AutoSAR MCAL原理与实战
一、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：二、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等等其他功能。
一、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：
二、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
**D**io**一共分为五组，如下图所示：**
**D**io**没什么好配置的，只需要按照对应的Channe**lId **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）；**
**A**dcPrescale: [公司]的[芯片XX]是填的199， B**ase** **Clock ** **=** **400**MH**z** ** ,** **基于40**0MH**z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
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
对于发送来讲是不需要配置Filter的，以该信号为例CAN ID = 0x7DF, 则需在Filter处配置CanHwFilterCode = 0x7DF, CanHwFilterMask = 0x7ff ,滤波就是Code&Mask = ID&Code, 所以在Driver层会自动计算写入寄存器。
如果是RxBasic 则需要计算出来Code&Mask配置好即可
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**E**nable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S**ECURE D**o**amin** **访问和使用，** **SAFETY D**o**main**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G**PT**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** T** **imer** **, System timer ,** **和电源芯片定时喂狗中断等。**
**对于I**CU**模块来说只能使用G**PT**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Ch**annel**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**C**hannel决定的。**
**6个Channel分别是：G** **PT_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，G**0/1**共享一个中断号。支持使用同一个**T** **imer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Notifi**cation.**
**Gp**t**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
**Gpt**C**lock**Reference: **选择G**PT**可以选择配置的时钟源，只能选择已经在M**CU**模块配置好的时钟。**
8.ICU
**对于I**CU**模块来说只能使用G**PT**的配置作为时钟源**
**I**CU**基础配置，选择是否En**able**某些功能和函数.**
**Icu**HardwareChannelRef: **配置Icu的时钟源，需要先在Gpt模块配置好之后才能选择。**
9.PWM
**[芯片XX]** **一共有8个P**WM** **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。**
**P**WM**基础配置，选择是否Enable某些功能和函数**
**Pwm** **Index** **： 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
**Pwm**SubChannelId: **子Channel**ID **0/1/2/3**
**Duty**cycleDefault: **默认占空比，通常配置为0x**0**
**P**olarity: Pwm**的极性，根据项目需求配置**
**Idle**State: Pwm**空闲状态，通常与Po**larity**相反。**
三、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
2.查看PinMap的excel文档：
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）
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等
DavinCi配置生成代码：Customer\Config\Source\MicroSarConfig ： bsw层除mcal外的其他模块的PBCfg.c和LCfg.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.c等Mcal驱动的配置后生成的代码 ：EB-Tresos配置生成的代码