本资料为博世公司关于MCAN(CAN FD)技术的专业参考文献,详尽介绍了该通信协议的工作原理、应用范围及开发指南。
博世MCAN(Micro Controller Atheros Network)协议控制器是为汽车电子和工业控制单元设计的一种高级通信模块,支持CAN(Controller Area Network)和CANFD(Controller Area Network Flexible Data-rate)协议,并能处理高达64字节的数据帧,符合ISO 11898-1:2015标准。此外,MCAN还支持TTCAN(Time-Triggered CAN),遵循ISO 11898-4规范,以满足实时应用需求。
**功能特性**
1. **兼容性**:MCAN支持经典CAN和CANFD,可处理不同速率的数据传输,提升了通信效率。
2. **TTCAN支持**:MCAN具备TTCAN功能,确保了系统的实时性能,在对时间同步有严格要求的应用中尤为重要。
3. **共享内存访问**:多个MCAN模块可以访问同一片共享内存,提高了系统资源利用率。
4. **智能消息处理**:通过智能消息管理机制降低了CPU负载,提升了整体效率。
5. **通用CPU接口**:MCAN可连接具有8/16/32位通用CPU接口的定制主机处理器,灵活性高。
6. **模块化设计**:针对ASIC(应用专用集成电路)和FPGA(现场可编程门阵列)设计提供了不同的IP模块,适应不同平台的需求。
7. **资源消耗**:在Altera Cyclone III FPGA中占用约8,200个逻辑元素,在Xilinx Spartan 6 FPGA中占用5,850个LUTs(查找表)。
8. **消息RAM**:每个MCAN实例的最大消息RAM容量可达17KB。
9. **交付内容**:包括VHDL源代码、测试环境、文档和一致性测试报告,以及FPGA设计的编程示例等。
**应用场景**
1. **汽车电子**:MCAN广泛应用于汽车电子控制系统,如发动机管理、制动系统、安全气囊及车载网络。
2. **工业控制**:在自动化设备、机器人技术与电机控制等领域中使用,确保了系统的高效运行和可靠性。
博世提供了两种版本的IP模块——M_CAN和M_TTCAN,分别适用于微控制器、ASIC或FPGA集成。其中,M_CAN专注于基本CAN协议处理,而M_TTCAN则优化了时间触发通信以满足严格的时间同步要求。
综上所述,博世MCAN是构建现代汽车与工业控制系统不可或缺的一部分。其高性能和灵活配置确保了数据传输的高效性和可靠性,在汽车制造商及系统集成商中具有广泛的应用前景。