RISC-V手册:开源指令集解析与LIN总线通信详解

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"这是一份关于RISC-V指令集的手册,结合了LIN2.1总线协议的介绍,主要面向初学者。文档详细阐述了LIN总线的基本概念、特征、协议层的帧结构以及硬件实现等关键内容。" RISC-V手册中提到的接收应答机制是针对LIN总线通信的一种操作,其中从机节点不能主动发送数据,只能响应主机的请求。在LIN2.1协议下,从机节点的任务包括接收由主机发送的帧头,这个帧头包含了帧ID等关键信息。从机节点依据这些信息决定如何回应: 1. 如果帧ID匹配,从机将发送应答,即帧中的数据段。 2. 若帧ID不匹配,从机则接收应答,可能不进行任何操作或反馈。 3. 若帧ID不符合预期,从机可以选择既不接收也不发送应答。 LIN总线的特性包括其调度总线的传输次序、错误监测、作为标准时钟参考以及接收总线唤醒命令的功能。它是一种成本效益高的局部交互网络,常用于汽车电子系统中,简化了分布式电子控制单元(ECU)之间的通信。 LIN协议层详细描述了帧的结构,包括: - 同步间隔段:帧的开始,用于同步总线上的所有节点。 - 同步段:确保所有节点进入数据传输阶段。 - 受保护ID段:帧ID,用于识别消息类型和接收节点。 - 数据段:实际传输的数据。 - 校验和段:用于检查数据传输的正确性。 - 帧传输时间的计算和波形分析确保了可靠传输。 - 帧类型包括无条件帧、事件触发帧、偶发帧、诊断帧和预留帧,满足不同通信需求。 状态机的实现是LIN协议的关键部分,包括主机任务和从机任务的状态机,用于控制帧的发送和接收。 网络管理方面,LIN支持唤醒和休眠模式,以节省能源。状态管理涉及网络报告和节点内部报告,确保网络的健康运行。 硬件实现部分,LIN协议控制器和总线收发器是核心组件,它们负责处理协议细节和物理层的信号传输。时钟源提供稳定的时钟参考,而EMI控制是为了降低电磁干扰,保证通信质量。在设计电路时,需要考虑诸多因素,如信号完整性、抗噪声能力等。 这份资料为理解RISC-V指令集在LIN2.1总线环境中的应用提供了基础,并深入探讨了LIN协议的各个方面,对初学者极具价值。
2019-09-05 上传
【The RISC-V READER】中文版 v2.1 欢迎! RISC-V 自 2011 年推出以来迅速地普及。我们认为一个精简的程序员指南将进一步促进 它的发展,并促使新人理解为什么它是一个有吸引力的指令集,以及它与传统指令集架构 (ISA)的不同。 我们的灵感部分来源于其它指令集架构书籍,但我们希望 RISC-V 自身的简洁性能让我 们写得比 See MIPS Run 一类 500 多页的详尽书籍少很多。我们把全书的长度控制到了前述 的三分之一,至少在这个意义上我们成功了。实际上,介绍模块化 RISC-V 指令集的每个组 成部分的十章只用了 100 页——即便为了有助于快速阅读,平均每页用到了一张图片(一共 75 张)。 在解释指令集设计的原理之后,我们将阐述 RISC-V 架构师在设计指令集的时候,如何 在过去 40 年的指令集的基础上取其精华,去其糟粕。要评判一个指令集架构,不仅要看它 包括了什么,而且要看它省略了什么。 随后我们会按顺序介绍这个模块化架构的每个组成部分。每一章都会包含一个用 RISCV 汇编语言写成的程序,这是为了展示那一章所述的指令的用法,这样有助于汇编语言程序 员学习 RISC-V 汇编。有时,我们还会列出用 ARM,MIPS 和 x86 写成的同样的程序,从而 突出 RISC-V 在简洁性,以及成本、功耗、性能方面的优势。 为了增加本书的趣味性,我们在页边加入了将近 50 个侧边栏,这里面放了一些有关书 中内容的评论,希望它们能带来一些乐趣。我们还在页边放了大约 75 个图片,用于展示设 计良好 ISA 的例子。(我们充分利用了侧边的空间!)最后,对于那些愿意钻研的读者,我们 在全书中加入了大概 25 段补充说明。如果你对某个主题感兴趣,可以深入研究这些可选部 分。略过这些部分不会影响对书中的其他内容的理解,所以如果你对他们不感兴趣的话,尽 管跳过它们。对于计算机体系结构爱好者,我们援引的 25 篇论文和书籍能够开阔你的视野。 在写这本书的过程中,我们从它们当中学到了很多东西!