Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С

Пак Дэниэл Дж.

Режимы работы CAN. Прежде, чем перейти к рассмотрению каждой из подсистем, входящих в состав модуля контроллера msCAN, сравним нормальный режим работы контроллера msCAN12 с его работой в режиме энергосбережения. Когда модуль CAN неактивен (т.е. не производит обмена с другим устройством по CAN шине), пользователь заинтересован в том, чтобы уменьшить мощность потребления самого модуля msCAN12. Для этого необходимо перевести модуль msCAN12 в энергосберегающий режим. Каждый модуль msCAN12 может работать не только в нормальном, но и в трех энергосберегающих режимах: спящем режиме, режиме программного сброса и режиме

отключения.

Выбор одного из трех энергосберегающих режимов выполняется путем соответствующей конфигурации msCAN12 посредством изменения состояния регистра управления CMCR0, формат которого показан на рис. 9.7.

Рис. 9.7. Формат регистра управления CMCR0

Пятый бит этого регистра CSWAI (CAN-Stops-in-Wait) представляет собой бит выбора режима останова или режима ожидания. Если этот бит очищен, модуль переходит в режим ожидания. Если бит CSWAI =1, модуль не получает сигналов синхронизации, т.е останавливается. Четвертый бит — бит синхронизации SYNCH — указывает, готов ли модуль CAN к связи с другими узлами сети. Когда этот бит очищен, msCAN12 не синхронизирован с шиной CAN, когда же бит установлен, то msCAN12 и шина CAN синхронизированы. Третий бит TLNKEN представляет собой бит состояния входа таймера. Когда этот бит очищен, то вход таймера связан с соответствующим портом. Если же установлен, это указывает, что на вход таймера подается выходной сигнал msCAN12.

Второй бит SLPAK является флагом спящего режима. Он показывает, находится или нет контроллер msCAN12 в спящем режиме: логический 0 указывает, что msCAN12 не находится в спящем режиме, в то время, как логическая 1, показывает что этот режим установлен. Бит запроса спящего режима SLPRQ используется, чтобы запросить перевод модуля msCAN12 в спящий режим: установка этого бита заставляет модуль функционировать в рабочем режиме, очистка — переводит модуль в спящий режим.

И наконец, бит SFTRES используется центральным процессором, чтобы немедленно перевести модуль msCAN12 в состояние сброса. Когда этот бит установлен, любая текущая передача информации прерывается и прекращается синхронизация контроллера CAN с шиной CAN. Когда этот бит очищен, msCAN12 работает в нормальном режиме.

Флаги SFTRES, SLPAK и CSWAI регистра CMCR0 используются, чтобы выбрать один из четырех режимов работы msCAN12 (нормальный, программного сброса, спящий и выключения). Мы обсудим эти режимы в следующих трех разделах. Поскольку ЦП микроконтроллера 68HC12 может работать в трех режимах (рабочем, ожидания и останова), имеются 12 возможных комбинаций режимов функционирования ЦП и модуля msCAN12. Четыре из этих 12 комбинаций не могут быть реализованы.

Когда ЦП функционирует в рабочем режиме, модуль msCAN12 может функционировать в спящем режиме, режиме программного сброса или в нормальном режиме. Режим выключения не допускается. ЦП может выбрать один из режимов msCAN12, конфигурируя три бита регистра CMCR0 следующим образом:

• Спящий режим: CSWAI = 0 или 1, SLPAK = 1 и SFTRES = 0;

• Режим программного сброса: CSWAI = 0 или 1, SLPAK = 0 и SFTRES = 1;

• Нормальный режим: CSWAI = 0 или 1, SLPAK = 0 и SFTRES = 0.

Обратите внимание, что бит SLPAK предназначен

только для чтения и не может быть изменен под управлением программы. Чтобы установить или очистить бит SLPAK, Вы должны установить или очистить бит SLPRQ (бит 1) регистра CMCR0.

Когда ЦП функционирует в режиме ожидания, модуль msCAN12 может функционировать в любом из четырех режимов. Следующие конфигурации из трех битов в регистре CMCR0 используются, чтобы назначить один из нижеперечисленных режимов:

• Режим выключения: CSWAI = 1, SLPAK = 0 или 1 и SFTRES = 0 или 1,

• Спящий режим: CSWAI = 0, SLPAK = 1 и SFTRES = 0,

• Режим программного сброса: CSWAI = 0, SLPAK = 0, и SFTRES = 1,

• Нормальный режим: CSWAI = 0, SLPAK = 0 и SFTRES = 0.

И наконец, когда ЦП функционирует в режиме останова, контроллер msCAN12 может находиться только в выключенном режиме. Когда ЦП вводит режим останова, то независимо от состояния битов CSWAI, SLPAK, и SFTRES регистра CMCR0, модуль msCAN12 вынужден перейти в режим выключения. Все другие режимы для модуля msCAN12 при этом невозможны.

Спящий режим msCAN12. Когда 68HC12 не вовлечен в активный обмен информацией с другими узлами сети, а ЦП функционирует в активном режиме либо в режиме ожидания, модуль msCAN12 может находиться в спящем режиме, переводя бит SLPAK в состояние логической 1. Еще раз повторим, что бит SLPAK устанавливается или очищается, битом SLPRQ регистра CMCR0. При этом внутренний таймер модуля msCAN12 останавливается. Модуль MsCAN12 переходит в спящий режим немедленно после того, как установлен бит SLPAK. Исключение составляют два следующих случая:

• когда при установке бита SLPAK модуль msCAN12 передает данные, он переходит в спящий режим только после того, как передача данных заканчивается;

• когда модуль получает данные, когда устанавливается бит SLPAK, прием данных должен быть закончен прежде, чем модуль перейдет в спящий режим.

Модуль msCAN12 выходит из спящего режима, если происходит одно из трех следующих событий:

• выполняется команда ЦП очистить бит SPLPRQ, вызывающая сброс бита SLPAK;

• выполняется команда ЦП установить бит SFTRES;

• на шине CAN появляются данные, предназначенные для соответствующего контроллера.

Режим программного сброса msCAN12. Этот режим используется, чтобы конфигурировать модуль msCAN12 при инициализации. При этом прекращается любая активность CAN и по командам ЦП изменяется конфигурация регистров msCAN12, регистров фильтра, и регистров, управляющих синхронизацией. Обычно перед переводом в режим программного сброса, модуль должен находиться в спящем режиме. В противном случае могут возникнуть ошибки, связанные с тем, что любая передача или прием данных могут быть прерваны при переходе контроллера msCAN12 в режим сброса, как только бит SFTRES будет установлен.

Режим отключения msCAN12. Режим отключения должен использоваться только для того, чтобы полностью или временно прекратить связь по CAN. Как и в случае режима мягкого сброса, необходимо переводить msCAN12 в режим отключения из спящего режима.

Модуль входит в режим отключения либо при переходе ЦП в режим останова, либо при установке бита CSWAI, в то время как ЦП работает в режиме ожидания.

Когда модуль msCAN12 переходит в этот режим, любая передача или прием данных немедленно прерывается.