FlexRay总线控制器和TCl796的MLI接口设计 - CSDN文库

总线控制器

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FlexRay总线控制器和总线控制器和 TCl796的的MLI接口设计接口设计

本文介绍一种微连接口MLI(Micro—Link Interface)实现总线传输，使用FlexRay总线控制器CIC310及处理器

TCl796。CIC310采集总线上各个节点的通信数据，并对总线负载和总线容量进行检测和控制。TCl796将各个节

点数据进行处理，他们之间采用微连接口MLI，实现高速数据传输，最快数据传输速率达到37．5 Mbps，完全

满足2×10Mbps的总线数据速率。

1 FlexRay控制器CIC310

CIC310是FlexRay总线控制器，其内部结构如图1所示。从图中可以看出，CIC310总线控制器主要由E—Ray模块、DMA模

块、时钟管理模块、中断模块、内存和数据处理以及数据接口模块等组成。

CIC310有3种接口方式将数据传输到处理器，这3种方式分别为SSC(Synchronous Serial Channel，串行接口)方式、XMU(De

—multiplexer 8／16 bit Parallel Interface，非复用的8／16位并行接口)方式和MLI方式。其中SSC为一般的串口连接方式，具

有连接简单和连接线少的特点，但数据传输速率较低；XMU接口为并口连接方式，数据传输速度比串口方式快很多，但连接

线较多；MLI接口为专用接口方式，一般可以和专用车载控制器连接。英飞凌的TCl796具有和CIC310连接的MLI接口。

CIC310和总线接口有2个独立的收发通道，每个通道的数据传输速度可达10 Mbps，片内E—Ray模块主要负责总线数据的收

发、总线和DMA模块的数据交互、向外设产生各种中断以及实现数据读写时钟的管理等。E—Ray模块一般经过数据滤波器，

将一些广播帧和总线上其他用户的数据帧滤除后，将本用户的数据帧传输到CIC310片内的DMA模块。DMA模块进行数据处理

和数据校验，可以采用事先设定的数据系数进行处理。

2 微处理器TCl796

TCl796是基于英飞凌公司TriCore处理器架构的32位微控制器，在一块芯片中集成了微控制器、微处理器和数字信号处理器。

具有2 MB的嵌入式Flash和多种创新的片上外设，如毫秒总线、快速模数转换器、微连接口以及新颖的高性能三总线结构，提

升了系统总体性能，同时降低了系统成本。其主要特点有：

◆具有4级流水及并行架构的高性能32位CPU，完全集成DSP处理能力，具有单精度浮点运算单元，工作频率达150 MHz；

◆具有32位外设控制处理器，2 MB嵌入式程序Flash、128 KB数据Flash、16 KB仿真EEPROM、192 KB片上SRAM；

◆具有16通道DMA控制器，支持同步burst Flash访问的32位外部总线接口单元，支持2×255个硬件中断源；

◆具有2个毫秒总线接口、2个通用定时器阵列模块、2个异步／同步串行通道、2个高速同步串行通道、2个高速微连接口、4

个CAN节点、4通道快速模数转换器、2个具有8／10／12位精度的16通道模数转换器。

TCl796的内部结构如图2所示。内部主要由PMU(Program Memory Unit，程序存储单元)、DMU(DataMemory Unit，数据存储

单元)、FPU(Floating Point Unit，浮点单元)、PMI(Program Memory Interface，程序存储接口)、DMI(Data Memory

Interface，数据存储接口)、PCP(Peripheral Control Processor，片内外设控制处理器)、STM(System Timer，系统定时阵列)

和PLL(PhaseLocked Loop，锁相环)等组成。外部接口包括ADC、FADC(快速ADC)、串口、JTAG(仿真口)、GPIO(通用I／0

口)、ASC(异步串口)、CAN、MSC(MicrlO SeccondChannel，毫秒口)、MLI口等。

3 MLI接口

MLI接口是一种快速同步串行接口，可以在CPU不参与的情况下进行数据传输。图3是MLI接口的典型连接框图。

图3中，具有MLI接口的处理器称为本地控制器，另一个则为远程控制器。双方都具有发送器和接收器。发送器和接收器之间

进行物理连接。本地控制器初始化数据和交互参数，并负责控制所有的数据收发任务。每一次数据收发都必须由本地控制器发

起，远程控制器只是被动地响应本地控制器的命令，读取或者发送数据。如果有3个以上的MLI接口进行连接，则只能有1个本

地控制器，其他均设置成远程控制器。本地控制器具有1个发送窗口，所有的发送数据均通过发送窗口写入发送器并发送出

去。本地控制器接收到数据后通过中断方式通知CPU或者DMA进行读取数据。远程控制器具有1个远程窗口，没有发送窗口；

但远程控制器不能控制远程窗口，远程窗口和发送窗口一样，都是由本地控制器操作。实际上，远程控制器相当于一个完全被

动的设备。远程控制器收到数据将自动或者手动放到远程窗口中，由远程控制器的CPU或者DMA从相应地址读取。当远程控

制器的CPU或者DMA需要发送数据时，本地控制器控制远程窗口读取相应地址的数据，并从发送器发送到本地控制器的接收

器。

4 TCl796和CIC310的MLI接口连接

TCl796最多可以和4个CIC310的MLI接口连接，这样1个处理器就可以连接4个总线控制器，从而控制8个总线节点并进行数据

通信(每个CIC310控制2个总线节点)，节省处理器成本。图4为TCl796和2个CIC310的MLI接口连接。TCl796必须作为本地控

制器，2个CIC310均为远程控制器。

TCl796向CIC310发送数据的连接说明如下：MLI的接收器具有4个引脚，分别为RREADYA(接收数据准备好标志)、

RVALIDA(接收数据有效标志)、RDATAA(接收数据)、RCLKA(接收时钟)；对应的发送器也具有TREADYA(发送数据准备好标

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