英飞凌tricore用户手册 第22章 处理器总线接口MLI

TC1728用户手册MLI,V1.102011-0222-1V1.0,2011-1222MicroLink接口(MLI)MicroLink接口(MLI)本章描述MicroLink接口模块和MLI协议，包含以下各节：•MLI功能描述(见页22-2)•MLI模块内核描述(见页22-27)•MLI模块的操作(见页22-69)•MLI内核寄存器描述(见页22-77)•TC1728MLI模块具体实现的详细描述(见页22-127)注：章节22.3描述的MLI内核寄存器名在TC1728用户手册中引用时，需分别添加模块名前缀“MLI0_”。TC1728用户手册MLI,V1.102011-0222-2V1.0,2011-12MicroLink接口(MLI)22.1功能描述本节描述MLI接口的功能。•MLI接口简介(见页22-2)•用于数据交换的MLI帧结构(见页22-10)22.1.1简介该介绍包括：•MLI概述(见页22-2)•命名惯例(见页22-4)•MLI通信原理描述(见页22-6)22.1.1.1MLI概述MicroLink接口(MLI)为快速同步串行接口，可用于微控制器之间或与其它器件(如独立的外设器件)之间进行数据交换。图22-1给出两个微控制器通常如何通过MLI接口连接的情况。控制器1控制器2CPUCPU外设外设AB外设外设CD存储器MLIMLI存储器系统总线系统总线MCA05869图22-1典型MicroLink接口连接TC1728用户手册MLI,V1.102011-0222-3V1.0,2011-12MicroLink接口(MLI)特性•MLI发送单元和MLI接收单元之间进行同步串行通信•由于采用全握手协议(发送单元和接收单元之间由4线连接)，MLI接收单元和MLI发送单元支持不同的系统时钟速度•支持完全透明的读/写访问(=远程编程)•目标器件的地址范围全部可用•使用特定帧协议传送命令、地址和数据•通过奇偶校验位进行错误检查•支持32位、16位和8位数据传送•可编程波特率–MLI发送单元波特率：最大为fMLI/2–MLI接收单元波特率：最大为fMLI•地址范围保护机制，防止未授权的非法访问•支持多器件接收用户手册MLI,V1.102011-0222-4V1.0,2011-12TC1728MicroLink接口(MLI)22.1.1.2命名惯例本地和远程控制器术语“本地”和“远程”控制器用来描述串行MLI连接的通信双方(具有MLI模块的微控制器或其它器件)。具有MLI模块、发起数据交换和控制任务的控制器被定义为本地控制器。由本地控制器的帧发送操作启动每次数据交换和控制任务。具有MLI模块、响应接收到的数据交换请求或执行控制任务的控制器被称为远程控制器。除了读帧(始终由本地控制器发送)和回应帧(始终由远程控制器发送)之外，术语“本地”和“远程”与信息流的方向(发送或接收)无关。受触发的命令帧从本地传送到远程控制器。因为MLI模块具有全双工通信能力(发送单元和接收单元相互独立)，每个具有MLI模块的微控制器同时可作为本地控制器(例：数据发送)和远程控制器(例：数据接收)。发送和接收控制器术语“发送”和“接收”控制器指示信息流的方向。这两个术语与术语“本地”和“远程”无关。例如，初始化两个控制器(或一个控制器和一个独立器件)之间的双向MLI连接时，尽管在该阶段MLI通信双方都发送和接收帧，但始终由一个控制器(本地控制器)进行控制。因为MLI模块具有全双工通信能力(发送单元和接收单元相互独立)，每个具有MLI模块的微控制器同时可作为发送控制器和接收控制器。传送窗传送窗为发送控制器地址映射中的一个地址空间。通常分配给传送窗的地址空间固定(基址和窗大小)。传送窗用于MLI发送单元的逻辑数据输入。由对传送窗的写访问激发MLI模块数据写操作，由对传送窗的读访问启动数据读操作。每个MLI模块支持多达4个独立传送窗，每条管线对应一个传送窗。对于特定器件的具体实现，传送窗可位于地址映射的不同位置。本手册中，可从两个不同地址范围访问每个传送窗，窗的大小不同(64KB和8KB)，从而可得到：•4个8KB的小传送窗STW用户手册MLI,V1.102011-0222-5V1.0,2011-12TC1728MicroLink接口(MLI)•4个64KB的大传送窗LTW远程窗远程窗为接收控制器地址空间的一部分。接收控制器的远程窗参数(基址和窗大小)由MLI传送的发送控制器编程设置，每条管线对应的远程窗参数相互独立。接收控制器的每个远程窗与发送控制器的特定传送窗相对应。远程窗是MLI接收单元的逻辑数据输出。如果被使能，MLI模块可自动执行至/来自远程窗内定义的地址位置的数据传送。如果禁止自动数据处理，接收单元寄存器内的偏移地址和数据可供使用，且必须由软件进行处理。远程控制器软件的读/写访问不能访问远程窗(不管数据是自动传送还是保存在接收单元寄存器中)。管线管线用来定义发送控制器传送窗和接收控制器远程窗之间的逻辑连接。MLI模块支持4条独立的管线。帧帧定义为从MLI发送单元发送至接收单元的、组成报文的一组连续位。正常帧用于发送和接收控制器之间的数据交换(本地控制器向远程控制器发送读请求并且向远程控制器写数据，远程控制器回应本地控制器的读请求)。复制基址帧也被当作正常帧。命令帧包含接收单元设置或触发MLI接收单元动作的信息。触发命令帧在硬件控制下产生，并且能用于转移MLI参与单元之间的中断或服务请求。偏移发送控制器传送窗和接收控制器远程窗基址之间的地址差值称为偏移。例如，对传送窗第10个字节的写访问被转换为对远程窗第10个字节的写访问。对传送窗进行写访问的偏移也被称为写偏移，然而读偏移与来自传送窗的读访问相关。用户手册MLI,V1.102011-0222-6V1.0,2011-12TC1728MicroLink接口(MLI)22.1.1.3MLI通信原理MLI模块通信原理允许在无需远程控制器内的CPU干预的情况下，在本地和远程控制器之间传送数据。通过对传送窗内的地址进行读或写访问，触发本地控制器启动数据传送操作。由相连的两个MLI模块自动处理本地和远程控制器之间数据传送/请求所需的全部控制任务、地址和数据发送事务。本地控制器远程控制器地址空间写读发送窗口MLI模块发送单元接收单元MLI模块1)接收单元2)发送单元完整的地址空间远程窗口1)发送写数据(写偏移可选)或读偏移2)发送读数据MCA06286_mod图22-2MLI通信原理对传送窗内进行写访问MLI发送单元检测对发送(本地)控制器传送窗内的地址单元进行的写访问。该检测将激发由已写入传送窗内的数据和接收控制器的MLI模块的写偏移所组成的数据的传送。接收控制器可将数据保存至其自身内部，也可将数据自动写入到接收控制器的远程窗(地址由基址加写偏移确定)。对传送窗进行读访问由MLI发送单元检测对本地控制器传送窗内的地址单元进行的读访问，并传递虚拟数据。检测到读请求时，将激发从本地微控制器到MLI接收单元用以向远程控制器请求数据的读偏移地址的发送。此数据可由远程控制器内的CPU自动读取或准备。当所请求的数据在远程控制器内可用时，该数据将被引入返回本地控制器(回应帧)的数据流。随后，MLI事件通知本地控制器内的CPU所请求的数据现已可供利用和读取。中断用户手册MLI,V1.102011-0222-7V1.0,2011-12TC1728地址映射大传送窗0大传送窗1大传送窗2大传送窗3小传送窗0小传送窗1小传送窗2小传送窗3地址映射远程窗口0远程窗口2远程窗口3远程窗口1MicroLink接口(MLI)传送窗结构图22-3给出本地和远程控制器内传送窗和远程窗的一种可能的布局结构。每条管线(共四条)根据传送窗的基址和大小为其匹配一个远程窗。尽管可从两个地址范围(LTW和STW)访问每个传送窗，但为了简化起见，图中远程窗对应的管线仅引自LTW或STW。本地控制器远程控制器管0大传送窗(LTW)管2管3小传送窗(STW)管1MCA06287_mod图22-3传送/远程窗分配示例管线初始化期间，MLI将远程窗的基址和大小从本地控制器发送至远程控制器。在图22-3的示例中，管线1和管线2覆盖传送窗和远程窗的全范围。管线0和管线3的远程窗的范围是相应传送窗的子范围。用户手册MLI,V1.102011-0222-8V1.0,2011-12TC1728MicroLink接口(MLI)对特定器件来讲，本地控制器内的传送窗位置(基址和大小)是始终固定的。而在接收控制器的地址空间内，远程窗位置可自由移动和安置。通常他们被用于覆盖外设模块或内部存储器的地址范围。远程窗地址产生图22-4给出远程窗地址范围的产生，包括固定的基址部分和可变地址部分。可变地址部分由每个远程窗的可用地址区域(也被称为缓存大小，BSx值=远程窗x的缓存大小来指示可用地址位的个数，用来定义可用地址范围)确定。图22-4远程窗基址定义用户手册MLI,V1.102011-0222-9V1.0,2011-12TC1728MicroLink接口(MLI)图22-5给出不进行地址预测时的整个远程窗地址的产生方式。可变址部分可由写或读帧作为偏移地址发送，或者在定期修改地址的情况下，可变地址是可预测的，而固定地址部分由基址的高位定义。进行地址预测时，可变地址部分由内部计算，并将其作为目标地址的低地址位(高地址位由远程窗的基址给出)。MLI发送管线x传送窗1)BSx-10偏移31BSxMLI接收01)读或写偏移偏移31BSx0基地址x0…..0远程窗MLI_Rwindow_offs图22-5不进行地址预测的远程窗地址产生MLI发送MLI接收匹配地址预测管线x传送窗1)1)读或写偏移预测偏移31BSx0当前偏移基地址x偏移31BSx0基地址x0…..0地址预测管线x远程窗MLI_Rwindow_pred图22-6进行地址预测的远程窗地址产生用户手册MLI,V1.102011-0222-10V1.0,2011-12TC1728MicroLink接口(MLI)22.1.2MLI帧结构MLI发送单元向MLI接收单元发送的报文被称为帧。根据期望的动作不同，有下列帧类型：•复制基址帧，定义远程窗的位置和大小(见页22-11)•写偏移和数据帧，发送写偏移和写数据(见页22-12)•优化写帧，在地址预测匹配的情况下，无写偏移而发送写数据。(见页22-13)•离散读帧，据读偏移发送读请求。(见页22-14)•优化读帧，在地址预测匹配的情况下，无需读偏移直接发送读请求。(见页22-15)•命令帧，发送命令，例如MLI通信建立信息或产生MLI服务请求(见页22-16)•回应帧，发送先前读帧所请求的数据(见页22-17)两个微控制器之间MLI连接的本地/远程结构要求两通信MLI模块(本地和远程)中都要有发送单元和接收单元。本地控制器远程控制器MLI模块发送接收复制基地址帧写偏移和数据帧离散读帧命令帧优化写帧优化读回应帧MLI模块接收发送MCA06292图22-7本地/远程控制器逻辑帧分配用户手册MLI,V1.102011-0222-11V1.0,2011-12TC1728MicroLink接口(MLI)22.1.2.1一般帧结构一般帧结构如图22-8所示，包含下面各部分：•4位报文头域，由2位帧代码(FC)和2位管线编号(PN)组成。•数据域包含地址、数据或控制信息。数据域宽度由帧类型决定。•奇偶校验位P(偶校验)为一帧的最后一位(见页22-26)，计算奇偶校验位时，计算涵盖报文头和数据域中的所有位报文头数据域FCPNPFC=帧代码PN=管线编号P=奇偶校验位MCA06293图22-8一般帧结构帧代码(FC)决定发送帧的类型。管线编号(PN)指示与帧内容对应的管线(管线0对应的PN值为00B，管线1对应的PN值为01B，管线2对应的PN值为10B，管线3对应的PN值为11B)。FC参数编码见表22-1。如果使用同一个帧代码值定义多个帧类型(见FC=01B，10B和11B)，则由接收帧的宽度来定义帧类型。