如果您了解TI Hercules产品，采用Hercules产品做过设计，请您分享出Hercules产品的设计心得，有分享、有惊喜！
2012年10月29日 - 2012年11月30日
分享Hercules设计心得，有机会获得价值79美金的TMS570LS31x Hercules USB Stick Development Kit ！
分享要求（不符合以下要求不具备获奖资格）：
- 每篇主题不少于200字
- 内容要求清晰、详细写出设计心得的具体过程（例如设计中使用哪款产品碰到的问题及其解决的方法和步骤。）
- 发表以跟贴形式，需为原创贴 （最好同时配上合适的图片或视频）
奖项设置：
- 奖项由 TI 技术专家团队评选，取前五名为优秀分享奖。奖品为TMS570LS31x Hercules USB Stick Development Kit。
- 阳光普照奖 – TI 16G U盘
- 每个ID拥有一次获奖机会。
- TI拥有获奖最终解释权。
在Hercules™ARM®安全MCU借助高端定时器传输单元来改进系统性能
H e r c u l e s 安全微控制器是基于T I 2 0 多年来对安全有严格要求的系统的专业知识，汽车市场业界协作和已验证合格硬件而研发出的。这个平台包含有3 个基于A R M C o r t e x ™ 的微处理器系列产品( R M 4 8 x , T M S 5 7 0 和T M S 4 7 0 M ) ，提供可升级的性能，连通性，存储器和安全特性。与其它很多严重依赖软件以获得安全性能的微控制器不同，H e r c u l e s 微控制器在硬件中实现安全，从而使得性能最大化并减少软件开销。
H e r c u l e s R M A x 系列产品为主板安全应用提供最高水平性能，包括医学和工业方面的应用，并符合I E C 61508 S I L- 3 安全标准。H e r c u l e s T M S 5 7 0 系列产品为交通运输应用提供较高的性能并且非常适合需要满足I E C 61508 SIL-3 或者 ISO26262 要求的应用。极具性价比的H e r c u l e s TMS470M 系列产品很好地满足了那些对性能和安全水平要求较低的应用需求。
R M 4 8 x 和T M S 5 7 0 的双C P U 同步结构在简化开发过程的同时去除了冗余的系统需求以减少成本。C P U 硬件内置自检（B I S T ）无需复杂的安全软件开销即可侦测潜在缺陷。C P U 输出的硬件比较模块提供接近瞬时的安全反应时间而不会对性能产生任何额外的影响。E C C 逻辑集成在C P U 内部以保护内存和总线。所有的R A M 内存能通过使用H W B I S T的高诊断覆盖率进行测试，除此之外，集成的内存保护单元可以帮助防止应用软件中的确定性错误。
本报告显示了如何使用高端定时器传输单元(HTU)，一个TMS570和RM4x器件上专门用于多用途可编程定时器协处理器(NHET) 的本地DMA，通过在主存储器和NHET间进行传输来从主CPU上减轻任务负担。它显示了如何设置HTU，涉及当使用HTU时需要考虑的特定细节，并且列出了使用HTU而不是CPU用于数据传输的优势。
1 系统性能注意事项
很对基于微控制器的应用需要生成脉宽调制(PWM)输出，显示复杂的脉冲图形，测量一个进入信号的周期或者脉冲宽度以及更多。HET（还有NHET，N2HET）是一款HerculesMCU上的可编程定时器协处理器，它有助于减少常用定时器/捕捉任务所需的主CPU处理量并且还执行一些不能由传统硬件定时器完成
的任务。然而，在大多数应用中，CPU仍然需要在定时器和主存储器之间传送有很多数据，对于输入和输出信号都是如此，从而减少了CPU用于其它任务的时间。HTU在处理这些传输时非常有用。为了有助于以下讨论，图1显示了一个TMS570或者RM4x安全微控制器架构的简化方框图。对于适用于您器件的方框图，请参阅器件专用数据表。
图1. 典型TMS570/RM4x器件方框图
如果CPU必须访问NHETRAM来更新值或检索数据，路径为通过交换式中央资源到外设中央资源(PCR)。在很多情况下，这些总线运行在不同的频率上，这意味着一个单周期可花费几个周期的时间。CPU需进行的访问的数量越多，它们对于总体系统性能的影响越大。
所以，为什么不使用系统DMA来将所有这些数据传送至定时器？它可以完成并且它将分配CPU的一些空载时间去进行其它操作，但是CPU和DMA共用到PCR的同一个单总线接口。所以如果两个外设都进行访问，那么在两个外设间将出现竞争和仲裁，这将使得其中一个外设慢下来。
HTU通过提供到NHETRAM的直接访问和一个用于直接访问R-4TCMRAM的主控端口来解决这个瓶颈。SCR将通过不同主控到系统的不同受控来实现并发处理。在图1中的示例中，一个CPU到CRC模块的访问，一个到外设的DMA访问，和一个到CPU主RAM的HTU传输，可同时进行。其它优势是，CPU所需的或者需要更新的数据驻留在本地CPURA中，通常计时为一个单周期访问。所以CPU能够更快速地获得相关数据并且能够自由访问针对DMA的PCR，从而增加了总体系统性能。
在边注上，在看见图1时，用户也许会感到奇怪，为什么HTU没有到NHETRAM的直接访问。虽然NHET架构允许同时方位多个不同的RAM位置，在同一个时钟周期内，NHET和HTU仍然有可能在访问同一个存储器位置时发生竞争。通过在能够访问NHETRAM的不同主控之间加入仲裁器，已经将这个情况考虑在内。NHET将一直获得优先级，这样NHET程序执行不会被停止。针对大多数访问情况，Hercules架构已经被设计用于提供非常高的性能。
2 HTU特性
现在已经对HTU如何有助于提升总体系统性能有了一些基本的了解，是时候进一步了解HTU的特性以及它们是如何工作的。这个应用报告将不会专注于每一个单一的HTU特性，但是将为解决更加复杂应用情况提供一个好的基础。
如上所述，HTU是一个到NHET的本地DMA，并且可实现与NHETRAM间的数据传输。由于有多达八条请求线路(HTUREQ[x]) 将NHET和HTU连接起来，它的工作方式与系统DMA相似。某些NHET指令能够在特殊事件出现时在请求线路上生成触发事件。请求被接至控制数据包，此数据包可编辑传输方向，源和目的地址以及应传输多少数据。然后根据存储在控制数据包内的信息，一个被触发的请求开始一个单一或者多个与NHET间的数据传输控制数据包被称为双控制数据包(DCP)，这是因为它们提供为双向数据传输建立两个缓冲器的功能。例如，HTU能够在CPU工作在另外一个缓冲器上时，将数据传输到一个缓冲器。一旦HTU已经将其它缓冲器填满，它能够自动切换至另外一个并且开始用新数据来填充此缓冲器。
3 NHET和HTU的设置
您可以使用HTU来将测量数据从NHET传输到主存储器，进入一个单一缓冲器。为了实现这一操作，您创建一个简单的NHET程序，此程序在PCNT指令的帮助下测量输入信号的周期。
3.1 NHET程序
L01 PCNT {next=L02,reqnum=0, request=GENREQ,irq=OFF, type=FALL2FALL,pin=10, period=0,data=0, hr_data=0}
L02 BR {next=L01,cond_addr=L01, event=NOCOND}
使用PCNT指令的两个参数第一个是reqnum参数，此参数在在新的测量数据出现在指令数据字段内时告诉NHET和HTU请求信号触发。另外一个参数是request，此指令指定应该生成的请求的类型。会有不同的类型，但是对于这个示例，只使用将被生成的标准请求。
3.2 NHET设置
一旦出现已经被载入到NHETRAM，NHET需要被配置。其中一个需要被编程的寄存器为请求目的选择寄存器(HETREQDS)。这个寄存器是你能够选择生成一个HTU或者DMA请求或者生成这两个请求。对于这个示例，你只需生成一个HTU请求并且PCNT指令选择的请求线路为HTUREQ[0]，所以你需要将位TDBS0和TDS0设定为'0'。另外一个寄存器是请求使能设定寄存器(HETREQENS)。这个寄存器启用请求来生成到HTU的触发。位REQENA0需要被设定为'1' 来启用请求HTUREQ[0]。
void hetInit(void)
{
…
HETREQDS &= 0xFFFEFFFE; /* Set bits TDBS0and TDS0 to 0 */
HETREQENS |= 0x00000001; /* Enable request HTUREQ[0] */
…
}
3.3 HTU设置
接下来，您必须配置HTU。在您进行此操作前，您应该定义存储测得数据的缓冲器的大小。对于此示例，您希望捕捉条目。
在HTU中，根据所选的HTUREQ信号，您需要设置几个寄存器和控制数据包。
对于控制数据包，您必须定义测得的数据将被存储的起始地址，测得的数据将被读取的PCNT指令的NHET数据字段的地址，以及应该传输多少元素和数据帧。每个新的HTU请求将触发一个数据帧传输。每个数据帧可以有一个或者多个元素。所以，例如，如果只需传送一条单一指令的一个字段，一个数据帧内的元素数量将为1。如果使用一个单HTU请求来传送来自多个指令的多个字段，元素数量应该与需要被传送的字段数量相对应。图2显示了元素和数据帧的示例。
图2.元素和数据帧数量示例
一个元素可以是32位或者64位宽。
在这个示例中，您只将PCNT数据字段移动到缓冲器内，所以您必须将每个帧的元素数量设置为'1' 并且由于缓冲器为10条目深，您需要将数据帧数量设置为'10'。PCNT指令的数据字段位于NHETRAM的0x8地址上。请注意，由于HTU可直接访问NHET存储器，您无需为ARMCPU指定32位地址。为了完成控制数据包设置，您需要数据将被传输的目的地址，此目的地址与缓冲器的起始地址相对应。
…
unsigned int bufferA[10];
…
void HTU_init(void){
…
htuCPRAM ->DCP[0].ITCOUNT = 0x0001000A; /* DCP0 CPA element count= 1, framecount= 10 */
htuCPRAM ->DCP[0].IHADDRCT= 0x00000008; /* DCP0 CPA DIR = NHET to main memory */
/* SIZE = 32-bit */
/* ADDMH= 16 bytes(not relevant for */
/* this example) */
/* ADDFM= post-increment main memory */
/* TMBA = one shot buffer A */
/* TMBB = one shot buffer B (not rel.)*/
/* IHADDR = 0x2 => 0x8 PCNT data field*/
htuCPRAM ->DCP[0].IFADDRA = (unsigned int)bufferA;
/* DCP0 CPA startaddress of destination buffer */
…
}
缓冲器被设置为单触发模式。这意味着它将被填充一次并且当被填满时，虽然NHET仍将生成到HTU的请求，但是HTU将不传输任何额外的数据。
4 示例项目
此项目可被配置为一个处于单触发模式中的单缓冲器，就如上面说明的那样，或者处于双缓冲器自动切换模式。进而，它可被配置成当缓冲器被填满时，生成一个中断。
可在main.h文件中进行配置。
#define BUFFERSIZE20 /* size of the single or double buffer */
#define INT 0 /* 0 = interrupt disabled; 1 = interrupt enabled */
#define DOUBLEBUFFER 0 /* 0 = single buffer; 1 = double buffer */
项目需要在每次配置被改变时建立。
无需将一个外部PWM信号应用于引脚NHET[10]，这是由于项目利用了软件能够将引脚设置为输出并且通过写入HETDOUT或HETDSET或HETDCLR寄存器来切换引脚，以及NHET程序通过引脚结构的回路功能来测量信号周期等这些实际情况。
捕捉周期被存储在数组bufferA和bufferB之中。如果中断被启用，那么可在变量htu_highintcp0a_count和htu_highintcp0b_count中检查被执行的中断的数量。
5 结论
本报告澄清了使用高端定时器传输单元的优势。虽然本文使用的示例非常简单，但它应该提供了模块的基本功能性。与NHET的灵活性结合在一起，通过使用HTU来减轻主CPU处理普通任务的负担，有很多应用能够从中受益；从而将CPU解放出来处理其它任务。
项目关键代码：
HTU.C
* Setup HTU Registers and Control Packets */
#include "htu.h"
#include "main.h"
extern unsigned int bufferA[BUFFERSIZE];
extern unsigned int bufferB[BUFFERSIZE];
extern unsigned int htu_highintcp0a_count;
extern unsigned int htu_highintcp0b_count;
extern unsigned int htu_lowintcp0a_count;
extern unsigned int htu_lowintcp0b_count;
#if DOUBLEBUFFER
void htuInit(void){
htuCPRAM ->DCP[0].ITCOUNT = 0x00010000 + BUFFERSIZE; /* DCP0 CPx element count = 1, frame count = BUFFERSIZE */
htuCPRAM ->DCP[0].IHADDRCT = 0x000F0008; /* DCP0 CPx DIR = NHET to main memory */
/* SIZE = 32-bit */
/* ADDMH = 16 bytes */
/* ADDFM = post-increment main memory */
/* TMBA = auto switch buffer A */
/* TMBB = auto switch buffer B */
/* IHADDR = 0x2 => 0x8 PCNT data field */
htuCPRAM ->DCP[0].IFADDRA = (unsigned int)bufferA; /* DCP0 CPA start address of destination buffer */
htuCPRAM ->DCP[0].IFADDRB = (unsigned int)bufferB; /* DCP0 CPB start address of destination buffer */
#if INT
htuREG ->BFINTS = 0x00000003; /* enable buffer full interrupt for DCP0 CPA and CPB*/
#else
htuREG ->BFINTC = 0x00000003; /* disable buffer full interrupt for DCP0 CPA and CPB*/
#endif
htuREG ->CPENA = 0x00000001; /* enable DCP0 CPA */
htuREG ->GC = 0x00010000; /* enable HTU */
}
#else
void htuInit(void){
htuCPRAM ->DCP[0].ITCOUNT = 0x00010000 + BUFFERSIZE; /* DCP0 CPx element count = 1, frame count = BUFFERSIZE */
htuCPRAM ->DCP[0].IHADDRCT = 0x00000008; /* DCP0 CPx DIR = NHET to main memory */
/* SIZE = 32-bit */
/* ADDMH = 16 bytes */
/* ADDFM = post-increment main memory */
/* TMBA = one shot buffer A */
/* TMBB = one shot buffer B (not rel.) */
/* IHADDR = 0x2 => 0x8 PCNT data field */
htuCPRAM ->DCP[0].IFADDRA = (unsigned int)bufferA; /* DCP0 CPA start address of destination buffer */
#if INT
htuREG ->BFINTS = 0x00000001; /* enable buffer full interrupt for DCP0 CPA and CPB*/
#else
htuREG ->BFINTC = 0x00000001; /* disable buffer full interrupt for DCP0 CPA and CPB*/
#endif
htuREG ->CPENA = 0x00000001; /* enable DCP0 CPA */
htuREG ->GC = 0x00010000; /* enable HTU */
}
#endif
/* Interrupt Service Routine for the HTU high level interrupt */
#pragma INTERRUPT(htuHighLevelInterrupt, IRQ)
void htuHighLevelInterrupt(void){
volatile unsigned int dummy;
dummy = htuREG ->INTOFF0; /* read of offset register will automatically clear the interrupt flags */
switch(dummy & 0x00000300){
case 0x00000100 : {
if ((dummy & 0x0000000F) == 0x0)
htu_highintcp0a_count++;
else if ((dummy & 0x0000000F) == 0x1)
htu_highintcp0b_count++;
} break;
default : break;
}
}
/* Interrupt Service Routine for the HTU low level interrupt */
#pragma INTERRUPT(htuLowLevelInterrupt, IRQ)
void htuLowLevelInterrupt(void){
}
main.c
#include "sys_common.h"
#include "system.h"
#include "main.h"
#include "het.h"
#define WAIT 100
unsigned int bufferA[BUFFERSIZE];
unsigned int bufferB[BUFFERSIZE];
unsigned int htu_highintcp0a_count = 0;
unsigned int htu_highintcp0b_count = 0;
unsigned int htu_lowintcp0a_count = 0;
unsigned int htu_lowintcp0b_count = 0;
void main(void)
{
while(1){
hetREG ->DSET = 0x00000400; /* Set pin NHET[10] */
for(delay = 0; delay < WAIT; delay++);
hetREG ->DCLR = 0x00000400; /* Clear pin NHET[10] */
for(delay = 0; delay < WAIT; delay++);
}
}
在TI Hercules™ARM®安全MCU上配置一个CAN节点
下图展示了TI Hercules™ARM®安全MCU的家庭成员：
德州仪器(TI) 生产的Hercules系列微控制器是系列32位RISC微控制器，此微控制器具有高级ARM架构和一个丰富的外设集。
这个报告描述了一个配置CAN节点以及在网络上执行CAN通信的典型步骤。
1 简介
1.1 控制器局域网络(CAN)
控制器局域网是一个串行多主控通信协议，此协议高效支持分布式实时控制，具有高级安全级别，和一个高达1Mbps的通信速率。
CAN总线是嘈杂和恶劣的环境，诸如汽车和其他要求可靠通信的工业领域应用的理想选择。
外设支持以下特性：
• 协议：
– 支持CAN协议版本2.0部分A.B
• 时钟和速度：
– 高达1M位每秒的比特率
– 双时钟源
• 消息目标/消息对话框：
– 16，32，64或128消息目标（器件专用）
– 针对每个消息目标的独立标识符掩码
– 针对消息目标的可编程先进先出(FIFO) 模式
• 中断：
– 到中断模块的两条中断线路
• 低功耗支持：
– 全局断电和唤醒支持
– 本地断电和唤醒支持
• 突发传输支持
– 通过DMA的数据传输
• 调试支持：
– 针对自检运行的可编程回路模式
– 测试期间到消息RAM的直接访问
– 针对调试支持的挂起模式
• 其它：
– 由一个32位定时器实现的总线关闭后的自动总线打开
– CANRx/Tx引脚可配置为通用输入输出(IO)引脚
1.2 CAN收发器接口图
图1显示了一个典型的CAN收发器接口。
图1.CAN收发器接口
2 初始化CAN外设
下面常见的步骤涉及初始化CAN。
• CANRAM初始化（建议在引导期间使用）
• CAN配置
• CAN波特率配置
初始化CAN之后，邮箱需要按照应用的要求配置。
下面的小节详细介绍了CAN初始化过程。
2.1 CANRAM初始化
CANRAM保存CAN消息目标（也被成为邮箱）。要开始初始化，通过配置系统寄存器，RAM应该由硬
件被初始化为零。
为了初始化CANRAM：
1. 切换到存储器初始化模式：MINITGCR.MINITGNA=0xA
2. 设定MSINENA。相对于DCANRAM的存储器初始化使能寄存器(MSIENAx)位
3. 通过检查存储器硬件初始化状态寄存器(MINISTAT)，等待存储器初始化完成。
4. 从存储器初始化模式中退出。
初始化RAM的代码示例：
SYS_Ptr->MINITGCR_UN.MINITGCR_UL = 0xA;
SYS_Ptr->MSINENA_UL = MEM_CH_DCANRAM;
while(SYS_Ptr->MINISTAT_UL == 0);
SYS_Ptr->MINITGCR_UN.MINITGCR_UL = 0x5;
如果您计划使用奇偶校验或ECC，您需要在RAM初始化过程之前启用它。
下面是启用奇偶校验/ ECC的示例代码：
DCAN1_Ptr->CCR_UN.CCR_ST.PMD_B4= 0xA
2.2 CAN配置
通过软件可配置CAN的以下特性：
• 禁用/启用总线活动时的自动唤醒。[位：CCR.WUBA-总线活动时的自动唤醒]
• 启用/禁用自动总线打开定时器。[位：CCR.ABO-自动总线打开]
• 启用/禁用奇偶校验/ ECC。[位：CCR.PMD-奇偶校验模式位]
• 启用/禁用全局中断线路0和1。[位：CCR.IEx- 中断使能]
• 启用/禁用错误中断。[位：CCR.EIE-错误中断使能]
• 禁用/启用状态中断。[位：CCR.SIE-状态中断使能]
• 设置消息的自动重传。[位：DAR- 禁用自动重传]
• 请求到配置寄存器的写入权限。[位：CCR.CCE-配置改变使能]
• 进入调试状态前，设置消息完成。[位：CCR.IDS]
• 禁用/启用本地断电模式。[位：CCR.PDR]
• 禁用/启用DMA请求线路。[位：DEx]
• 启用/禁用测试模式。[位：CCR.Test]
示例CAN配置代码：
Void CanInit (void
{
/**@bInitializ @b DCAN1: */
canREG1->CTL = 0x00021443U; /* Configure CAN */
/** - Clearall pending errorflagsand resetcurrent status */
canREG1->ES = ox0000031Fu;
/** - Assign interrupt levelfor messages */
canREG1->INTMUXx[0U] = MessageBoxNo;
canREG1->INTMUXx[1U] = 0x00000000U;
/** - Setupauto bus on timerperiod */
canREG1->ABOTR= 0U;
}
2.3 配置CAN波特率
通过计算位时序值并且将这个值编辑进位时序寄存器(BTR) 来设定CAN数据传输波特率。
要初始化CAN波特率：
1. 设定CANCONTROL.init位。这将把CAN置于初始化模式中。
2. 设定配置改变使能(CANCONTROL.CCE) 位。这将启用到BTR寄存器的写入访问。
3. 将经计算的位时序元件值写入BTR寄存器。
4. 清除CANCONTROL.init位之前的CANCONTROL.CCE位。
图4.CAN波特率配置
/* Baudrate configuration */
DCAN1_Ptr->CCR_UN.CCR_ST.INIT_B1 = 1 ; /* EnterInitialization Mode */
DCAN1_Ptr->CCR_UN.CCR_ST.CCE.B1 = 1 ;
while(DCAN1_Ptr->CCR_UN.CCR_ST.INIT_B1 == 0) ;
/* With CAN clock(CAN_CLK) of 8 MHz and BRPE = 0x00,
the BRT valueof 0x2301 configuresthe CAN
for a bit rate of 500kBits/s. */
DCAN1_Ptr->CCR_UN.BTR_UL = 0x2301 ;
DCAN1_Ptr->CCR_UN.CCR_ST.CCE.B1 = 0 ;
DCAN1_Ptr->CCR_UN.CCR_ST.INIT_B1 = 0 ;
while(DCAN1_Ptr->CCR_UN.CCR_ST.INIT_B1 == 1) ; /* EnterNormal Mode */
2.4 CAN消息目标
表1中显示了CAN消息目标（也称为CAN邮箱）的结构。
表1.CAN消息目标
表1有以下三个关键组件：
• ID：消息ID（具有扩展的消息ID，Xtd）
• DLC：消息长度
• Datax：消息数据（高达8字节）
此外，表1有下列控制位：
• 消息有效(MsgVal)：表示消息有效。
• 方向(Dir)：表示邮箱是发送还是接收
• 标识符屏蔽(Msk)：表示ID 中可被屏蔽的位
• 屏蔽扩展标识符(MXtd)：表示扩展ID Xtd的屏蔽位
• 屏蔽消息方向(MDir)：表示Dir是否应该被屏蔽。
• 使用接受屏蔽(UMask)：表示屏蔽位是否将被使用。
• 块末尾(EoB)：表示FIFO缓冲器的最后一条消息
• 发送中断使能(TxIE)：提供一个数据传输后的中断。
• 接收中断使能(RxIE)：提供一个数据接收后的中断。
• 中断等待(IntPnd)：表示中断在等待这个消息目标。
• 新数据(NewDat)：表示新数据在消息目标中可用。
• 时序请求(TxRqst)：请求数据传输
• 远程使能(RmtEn)：启用消息目标接收远程帧。
2.5 CAN接口寄存器
消息目标只能通过接口寄存器(IFx) 访问。这是为了避免当CPU和DMA都尝试访问消息目标时仲裁的发生。在每个IFx 访问期间，消息目标中所选的项目可按照需要更新。一次只能访问一个消息目标（针对读取/写入）。总共有三个接口寄存器。接口寄存器(IFx) 运行期间，相应的繁忙位保持高电平。消息目标1的优先级最高，而最后执行的消息目标具有优先级最低。如果有多于一个传输请求在等待，它们被按照优先级被处理。
接口寄存器IF1 和IF2 是完全一样的。
图5.IF1/2 寄存器位
命令寄存器指定数据传输的方向（来自/到消息目标）以及传输哪部分消息目标并且选择一个消息RAM中的消息目标作为传输的目标或者源。
仲裁寄存器用消息ID 来启用/禁用消息目标并且将其配置为发送或接收。
消息控制寄存器定义数据尺寸和其它配置，这些配置在消息目标初始化期间完成。
数据寄存器保存将被传输或被接收的数据。
每个消息目标可按照接口寄存器的要求进行配置。
IF3 寄存器集可使用接收到的消息目标进行自动更新，而无需初始化来自消息RAM的传输。可针对每一个消息目标独立编辑自动更新功能。
图6.IF3 寄存器
3 配置字消息目标
基本上，一个消息目标可被配置为：
• 发送消息对象
• 接收消息目标
图7是一个用于配置一个CAN消息目标的逻辑图。
图7.CAN消息目标配置-逻辑图
必须通过接口寄存器(IFx) 来完成消息目标的配置。
配置一个消息目标所需的最少步骤为：
1. 等待IFx 可被使用。
2. 设定消息屏蔽。
3. 设定消息仲裁。
4. 设定消息控制字。
5. 设定IFx 控制字节。
6. 设定IFx 消息数量。
通过两个方法中的任何一个可执行CAN通信：
• 中断方法
• 轮询方法
3.1 将CAN消息目标配置为发送
下面是一个配置一个传输消息目标的示例代码：
while(canREG1->IF1STAT & 0x80);
canREG1->IF1MSK = 0xC0000000U | ((0x000007FFU & 0x1FFFFFFFU0 << 0U) ;
canREG1->IF1ARB = 0x80000000U | 0x40000000U | 0x20000000U | ((1U & ox1FFFFFFFU) << 0U) ;
canREG1->IF1MCTL = 0x00001080U | 0x00000C00U | 8U ;
canREG1->IF1CMD = 0x20 ;
canREG1->IF1NO = 1 ;
示例代码解释：
1. 如果IF1 忙则等待。
2. 配置屏蔽寄存器。
MXtd = 1 使用扩展ID 屏蔽
MDir = 1 使用消息方向屏蔽
Msk = 0x7FF 用位10:0来过滤
3. 配置仲裁寄存器
MsgVal = 1 启用消息目标
Xtd = 1 扩展的25位标识符
Dir = 1 发送邮箱
ID 1 消息ID 0x1
4. 配置消息控制寄存器
UMask = 1 使用屏蔽来过滤
EoB = 1 单一消息目标
TxIE = 1 启用传输中断
RxIE = 1 启用接收中断
DLC = 8 将数据长度设定为8
5. 配置命令寄存器
消息号 = 0x20 消息号位0x20
3.2 将CAN消息目标配置为接收
下面是配置一个接收消息目标的示例代码：
while(canREG1->IF2STAT & 0x80);
canREG1->IF2MSK = 0xC0000000U | ((0x000007FFU & 0x1FFFFFFFU0 << 0U) ;
canREG1->IF2ARB = 0x80000000U | 0x40000000U | 0x00000000U | ((2U & ox1FFFFFFFU) << 0U) ;
canREG1->IF2MCTL = 0x00001080U | 0x00000C00U | 8U ;
canREG1->IF2CMD = 0x22 ;
canREG1->IF2NO = 2 ;
示例代码解释
1. 如果IF2 忙则等待。
2. 配置屏蔽寄存器。
MXtd = 1 使用扩展ID 屏蔽
MDir = 1 使用消息方向屏蔽
Msk = 0x7FF 使用位10:0来过滤
3. 配置仲裁寄存器。
MsgVal = 1 启用消息目标
Xtd = 1 扩展25位标识符
Dir = 0 接收邮箱
ID 2 消息ID 0x2
4. 配置消息控制寄存器
UMask = 1 使用屏蔽来过滤
EoB = 1 单一消息目标
TxIE = 1 启用发送中断
RxIE = 1 启用接收中断
DLC = 8 将数据长度设定为8
5. 配置命令寄存器
消息号 = 0x22 消息号为0x22
3.3 CAN发送/接收操作
unsigned canTransmit (canBASE_t*node, unsigned messageBox, constunsigned char *data)
{
unsigned I;
unsigned success = 0U;
unsigned regIndex = (messageBox - 1U) >> 5U;
unsigned bitIndex = 1U << ((messageBox - 1U) & 0x1FU);
/** - Checkfor pending message:
* - pending message, return 0
* - no pending message, startnew transmission
*/
if (node->TXRQx[regIndex]& bitIndex)
{
return success;
}
/** - Wait untilIF1 is readyfor use */
while(node->IF1STAT & 0x80);
/** - Copy TX data into IF1 */
for (I = 0U < 8U; I++)
{
node->IF1DATx[s_canByteOrder[i]] = *data++;
}
/** - Copy TX data into message box */
node->IF1NO= messageBox;
success = 1U;
/** @noteThe function canINIT has to be called before this function can be used.\n
* The user is responsible to initializethe message box.
*/
return success;
}
下面是一个接收CAN数据的示例代码：
unsigned canGetData(canBASE_t*node, unsigned messageBox, unsigned char * constdata)
{
unsigned I;
unsigned size;
unsigned char *pData = (unsigned char *) data;
unsigned success = 0U;
unsigned regIndex = (messageBox - 1U) >> 5U;
unsigned bitIndex = 1U << ((messageBox - 1U) & 0x1FU);
/** - Checkif new data has arrived:
* - no new data,return 0
* - new data,get received message
*/
if (!(node->NWDATx[regIndex] & bitIndex))
{
return success;
}
/** - Wait untilIF2 is readyfor use */
while(node->IF2STAT & 0x80);
/** - Copy data into IF2 */
node->IF2NO= messageBox
/** - Wait untildata are copied into IF2 */
while(node->IF2STAT & 0x80);
/** - Get number of received bytes*/
size = node->IF2MCTL & 0xFU;
/** - Copy RX data into destination buffer */
for (I = 0U; I < size;I++)
{
*pData++ = node->IF2DATx[s_canByteOrder[i]];
}
success = 1U;
/** - Checkif data has been lost:
* - no data lost,return 1
* - data lost,return 3
*/
if (node->IF2MCTL & 0x4000U)
{
success = 3U;
}
return success;
}
图8说明了处理接收中断的流程。
图8.处理CAN消息接收
4 软件流
这一小节显示了针对一个CAN节点的软件流汇总。
1. 针对消息目标来初始化CANRAM空间。
2. 配置CAN通用参数（DMA，中断，自动给唤醒，等）。
3. 配置所需的CAN波特率。
4. 用所需的ID 和屏蔽来配置需要的消息目标。
5. 根据中断模式或轮询模式提供发送/接收例程。
附录A 采样位时序
图9和图10说明了针对一个500和1000比特率计算的采样位时序，此时序被编辑进位时序寄存器。
针对位速率=500的采样位时序计算
图9.针对500kb的采样位时序计算
位时序寄存器值：
BRPE=(0U<<16U)
TSEG2：PHASESEG2=((2U-1U)<<12U)
TSEG1：PROPSEG+PHASESEG1=(((3U+2U)-1U)<<8U)
SJW：((2U-1U)<<6U)
BRP=9U；
针对位速率=1000的采样位时序计算
图10.针对1000kb的采样位时序计算
位时序寄存器值：
BRPE=(0U<<16U)
TSEG2：PHASESEG2=((1U-1U)<<12U)
TSEG1:PROPSEG+PHASESEG1=(((7U+1U)-1U)<<8U)
SJW：((1U-1U)<<6U)
BRP=3U；
前几个礼拜刚好借了同学的TMS570LS3137开发板调试了RTI中断，感觉有些难度，本来只是想玩玩，没想到还是花了挺多时间的，这里简单讲讲整个过程。
1、首先新建了一个基于TMS57LS3137 USB Kit的HALCoGen工程，然后选择使能RTI驱动模块。再去配置中断，包括：（1、选择 VIM Channel 0-31 标签；2、使能VIM Channel 2 (RTI Compare 0) ；3、将 VIM 通道2映射为IRQ中。）
2、配置实时中断比较器的值
选择 RTI1 àRTI1 Compare标签；配置RTI比较器0 的周期值为1000ms:在周期编辑框中输入1000.000。
3、生成代码
所有的RTI相关设置已经完成. 根据刚才做的配置，生成相应的源代码
4、进行CCS导入及配置：确认建立CCS工程文件的保存路径和建立HALCoGen项目的路径相同。启动 CCSV5，在CCS界面中，创建一个新的CCS 项目。
5、对新建的CCS项目进行配置
要注意到项目同名、同路径，芯片型号，调试工具等，都设置好了以后，删除CCS自动生成的main.c文件，因为HALCoGen已经自动生成了相关的system_main.c
6、配置片上Flash与ARM编译器
7、在CCS项目中添加代码
/* USER CODE BEGIN (0) */
/* Include RTI and NHET header file */
#include "rti.h"
/* USER CODE END */
在main()函数中添加相关配置代码
void main(void)
{
/* USER CODE BEGIN (3) */
/* Initialize RTI driver */
rtiInit();
/* Set high end timer GIO port hetPort pin direction to all output */
/* Enable RTI Compare 0 interrupt notification */
rtiEnableNotification(rtiNOTIFICATION_COMPARE0);
/* Enable FIQ - Clear F flag in CPS register */
/* Note: This is usually done by the OS or in an svc dispatcher */
_enable_IRQ();
/* Start RTI Counter Block 0 */
rtiStartCounter(rtiCOUNTER_BLOCK0);
/* Run forever */
while(1);
/* USER CODE END */
}
中断响应函数模块
/* USER CODE BEGIN (4) */
/* RTI Compare 0 interrupt notification */
void rtiNotification(unsigned notification)
{
/* Toggle NHET1[0] pin */
}
/* GIO interrupt notification (Not used but must be provided) */
/* ESM interrupt notification (Not used but must be provided) */
void esmGroup1Notification(int bit)
{
return;
}
void esmGroup2Notification(int bit)
{
return;
}
/* USER CODE END */
8、代码完善后，开始编译整个项目
编译成功后，会生成调试所需的.out 文件，以便调试。程序下载和调试。单击Debug快捷按钮，下载程序并进入调试模式。然后在Debug模式下，单击运行快捷按钮，开始运行程序。
什么是 Hercules?
硬件中的安全功能
Hercules 软件
我第一次认识hercules系列MCU是在年初TI和艾睿举办的MCU day上，听ti的工程师介绍这款MCU，感觉真的很不错。因为那段时间与输液泵接触挺多，而且输液泵的安全性要求高，所以当时就想把它用在输液泵上。可是那时赶上了毕业设计，老板不让做。再后来组团参加科慧杯，想着总算有机会了，马上下载一大堆RM48x的datasheet、应用手册熟悉了一下，又下了软件调试了gpio、adc、pwm几个简单的程序，准备了几天把大体系统框架搭出来了，结果大伙讨论选题的时候直接把我的输液泵给毙了，理由是这款MCU太难找，汗。。。不过话说回来这款MCU真的不好找，片子在ti官网申请不到，淘宝上也找不到。
弄个最简单的gpio实验来聊聊吧。RM48x的gpio开发只要用到下面几个函数
这几个函数其实都是用HALCoGen生成的，我以前都是一个一个把文件加到CCS工程里，现在看了楼上的方法，学到简单的方法了。在gio.h和gio.c中可以找到要用这几个函数，在sys_main.c中调用这些函数就可以了。其他的学过单片机的同学应该都会用了，真正编起来比51还简单。
随着技术的进步和发展,混合动力汽车/电动汽车（HEV/EV）的电气驱动系统对微控制器处理能力和存储器的要求越来越高.为了应对处理负荷的增加并满足ISO 26262标准中的汽车安全性要求，德州仪器提供了适合于汽车领域中复杂和安全关键型系统的微控制器。
除了电池，在混合动力汽车（HEV）和电动汽车（EV）的驱动系统中，电机也是最关键的部件之一。
电机控制器是电机运行的核心，其主要组成部分包括：数字微控制器，用于调节并监视电机和电力电子线路的组件，以及负责处理传感器信号、通信和电源的模块（见图1）。
测量相位电流
如需调整电机的转矩，微控制器就必须获取每个控制周期中电机相位电流的即时信息。但在高转矩条件下，有可能出现几百安培的相位电流，为此，在初级电路（强电流电路）和次级电路（电子电路）之间需采用具有电流隔离功能的电流变压器。这些基于霍尔效应的电流转换器的优势在于其可放置在信号电缆的外部，不干扰信号。如果采用串行测量并联电阻器替代方案，将会出现阻性损耗和过热状况，这对于测量高电流很成问题，而霍尔效应电流转换器则不会产生此类影响，甚至还能够承受初级电缆中的超高电流。
隔离
由于逆变器中的电流和电压远远高于微控制器控制单元中的电流和电压，因此在这些组件之间的所有接口都必须隔离，以避免控制单元遭受故障或误动作的损坏。ISO72xx是来自德州仪器的符合汽车应用要求的数字隔离器系列，该系列具有低功耗及高达250 Mbps的时钟速度。这些模块采用容性电流隔离，其在时钟速度、可靠性、ESD保护和EMC状态等方面均表现出极佳的特性，完全可与光隔离或磁隔离相媲美。
微控制器
通信网络、在线安全和诊断功能、标准化软件架构（即AUTOSAR）以及当今最新的电机控制技术——磁场定向控制技术都使得控制系统对微控制器处理能力和存储器的高要求。
为了应对处理负荷的增加，德州仪器提供了适合于汽车领域中复杂和安全关键型系统的微控制器——Hercules TMS570LS安全微控制器系列，该系列提供了32位ARM Cortex-R4F CPU，其时钟频率高达180 MHz（> 280 DMIPS），并包括一个用于执行快速32 位和64位浮点运算（IEEE 754）的双精度浮点单元（FPU）。浮点运算和整数运算可并行运行，实现更高的处理能力。FPU 简化了软件开发，因为控制与调节算法越来越多地采用基于模型的代码发生器进行开发，而代码发生器的结果随后作为浮点子程序集成到整个项目之中。
ARM Cortex-R4F内核能处理16位或32位命令，从而在处理速度与代码长度之间实现了最优折衷。目前德州仪器提供的Hercules TMS570LS安全微控制器系列具有大量的集成型闪存（1～3 MB）和数据存储器（128～256 kB）。
运行速度较快的微控制器通常可提供较高的功能密度，而且尤其适合改善电机驱动器的动态特性与控制效率，因为它的控制环路时间较短。
高端定时器协处理器
Hercules TMS570LS安全微控制器系列的高端定时器（N2HET）模块是一种灵活、可编程的定时发生器和捕获引擎。单个程序能控制多达32个可被随意配置为输入或输出的引脚。N2HET程序在系统初始化期间被复制至其局部RAM中。
在操作过程中，内核能够更新RAM中的关键值，以生成脉宽调制（PWM）信号或读出由输入引脚捕获的数值。为了进一步降低CPU的负荷，RAM与CPU存储器之间的事务处理也可由系统直接存储器存取（DMA）或高端传输单元（HTU）来执行。由于高度的灵活性，N2HET能够生成简单的专用定时器要求，例如电机的PWM控制或传感器信号的读取。另外，N2HET还具备在不增加CPU负荷的情况下实现状态机的能力。
若要控制一个三相电机，定时器模块通常必须生成6个PWM信号，因此，借助逆变器电源开关上的合适脉冲图形可生成一个具有特定振幅、相位角和规定频率的三相电压系统。一般而言，使用单个N2HET模块可以控制两个三相电机。TMS570LS21x/31x 微控制器提供了两个N2HET模块，所以能实现额外的功能。第二个 N2HET模块可用于控制采用各种逆变器电路乃至其他传感器通信协议的其他电机。
模数转换器
Hercules TMS570LS 安全微控制器带两个具有12位分辨率和24个输入通道的多输入缓冲模数转换器（MibADC），用于转换模拟传感器信号。为了降低CPU负荷，每个MibADC模块都有其自己的多缓冲RAM，每个模块能存储64个转换结果。对该RAM实施存储变换，并可利用CPU或DMA在指定的时间点上读出其内容。N2HET 模块具有大量用于触发A/D转换的配置选项。对于电机控制应用，N2HET能够在可随意设置的时间点上于PWM周期之内起动多个A/D转换序列。
通信
从发展趋势来看，汽车的功能将被集成到越来越少的电子控制器之中，但通信接口依旧起着重要的作用。Hercules TMS570LS 安全微控制器的集成型以太网、FlexRay和 CAN模块可用于局部通信或者与主要汽车网络的连接。与 HTU 相似，FlexRay模块也包括一个传送单元（FTU），可在无需CPU干预的情况下读出数据。此外，传感器和专用集成电路 （ASIC）还可通过SPI或LIN/SCI模块连接至控制器。许多模块都具有自己的RAM，可在RAM中对将要发送或接收的数据进行缓冲。
安全要求
在至关重要的安全性能要求方面，自2004年起，欧洲已强制执行了IEC 61508国际标准，用于监管安全关键型电子系统的开发，包括其相关的开发过程与质量保证操作规程。ISO 26262标准是从IEC 61508派生出来的，并针对汽车行业进行了相应的修改，适用于机动车辆中与安全相关的电气/电子系统。
作为控制电子系统的核心组件，Hercules TMS570LS安全微控制器的安全特性（见图2）尤为重要。Hercules TMS570LS安全微控制器系列专为在IEC 61508标准所定义的安全完整性等级3（SIL3）系统中使用而特别设计，经 Exida公司评估，Hercules TMS570LS安全微控制器的开发过程和安全性原理被认定适用于 SIL3系统。
Hercules TMS570LS安全微控制器系列在芯片上使用了两个相同的 ARM Cortex-R4F 内核，它们以一种锁步的方式运行相同的程序并接收相同的输入。在每个CPU周期中，对两个内核计算的操作和结果相互做逻辑比较，以检测和响应可能出现的误差。两个CPU均采用几何及时间分集在硅片中实现，旨在降低发生物理共因故障的机率。第二个ARM Cortex-R4F内核在硅片中进行物理映射与旋转，而且其处理被延迟了几个周期。
锁步架构的优势在于能够实现很高的诊断覆盖范围并减少诊断软件开发的工作量。两个内核的硬件比较在每个 CPU 周期中进行，因此当检测到误差时，便可在几个 CPU 周期之内接触故障实现安全状态。由于内核上的误差检测完全由硬件来执行，因而与基于软件的检测方案相比，不会增加 CPU 负荷，且几乎不需要软件。
此外，利用硬件机理可在微控制器中检测其他误差。这种方法可降低系统侧的软件开发和安全性认证成本及复杂性。用户可以轻而易举地将第三方软件包集成到整体项目之中，而且，从双处理器系统至单处理器系统的巨大转变还能帮助降低成本。
为了检测和响应 Hercules TMS570LS安全微控制器的程序存储器和数据存储器中的误差，每个ARM Cortex-R4F内核都具有集成型误差校正码（ECC）逻辑电路。该模块能够校正个别位误差并检测双重误差，此外还可在内部监视地址总线和解码器。
用于监视内核的内置自测试模块有两种，分别是逻辑内置自测试（LBIST）和数据存储器可编程内置自测试（PBIST）。LBIST 模块能够检查 Cortex-R4F 内核在控制器初始化或应用程序运行期间的故障。PBIST 模块则可利用各种不同的可选算法来测试任意或所有的集成型RAM。由于无须为内核及数据存储器执行任何测试例程，因此这些内置自测试模块可简化软件开发及压缩代码空间。所有具备自有数据存储器的外设模块（N2HET、MibADC、FlexRay、DCAN 和 MibSPI）均利用硬件中的奇偶校验逻辑电路予以保护。另外，这些 RAM 区域也可以采用 PBIST 来测试。
集成型存储器保护单元（MPU）可用于监视特定存储区域的访问以及为这些区域分配特殊的访问权限，它内置了一个 64 位循环冗余校验器（CRC）单元，用于测试存储的静态数据，并可由 DMA 在后台进行操作。此外，外设模块也拥有自己的误差检测能力，如模数转换器（ADC）的自测试。用于误差检测的所有模块均与误差信号传输模块相连，从而实现所有检出误差的集中式优先级处理及可配置的外部信号传输。
总结与展望
Hercules TMS570LS安全微控制器系列运用的ARM内核被许多半导体厂商用作处理器内核。基于 ARM的内核由于标准化的原因而拥有众多的优势，这样不少第三方供应商就可以利用开发工具和软件组件来支持这些内核。FlexRay驱动程序和AUTOSAR软件包都可用于Hercules TMS570LS安全微控制器。
Hercules TMS570LS安全微控制器提供了适用于EV驱动控制的性能、外设和安全功能。此外，如图3所示的Hercules TMS570LS安全微控制器发展计划支持高达4 MB的闪存和变体架构，包括目前的锁步法以及一种可同时执行两个不同程序的双重独立Cortex-R配置。将高速缓存与这些方案配合使用将实现更高的处理能力。
关于Hercules系列CPU开发软件
今天在做MSP430的开发，准备使用Grace做接口初始化，结果发现Hercules的系列CPU，看了这个系列CPU的很多好处，比如：减少共因故障，ECC校验等，像我等基本追随TI技术脚步的工程师，当仁不让要看看是什么东西 了。我在CCS里面寻找Cortex M/R里面的CPU，和其他CPU一样，生成一个helloworld！不会这样惨吧，又叫我看datasheet？那是很郁闷的事情，是不是有偷懒的方法，我是懒人，那么TI会不会对Hercules开发提供懒人支持？找寻了很多帖子，发现TI提供了类似Grace的图形开发工具，叫HALCoGen。我就下载顺利安装完毕。开始我的懒人实践活动。先安装软件如下：
首先需要在，在CCS里面新建项目（你要可以先生成在拷贝加入到CCS中，不过此等方法，非我们懒人所为也）
新建项目里面发现提供Hercules系列CPU的支持，提供CCS和IAR的支持，生成的目录和CCS里面的目录要一样，如图。
进入项目如下
这个GUI工具现在提供支持有RTI、GIO、LIN1、LIN2等，自己设置了，因该算是图形版的datasheet吧，不过毕竟不是很枯燥了
进入到GIO里面，比Grace里面的配置全面多了，哈哈，不是全面了，是430比Hercules要简单多了。
配置好接口参数后，使用file->generate code(F5)生成代码。这时候在CCS里面就可以看见生成出来的目录了
因为include问题，开发者可以把halcogen生成的include目录加入到CCS项目中。其中sys_main.c里面有main函数，如果对sys_main进行过修改，你这是再次用HALCoGen进行接口修改并生成代码后，sys_main.c文件不会被恢复，我们可以说这时候可以用HalCogen任意修改接口参数并生成都不会对应用程序产生影响。
在生成的代码中有
/* USER CODE BEGIN (1) */
/* USER CODE END */
在两行之间开发者可以加入自己的代码，在重新生成后也不会覆盖。
使用HALCoGen确实可以减少我们开发中对设备的设定造成的大量工作时间，特别对接口的不断修改造成的版本不好管理、文件同步异常的问题。
只是这个软件看起来现在只是for Hercules系列，如果可以作为CCS插件，或者每个CPU都可以支持就非常cool了。
HALCoGen 下载地址http://www.ti.com.cn/cn/lit/sw/spnc030/spnc030.zip
