【正文】 School of Electrical and Information 汽車(chē)總線應(yīng)用技術(shù) 第四章 飛思卡爾控制器與 MSCAN 黃愛(ài)蓉 School of Electrical and Information 本章主要內(nèi)容 ? 概述 ? MC9S08DZ60 ? MC9S08DZ60的主要特性 ? MC9S08DZ60的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ? 多功能時(shí)鐘管理器 MCG ? 飛思卡爾 MSCAN模塊 ? MSCAN特征 ? MSCAN相關(guān)寄存器介紹 ? 報(bào)文發(fā)送基礎(chǔ) ? S08DZ60開(kāi)發(fā)環(huán)境 ? CodeWarriorfors08的使用 School of Electrical and Information 概述 ? 飛思卡爾半導(dǎo)體是全球最大的半導(dǎo)體公司之一，設(shè)計(jì)制造嵌入式半導(dǎo)體產(chǎn)品； ? 是車(chē)用微控制器（ MCU）領(lǐng)域排名第一的供應(yīng)商，具有 20年的汽車(chē)電子經(jīng)驗(yàn)； ? 飛思卡爾的微控制器按照 CPU字長(zhǎng)分為 8位、 16位、 32位三種 8位 16位 32位 信息娛樂(lè)系統(tǒng) 目前，飛思卡爾的各 MCU中廣泛使用 CAN模塊設(shè)計(jì)。 School of Electrical and Information 飛思卡爾對(duì)汽車(chē)的了解 School of Electrical and Information 飛思卡爾在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用 車(chē)身電子 School of Electrical and Information 飛思卡爾在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用 底盤(pán) School of Electrical and Information 飛思卡爾在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用 輔組駕駛 School of Electrical and Information 飛思卡爾在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用 信息娛樂(lè)系統(tǒng) School of Electrical and Information 飛思卡爾在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用 車(chē)內(nèi)聯(lián)網(wǎng) School of Electrical and Information 飛思卡爾在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用 動(dòng)力系統(tǒng)控制 School of Electrical and Information MCU選擇標(biāo)準(zhǔn) ? MCU在其內(nèi)存中包含按照 OEM的規(guī)定根據(jù)車(chē)輛需求設(shè)計(jì)的功能邏輯 ? MCU處理輸入和控制： ? ? BCM連接器管腳上由緩沖器電路從邏輯電平轉(zhuǎn)化的輸出 ? ? 通過(guò)通信鏈路發(fā)送到其他車(chē)輛模塊的信息 ? 低運(yùn)行電流至關(guān)重要： 運(yùn)行電流越大，調(diào)節(jié)器功耗越大，散熱越多 ? 較低休眠電流至關(guān)重要： 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，電池電壓不是通過(guò)交流發(fā)電機(jī)充電時(shí)， MCU從運(yùn)行模式進(jìn)入低功耗模式（睡眠）。睡眠電流越大，電池用完的時(shí)間越快 ? 從睡眠到運(yùn)行模式的快速轉(zhuǎn)換至關(guān)重要： 某些 BCM功能要求喚醒之后短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行操作（從睡眠轉(zhuǎn)換到運(yùn)行） School of Electrical and Information MCU選擇標(biāo)準(zhǔn) ? MCU內(nèi)置功能： ? ?Flash、 ROM、 EEPROM ? ?管腳輸出 ? ?封裝選擇 ? ?功能 ? ?低功率 ? ?開(kāi)發(fā)支持 ? ?成本 ? ?質(zhì)量 ? ?軟件可用性 ? 可擴(kuò)展性和靈活性： ? ?兼容性（重復(fù)使用） ? ?移植選擇 ? ?外圍設(shè)備 School of Electrical and Information 汽車(chē)性能和集成 School of Electrical and Information MC9S08DZ60微控制器 ? 說(shuō)明： ? S08DZ系列提供了飛思卡爾最低成本的內(nèi)嵌 CAN的微控制器； ? 將內(nèi)嵌 CAN、內(nèi)嵌 EPROM和片上仿真 /調(diào)試模塊組合在一起； ? 主要特性 ? 8 位 HCS08 中央處理器（ CPU） ? ? 40MHz HCS08 CPU （ 20MHz 總線） ? ? HC08 指令集，帶附加的 BGND 指令 ? ? 支持最多 32 個(gè)中斷 / 復(fù)位源 ? 片內(nèi)存儲(chǔ)器 ? 整個(gè)工作電壓和溫度范圍內(nèi)可讀取 / 編程 / 擦除的 Flash 存儲(chǔ)器 ? — MC9S08DZ60 = 60K ? ? 最大 2K的 EEPROM在線可編程內(nèi)存； 支持 8字節(jié)單頁(yè)或 4 字節(jié)雙頁(yè)擦除分區(qū)； 執(zhí)行 Flash 程序的同時(shí)可進(jìn)行編程和擦除操作；支持擦除取消操作 ? ? 最大 4K 的隨機(jī)存取內(nèi)存（ RAM） School of Electrical and Information MCS9S08DZ60微控制器 ? 主要特性 ? 省電模式 ? ? 兩種超低功耗停止模式 ? ? 降低功耗的等待模式 ? ? 超低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷，在運(yùn)行、等待和停止模式下均可操作 ? 時(shí)鐘源選項(xiàng) ? 多功能時(shí)鐘生成器（ MCG） — PLL 和 FLL 模式（在使用內(nèi)部溫度補(bǔ)償時(shí) FLL 能夠達(dá)到 % 內(nèi)的偏差）；帶微調(diào)功能的內(nèi)部參考時(shí)鐘源；帶可選擇晶體振蕩器或陶瓷諧振器的外部參考時(shí)鐘源。 ? 開(kāi)發(fā)支持 ? ? 單線背景調(diào)試接口 ? ? 片上及在線仿真（ ICE） ? ?40?C ~125?C的運(yùn)行溫度范圍 ? ? ~ School of Electrical and Information MCS9S08DZ60微控制器 ? 主要特性 ? 外圍設(shè)備 ? ? ADC數(shù)模轉(zhuǎn)換器 —24 通道， 12 位分辨率， 轉(zhuǎn)換時(shí)間，自動(dòng)比較功能， mV/176。 C 溫度傳感器，包含內(nèi)部能隙參考源通道 ? ? ACMPx —兩個(gè)模擬比較器，支持比較器輸出的上升、下降或任意邊沿觸發(fā)的中斷；可選擇與內(nèi)部參考電壓源進(jìn)行比較 ? ? MSCAN —CAN協(xié)議 – A 和 B；支持標(biāo)準(zhǔn)和擴(kuò)展數(shù)據(jù)幀；支持遠(yuǎn)程幀； 5 個(gè)帶有 FIFO 存儲(chǔ)機(jī)制的接收緩沖器；靈活的接收識(shí)別符過(guò)濾器，可編程如下： 2 x 32 位、 4 x 16 位或 8 x 8 位 ? ? SCIx —兩個(gè)串行通信接口 SCI， 可支持 LIN SAE J2602協(xié)議 ；全雙工；主節(jié)點(diǎn)支持 break 信號(hào)生成；從節(jié)點(diǎn)支持中斷信號(hào)檢測(cè)；支持激活邊沿喚醒 School of Electrical and Information MCS9S08DZ60微控制器 ? 主要特性 ? 外圍設(shè)備 ? ? SPI（串口外圍設(shè)備接口模塊） —全雙工或單線雙向；雙重緩沖發(fā)射和接收；主從模式選擇；支持高位優(yōu)先或低位優(yōu)先的移位 ? ? IIC —支持最高 100kbps的總線波特率；多主節(jié)點(diǎn)模式運(yùn)行；可編程的從地址；通用呼叫地址；逐字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動(dòng)的中斷 ? ? TPMx — 一個(gè) 6 通道（ TPM1）和一個(gè) 2 通道（ TPM2）；可支持輸入捕捉，輸出比較，或每個(gè)通道帶緩沖的邊沿對(duì)齊 PWM 輸出 ? ? RTC — （實(shí)時(shí)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器） 8 位模數(shù)計(jì)數(shù)器，帶基于二進(jìn)制或十進(jìn)制的預(yù)分頻器；實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能，使用外部晶體和 RTC 來(lái)確保精確時(shí)基、時(shí)間、日歷或任務(wù)調(diào)度功能；內(nèi)帶低功耗振蕩器（ 1 kHz），用于周期喚醒而不需要外部器件 ? 輸入 / 輸出 ? ? 53個(gè)通用輸入 / 輸出（ I/O）管腳和 1 個(gè)專(zhuān)用輸入管腳 ? ? 24個(gè)中斷管腳，每個(gè)管腳帶觸發(fā)極性選擇 ? ? 所有輸入管腳上帶電壓滯后和可配置的上下拉器件 ? ? 所有輸入管腳上可配置輸出斜率和驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度 School of Electrical and Information MCS9S08DZ60— 內(nèi)部結(jié)構(gòu) ? 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 內(nèi)核： 中央處理器 CUP 后臺(tái)調(diào)試控制器 BDC 斷點(diǎn)控制器 BKP 用戶閃存 60k，用于存放用戶程序和數(shù)據(jù)，在正常運(yùn)行時(shí)為只讀 4k的 RAM存儲(chǔ)器用做堆棧、保存中間結(jié)果及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。 2k的 EEROM保存組態(tài)、設(shè)置信息等半永久數(shù)據(jù)。 School of Electrical and Information 多功能時(shí)鐘發(fā)生器 MCG ? 說(shuō)明： ? 多功能時(shí)鐘發(fā)生器（ MCG）模塊為 MCU 提供了幾個(gè)時(shí)鐘源選項(xiàng)。 ? MCG 模塊中包含 1 個(gè)鎖頻環(huán)（ FLL） 和 1 個(gè)鎖相環(huán)（ PLL），可以由 內(nèi)部或外部參考時(shí)鐘 控制 。 ? 模塊可以選擇 FLL 或 PLL 時(shí)鐘作為 MCU 系統(tǒng)時(shí)鐘，也可以選擇內(nèi)部或外部參考時(shí)鐘作為 MCU 系統(tǒng)時(shí)鐘。無(wú)論選擇哪個(gè)時(shí)鐘源，它都要通過(guò) 降階總線分頻器 ，該分頻器允許生成更低的輸出時(shí)鐘頻率。 ? MCG 還控制一個(gè) 外部振蕩器 （ XOSC），以便把晶體或共鳴器用作外部參考時(shí)鐘。 School of Electrical and Information 系統(tǒng)時(shí)鐘分配 ? 下面列出了本 MCU 中使用的時(shí)鐘： ? ? BUSCLK — 總線頻率始終為 MCGOUT 的一半 ? ? LPO — 獨(dú)立的 1 kHz 時(shí)鐘，可以作為 COP 和 RTC 模塊的時(shí)鐘源。 ? ? MCGOUT — MCG 的主輸出，為總線頻率的兩倍。 ? ? MCGLCLK — 在 BUSCLK 被配置為以很低的頻率運(yùn)行的系統(tǒng)中，開(kāi)發(fā)工具可以選擇這一時(shí)鐘源來(lái)加快 BDC 通信。 ? ? MCGERCLK — 外部參考時(shí)鐘，可用作 RTC 時(shí)鐘源。它還可以用作ADC 和 MSCAN 的備用時(shí)鐘。 ? ? MCGIRCLK — 內(nèi)部參考時(shí)鐘，可用作 RTC 時(shí)鐘源。 ? ? MCGFFCLK — 固定頻率時(shí)鐘，可用作 TPM1 和 TPM2 的時(shí)鐘源。 ? ? TPM1CLK — TPM1 的外部輸入時(shí)鐘源。 ? ? TPM2CLK — TPM2 的外部輸入時(shí)鐘源。 School of Electrical and Information 系統(tǒng)時(shí)鐘分配 School of Electrical and Information MCG模塊的主要特性 ? ? 鎖頻環(huán) (FLL) ? — 使用內(nèi)部 32kHz 參考時(shí)，全電壓和溫度范圍內(nèi) 2% 的偏差 ? — 可以使用內(nèi)部或外部參考控制 FLL ? ? 鎖相環(huán) (PLL) ? — 壓控振蕩器 (VCO) ? — 模數(shù) VCO 分頻器 ? — 相位 / 頻率檢測(cè)器 ? — 集成環(huán)路濾波器 ? — 帶中斷功能的鎖定檢測(cè)器 Scho