一网打尽AUTOSAR MCAL模块
2024-1-20 18:2:6 Author: 谈思实验室(查看原文) 阅读量:10 收藏

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01

简介

MCAL:微控制器抽象层;位于BSW层中的最下层;


MCAL细分,可将驱动分为:微控制器驱动、存储器驱动、通信驱动、IO驱动:

02

MCAL的配置(EB-Tresos)

1.PORT
我理解的PORT:MCAL层中的IO驱动组中的pin脚总体配置:

Port就是芯片上的每个pin脚,可以配置成DIO ADC PWM ICU等单引脚的功能,也能配置成CAN的TX或者RX、SPI的MOSI等等其他1功能的单个pin脚功能;

总之,PORT就是芯片上的具体的某个引脚。

配置如下:

PortPinId:     逻辑上的Id值,从1递增
PinId:对应[芯片XX]芯片手册的pin引脚ID,根据实际使用选择对应的pin引脚
Mux: 选择PortPin用作哪个功能,最多八个,选择复用的功能需要查看TRM来选 择
InputSelect: 根据实际pin使用功能决定输入选择;比如Port用作IO Input 则选择SEL_NONE;比如用作CANFD1_Rx,则选择对应的CANFD1_Rx(参考 [芯片XX]_Procesor_TRM_Rev_00.06_For_xxx.pdf的IO Control/PINCTRL_SAFETY/Input Source Select)
PadSetting: 需要根据该Port用作的功能进行选择,如果是GPIO则选择PAD_SETTING_DEFAULT,如果是CAN则选择PAD_SETTING_CAN;有些pin比较特殊,建议沿用之前的配置。
OpenDrain: 是否启用开漏,选择是启用。
PortPinModeChangeable:是否启用在APP中更改PortPin的模式,一些特定场合会用到。
PortPinDirection: Port的方向,输入:PORT_PIN_IN, 输出:PORT_PIN_OUT
PortPinDirectionChangeable: 是否可以在程序运行过程中改变PortPin的方向(输入,输出)。
PortPinLevelValue:设置PortPin的初始化,只对Outout有效
PortPinInitialMode: 不需要配置

2.DIO

DIO一共分为五组,如下图所示:


Dio没什么好配置的,只需要按照对应的ChannelId 更改下Name就好了。

3.ADC
[芯片XX]只有一个ADC内含8个通道,最大支持12位精度(8,10,12);


AdcPrescale: [公司]的[芯片XX]是填的199, BaseClock = 400MHz ,基于400MHz进行分频。


AdcLogicalChannelId: 逻辑通道从0递增
AdcPhysicalChannelId: 物理通道和逻辑通道保持一致,否则数据读取不正确
AdcChannelResolution: 选择ADC的采样精度8/10/12
AdcSampleFrequency(Hz): 通道的采样频率,ADC一共八个通道,代码中配置每个通道采样两次(MCAL暂时不能配置),内部FIFO的Water Level = 64, 按照配置中的800Hz来算   (1/800hz*16)*64 = 5ms

image-20240107211227399
AdcGroupConversionMode: 配置连续采样和单次采样,目前[芯片XX]只支持连续采样
AdcGroupTriggsrc: ADC_TRIGG_SRS_SW: 由软件API调用促发的组
ADC_TRIGG_SRC_HW: 由硬件触发的组
AdcNotification: [芯片XX]ADC采样必须使用中断模式,所以配置一个Notification进行数据处理。

4.CAN

4.1 CAN-General


VirtualCanEnable: 指定CAN消息是否由(SDPE)半驱动器包引擎路由。如果启用,所有的CAN驱动程序将由SDPE处理
CanDevErroDetect:指定是否在每个API中启用错误检测
CanIndec: 对于[芯片XX]系列CAN驱动,该参数应该始终是0
CanLPduReceiveCalloutFunction:当收到帧时调用用户回调函数
CanMainFunctionBusoffPeriod:指定调用Can_MainFunction_BusOff的周期
CanMainFunctionWakeupPeriod:指定调用Can_MainFunction_Wakeup的周期
CanMainFunctionModePeriod:指定调用Can_MainFunction_Mode的周期
CanMultiplexedTransmission: 是否支持多路传输,多路传输用于防止传输帧时的优先级反转
CanTimeoutDuration:指定阻塞功能的超时时间,例如模块的enable/disable, freeze/unfreeze在控制器的初始化 ,注意:目前不支持此配置
CanVersionInfoApi: 指定是否支持Can_GetVersionInfo函数
CanSupportTTCANRef:[芯片XX]系列不支持TTCAN,因此不使用此配置。



CanControllerActivation: Channel 配置信息必须勾选此处才会生效
CanControlledId: 需和DaVinci中的ControlledId保持一致,不一致时,实际通信过程中CAN通道以DaVinci中的配置为准,会导致通道开启错误,进而无法通信的问题。
CanControllerBaseAddress: 要和CanControllerInstance保持一致,BaseAddress参考TRM手册。
例如:CAN1 0xF0030000      CAN 2 0xF0040000   CAN 3 0xF0050000   …
CanRxProcessing: INTERRUPT/POLLING
CanTxProcessing: INTERRUPT/POLLING
CanWakeupFunctionalityAPI: 没验证过该功能
CanWakeupProcessing: INTERRUPT/POLLING
CanWakeupSupport:没验证过该功能
CanIndividualRxMaskEnable: 勾选启用Rx filter mask功能
CanControllerDefaultBaudrate: 需要现在CanControllerBaudrateConfig配置波特率,然后才能选择
CanCpuClockRef: Clock时钟选择24M


在 CanControllerBaudrateConfig 选项卡中配置CAN的波特率和采样点等。
CanControllerBaudRate:直接填写期望的波特率,在驱动中会自动进行分频计算
CanControllerBaudRateConfigID:ID从0开始递增
CanControllerPropSeg:广播同步段
CanControllerSeg1:同步缓冲段1
CanControllerSeg2:同步缓冲段2
CanControllerSyncJumpWidth: 同步跳转段。
Note:采样点值的确定需根据客户的输入来确定,采样点计算方法:
    (1+CanControllerPropSeg+CanControllerSeg1)/(1+CanControllerPropSeg+CanControllerSeg1+CanControllerSeg2) * 100% = 采样点
在计算采样点参数时要注意这四个参数的关系,具体请参考百度或者J1939定义,否则EB不能生成代码。


CanMessageBufferRegionName: 选择CAN_MB_REGION_0/CAN_MB_REGION_1,每个region有256byte
CanMessageBufferRegionSize: 选择CAN_MB_8_BYTES_PAYLOAD/CAN_MB_16_BYTES_PAYLOAD/CAN_MB_32_BYTES_PAYLOAD/CAN_MB_64_BYTES_PAYLOAD,每个region大小512byte,选择CAN_MB_8_BYTES_PAYLOAD一共可以接收512/(8+8)=32帧报文。如果配置成CAN_MB_32_BYTES_PAYLOAD一共可以接收512/(32+8)= 12

4.2 CAN-CanHardwareObject



在CanHardwareObject对CAN信号进行配置,该处配置需和DaVinci cfg的CanHardwareObject保持一致,否则协议栈处理会出现信号错位的问题。此处先讲解如何配置,然后再详细讲解如何和DaVinci cfg里的保持一致。


此处以一个Tx信号为例:
CanHandleType: BASIC/FULL
CanHwObjectCount: 配置成Tx并选择BASIC,配置决定该HTH可以使用几个MailBoxs,此处配置为32,第一个Region全部用作了发送
CanIdType: STANDARD/EXTENDED/MIXED
CanObjectId:需要和DaVinci CFG里面的保持一致
CanObjectType: TRANSMIT/RECEIVE
CanControllerRef: 该信号属于哪路Cantroller就选哪路
CanMessageBufferRegionRef: 选择使用哪一个BufferRegion,一定要注意每个Region最多配置32个8Byte的报文

5.SPI



SpiMaxChannel: 与SpiChannel选项卡配置的Channel值保持一致
SpiMaxJob: 与SpiJob选项卡配置的Jobs值保持一致
SpiMaxSequence:与SpiSequence选项卡配置的Sequence值保持一致
SpiChannelBuffersAllowed: 0:1B ,  1:EB,   2 : IB&EB
SpiLevelDelivered: 0:1B , 1: EB ,    2: IB&EB

SpiCsSelection: CS_VIA_PERIPHERAL_ENGINE/CS_VIA_GPIO选择SPI_SS或者GPIO作为CS, 选择CS_VIA_PERIPHERAL_ENGINE在SpiCsPin处选择Port的配置,选择CS_VIA_GPIO在SpiCsViaGpio处选择Dio的配置
SpiHwUnit: CSIB1-CSIB8对应SPI0-SPI7

6.MCU





McuClockReferencePointFrequency: 期望的Clock频率和McuClockDefaultClock保持一致
McuClockDefaultClock:选项有MCU_CLOCK_UART_80M/MCU_CLOCK_TIMER_HIGH_FREQUENCY_400M/MCU_CLOCK_TIMER_LOW_FREQUENCY_24M/MCU_CLOCK_12C_133_3M/MCU_CLOCK_CANFD_80M/MCU_CLOCK_PWM_400M/MCU_CLOCK_PWM_EXT


我们使用了哪些外设模块就需要在此处Enable它,否则会导致该模块工作不正常或者初始化异常。


如果勾选了外设,则该外设只能由SECURE Doamin访问和使用,SAFETY Domain失去该模块的使用权限。

配置Mcu_InitRamSection的大小和写入值。(该截图里的值和[公司]的配置是一样的)。

7.Gpt
在[芯片XX] SOC 处理器中GPT模块配置的时钟是可以给其他模块使用的,例如在现有的项目开发中,Gpt有用作Os Timer, System timer ,和电源芯片定时喂狗中断等。

对于ICU模块来说只能使用GPT的配置作为时钟源。

[芯片XX]一共有8个Timer, 每个Timer有6个Channel,这6个Channel共享一个Timer时钟源和分频,换句话说,在APP中同一个Timer中最后生效的时钟源和分频是被最后一个初始化的Channel决定的。

6个Channel分别是:GPT_HW_TIMER_G0/GPT_HW_TIMER_G1/GPT_HW_LOCAL_A/GPT_HW_LOCAL_B/GPT_HW_LOCAL_C/GPT_HW_LOCAL_D, A/B/C/D共享一个中断号,G0/1共享一个中断号。支持使用同一个Timer的不能Channel,即使中断号共享[芯片XX]会自动识别到底是哪一个Chnnale触发的中断,进而去调用你所配置的Notification.



Gpt基础配置,选择是否Enable某些功能和函数。


GptHwModule: [芯片XX]一共有8个Timer,每个Timer有6个Channel,这6个Channel 共享一个Timer时钟源和分频,换句话说,在APP中同一个Timer中最后生效的时钟源和分频是被最后一个初始化的Channel决定的,更详细的介绍请参考[芯片XX]官方文档。
GptHwModuleChannel: GPT_HW_TIMER_G0…GPT_HW_LOCAL_D
GptChannelMode: Channel模式GPT_CH_MODE_CONTINUOUS/GPT_CH_MODE_ONESHOT
    Note:只有Local A/B/C/D可以配置成One shot模式
GptChannelTickFrequency:配置期望的频率,和GptChannelClkSrcRef保持一致
GptChannelTickValueMax:配置该GPT channel 最大的Ticks值产生中断或者其他
GptChannelClkSrcRef: 选择GPT 的时钟源


GptClockReference: 选择GPT可以选择配置的时钟源,只能选择已经在MCU模块配置好的时钟。

8.ICU
对于ICU模块来说只能使用GPT的配置作为时钟源


ICU基础配置,选择是否Enable某些功能和函数.


9.PWM
[芯片XX] 一共有8个PWM模块,每个pwm模块有四个子Channel,分别是A/B/C/D,四个子Channel共享同一个溢出值,所以子Channel的周期都一样的,占空比可以单独控制。更详细的可以参考官方文档。


PWM基础配置,选择是否Enable某些功能和函数

PwmIndex:暂时用不到


PwmHwModule: PWM_MODULE1/PWM_MODULE2/…/PWM_MODULE8
PwmPeriodDefault:设置PWM默认周期,我们通常在这里配置为0,如果配置成其他值且默认占空比也有配置,则初始化之后会立即输出PWM波
PwmMcuClockReferencePoint:Pwm的时钟源选择,只能选择在Mcu模块中已存在的配置,目前只能选择400MHz
PwmModuleFrequency:不可修改
PwmHwModulePrescaler: Pwm的分频系数

     400MHz/(PwmHwModulePrescaler+1) = 期望频率



PwmSubChannelId: 子ChannelID 0/1/2/3

DutycycleDefault: 默认占空比,通常配置为0x0

Polarity: Pwm的极性,根据项目需求配置

IdleState: Pwm空闲状态,通常与Polarity相反。

03

项目实践

1.说明:
项目实践中,MCAL需要配置两个新增功能,pwm和icu输入捕获。

功能描述:增加LSS8_EN(E12) / DI_AC_Wake(J4)PWM通道

(1)配置一个pin脚,让其输出pwm波形

(2)配置一个pin脚,让其捕获一个pwm波形

  1. 查看PinMap表格:


如图excel-PinMap表格描述了单片机中的两个引脚功能:

第一个:CPIO_C10引脚,配置成MIUX6的功能PWM3_CH2,Output模式的引脚,要输出信号,【功能描述】里的内容可以配置引脚名称时用。

第二个:GPIO_H3引脚,输入信号,使用的功能是MUX3,即TIM7_CH1,做输入捕获的功能。

3.配置第一个功能:PWM输出

(1)配置PORT

找到GPIO_C10 ,配置名称为DO_LSS8_Driver (截图示例为新建一个port)



根据【PinMap】文档中介绍的pin脚功能:配置。

(2)配置DIO

因为这个引脚十一输出的引脚 所以需要配置DIO (相当于GPIO 输出高电平或者低电平)

image-20240107212653255

根据【PinMap】文档 ,查看MUX_0 = GPIO.IO58  ,配置IO58。

(3)配置PWM

引脚输出高电平的波形配置成PWM波形(有占空比 周期等参数的波形)

先配置模块,该芯片有8个PWM模块,每个模块有4个channel.

新增一个pwm模块(即第三个pwm模块) ,命名为PWMChannel_3 ,配置相关参数。



再配置子通道channel:


如上,完成【PinMap】文档中的PWM3CH2的配置。

(4)配置MCU

添加PWM3的使能


如上,完成对引脚GPIO_C10的配置。

4.配置第二个功能:ICU输入捕获

(1)配置PORT

如【PinMap】文档,找到GPIO_H3 ,配置如下:


(2)配置DIO


(3)配置GPT


需要用到时钟驱动(【PinMap文档中的MUX功能】) MUC3 = TIM7_CH1


【+】新增 ,配置如下:


(4)配置ICU



配置完成,生成代码即可。生成的代码是MCAL动态配置文件。

项目中,MCAL静态库和动态配置文件通常在不同路径下:

SDK包:     BSW\ShareUtiles\G9_SDK   :          
工程件:   BSW\ShareUtiles\MicroSarStatic_G9  : BSW层除MCAL外的其他模块代码 : BsmW CanIF Dem
DavinCi配置生成代码:Customer\Config\Source\MicroSarConfig : bsw层除mcal外的其他模块的PBCfg.cLCfg.c  (例如 Ea_Cfg.c  OS_xxx_Cfg.c等等)

MCAL静态库:  BSW\ShareUtiles\MCALStatic_G9    :adc.h adc.c  ...MCAL层的驱动文件
MCAL动态配置文件: Customer\Config\Source\McalConfig  : Adc_PBCfg.c  Port_Cfg.c  Pwm_Cfg.

来源:汽车电子嵌入式

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