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前言
正文
1. SPI通信协议介绍
2. AUTOSAR架构下的SPI模块
2.1 SPI模块介绍
2.2 关键概念理解
2.3 SPI模块详细设计
2.3.1 SPI可扩展功能
2.3.2 SPI Channel Job Sequence
2.2.3 通道缓存功能
2.2.4 同步和异步调用
2.4 SPI模块重要数据类型
2.4.1 Spi_Confi…目录
前言
正文
1. SPI通信协议介绍
2. AUTOSAR架构下的SPI模块
2.1 SPI模块介绍
2.2 关键概念理解
2.3 SPI模块详细设计
2.3.1 SPI可扩展功能
2.3.2 SPI Channel Job Sequence
2.2.3 通道缓存功能
2.2.4 同步和异步调用
2.4 SPI模块重要数据类型
2.4.1 Spi_ConfigType
2.4.2 Spi_StatusType
2.4.3 Spi_JobResultType
2.4.4 Spi_SeqResultType
2.4.5 Spi_AsyncModeType
2.5 SPI重要API
2.5.1 Spi_Init
2.5.2 Spi_DeInit
2.5.3 Spi_WriteIB
2.5.4 Spi_AsyncTransmit
2.5.5 Spi_ReadIB
2.5.6 Spi_SyncTransmit
2.5.7 Spi_GetStatus
2.6 小结
3. RH850芯片的SPI模块
3.1 SPI通道
3.2 SPI时钟源
3.3 SPI中断
3.4 DMA触发
3.5 SPI数据链路层通信
3.5.1 SPI主节点模式
3.5.2 SPI帧长度和帧计数
3.5.3 SPI片选信号
3.5.4 SPI时序中的时隙配置
3.5.5 Master模式下SPI时钟极性和数据相位
3.5.6 通道优先级
3.5.7 SPI通信波特率
3.6 内存模式
3.6.1 直接内存模式--Direct Memory Mode
3.6.2 固定缓冲内存模式--Fixed Buffer Memory Mode
3.6.3 固定缓冲队列内存模式--Fixed FIFO Memory Mode
3.7 小结
4. SPI控制的汽车驱动芯片L9301介绍
4.1 功能简介
4.2L9301的Pin脚功能
4.3 L9301的输出配置
4.3.1配置4介绍
4.4 L9301的SPI协议
4.4.1 SPI帧结构
4.4.2 SPI寄存器
4.4.3 SPI时序
4.5 小结
5.基于AUTOSAR架构的SPI配置
6.总结 前言
MCAL处于AUTOSAR架构的最底层和具体的芯片强绑定且不同的芯片使用不同的MCAL配置工具例如英飞凌芯片系列使用EB配置MCAL瑞萨芯片系列使用Davince配置MCAL。所以除了AUTOSAR标准定义好的配置项及标准接口外不同厂商的MCAL还会有独立于MCAL标准之外的配置所以MCAL的学习最好是结合具体的工具和芯片来学习。本系列MCAL分享将基于瑞萨RH850芯片来讲解。 车载外设控制芯片TLE92108,L9369,9301等高低边驱动基本都是使用SPI通信。本文为SPISerial Peripheral Interface模块详解。 正文
1. SPI通信协议介绍
SPI是英语Serial Peripheral interface的缩写顾名思义就是串行外围设备接口。是Motorola首先在其MC68HCXX系列处理器上定义的。SPI接口主要应用在 EEPROMFLASH实时时钟AD转换器还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。SPI是一种高速的全双工同步的通信总线并且在芯片的管脚上只占用四根线节约了芯片的管脚同时为PCB的布局上节省空间提供方便正是出于这种简单易用的特性现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。具体可以参考下面这篇文章
SPI详解 2. AUTOSAR架构下的SPI模块
2.1 SPI模块介绍 SPI处理程序/驱动程序提供了从设备上读取和写入通过SPI总线连接的设备的服务。它为多个用户(例如EEPROM、看门狗、I/OASIC)提供了对SPI通信的访问。它还提供了配置芯片SPI外设所需的机制。位于微控制器抽象层(MCAL)中。 AUTOSAR架构下的SPI模块的主要目标是充分利用每个微控制器的最佳特性并允许根据静态配置进行实现优化以尽可能多地适应ECU的需求。通过可选择的功能级别和可配置的特性以允许设计一个利用微控制器特性的高可伸缩的模块。 要配置SPI处理程序/驱动程序应遵循以下步骤
. 应选择SPI处理程序/驱动程序功能级别并配置可选功能
. SPI通道Channel应根据数据使用情况进行定义它们可在SPI处理程序/驱动程序(IB)内进行缓冲或由用户(EB)提供。
. SPI作业Job应根据HW属性(CS)进行定义它们将包含使用这些属性的通道列表。
. 作为最后一步应定义作业的顺序Sequences以便以一种排序的方式优先级排序传输数据。 根据所选择的功能级别SPI处理程序/驱动程序的一般行为可以是异步的或同步的。 SPI模块涵盖了在一个单一模块中组合的Handler/Driver功能。一个是SPI处理Handing部分它处理对可能位于ECU抽象层中的总线的多次访问。另一部分是SPI驱动Driver它直接访问可以位于微控制器抽象层中的微控制器硬件。 2.2 关键概念理解 1个Channel对应1个发送缓冲区和1接收缓冲区1个Job对应着1次SPI通讯发送的内容既SPI一次片选过程所传输的内容。1个Sequence 对应着1个SPI通讯序列job序列。多个Job可以分配给一个Sequence。SPI通讯是基于Sequence触发的即使发送1个Job也要将该Job分配给1个队列然后通过触发Sequence来实现Job的传输。 EB: 外部缓冲通道。包含要传输的数据的缓冲区在SPI处理程序/驱动程序之外。
IB: 内部缓冲通道。包含要传输的数据的缓冲区位于SPI处理程序/驱动程序中。一般都是配置为Internally Buffer。 2.3 SPI模块详细设计 2.3.1 SPI可扩展功能
AUTOSAR架构设计者基于以前的规范经验总结设计了一个可伸缩性的SPI处理程序/驱动程序模块同时也是一个适合增强需求的智能软件模块。 SPI处理程序/驱动程序指定了以下3级可扩展功能
. LEVEL 0, Simple Synchronous SPI Handler/Driver通信是基于与FIFO策略的同步处理来处理多次访问。缓冲区使用可配置以优化和/或利用HW功能。
. LEVEL 1, Basic Asynchronous SPI Handler/Driver该通信基于异步行为并具有优先级策略来处理多次访问。缓冲区的使用是可配置为“简单同步”级别的。
. LEVEL 2, Enhanced (Synchronous/Asynchronous) SPI Handler/Driver: 该通信基于异步行为或同步处理使用在执行期间可选择的中断或轮询机制并使用优先级策略来处理多次访问。与其他级别一样配置。 SPI处理程序/驱动程序的可伸缩功能级别应始终是可静态配置的即在预编译时进行配置以允许最佳的源代码优化。 SpiLevelDelivered参数用来配置可扩展功能等级。 2.3.2 SPI Channel Job Sequence
1个Channel对应1个发送缓冲区和1接收缓冲区1个Job对应着1次SPI通讯发送的内容既SPI一次片选过程所传输的内容。1个Sequence 对应着1个SPI通讯序列job序列。多个Job可以分配给一个Sequence。SPI通讯是基于Sequence触发的即使发送1个Job也要将该Job分配给1个队列然后通过触发Sequence来实现Job的传输。 配置SPI最主要的就是根据实际需求定义Channel Job Sequence。一个Job对应一个CS片选多个Job可以对应同一个片选。Channel可以理解为两个主从SPI设备间的协议数据帧每个Channel都有公共的属性Data Width Channel ID而这个IB/EB缓存里面的内容就是两个SPI设备交互的协议数据每个Channel都绑定到一个Job上。Sequence就是几个相同内容的Job的组合。 2.2.3 通道缓存功能
为了允许利用所有微控制器的能力但也允许从专用存储器位置发送/接收数据所有级别都具有关于通道缓冲区位置的可选特性。 有两种通道缓存Channel buffer可以配置
.Internally buffered Channels (IB):用于传输/接收数据的缓冲区由处理程序/驱动程序提供。
.Externally buffered Channels (EB): 要传输/接收的缓冲区由用户提供静态和/或动态。 通过SpiChannelBuffersAllowed参数可以配置只使用IB、只使用EB、同时使用IB和EB。 内部缓冲通道的目的是利用微控制器包括这一特性的硬件硬件寄存器缓存数据。否则该特性应该由软件进行模拟。 对于IB通道处理程序/驱动程序应提供缓冲区但它不能在传输期间考虑缓冲区中数据的一致性。通道缓冲区的大小是固定的。 外部缓冲区通道的目的是重用位于外部的现有缓冲区。这意味着SPI处理程序/驱动程序不监视它们。 2.2.4 同步和异步调用
AUTOSAR 为SPI 提供了两种方式通信的接口 同步调用 Spi_SyncTransmit
异步调用 Spi_AsyncTransmit 同步调用是需要等待返回调用结果而异步调用这是发起任务一般可以通过回调函数来告知调用结果。 对于同步调用接口 Spi_SyncTransmit() Sequence状态的切换都是在接口函数中完成的。开始将Sequence 状态置为PENDINGSequence处理完成 立即置为OK。 对于异步接口Spi_AsyncTransmit()会把Sequence中的Job按照顺序加载到Job的调度表中同时将Sequence的状态置为PENDING。由Spi_ScheduleJob函数通过DMA加载到硬件。从机返回数据通过DMA加载到对应的Channel的DestBuf中此时Sequence并没有置为OK而是通过Spi_Dspi_IsrDmaRx 函数去查询DMA是否传输完成然后在重新将Sequence的状态置为OK。 这里有两种方式来调用Spi_Dspi_IsrDmaRx()。一种是在SPI的Rx中断中一种是在MainFunction中。因此只要使用异步调用接口就没有办法直接通过接口返回值来判断数据是否发生完成也无法判断Slave是否有返回数据。 这里有三种方式来解决这个问题。
. 将同步调用接口增加Sequence等待检查抽象成同步方式即等待中断服务函数将Sequence的状态切换为OK。
. 调用异步接口之后不管在下一次发送相同Sequence时检查Sequence的状态如果是非OK 就调用Spi_Cancel 函数取消上次Sequence的发送。
. 使能DMA Rx的Notificaion 功能通过Call Back函数来告知调用方已经完成传输 一般使用第二种办法。第三种方式使用于大量数据传输菊花链的数据量并不是很大。 2.4 SPI模块重要数据类型
2.4.1 Spi_ConfigType
Channel配置包含
. EB/IB buffer的使用情况
. 传输位宽 (1~32bits)
. 传输数据个数
. 传输字节序LSB/MSB
. 传输的默认值 Job配置包含
. 使用哪个SPI硬件实例
. 使用该实例的哪个片选引脚cs
. 片选功能是否启用
. 片选高/低有效
. 波特率
. clock 和 chip select之间的时间
. 时钟在空闲时是高/低
. 数据传输在上升沿/下降沿
. 优先级低0~3高
. Job完成的通知函数
. MCU相关的属性可选
. Channels至少1个 sequence配置包含
. Jobs (至少1个)
. 在每个Job完成后是否产生中断
. Sequence完成的通知函数 2.4.2 Spi_StatusType
此类型定义了SPI处理程序/驱动程序的特定状态范围。 类型Spi_StatusType为SPI处理程序/驱动程序定义了一个特定的状态范围。通过Spi_GetStatus可以获知SPI处理程序/驱动程序状态或指定的SPI硬件微控制器外设SPI通信状态。 2.4.3 Spi_JobResultType
类型Spi_JobResultType为SPI处理程序/驱动程序定义了一系列特定的Job状态。 它通知的类型Spi_JobResultType关于SPI处理程序/驱动程序作业状态可以用作业ID调用API服务Spi_GetJobResult。 2.4.4 Spi_SeqResultType
该类型的Spi_SeqResultType为SPI处理程序/驱动程序定义了一系列特定的序列状态并可以通过调用API服务Spi_GetSequenceResult来获得。 2.4.5 Spi_AsyncModeType
类型Spi_AsyncModeType指定了在级别2中以异步方式处理并由Spi_SetAsyncMode获得的SPI总线的异步机制模式。 2.5 SPI重要API
2.5.1 Spi_Init
void Spi_Init( const Spi_ConfigType* ConfigPtr )
. 初始化所有ConfigPtr相关寄存器
. 定义ConfigPtr相关的默认值
. 设置SPI状态为“IDLE”job、sequence的状态设为“ok”
. 对于Level2异步模式设为polling禁用spi相关中断 2.5.2 Spi_DeInit
Std_ReturnType Spi_DeInit( void )
. 如果驱动状态不是BUSY将spi外设置为复位上电后的状态
. 如果驱动状态是BUSY请求被拒绝
. 去初始化后模块的状态是UINIT 2.5.3 Spi_WriteIB
Std_ReturnType Spi_WriteIB( Spi_ChannelType Channel, const Spi_DataBufferType* DataBufferPtr )
. 返回值E_OK该命令被接受E_NOT_OK该命令被拒绝。
. 将入参数据写入对应channel的内部缓存
. 如果入参DataBufferPtr为NULL将传输默认值 2.5.4 Spi_AsyncTransmit
Std_ReturnType Spi_AsyncTransmit(Spi_SequenceType Sequence)
. 返回值E_OK该命令被接受E_NOT_OK该命令被拒绝。
. 在SPI总线上传输数据
. 驱动状态设为“BUSY”Sequence状态设为“PENDING”后函数返回
. Job状态设为SPI_JOB_QUEUED 2.5.5 Spi_ReadIB
Std_ReturnType Spi_ReadIB( Spi_ChannelType Channel, Spi_DataBufferType* DataBufferPointer )
. 返回值E_OK该命令被接受E_NOT_OK该命令被拒绝。
. 同步读取一条或多条数据
. 应该在Transmit后调用以获取相关数据 2.5.6 Spi_SyncTransmit
Std_ReturnType Spi_SyncTransmit( Spi_SequenceType Sequence )
. 返回值E_OK该命令被接受E_NOT_OK该命令被拒绝。
. 在SPI总线上传输数据
. 驱动状态设为“BUSY”
. Sequence、Job状态设为“PENDING”
. 此时如果有其他Sequence正在传输应该返回 E_NOT_OK并上报错误。 2.5.7 Spi_GetStatus
Spi_StatusType Spi_GetStatus( void )
. 获取驱动状态 2.6 小结
本节为AUTOSAR架构下的SPI概念的理解和梳理着重应理解ChannelJobSequence的概念。SPI模块是MCAL配置的难点和重点几乎所有复杂的CDD都是通过SPI来通信的。而不同的外设我们就需要更具外设芯片手册来配置MCU端SPI模块除了AUTOSA架构下的哪些SPI参数的配置还会涉及到时序的控制独立于AUTOSAR架构之外的芯片特有的参数的配置。这些才是重点和难点。后面基于RH850芯片及L9301底边驱动的SPI模块将详细介绍SPI的实际配置请关注本公众号后续的文章。 3. RH850芯片的SPI模块
介绍完AUTOSAR架构下的SPI模块后如果我们要进行配置实践就要结合具体的主控制芯片MCU的SPI硬件模块特性以及外设芯片这里以低边驱动芯片L9301为例的特性来进行配置。本节将介绍RH850-U2A芯片的SPI模块。
3.1 SPI通道
以RH850-U22A16芯片为例MCU内部集成了10个SPI UinitMSPI0-MSPI9其中MSPI0-MSPI4每个SPI Unit有8个Channel也就是片选通道一个主SPI设备可以外挂8个从设备MSPI5-MSPI8每个SPI Unit有4个Channel。也就是说RH850-U2A16理论上可以接60个SPI从设备。 3.2 SPI时钟源
RH850-U2A16芯片的SPI模块可以选用PCLK和MSPInCLK两个时钟这两个时钟是在MCAL_MCU模块进行配置详情请参考AUTOSAR-MCAL--MCU模块详解一文。这里我们假设选用了MSPInCLK时钟且时钟频率配置为80MHz。后面SPI模块和外设芯片间的SPI时钟配置和数据方位时序配置都基于这个80MHz的时钟源。 3.3 SPI中断
每个SPI Unit的每个Channel都可以配置产生4个中断数据发送中断数据接收中断错误中断以及最后一帧结束中断Last frame end。 3.4 DMA触发
每个SPI Unit的每个通道Channel都可以配置使用DMA进行数据传输需要注意的是如果一个用于SPI DMA数据传输的触发源被SPI的一个通道选定后就不能用于其他通道了。
比如触发源DMAMSPI0/DMAMSPI1可以用于MSPI0|0或者MSPI0|4如果我们MSPI0|0选用了DMAMSPI0/DMAMSPI1则MSPI0|4就不能使用DMA数据传输了。 3.5 SPI数据链路层通信
RH850-U2A16的SPI数据链路层配置非常多而复杂这里仅仅列出在配置AUTOSAR_SPI模块是需要涉及的知识点具体的详细说明请参考芯片手册。
3.5.1 SPI主节点模式
1通过设置MSPInCTL1寄存器的MSPInMSSEL位域等于0来启用主模式。
2在主模式下所有的通道都可以被使用。
3可以为每个通道分别指定串行通信时钟频率和有源芯片选择。
4通过配置MSPInCFGm3.MSPInPRCSm[1:0] 和MSPInCFGm3.MSPInCDIVm[4:0]这两个寄存器的两个位域可以分配SPI的时钟源MSPInSCK从而得到我们想要的SPI同学波特率。
5一个或多个芯片选择信号可以通过MSPInSSELm.MSPInCSRm[7:0]被选择。 Note: 对于RH850-U2A16 MCU端一般都配置为Master节点这里Slaver模式就不在赘述。 3.5.2 SPI帧长度和帧计数
1MSPIn的通信通过预设的帧长度和帧数来执行。
2帧长由MSPInCFGm2.MSPInFLENm[70]设置帧计数由MSPInCFSETm设置。 3.5.3 SPI片选信号
1 MSPInCS[7:0]位域代表SPIn的8个片选通道激活状态
2 MSPInCSRm[7:0]位域控制SPIn的8个片选通道
3一个片选一般外接到一个SPI外挂设备上所以一般情况下某一个时间段只片选一个外部设备只和一个外部设备通信。 4如果想同时方位多个设备多个片选信号Active激活那么一下寄存器的参数值设置SPI通信时序必须设置为一样。 3.5.4 SPI时序中的时隙配置
1MSPInSEUPm、MSPInHOLDm的空闲时间、MSPInIDLEm、MSPInINDAm可以分别独立设置MSPInCS的设置时间Setup time、保持时间Hold time、空闲时间Hold time和每个CS的数据间时间inter-data-time。
2通过将MSPInFIDLm设置为1可以在两个连续的通信之间插入一个空闲时间。 Note: 配置不同SPI外挂设备除了SPI通信波特率不一样外就是上诉这些时隙时间配置不一样了。 3.5.5 Master模式下SPI时钟极性和数据相位
1 MSPInCKR配置时钟默认状态Low Level or High Level
2 MSPInCFGm1. MSPInCPOLm配置时钟极性
3 MSPInCFGm1.MSPInCPHAm配置数据相位 3.5.6 通道优先级
1MSPInCFGmMSPInPRIOm[2:0]可以为每个通道独立设置优先级。通道优先级可以设置为0到7,0为最高级别7为最低级别。
2如果多个通道的优先级设置相同则最低的中断通道号具有优先级。 3.5.7 SPI通信波特率
如果我们在AUTOSAR_MCU模块中SPI的时钟配置为80MHz。 MSPInCDIVm 7
MSPInPRCSm0
MSPInSCK80 000000/(4^0 * 7 * 2) 5714285 Hz 3.6 内存模式
1MSPI有一个可配置的RAM可用于缓冲I/O。
2MSPI RAM由每个通道共享。每个通道都有一个寄存器用来设置要使用的RAM区域。
3MSPI有三种内存模式而MSPI的可配置RAM用于两种内存模式。
4可以为每个通道设置内存模式。
5MSPI RAM可以通过CPU/DMA直接访问。 3.6.1 直接内存模式--Direct Memory Mode
1在直接访问存储器模式下通道不使用RAM通信使用MSPInTXDAm0寄存器传输数据使用MSPInRXDAm0寄存器接收接收数据。
2每个传输和接收都输出中断通信由CPU/DMA控制。 3.6.2 固定缓冲内存模式--Fixed Buffer Memory Mode
1在固定的缓冲区内存模式下通道使用MSPI RAM。使用直接写入MSPI RAM的数据作为传输数据接收到的数据存储在MSPI RAM中。 2在开始通信之前必须写入所有的传输数据。在所有通信完成后必须读取所有接收数据。 3.6.3 固定缓冲队列内存模式--Fixed FIFO Memory Mode
1在固定的FIFO内存模式下通道使用MSPIRAM
2从CPU/DMA写入到MSPInTXDAm0寄存器的传输数据将自动存储在MSPIRAM中。接收数据自动存储在MSPIRAM中CPU/DMA可以使用MSPInRXDAm0读取接收到的数据。
3当MSPInSIZEm[10]设置的FIFO级数的一半的缓冲区为空时输出传输中断当MSPInSInSIZEm[10]设置的FIFO级数的一半的缓冲区充满接收数据时输出接收中断。 3.7 小结
RH850-U2A16芯片的SPI资源非常丰富配置也非常复杂。在具体使用时需要结合具体的外设芯片的datasheet来具体配置根据个人使用经验其中最主要的就是配置SPI时钟及时序配置。下一篇先会介绍具体的一块SPI通信的外设芯片后面基于RH850芯片及L9301底边驱动的SPI模块将详细介绍SPI的实际配置请关注本公众号后续的文章。 4. SPI控制的汽车驱动芯片L9301介绍
4.1 功能简介
L9301是ST意法半导体公司生产的专用于汽车高低边驱动的芯片。L9301芯片具有以下特点
. 最高可配置12路输出其中有8路可以配置为PWM输出4路可以配置为高边驱动
. 通过SPI接口命令可以配置L9301的转换速率Slew-rate,过流保持(Overcurrent threshold)发送驱动命令Drivers commands回读诊断数据Read baco the diagnosis results
. 常见硬件保护过温保护过流保护短路到底短路到电源开路保护
. 常见诊断信息过流过温开路短路诊断
. 通过配置SR寄存器State Register可提高EMC性能 4.2L9301的Pin脚功能
我们主要关注芯片IC的主要输入输出引脚
. EN使能脚Enable芯片正常工作时必须使能EN脚
. RES复位脚芯片复位引脚低电平有效
. MOSI,MISO,SCK,CS也就是SPI硬件通信引脚具体参考
. DRn/SRnn等于1234可配置为高边输出或者底边输出
. INnn等于1~8与OUTnn等于1~8对于可以通过INn直接控制OUTnINn可以为DIO输入或者PWM输入
. 其他引脚都是电源或低引脚硬件工程师比较关注但是我们在查问题的时候首先应该保证芯片的电源和地的电平是正常的 4.3 L9301的输出配置
通过配置L9301的CR0寄存器后面详细介绍的 output_conf[0:1]位域可以配置L9301的输出类型及输出通道数目。 L9301的输出配置有4种类型配置1-3都是8路底边输出配置4为8路底边输出加上4路高低变可配的输出。 Note:
output_conf[0:1]位域的配置EN脚必须为Low Level低电平状态L9301输出控制的工作状态为High Level高电平。配置4后DRN/SRC1-4只能通过SPI命令控制高边还是底边驱动可通过设备通用寄存器的Bit8配置 4.3.1配置4介绍
域控项目中一般使用配置4充分利用L9301的输出功能这里仅介绍L9301的配置4。
1 IN1-8(MCU端的输入)或者Cmd1-8(SPI命令写寄存器) 控制 OUT1-8
2OUT1-8只能输出低边驱动
3DRN1-4和SRC1-4只能通过SPI命令写寄存器来控制
4Cmd9同时控制DRN1 SRC1 ....Cmd10-12以此类推
5DRN1-4和SRC1-4可通过配置通道配置寄存器输出低边LS或者高边HS驱动 4.4 L9301的SPI协议
4.4.1 SPI帧结构
1L9301的SPI协议帧长度输入输出固定为32Bit4字节
2MOSI帧由读写寄存器位域W/R[0]寄存器地址ADD[24-30]复位请问位域RES[23]数据位域DATA[3-22]循环冗余校验CRC[0-2]组成。
3MISO帧由SPI通信错误标志位域SPIErr[[29-31] 通道异常标志位域CHExcp[23-28]数据位域DATA[3-22]循环冗余校验CRC[0-2]组成。 4.4.2 SPI寄存器
对于外设芯片寄存器一般也是配置寄存器、控制寄存器、状态寄存器。
配置寄存器配置芯片全局状态比如CR0寄存器配置L9301的输出通道和通道高低边类型。
控制寄存器控制芯片的输出状态比如CR13寄存器控制L9301的12输出通道的打开和关闭。
状态寄存器回读L9301的输出状态和诊断数据比如SR0寄存器回读L9301的全局状态信息SR1-SR12回读每个通道的开路、短路、过流、过温状态。 每个芯片寄存器的详细信息参考L9301的芯片手册。 4.4.3 SPI时序
MCAL的SPI标准模块中的SpiExternalDevices配置容器就是配置外设芯片的时序等信息而SpiExternalDevices的配置就是需要结合具体芯片L9301的DataSheet数据手册来配置。
fopTransmit Frequency传输速率也就是SPI数据传输的波特率最大为6MHTscklSCLK period时钟频率也就是SPI工作时的时钟频率TlagEnable lag time也就是配置RH850-U2A对应的Cs Hold Time片选保持时间TcsnCS negated time也就是配置RH850-U2A对应的CS Idle time片选空闲时间TleadEnable lead time也就是配置RH850-U2A对应的CS Setup time片选设置时间 其他时序参数类似。 也就是根据L9301的时序图配置RH850-U2A的下述时序寄存器 4.5 小结
SPI通信的芯片手册的我们需要关注以下信息
芯片的输入引脚输出通道SPI通信帧格式数据大小位域格式等SPI寄存器信息配置、控制、状态寄存器SPI时序参数 AUTOSAR架构下的MCAL_SPI的具体配置就需要结合意思外设芯片的具体信息来配置
SPI ChannelSPI JobSPI Sequence等配置软件控制/回读外设芯片的软件通道外设芯片时序配置SpiExternalDevices 5. 基于AUTOSAR架构的SPI配置
关注本公众号后面具体项目实战会详细介绍。
6. 总结
个人认为AUTOSAR架构下的MCAL_SPI模块是整个MCAL层中最复杂的模块我们要掌握好MCAL_SPI模块就需要详细掌握以下三个方面的基础知识
AUTOSAR架构下MCAP_SPI模块的详细设计着重理解ChannelJobSequency的概念SPI异步发送过程以及EB和IB缓存的适用场景。具体芯片RENESASNXPST等的SPI模块主要了解芯片SPI模块的波特率配置、时钟配置、时序配置。具体外设芯片L9301L936935584FS6522等主要了解芯片的输入输出配置及功能Pin定义SPI帧结构、寄存器功能、时序要求。 熟练掌握好以上基础知识后就需要结合具体的项目要求详细设计基于SPI通信的CDD_xxx复杂驱动主要包括输入输出配置及控制诊断信息回读及错误状态处理。
