在工業(yè)自動化、智能交通、機器人等領(lǐng)域，CANFD（CAN with Flexible Data-Rate）技術(shù)正逐步取代傳統(tǒng)CAN，以適應(yīng)更高的數(shù)據(jù)速率和更復(fù)雜的通信需求。本文將深入解析RZ/N2L CANFD模塊的緩沖區(qū)機制，幫助工程師更高效地管理CAN消息，提高系統(tǒng)性能。（下面的內(nèi)容主要涉及RZN2L CANFD外設(shè)手冊的解讀，篇幅較長，感興趣的讀者可以收藏，以備日后不時之需）

RZN2L CAN-FD模塊提供高達8 Mbps的數(shù)據(jù)速率，支持豐富的緩沖管理機制（獨立緩沖、FIFO緩沖、共享緩沖），提供完整的消息過濾、錯誤檢測、消息路由及傳輸管理，同時具備低功耗模式和測試功能，適用于工業(yè)控制、汽車電子、自動化系統(tǒng)等需要高可靠性和高性能通信的應(yīng)用。

請先看一下RZN2L硬件手冊中關(guān)于發(fā)送/接收緩沖區(qū)的描述：

以下是對該截圖內(nèi)容的進一步解析：

1概述

CANFD模塊的消息緩沖區(qū)包括：

RX普通消息緩沖區(qū)

（Reception Normal Message Buffers）

RX FIFO消息緩沖區(qū)

（Reception FIFO Access Message Buffers）

共享IFO消息緩沖區(qū)

（Common FIFO Access Message Buffers）

TX普通消息緩沖區(qū)

（Transmission Normal Message Buffers）

RX消息緩沖區(qū)通過RX消息緩沖區(qū)寄存器訪問。

RX FIFO緩沖區(qū)和共享FIFO緩沖區(qū)（RX模式、TX模式、GW模式）只能通過FIFO訪問寄存器訪問。

TX消息緩沖區(qū)通過TX消息緩沖區(qū)寄存器訪問。

2FIFO模式說明

如果共享FIFO配置為TX模式，只能通過FIFO訪問寄存器寫入數(shù)據(jù)。

如果共享FIFO配置為RX模式或GW模式，只能通過FIFO訪問寄存器讀取數(shù)據(jù)。

未使用的消息緩沖區(qū)被讀取時，值未知。

3該圖展示了消息緩沖區(qū)的具體分布，

結(jié)構(gòu)如下：

RX普通消息緩沖區(qū)

RXMB0~RXMB31

RX FIFO消息緩沖區(qū)

RX FIFO0~RX FIFO7

共享FIFO緩沖區(qū)

COM FIFO0~COM FIFO5（分別對應(yīng)于Channel0和Channel1）

TX普通消息緩沖區(qū)

TXMB0~TXMB127（分別對應(yīng)于Channel0和Channel1）

4重點理解

普通RX和TX緩沖區(qū)采用直接寄存器訪問。

FIFO緩沖區(qū)需要FIFO訪問寄存器進行讀/寫。

FIFO緩沖區(qū)的模式（RX/TX/GW）決定了其訪問權(quán)限：

TX模式：僅可寫

RX/GW模式：僅可讀

未配置的緩沖區(qū)讀取時，其值未知。

下面我們進一步深入了解一下硬件手冊中34.6.2的FIFO緩沖區(qū)。

1FIFO緩沖區(qū)概述

CANFD模塊提供固定數(shù)量的FIFO緩沖區(qū)，用于接收（RX）、發(fā)送（TX）和網(wǎng)關(guān)（GW）功能，適用于不同的CAN通道。

僅用于接收的FIFO緩沖區(qū)固定為8個。

每個CAN通道可配置3個共享FIFO緩沖區(qū)，這些緩沖區(qū)可用于：

發(fā)送消息（TX）

接收消息（RX）

網(wǎng)關(guān)（GW）

2FIFO緩沖區(qū)的配置選項

這些FIFO緩沖區(qū)可以啟用或禁用，并且支持以下配置參數(shù)：

Size（大小）：FIFO緩沖區(qū)的容量，即可存儲多少個CAN幀。

Interrupt structure（中斷結(jié)構(gòu)）：是否啟用FIFO相關(guān)的中斷及其觸發(fā)機制。

Message lost mechanism（消息丟失機制）：用于處理FIFO緩沖區(qū)滿時的消息丟失策略。

Message over write mechanism（消息覆蓋機制）：當(dāng)FIFO緩沖區(qū)滿時，是否允許新消息覆蓋舊消息。

Location of the TXFIFO or GWFIFO（TXFIFO或GWFIFO的存儲位置）：決定TXFIFO或GWFIFO在CAN通道中的存放位置。

3當(dāng)接收幀超出數(shù)據(jù)字段大小時的處理

當(dāng)接收到的CAN幀超出數(shù)據(jù)字段大小時，是否接收該幀取決于CFDGCFG.CMPOC位的配置，假如預(yù)設(shè)置的長度是32，消息拒絕的情況是整個數(shù)據(jù)幀全部不接收，截斷的情況是只接收32長度的數(shù)據(jù)，超過的部分截斷后不接收，僅保留配置好的長度數(shù)據(jù)載荷。

消息拒絕（Reject）

僅保留配置好的長度的數(shù)據(jù)載荷（Data payload cut）

4重點解析

固定8個RXFIFO，同時CANFD每個通道有3個可配置的共享FIFO（RX/TX/GW）。

FIFO具備丟失、覆蓋、存儲位置、中斷等機制，可適應(yīng)不同需求。

需要正確配置CFDGCFG.CMPOC以處理數(shù)據(jù)字段超長的情況。

這部分內(nèi)容主要涉及CANFD FIFO機制的配置和管理，對于優(yōu)化CAN通信和提升實時性具有重要作用。

下面我們解析一下普通消息緩沖區(qū)的一些基本用法：

1Normal RX Message Buffers功能

CANFD模塊通過AFL（Acceptance Filter List，接收過濾器列表）將不同通道接收的幀路由到配置的Normal RX Message Buffers（常規(guī)接收消息緩沖區(qū)）。

緩沖區(qū)數(shù)量：

可配置范圍：0x00（無緩沖區(qū)）至最大值=16×CAN通道數(shù)。

示例：2個CAN通道時，最大緩沖區(qū)數(shù)為32（0x20）。

配置寄存器：RX Message Buffer Number Register。

2關(guān)鍵配置限制

AFL條目與緩沖區(qū)的匹配：

AFL條目數(shù)量不可超過RX Message Buffer Number Register中配置的緩沖區(qū)數(shù)量。

風(fēng)險提示：CANFD模塊無內(nèi)部檢查機制，錯誤配置可能導(dǎo)致緩沖區(qū)溢出或消息丟失，需用戶自行確保正確性。

3數(shù)據(jù)字段大小與溢出處理

數(shù)據(jù)字段配置：

通過CFDRMNB.RMPLS[2:0]位配置，默認8字節(jié)，最大支持64字節(jié)。

溢出處理策略：

若接收幀超過配置大小，行為由CFDGCFG.CMPOC位決定：

拒絕消息（Message Rejecting）或截斷數(shù)據(jù)（Data Payload Cut）。

配置注意事項

緩沖區(qū)數(shù)量：需根據(jù)實際通道數(shù)計算最大值（如3個通道時，最大緩沖區(qū)為48）。

AFL條目：必須與緩沖區(qū)數(shù)量嚴格匹配，避免超限。

數(shù)據(jù)截斷風(fēng)險：若系統(tǒng)要求完整數(shù)據(jù)幀，需將數(shù)據(jù)字段大小設(shè)為64字節(jié)（最大值）并啟用拒絕消息模式。

潛在問題

若AFL條目配置超過緩沖區(qū)數(shù)量，可能導(dǎo)致未定義行為（如覆蓋其他緩沖區(qū)數(shù)據(jù)）。

增加緩沖區(qū)數(shù)量會占用更多內(nèi)存，需根據(jù)系統(tǒng)實時性需求平衡配置。