FlexRay总线控制器和TC1796的MLI接口设计

　　引言

　　FlexRay总线是一种点对点形式的具有星形拓扑结构的数据传输总线。提供了传统总线通信协议所不具有的一些特性。

　　FlexRay简化了车载电子设备之间的通信系统架构，使得车载电子单元变得更加稳定和可靠。FlexRay总线具有故障容限，可提供500kbps～10 Mbps的确定数据传输速率和24位CRC(循环冗余)校验码。

　　FlexRay总线支持2×10Mbps的数据速率，与CAN总线协议相比，可用的带宽提高了10～40倍。总线速率的提高使电子设备可以快速从总线获取信息，也可以快速将自身信息传送到总线上的其他设备。微处理器和FlexRay总线控制器的数据通信一般采用串行方式、并行方式以及其他方式。并行接口方式是早期采用的高速数据传输方式，但以更高速率传输时则存在多种问题。由于数据和地址总线较多，使得接口复杂，PCB布线难度增大，在高速时钟下每根数据线和地址线都要求尽量等长，否则可能产生数据和地址传输时相应位的紊乱，无法正确传输数据。串行方式硬件连接方便，内部最少只需数据收和数据发2根线，但传输速率较慢。

　　本文介绍一种微连接口MLI(MicroLink InteRFace)实现总线传输，使用FlexRay总线控制器CIC310及处理器TC1796。CIC310采集总线上各个节点的通信数据，并对总线负载和总线容量进行检测和控制。TC1796将各个节点数据进行处理，他们之间采用微连接口MLI，实现高速数据传输，最快数据传输速率达到37.5Mbps，完全满足2×10Mbps的总线数据速率。

　　1 FlexRay控制器CIC310

　　CIC310是英飞凌公司最近推出的FlexRay总线控制器，其内部结构如图1所示。从图中可以看出，CIC310总线控制器主要由ERay模块、DMA模块、时钟管理模块、中断模块、内存和数据处理以及数据接口模块等组成。

　　图1 CIC310内部功能框图

　　CIC310有3种接口方式将数据传输到处理器，这3种方式分别为SSC(Synchronous Serial Channel，串行接口)方式、XMU(Demultiplexer 8/16 bit Parallel Interface，非复用的8/16位并行接口)方式和MLI方式。其中SSC为一般的串口连接方式，具有连接简单和连接线少的特点，但数据传输速率较低;XMU接口为并口连接方式，数据传输速度比串口方式快很多，但连接线较多;MLI接口为专用接口方式，一般可以和专用车载控制器连接。英飞凌的TC1796具有和CIC310连接的MLI接口。

　　CIC310和总线接口有2个独立的收发通道，每个通道的数据传输速度可达10Mbps，片内ERay模块主要负责总线数据的收发、总线和DMA模块的数据交互、向外设产生各种中断以及实现数据读写时钟的管理等。ERay模块一般经过数据滤波器，将一些广播帧和总线上其他用户的数据帧滤除后，将本用户的数据帧传输到CIC310片内的DMA模块。DMA模块进行数据处理和数据校验，可以采用事先设定的数据系数进行处理。