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Time Triggered CAN
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Il protocollo
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Sviluppato dal 2000 dalla Bosch che ha già prodotto un proprio
modulo TTCAN IP nel 2002 secondo il disegno di norma ISO 11898-4 (Time
Triggered communication). E' stato adottato anche dalla CiA.
Il protocollo TTCAN (comunicazione Time-Triggered sul CAN) è un protocollo di
alto livello del data link layer CAN (Controller Area Network) come specificato
nella ISO 11898-1;
Può usare il physical layer standardizzato del CAN come specificato nella ISO
11989-2 (high-speed transceiver) o nel disegno di norma ISO 11898-3
(fault-tolerant low-speed transceiver).
Nella comunicazione Time-Triggered:
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le attività sono avviate dal trascorrere di determinati segmenti di tempo,
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tutti i punti di tempo della trasmissione del messaggio sono definiti durante
lo sviluppo di un sistema.
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Le caratteristiche (Bosch)
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Le seguenti caratteristiche sono riferite al modulo Bosch TTCAN IP che può
essere integrato come periferica autonoma o come periferica programmabile
dall'utente.
Caratteristiche tecniche:
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Supporta il protocollo CAN versione 2.0 parte A, B e TTCAN (ISO 11898-4);
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Bit rate fino a 1 Mbps;
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32 Message Objects, ogni Message Object ha un proprio Identifier Mask;
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Protocollo di livello 1 e livello 2 (con correzione di tempo) TTCAN
completamente in hardware (cioè integrato in un chip);
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Supporta la comunicazione Event synchronized time triggered;
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Loop-back mode programmabile per operazioni di auto-test;
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Interfacce: 8-bit e 16-bit parallel, 8-bit e 16-bit multiplex.
Di seguito è riportato il diagramma a blocchi del modulo TTCAN IP Bosch.
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Il modulo TTCAN IP (Bosch)
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Core
CAN Protocol Controller and Rx/Tx Shift Register, handles all ISO 11898-1
protocol functions.
Message Handler
State Machine that controls the data transfer between the single ported Message
RAM, the Rx/Tx Shift Register of the CAN Core, and the CPU IFC Registers. It
also handles acceptance filtering and the generation of interrupts as
programmed in the Control and Configuration Registers.
Message RAM / CPU IFC Registers
Single ported RAM, word-length = CAN message & acceptance filter mask &
control bits & status bits,
To ensure data consistency, all CPU accesses to the Message RAM are relayed
through CPU IFC registers.
Frame Synchronisation Entity / Trigger Memory
State machine that controls the ISO 11898-4 time triggered communication,
It synchronises itself to the reference messages on the CAN bus, controls cycle
time and global time, and handles transmissions according to the predefined
message schedule, the system matrix,
StopWatch Trigger, EVent Trigger, and Time Mark Interrupt are synchronisation
interfaces,
The Trigger Memory stores the time marks of the system matrix that are linked
to the messages in the Message RAM.
Module Interface
Up to now the TTCAN module is provided with three different interfaces. An
8-bit interface for the Motorola HC08 controller a 16-bit interface to the
TMS470 controller from TI, and two 16-bit interfaces to the AMBA APB bus from
ARM. They can easily be replaced by a user-defined module interface.
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La trasmissione
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Il protocollo TTCAN è realizzato come protocollo di livello superiore del CAN.
In un messaggio della rete TTCAN può essere trasmesso sia l'event-triggered che
il time-triggered.
Il time-triggered control e la sincronizzazione delle complesse
unità di controllo all'interno della rete è fatta attraverso un messaggio di
riferimento.
Tutti i partecipanti alla rete TTCAN identificano questo messaggio dal suo
identificativo. Non appena il primo bit del frame - start frame -, viene
riconosciuto, l'unita di tempo locale viene sincronizzata.
Il tempo tra due frames di riferimento è chiamato ciclo base. I cicli base non
sono sempre identici per essere in grado di trasmettere messaggi a frequenze
periodiche diverse.
La spedizione di frames CAN nel TTCAN (livello 1) tra due frames di riferimento
è triggered dall'unità di tempo locale pertanto ci possono essere delle
differenze di sincronizzazione.
Può essere implementato un livello 2 della rete TTCAN includendo in un frame di
riferimento un time-stamp che permette, dopo due tempi riceventi, una accurata
sincronizzazione di 1 µs.
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Il message frame
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