數(shù)據(jù)將根據(jù)匹配的過(guò)濾器元素存儲(chǔ)在適當(dāng)?shù)腞x FIFO中。如果Rx FIFO已滿，則可以根據(jù)兩種不同模式來(lái)處理新到達(dá)的元素：
（1）阻塞模式：這是Rx FIFO的默認(rèn)操作模式，沒(méi)有其他元素寫(xiě)入RxFIFO，直到至少一個(gè)元素已被讀出。
（2）覆蓋模式：Rx FIFO中接受的新元素將覆蓋Rx FIFO中最舊（最先接收的數(shù)據(jù)）的元素并且FIFO的put和get索引加1。
要從Rx FIFO讀取元素，CPU必須執(zhí)行以下步驟：
（1）讀取寄存器FDCAN_RXF1S以了解Rx FIFO的狀態(tài)。
（2）按照以下公式計(jì)算RAM中最舊的元素的地址：
Oldest element address = CAN_message_RAM_base_address + FDCAN_RXF1C.F1SA (start address) + FDCAN_RXF1S.F1GI (get Index) x Rx FIFO_element_size.
（3）從計(jì)算出的地址中讀取元素。
CPU從Rx FIFO讀取一個(gè)元素或一系列元素后，它必須確認(rèn)讀取。確認(rèn)后，F(xiàn)DCAN可以將相應(yīng)的Rx FIFO緩沖區(qū)重新用于新元素。為了確認(rèn)一個(gè)或多個(gè)元素，則CPU必須將從Rx FIFO讀取的最后一個(gè)元素的緩沖區(qū)索引寫(xiě)入FDCAN_RXF1A寄存器。結(jié)果，F(xiàn)DCAN更新了FIFO填充級(jí)別和get索引。
RX FIFO流程：
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Rx FIFO 0和Rx FIFO 1具有相同的寄存器，它們的名稱(chēng)有意義，方法是更改每次的FIFO數(shù)量。
專(zhuān)用的Rx buffer
FDCAN支持多達(dá)64個(gè)專(zhuān)用Rx buffers。每個(gè)專(zhuān)用的Rx buffers可以存儲(chǔ)一個(gè)元素。專(zhuān)用Rx buffers的大小可以通過(guò)FDCAN_RXESC寄存器進(jìn)行配置。Rx buffers大小定義可以存儲(chǔ)多少個(gè)接收元素的數(shù)據(jù)字段字節(jié)。專(zhuān)用Rx buffers的大小由前面RAM組織中描述的公式定義。
通過(guò)FDCAN_RXESC寄存器中的RBDS [2：0]字段配置元素大小后，啟動(dòng)必須通過(guò)FDCAN_RXBC寄存器中的RBSA [13：0]字段配置地址。下圖顯示了CAN消息RAM上的Rx buffers部分，其中有可以支持的最大數(shù)量的Rx buffers元素和起始地址。
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當(dāng)將元素存儲(chǔ)在專(zhuān)用Rx緩沖區(qū)中時(shí)，F(xiàn)DCAN通過(guò)FDCAN_IR寄存器的DRX位設(shè)置中斷標(biāo)志以及新數(shù)據(jù)標(biāo)志FDCAN_NDAT1或FDCAN_NDAT2寄存器中的相應(yīng)位。當(dāng)FDCAN_NDAT1 / 2中的位置1時(shí)，相應(yīng)的Rx緩沖區(qū)將被鎖定（不會(huì)被新元素覆蓋），并且相應(yīng)的過(guò)濾器不匹配。讀取元素后，CPU必須將相應(yīng)的位復(fù)位FDCAN_NDAT1 / 2，以解鎖相應(yīng)的Rx緩沖區(qū)。
要從專(zhuān)用Rx緩沖區(qū)讀取元素，CPU必須執(zhí)行以下步驟：
（1）檢查FDCAN_NDAT1 / 2中的位，以了解是否有新元素到達(dá)專(zhuān)用Rx緩沖區(qū)。
（2）計(jì)算CAN消息RAM中元素的地址，如以下公式所示：
Reference Rx buffer address = CAN_message_RAM_base_address + FDCAN_RXBC.RBSA (startaddress) + dedicated Rx buffer index x Rx_Buffer_element_size.
（3）從計(jì)算出的地址中讀取消息。
過(guò)濾器元素可以引用Rx緩沖區(qū)索引（0到63）作為接收元素的目的地。如果相應(yīng)的過(guò)濾器匹配，則FDCAN僅執(zhí)行對(duì)引用的Rx緩沖區(qū)位置的寫(xiě)操作。換一種說(shuō)法，F(xiàn)DCAN不會(huì)寫(xiě)入未引用的Rx緩沖區(qū)位置。
舉例 ：Rx緩沖區(qū)編號(hào)與Rx緩沖區(qū)索引的相關(guān)配置示例
為了配置過(guò)濾器元素以引用Rx緩沖區(qū)索引60，必須至少配置61個(gè)Rx緩沖區(qū)。注意：用戶(hù)必須選擇最佳配置，以避免浪費(fèi)RAM。下圖顯示了簡(jiǎn)化Rx緩沖區(qū)操作的流程圖
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Rx FIFO和專(zhuān)用Rx buffer的不同
如前面所述，F(xiàn)DCAN具有兩種機(jī)制：專(zhuān)用Rx buffer或Rx FIFO 0/1可以將配置為存儲(chǔ)接收到的元素。下表描述了專(zhuān)用Rx緩沖區(qū)和Rx FIFO之間的差異。
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七、發(fā)送區(qū)
Tx event FIFO section
通過(guò)使用Tx event ?FIFO，CPU獲得有關(guān)已發(fā)送元素的以下信息：
（1）元素傳輸?shù)捻樞?
（2）每個(gè)元素傳輸幀的本地時(shí)間。
FDCAN提供發(fā)送event FIFO。該Tx event FIFO的使用是可選的。FDCAN在CAN總線上傳輸了一個(gè)元素成功后，它可以將消息ID和時(shí)間戳存儲(chǔ)在Tx event FIFO中元素。Tx event ?FIFO元素是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于存儲(chǔ)已傳輸消息。Tx可以通過(guò)FDCAN_TXEFC寄存器配置事件FIFO（Tx事件FIFO配置）。FIFO可以存儲(chǔ)最多32個(gè)元素。下圖顯示了存儲(chǔ)Tx事件FIFO元素的CAN消息RAM的示例EFSA [13：0]字段包含起始地址。
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CAN消息RAM中的Tx事件FIFO元素的地址由以下公式確定：
Tx event FIFO element address = CAN_message_RAM_base_address + FDCAN_TXEFC.EFSA (startaddress) + FDCAN_TXEFS.EFGI (get index) x Tx_event_FIFO_element_size
為了將 Tx event鏈接到Tx event FIFO元素，將來(lái)自已發(fā)送Tx buffer的消息標(biāo)記復(fù)制到Tx event FIFO 元素。
僅當(dāng)Tx buffer元素中的EFC位（存儲(chǔ)Tx事件）等于1時(shí)，事件才存儲(chǔ)在Tx event FIFO中。當(dāng)Tx event FIFO已滿時(shí)，不會(huì)再有其他元素寫(xiě)入Tx event FIFO，直到至少有一個(gè)元素被寫(xiě)入為止。讀出后，Tx event FIFO獲取索引增加。如果在Tx event FIFO已滿時(shí)發(fā)生Tx event，則這事件被丟棄。為避免Tx event FIFO溢出，可以使用Tx event FIFO水印。CPU從Tx event FIFO讀取一個(gè)元素或元素序列后，CPU必須確認(rèn)閱讀。因此，它會(huì)通過(guò)FDCAN_TXEFA寄存器EFAI [4：0]字段寫(xiě)入從Tx event FIFO讀取的最后一個(gè)元素的索引。
Tx buffer section
為了使外設(shè)傳輸元素，該元素在定義的存儲(chǔ)空間內(nèi)，并且傳輸開(kāi)始。傳輸?shù)脑卮鎯?chǔ)在Tx buffer中，用戶(hù)可以選擇使用的機(jī)制：專(zhuān)用的Tx buffer或Tx queue或Tx FIFO。FDCAN最多支持32個(gè)元素。每個(gè)元素存儲(chǔ)標(biāo)識(shí)符，DLC，控制位（ESI，XTD，RTR，BRS，F(xiàn)DF），數(shù)據(jù)字段，位字段消息標(biāo)記和事件FIFO控制位，僅一條消息。
在RAM上的分配按以下順序進(jìn)行：如果應(yīng)用程序使用了專(zhuān)用的Tx buffer，則它們?cè)赥x FIFO和Tx queue.之前分配。用戶(hù)只能在同一隊(duì)列中選擇Tx queue或Tx FIFO應(yīng)用程序：FDCAN不支持它們的組合。
如下圖所示，Tx buffer的起始地址是通過(guò)FDCAN_TXBC寄存器的TBSA [13：0]字段配置
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如前一節(jié)所述，RAM中的分配是以動(dòng)態(tài)且連續(xù)的方式進(jìn)行的，因此，如果用戶(hù)未配置Dedicated Tx buffer。Tx buffer部分僅包含配置的Tx queue 或 Tx FIFO，并將其存儲(chǔ)在起始段地址中。
Dedicated Tx buffers
專(zhuān)用Tx buffer的數(shù)量是通過(guò)FDCAN_TXBC寄存器中的NTDB [5：0]字段配置的。每個(gè)專(zhuān)用Tx buffer配置有特定的標(biāo)識(shí)符，以?xún)H存儲(chǔ)一個(gè)元素。傳輸是通過(guò)FDCAN_TXBAR寄存器的添加請(qǐng)求。所請(qǐng)求的消息在外部進(jìn)行仲裁的CAN總線上，并根據(jù)最低標(biāo)識(shí)符（最高優(yōu)先級(jí)）發(fā)送出去。專(zhuān)用Tx buffer的內(nèi)存要求取決于Tx buffer元素的大小。Tx buffer元素大小定義了屬于Tx buffer的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)。使用以下公式計(jì)算CAN消息RAM中專(zhuān)用Tx緩沖區(qū)的地址：
Dedicated Tx buffer address = CAN_message_RAM_base_address + FDCAN_TXBC[TBSA] (start address)+ Tx_buffer_index x Tx_buffer_element_size
Tx buffer操作機(jī)制
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如果多個(gè)專(zhuān)用Tx buffer配置了相同的ID，則具有第一個(gè)傳輸請(qǐng)求的Tx buffer首先發(fā)送。
Tx FIFO
通過(guò)將0寫(xiě)入FDCAN_TXBC中的TFQM位來(lái)配置Tx FIFO操作。元素存儲(chǔ)在通過(guò)get索引中FDCAN_TXFQS的TFG1 [4：0]字段，從get索引引用的元素開(kāi)始發(fā)送Tx FIFO。每次發(fā)送后，get索引都會(huì)循環(huán)遞增，直到Tx FIFO緩沖區(qū)為空。Tx FIFO可以按照已將元素寫(xiě)入Tx FIFO的順序傳輸元素。傳輸與各個(gè)標(biāo)識(shí)符的優(yōu)先級(jí)無(wú)關(guān)，因?yàn)镕IFO首先發(fā)送出去。
FDCAN通過(guò)FDCAN_TXFQS中的TFFL [5：0]字段計(jì)算Tx FIFO緩沖區(qū)的空閑級(jí)別，作為get和put索引之間的差值（get和set索引之間有兩種機(jī)制遞增每個(gè)事務(wù)以指示下一個(gè)事務(wù)RAM上要讀取或?qū)懭朐氐木彌_區(qū)位置）。該值指示可用（空閑）Tx FIFO的數(shù)量元素。
必須從放置索引引用的Tx緩沖區(qū)開(kāi)始，將新的發(fā)送元素通過(guò)FDCAN_TXFQS中的TFAQPI [4：0]字段指示寫(xiě)入Tx FIFO。CAN消息RAM中的下一個(gè)空閑Tx FIFO緩沖區(qū)的地址是使用以下公式計(jì)算的：
Next free Tx FIFO buffer address = CAN_message_RAM_base_address + FDCAN_TXBC.TBSA (startaddress) + FDCAN_TXFQS.TFQPI (put Index) x Tx_FIFO_element_size
Tx FIFO機(jī)制
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Tx queue
通過(guò)將1寫(xiě)入FDCAN_TXBC中的TFQM位來(lái)配置Tx隊(duì)列操作。Tx中存儲(chǔ)的元素從具有最低標(biāo)識(shí)符（最高優(yōu)先級(jí)）的Tx隊(duì)列緩沖區(qū)開(kāi)始傳輸隊(duì)列。與專(zhuān)用Tx緩沖區(qū)相比，RAM上的位置是自動(dòng)動(dòng)態(tài)管理的，因此消息標(biāo)識(shí)符不固定為預(yù)定義的Tx緩沖區(qū)索引。
新消息必須寫(xiě)入到放置索引引用的Tx隊(duì)列緩沖區(qū)中。周期性添加請(qǐng)求將put索引遞增到下一個(gè)空閑Tx隊(duì)列緩沖區(qū)。FDCAN_TXFQS中的TFQF位設(shè)置為1表示Tx隊(duì)列已滿。在至少一個(gè)以下元素之前，不得將其他元素寫(xiě)入Tx隊(duì)列中。發(fā)送請(qǐng)求的元素或取消掛起的傳輸請(qǐng)求。Tx隊(duì)列緩沖區(qū)的內(nèi)存要求取決于屬于Tx隊(duì)列的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)元素。CAN消息RAM中下一個(gè)可用的空閑Tx隊(duì)列緩沖區(qū)的地址可以通過(guò)以下方式計(jì)算：
Next free Tx queue buffer address = CAN_message_RAM_base_address + FDCAN_TXBC.TBSA (startaddress) + FDCAN_TXFQS.TFQPI (put index) x Tx_Buffer_element_size
Tx queue機(jī)制
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dedicated Tx buffer, Tx FIFO and Tx queue的區(qū)別
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靈活的傳輸配置
高效的FDCAN支持混合配置，以實(shí)現(xiàn)更大的傳輸靈活性并采取最佳措施，每種機(jī)制都有好處。支持的混合配置是專(zhuān)用的Tx緩沖區(qū)+ Tx FIFO以及專(zhuān)用的Tx緩沖區(qū)+ Tx隊(duì)列。
dedicated Tx buffers and Tx FIFO混合配置
可以使用混合配置來(lái)配置CAN消息RAM的Tx緩沖區(qū)部分，其中CAN消息RAM中的Tx緩沖區(qū)部分可細(xì)分為一組專(zhuān)用Tx緩沖區(qū)和一個(gè)Tx FIFO。專(zhuān)用Tx緩沖區(qū)的數(shù)量是通過(guò)FDCAN_TXBC中的NDTB [5：0]配置的。Tx緩沖區(qū)的數(shù)量通過(guò)FDCAN_TXBC中的TFQS [5：0]配置分配給Tx FIFO的地址。
Tx處理程序使用activated transmission request 和the oldest pending掃描所有專(zhuān)用Tx緩沖區(qū)get索引引用的Tx FIFO緩沖區(qū)。具有最低標(biāo)識(shí)符的緩沖區(qū)將獲得最高優(yōu)先級(jí)，并且是接下來(lái)傳送。下圖說(shuō)明了使用混合專(zhuān)用Tx緩沖區(qū)和Tx FIFO的用例
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在此示例中，元素按以下順序發(fā)送（假設(shè)所有專(zhuān)用Tx緩沖區(qū)請(qǐng)求已啟用）：
1. Tx buffer 3 (identifier = 1: it is the highest priority between all other dedicated Tx buffers and it has a higher priority than the oldest pending Tx FIFO: Tx buffer 7)
2. Tx buffer 0 (identifier = 3: it is the highest priority between all other dedicated Tx buffers and it has higher priority than the oldest pending Tx FIFO: Tx buffer 7)
3. Tx buffer 7 (because it is the oldest pending Tx FIFO with identifier =4 and has higher priority between all dedicated Tx buffers)
4. Tx buffer 8 (because it is the oldest pending Tx FIFO with identifier =2 and has the highest priority between all dedicated Tx buffers)
5. Tx buffer 4 (identifier = 8: it has the highest priority between all other dedicated Tx buffers and the Tx FIFO is empty)
6. Tx buffer 2 (identifier = 12: it has the highest priority between all other dedicated Tx buffers and the Tx FIFO is empty)
7. Tx buffer 1 (identifier = 15: it has the highest priority between all other dedicated Tx buffers and the Tx FIFO is empty)
8. Tx buffer 5 (because it is the only pending dedicated Tx buffer)
dedicated Tx buffers and Tx queue混合配置
可以使用混合配置來(lái)配置CAN消息RAM的Tx buffer，其中CAN消息RAM中的“ Tx緩沖區(qū)”部分可細(xì)分為一組專(zhuān)用Tx buffer和一個(gè)Tx queue。通過(guò)FDCAN_TXBC中的NDTB [5：0]配置專(zhuān)用Tx buffer的數(shù)量和Tx queue的數(shù)量緩沖區(qū)是通過(guò)FDCAN_TXBC中的TFQS [5：0]配置的。Tx處理程序掃描具有激活的傳輸請(qǐng)求的所有專(zhuān)用Tx緩沖區(qū)和Tx隊(duì)列緩沖區(qū)。標(biāo)識(shí)符最低的緩沖區(qū)獲得最高優(yōu)先級(jí)，然后發(fā)送。下圖說(shuō)明了使用混合專(zhuān)用Tx緩沖區(qū)和Tx隊(duì)列的用例。
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在此示例中，元素按以下順序發(fā)送（假設(shè)所有專(zhuān)用Tx緩沖區(qū)請(qǐng)求已啟用）：
1. Tx buffer 3 (identifier = 1: it is the highest priority between all other dedicated Tx buffers and it has a higher priority than the oldest pending Tx FIFO: Tx buffer 7)
2. Tx buffer 0 (identifier = 3: it is the highest priority between all other dedicated Tx buffers and it has higher priority than the oldest pending Tx FIFO: Tx buffer 7)
3. Tx buffer 7 (because it is the oldest pending Tx FIFO with identifier =4 and has higher priority between all dedicated Tx buffers)
4. Tx buffer 8 (because it is the oldest pending Tx FIFO with identifier =2 and has the highest priority between all dedicated Tx buffers)
5. Tx buffer 4 (identifier = 8: it has the highest priority between all other dedicated Tx buffers and the Tx FIFO is empty)
6. Tx buffer 2 (identifier = 12: it has the highest priority between all other dedicated Tx buffers and the Tx FIFO is empty)
7. Tx buffer 1 (identifier = 15: it has the highest priority between all other dedicated Tx buffers and the Tx FIFO is empty)
8. Tx buffer 5 (because it is the only pending dedicated Tx buffer)
不支持帶有Tx FIFO和Tx隊(duì)列的混合配置。
dedicated buffer + Tx FIFO 和 Tx buffer + Tx queue的區(qū)別如下：
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在Tx FIFO + Tx隊(duì)列中，元素在“添加到RAM”操作之后立即變?yōu)閽炱馉顟B(tài)。
八、測(cè)試模式
在FDCAN的操作模式下，除了正常操作外，還有幾種測(cè)試模式可用。那里測(cè)試模式只能用于生產(chǎn)測(cè)試或自測(cè)以及校準(zhǔn)單元。必須將FDCAN_CCCR中的TEST位設(shè)置為1，以允許對(duì)FDCAN測(cè)試寄存器和存儲(chǔ)器的寫(xiě)訪問(wèn)。測(cè)試模式和功能的配置。FDCAN以下列模式之一工作：
（1）限制操作模式Restricted-operation mode
（2）總線監(jiān)控模式Bus-monitoring mode
（3）外部環(huán)回模式External loop-back mode
（4）內(nèi)部環(huán)回模式Internal loop-back mode
（1）限制操作模式Restricted-operation mode
在受限操作模式下，F(xiàn)DCAN能夠：
--接收數(shù)據(jù)幀
--接收遠(yuǎn)程幀
--確認(rèn)有效幀
該模式不支持：
--數(shù)據(jù)幀發(fā)送
--遠(yuǎn)程幀發(fā)送
--活動(dòng)錯(cuò)誤幀或過(guò)載幀發(fā)送
通過(guò)FDCAN_CCCR中的ASM位將FDCAN設(shè)置為受限操作模式。當(dāng)Tx handler 無(wú)法從CAN讀取消息RAM準(zhǔn)時(shí)或時(shí)鐘校準(zhǔn)激活時(shí)，將自動(dòng)進(jìn)入受限操作模式。在這種模式下，應(yīng)用程序測(cè)試不同的比特率，并在應(yīng)用程序收到有效的幀之后退出受限操作模式。下圖說(shuō)明了在受限操作模式下FDCAN_TX和FDCAN_RX引腳的連接
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注：只要FDCAN處于受限操作模式，F(xiàn)DCAN_TX引腳就處于隱性狀態(tài)。顯性位被傳輸，以此確認(rèn)接收到有效幀。
（2）總線監(jiān)控模式Bus-monitoring mode
為了分析總線上的通信量而又不受主要位傳輸?shù)挠绊懀脩?hù)可以設(shè)置FDCAN_CCCR中的MON位，可以在總線監(jiān)視模式下使用FDCAN。在總線監(jiān)視模式下，F(xiàn)DCAN能夠：
--接收有效的數(shù)據(jù)幀
--接收有效的遠(yuǎn)程幀
該模式不支持：
--傳輸開(kāi)始
--確認(rèn)有效幀（與受限操作模式不同）
在總線監(jiān)視模式下，F(xiàn)DCAN僅在總線上發(fā)送隱性位。下圖顯示了總線監(jiān)視模式下FDCAN_TX和FDCAN_RX引腳的連接。
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（3）外部環(huán)回模式External loop-back mode
提供此模式用于硬件自檢。用戶(hù)可以通過(guò)以下方式將FDCAN設(shè)置為外部環(huán)回模式：將1寫(xiě)入FDCAN_TEST中的LBCK位，并將0寫(xiě)入FDCAN_CCCR中的MON位。FDCAN對(duì)待自己的發(fā)送的消息作為已接收的消息，如果它們通過(guò)Rx FIFO中的接受過(guò)濾，則將其存儲(chǔ)。為了獨(dú)立于外部信號(hào)，F(xiàn)DCAN忽略確認(rèn)錯(cuò)誤（隱性位在確認(rèn)插槽中采樣）。FDCAN實(shí)現(xiàn)內(nèi)部TX和RX連接。
下圖顯示了外部環(huán)回模式下的FDCAN_TX和FDCAN_RX引腳的連接。
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（4）內(nèi)部環(huán)回模式Internal loop-back mode
提供此模式用于硬件自檢。用戶(hù)可以通過(guò)以下方式將FDCAN設(shè)置為內(nèi)部環(huán)回模式：向FDCAN_TEST中的LBCK位寫(xiě)入1，并向FDCAN_CCCR中的MON位寫(xiě)入1。可以測(cè)試FDCAN，而不會(huì)影響連接到FDCAN_TX和FDCAN_RX的正在運(yùn)行的CAN系統(tǒng)針腳。FDCAN_RX引腳與FDCAN斷開(kāi)連接，并且FDCAN_TX引腳保持隱性。
下圖顯示了內(nèi)部環(huán)回模式下FDCAN_TX和FDCAN_RX引腳的連接
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收發(fā)器延遲補(bǔ)償
在采樣點(diǎn)，所有發(fā)送器都檢查先前發(fā)送的位是否被正確采樣。這需要一種機(jī)制來(lái)檢查問(wèn)題并檢測(cè)其他節(jié)點(diǎn)錯(cuò)誤幀。由于發(fā)射器看到了自己的發(fā)送位由收發(fā)器環(huán)路延遲而延遲，此延遲為T(mén)SEG1設(shè)置了下限，如圖所示。下圖（采樣點(diǎn)之前的時(shí)間段），這也是數(shù)據(jù)比特率的上限。這是引入收發(fā)器延遲補(bǔ)償機(jī)制（TDC）的原因。
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為了在檢查誤碼時(shí)補(bǔ)償此環(huán)路延遲，定義了一個(gè)輔助采樣點(diǎn)（SSP）。而不是在采樣點(diǎn)完成，而是在SSP中檢查傳輸?shù)奈弧Ｔ摍z查的結(jié)果是直到達(dá)下一個(gè)采樣點(diǎn)為止。
為數(shù)據(jù)階段中發(fā)送的每個(gè)位生成一個(gè)SSP。收發(fā)器不對(duì)稱(chēng)和總線振鈴必須考慮SSP位置，但是沒(méi)有時(shí)鐘容限，因?yàn)槭瞻l(fā)器會(huì)監(jiān)視自己的位置位流。
通過(guò)將1寫(xiě)入FDCAN_DBTP中的TDC位來(lái)啟用收發(fā)器延遲補(bǔ)償。測(cè)量在數(shù)據(jù)階段開(kāi)始之前（在信號(hào)的下降沿之前）在每個(gè)發(fā)送的FDCAN幀內(nèi)開(kāi)始FDF逐位解析。當(dāng)在示波器的“接收”輸入引腳FDCAN_RX看到該邊沿時(shí)，測(cè)量將停止。此測(cè)量的分辨率為1 mtq（最小時(shí)間量）
下圖顯示了環(huán)路延遲的測(cè)量
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注1：在仲裁階段，始終禁用延遲補(bǔ)償。SSP位置定義為從FDCAN_TX引腳到FDCAN_RX引腳測(cè)得的延遲之和，加上通過(guò)FDCAN_TDCR中的TDCO [6：0]字段配置的發(fā)送器延遲補(bǔ)償偏移。
注2：發(fā)送器延遲補(bǔ)償偏移量用于調(diào)整SSP在接收位內(nèi)部的位置。存儲(chǔ)已發(fā)送位的值，直到達(dá)到其SSP，然后將其與實(shí)際接收到的位進(jìn)行比較，如下圖所示，該值表示發(fā)送的比特序列A到K和接收的比特序列AR到KR，以及從SSPA到SSPK的一系列SSP。通過(guò)比較SSBR來(lái)檢查接收到的比特BR與延遲位B1。SSPB的位置在發(fā)送的比特B開(kāi)始之后的特定時(shí)間。特定時(shí)間是測(cè)得的收發(fā)器延遲與配置的SSP偏移之和。
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根據(jù)博世（Bosch）文檔確定，必須考慮以下邊界條件FDCAN中實(shí)現(xiàn)的發(fā)射機(jī)延遲補(bǔ)償：
----從FDCAN_Tx到FDCAN_Rx測(cè)得的延遲與已組態(tài)的發(fā)送器延遲之和在數(shù)據(jù)階段，補(bǔ)償偏移量必須小于六位時(shí)間。
----從FDCAN_Tx到FDCAN_Rx測(cè)得的延遲與已組態(tài)的發(fā)送器延遲之和補(bǔ)償偏移不得超過(guò)127 mtq。
注3：如果總和超過(guò)127 mtq，則最大值（127 mtq）用于發(fā)射機(jī)延遲補(bǔ)償。數(shù)據(jù)階段在CRC分隔符的采樣點(diǎn)結(jié)束，該采樣點(diǎn)停止檢查SSP處的接收位。本文檔的下一部分將說(shuō)明時(shí)鐘校準(zhǔn)單元，并對(duì)其功能和操作進(jìn)行說(shuō)明。
九、FDCAN時(shí)鐘校準(zhǔn)
FDCAN支持時(shí)鐘校準(zhǔn)單元（CCU）功能。該功能允許用戶(hù)校準(zhǔn)FDCAN，F(xiàn)DCAN發(fā)送器（主機(jī)）接收器（設(shè)備）。例如，當(dāng)FDCAN設(shè)備與主機(jī)的最新比特率。此功能允許用戶(hù)在總線中添加新實(shí)例，并且比特率的存在是未知的。也是在FDCAN接收器沒(méi)有精確石英的情況下很有用（可能導(dǎo)致準(zhǔn)時(shí)錯(cuò)誤）
CCU介紹：
時(shí)鐘校準(zhǔn)單元是通過(guò)FDCAN_CCU_CCFG寄存器初始化的，只有當(dāng)兩個(gè)FDCAN_CCCR中的CCE和INIT位設(shè)置為1。僅當(dāng)FDCAN在CAN 2.0模式下運(yùn)行時(shí)，才可以使用CCU。當(dāng)FDCAN_CCU_CCFG中的BCC = 1時(shí)，時(shí)鐘校準(zhǔn)被繞過(guò)。下圖顯示了旁路操作。
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CCU操作條件：僅當(dāng)FDCAN比特率在125 Kbit / s和1 Mbit / s之間時(shí)，CCU才能運(yùn)行
CCU功能說(shuō)明：通過(guò)適配時(shí)鐘分頻器，可以通過(guò)CAN消息對(duì)fdcan_tq_ck（時(shí)間量子時(shí)鐘）進(jìn)行校準(zhǔn)，它從fdcan_ker_ck時(shí)鐘生成CAN協(xié)議時(shí)間量tq。
校準(zhǔn)狀態(tài)機(jī)：功能狀態(tài)機(jī)的校準(zhǔn)如下圖所示。
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基礎(chǔ)校準(zhǔn)：
測(cè)量了從隱性到顯性的兩個(gè)連續(xù)下降沿之間的最小距離。這該措施假設(shè)兩個(gè)CAN位時(shí)間以PLL時(shí)鐘周期計(jì)。每當(dāng)新的時(shí)鐘分頻器通過(guò)FDCAN_CCU_CCFG中的CDIV [3：0]字段找到邊緣之間的較小距離來(lái)更新一次測(cè)量。當(dāng)CAN協(xié)議控制器檢測(cè)到有效的CAN消息時(shí)，便完成了校準(zhǔn)
精確校準(zhǔn)：
校準(zhǔn)狀態(tài)機(jī)通過(guò)計(jì)算以下內(nèi)容來(lái)測(cè)量CAN幀內(nèi)較長(zhǎng)位序列的長(zhǎng)度：fdcan_ker_ck周期數(shù)。該位序列的長(zhǎng)度可以通過(guò)在FDCAN_CCU_CCFG中CFL位配置為32位或64位。精度校準(zhǔn)基于新的時(shí)鐘分頻器值，該值由較長(zhǎng)位序列的測(cè)量。校準(zhǔn)框通過(guò)FDCAN驗(yàn)收過(guò)濾檢測(cè)。過(guò)濾器元素和Rx緩沖區(qū)必須為在FDCAN中配置以識(shí)別和存儲(chǔ)校準(zhǔn)消息。如果fdcan_ker_clk校準(zhǔn)是通過(guò)軟件完成的（請(qǐng)從CALS [1：0]字段中評(píng)估校準(zhǔn)狀態(tài)FDCAN_CCU_CSTAT），必須將FDCAN設(shè)置為受限操作模式，直到校準(zhǔn)完成Precision_Calibrated狀態(tài)（無(wú)幀，無(wú)錯(cuò)誤或過(guò)載標(biāo)志傳輸，無(wú)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)）。
注意：收到校準(zhǔn)消息后，必須重新設(shè)置Rx緩沖區(qū)新數(shù)據(jù)標(biāo)志以啟用發(fā)信號(hào)通知。校準(zhǔn)消息的數(shù)據(jù)字段必須至少為1010二進(jìn)制序列，以確保設(shè)備節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)入Basic_Calibrated狀態(tài)，并且主機(jī)節(jié)點(diǎn)消息得到確認(rèn)。只能在由穩(wěn)定的石英時(shí)鐘控制的主機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的有效CAN幀上執(zhí)行精確校準(zhǔn)。精密校準(zhǔn)必須在預(yù)定義的最大間隔內(nèi)重復(fù)進(jìn)行，并由校準(zhǔn)看門(mén)狗監(jiān)督。
校準(zhǔn)看門(mén)狗：
校準(zhǔn)看門(mén)狗是一個(gè)遞減計(jì)數(shù)器，它以Not_Calibrated狀態(tài)開(kāi)始，并監(jiān)視接收到的信號(hào)消息。當(dāng)處于Basic_Calibrated狀態(tài)時(shí)，校準(zhǔn)監(jiān)視程序隨每個(gè)收到的消息重新啟動(dòng)。
注意：如果在校準(zhǔn)看門(mén)狗遞減計(jì)數(shù)到零之前未收到任何消息，則FSM校準(zhǔn)保持不變處于Not_Calibrated狀態(tài)。計(jì)數(shù)器被重新加載，并且基本校準(zhǔn)重新開(kāi)始。進(jìn)入Precision_Calibrated狀態(tài)時(shí)，將重新啟動(dòng)校準(zhǔn)看門(mén)狗。在這種狀態(tài)下，校準(zhǔn)看門(mén)狗監(jiān)視收到的石英消息。
注意：如果FDCAN直到校準(zhǔn)看門(mén)狗都沒(méi)有收到來(lái)自石英控制節(jié)點(diǎn)的消息，當(dāng)計(jì)數(shù)降至零時(shí)，F(xiàn)SM校準(zhǔn)將轉(zhuǎn)換回“ Basic_Calibrated”狀態(tài)。
校準(zhǔn)例子：
本示例介紹了一個(gè)用例，用于通過(guò)FDCAN主機(jī)（發(fā)送器）校準(zhǔn)FDCAN設(shè)備（接收器）。這以下流程圖說(shuō)明了校準(zhǔn)前通過(guò)FDCAN設(shè)備的步驟
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校準(zhǔn)成功通過(guò)后，F(xiàn)DCAN設(shè)備準(zhǔn)備好進(jìn)行接收和發(fā)送帶有新FDCAN主機(jī)比特率的消息。
十、FDCAN相比標(biāo)準(zhǔn)bxCAN的提升
下表可幫助用戶(hù)簡(jiǎn)化將STM32設(shè)備中的CAN 2.0協(xié)議升級(jí)到CAN-FD協(xié)議的過(guò)程。該表還指定了FDCAN的改進(jìn)。與傳統(tǒng)的BxCAN（基本擴(kuò)展CAN）相比，F(xiàn)DCAN具有許多優(yōu)勢(shì)，包括更快的數(shù)據(jù)傳輸速度。速率和數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)的擴(kuò)展，減少了幀開(kāi)銷(xiāo)。總線負(fù)載也可以減少。傳輸和接收中消息數(shù)量的增加要求RAM存儲(chǔ)器的改進(jìn)
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鑒于BxCAN的兼容性，BxCAN開(kāi)發(fā)人員可以輕松地遷移到FDCAN，因?yàn)镕DCAN可以無(wú)需對(duì)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行修訂即可實(shí)施。FDCAN包含所有BxCAN功能，并滿足新應(yīng)用程序的要求。
原文地址：https://www.cnblogs.com/armfly/p/14550154.html
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