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High speed CAN transceiver
PHILIPS
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低的場(chǎng)合也可以考慮采用pc機(jī)。can總線控制器是以在一塊可編程芯片上的邏輯電路的組合來(lái)提供與微處理器的物理線路的接口。通過(guò)對(duì)他的編程，cpu可以設(shè)置他的工作方式，控制他的工作狀態(tài)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，把網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層建立在他的基礎(chǔ)之上。can控制器目前主要有兩大類：一類是獨(dú)立控制器，如philips公司的pca82c200，sja1000，intel公司的82526，82527等；另外一類是內(nèi)部帶有can控制器的微處理器，如p8xc591等。我們采用的是philips公司的sja1000控制器以及tja1050總線驅(qū)動(dòng)器。 2.1 sja1000特性及內(nèi)部結(jié)構(gòu) sja1000是一種獨(dú)立控制器，是philips公司的pca82c200的替代產(chǎn)品。他增加了一種新的工作模式(pelican)，這種模式支持具有很多新特點(diǎn)的can 2.0b協(xié)議。sja1000主要具有如下特點(diǎn)： (1)與pca82c200獨(dú)立can控制引腳和電氣兼容； (2)仍然具有pca82c200模式(即默認(rèn)的basiccan模式)； (3)擴(kuò)展的接收緩沖器(64 b fifo)； (4)同時(shí)支持11位和
s。 人機(jī)接口利用lpc2119豐富的gpio接口采用led顯示輸出和鍵盤(pán)輸入，如圖2所示。本設(shè)計(jì)采用4個(gè)led分別表示節(jié)點(diǎn)電源、數(shù)據(jù)通信狀態(tài)、聯(lián)機(jī)指示和錯(cuò)誤指示。鍵盤(pán)設(shè)計(jì)了6個(gè)按鍵用來(lái)設(shè)置節(jié)點(diǎn)的報(bào)文濾波、節(jié)點(diǎn)的波特率及節(jié)點(diǎn)復(fù)位等功能。 3.3 can總線接口 根據(jù)圖2所示，can接口部分包括lpc2119（內(nèi)置can控制器）、光電耦合器和總線收發(fā)器。can總線遵循iso的標(biāo)準(zhǔn)模型，分為數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。在工程上通常由can控制器和收發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。收發(fā)器選擇philips公司的tja1050高速收發(fā)器，它符合iso11898標(biāo)準(zhǔn)。can控制器主要完成can的通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)報(bào)文的裝配和拆分、接收信息的過(guò)濾和校驗(yàn)等。收發(fā)器tja1050則是實(shí)現(xiàn)can控制器和通訊線路的物理連接，提高can總線的驅(qū)動(dòng)能力和可靠性。 為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的抗干擾能力，lpc2119引腳tx1、rx1與收發(fā)器tja1050并不是直接相連的，而是通過(guò)高速光耦6n137后與tja1050相連。電路中可采用隔離型dc/dc模塊向收發(fā)器電路供電。dc/dc模塊采用金升陽(yáng)的b0505s-1w定電壓輸入隔離非穩(wěn)壓?jiǎn)屋?/p>
和 64k字節(jié)的 flash，滿足大多數(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)對(duì)存儲(chǔ)空間的需要，無(wú)需外接存儲(chǔ)器，因而了簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 3.配置多種端口，如 spi、smbus和 uart。 4.c8051f040內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn) can控制器，只要外接 can通信接口芯片就可以進(jìn)行通信，方便實(shí)現(xiàn) can總線通信，提高通信的可靠性。 由于 c8051f040集成的是 can控制器，要使實(shí)現(xiàn) can總線通信，還需要外接 can總線收發(fā)器，常用的 can總線收發(fā)器有 philips公司的 pca82c250收發(fā)器、高速 tja1050收發(fā)器等。本設(shè)計(jì)采用了 tja1050高速 can收發(fā)器，tja1050具有電磁輻射低、防短路、不上電時(shí)對(duì)總線無(wú)影響等特點(diǎn)。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的抗干擾能力，c8051f040的 can控制器引腳cantx、canrx和收發(fā)器 tja1050之間并不直接相連，而是通過(guò)由高速光耦 6n137構(gòu)成的隔離電路后再與 tja1050相連，這樣就可以很好的實(shí)現(xiàn)了 can總線上各節(jié)點(diǎn)的電氣隔離。增加隔離電路雖然增加了節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜性，但它卻提高了節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性和安全性。此外，為避免信號(hào)反射，導(dǎo)致通信的可靠性與抗干擾
過(guò)rs-232總線連入can網(wǎng)絡(luò)的pc，可用windows自帶的超級(jí)終端或者我們用vc編寫(xiě)的串口操作程序來(lái)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，及一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信，實(shí)現(xiàn)can協(xié)議里的數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程請(qǐng)求幀的傳送所謂遠(yuǎn)程請(qǐng)求幀就是接收端通過(guò)發(fā)送遠(yuǎn)程幀啟動(dòng)其資源節(jié)點(diǎn)傳送它們各自的數(shù)據(jù)，板卡還可實(shí)現(xiàn)10位精度的a/d轉(zhuǎn)換并將得到的數(shù)據(jù)通過(guò)can總線上傳給上位機(jī)can總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 1系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 板卡電路主要由四部分組成：pic16f877a單片機(jī)、獨(dú)立can通信控制器sja1000t、can總線驅(qū)動(dòng)器tja1050和rs-232總線驅(qū)動(dòng)器max232。主要實(shí)現(xiàn)基于can總線的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)通過(guò)rs-232把pc作為終端接人can總線以及采集模擬信號(hào)并通過(guò)can總線上傳給上位機(jī)。sja1000t是集成的獨(dú)立can控制器(與philips早期的can控制器pca82c200完全兼容)，它負(fù)責(zé)完成can總線通信協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能。對(duì)于微處理器來(lái)說(shuō)，它相當(dāng)于一個(gè)存儲(chǔ)器i/o 映象設(shè)備。由于can控制器和微控制器內(nèi)部都有自己的時(shí)鐘產(chǎn)生電路，為了讓兩者之間協(xié)調(diào)，外加了10m 晶振在微控制器上作為整個(gè)系統(tǒng)的
列驅(qū)動(dòng)信號(hào)ic2(控制左半屏)和ic1(控制右半屏)組成，其顯示點(diǎn)陣是128x64，可顯示圖形或漢字。其內(nèi)部集成行、列驅(qū)動(dòng)及顯示器緩沖區(qū)ram的接口，同時(shí)硬件可設(shè)置顯示屏的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)傳輸方式、顯示窗口的長(zhǎng)寬等。msp430f449內(nèi)部自帶60 kb flash用于記錄紅外測(cè)量數(shù)據(jù)超限時(shí)刻和對(duì)應(yīng)的設(shè)置值，保存can接口相關(guān)參數(shù)。當(dāng)co濃度超出設(shè)定范圍時(shí)，由聲光報(bào)警裝置提醒井下工作人員。 2．4 can總線接口設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)can接口由獨(dú)立的can總線控制器sja1000、can數(shù)據(jù)收發(fā)器tja1050組成。sja1000是獨(dú)立can控制器，主要用于移動(dòng)目標(biāo)和一般工業(yè)環(huán)境中區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制。sja1000的ad0-ad7接msp430的p2端口，p3．4和p3．5分別控制sja1000的讀寫(xiě)操作。msp430初始化sja1000，通過(guò)控制sja1000實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)。tja1050是控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(can)協(xié)議控制器和物理總線之間的接口，是一種標(biāo)準(zhǔn)的高速can收發(fā)器。tja1050可為總線提供差動(dòng)發(fā)送功能，為can控制器sja1000提供差動(dòng)接收功能。tja1050提供can節(jié)點(diǎn)接口，實(shí)現(xiàn)can總
hilips公司設(shè)計(jì)并生產(chǎn)，具有優(yōu)秀的emi、emc性能，適合用于汽車電子和工業(yè)環(huán)境中的控制器局域網(wǎng)絡(luò)。而且，sja1000是pca82c200獨(dú)立can控制器的升級(jí)產(chǎn)品，在引腳、電氣上與pca82c200控制器完全兼容，并具有更強(qiáng)功能的pelican工作模式，完全支持具有很多新特性的can 2.0b協(xié)議。目前，已有數(shù)億個(gè)can-bus節(jié)點(diǎn)正在使用sja1000作為can控制器。 tja1040芯片是philips公司在2002年推出的新一代高速can收發(fā)器，是pca82c250/251、tja1050的升級(jí)型號(hào)，具有非常優(yōu)秀的emc性能，在不上電狀態(tài)下有理想的無(wú)源性能，提供低功耗管理，支持遠(yuǎn)程喚醒，并集成有完善的總線保護(hù)功能。tja1040可以支持40kbps～1mbps高速率范圍，在不需要can中繼器的場(chǎng)合，通訊距離可達(dá)1.2km遠(yuǎn)，通訊節(jié)點(diǎn)數(shù)目可達(dá)110個(gè)節(jié)點(diǎn)。tja1040主要應(yīng)用在汽車電子應(yīng)用，或者用于工業(yè)控制領(lǐng)域，能夠適應(yīng)任何苛刻的工作環(huán)境。 在can-bus節(jié)點(diǎn)電路中，增加保護(hù)電路是必要的。另外，收發(fā)器板應(yīng)盡可能放在接近pcb邊沿連接器的位置。邊沿連接器和收發(fā)器之間不允許有
恩智浦半導(dǎo)體今天推出了新一代的高速can總線收發(fā)器－tja1043，它在電磁兼容（emc）和靜電放電（esd）性能上有顯著提高。tja1043作為最先進(jìn)的獨(dú)立hs-can收發(fā)器解決方案可以為整個(gè)節(jié)點(diǎn)提供電源控制。tja1043是與主流汽車制造商及oem廠商合作進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的，具有故障安全、網(wǎng)絡(luò)診斷以及喚醒源識(shí)別功能。新的收發(fā)器擴(kuò)展了恩智浦當(dāng)前的產(chǎn)品陣容，它們包括被廣泛應(yīng)用的tja1040、tja1050、tja1041及不久前推出的tja1042和tja1051，這使汽車制造商在提升系統(tǒng)性能、質(zhì)量和可靠性的同時(shí)降低了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的成本。 隨著當(dāng)今汽車電子系統(tǒng)的復(fù)雜性日益增加，汽車工業(yè)面臨降低能耗的新挑戰(zhàn)?；谧钚碌钠噊em規(guī)范設(shè)計(jì)的tja1043為汽車制造商提供了控制電氣負(fù)載的解決方案。它具有極低的電磁輻射，可以降低網(wǎng)絡(luò)振鈴并且可以在無(wú)扼流線圈時(shí)工作。tja1043也可以具有很好的電磁干擾耐受能力（emi）和一流的esd防護(hù)。當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)，它具有極低的功耗類似于無(wú)源器件。這些特性的結(jié)合，可以確保車輛按照設(shè)計(jì)運(yùn)行，不受預(yù)期的電磁環(huán)境影響。 “通過(guò)開(kāi)發(fā)具有更強(qiáng)性能的新一代hs-can收發(fā)
spi從設(shè)備片選線數(shù)量有限，故采用片選譯碼方式，npcs0可作為普通的外部中斷線使用(npcs0與irq5復(fù)用引腳)。由于9200的外部中斷線資源有限，故采用中斷線共享的方式，即分別有兩個(gè)mcp2515共享同一中斷線，最后一個(gè)mcp2515獨(dú)占一條中斷線，以滿足不同通信速率下數(shù)據(jù)處理的需要。 圖2是mcp2515的外圍can總線接口框圖，圖中省略了mcp2515和9200的接口部分。由于設(shè)備需要安裝在鐵路沿線，必須具有防雷擊的能力。因此mcp2515與can總線收發(fā)器(tja1050)之間采用高速光耦進(jìn)行完全的電氣隔離，并且光耦兩端電路的電源也必須用電源隔離模塊隔離開(kāi)，這樣才能真正起到隔離的作用。在tja1050的canh和canl引腳與地之間連接2個(gè)30 pf的電容，可以過(guò)濾can總線上的高頻干擾；2個(gè)二極管可以在總線電壓發(fā)生瞬變干擾時(shí)起保護(hù)作用。光耦正常工作時(shí)輸入電流為10 ma左右，內(nèi)部發(fā)光二極管的正向電壓降為1.7 v左右，因此要特別注意輸入端串聯(lián)電阻的阻值選擇。 2 spi主機(jī)的工作方式 9200通過(guò)spi接口與5個(gè)mcp2515進(jìn)
c8051f020的ad0－ad7口用于地址/數(shù)據(jù)的輸入/輸出，將其配置為漏極開(kāi)路方式，利用4.7kω上拉電阻器拉至5v。通過(guò)設(shè)置數(shù)字交叉開(kāi)關(guān)，將c8051f020的外部中斷引腳配置到p2.7口。 can能夠使用多種物理介質(zhì)，例如雙絞線和光纖等。該設(shè)計(jì)方案采用雙絞線。信號(hào)以差分電壓傳送，2條信號(hào)線為can_h和can_l，靜態(tài)時(shí)為2.5v，此時(shí)狀態(tài)表示邏輯"1"，也叫做"隱性"。can_h比can_l高，表示邏輯"0"，稱為"顯性"，此時(shí)can_h＝3.5v，can_l＝1.5v。tja1050型can總線收發(fā)器是can協(xié)議控制器和物理總線之間的接口，can總線上二端節(jié)點(diǎn)須加60ω電阻器和47nf電容器將信號(hào)吸收，以避免信號(hào)反射。為了增強(qiáng)can總線節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力，sja1000的tx1與rx1通過(guò)6n137型高速光耦后與tja1050相連。這樣就很好地實(shí)現(xiàn)了總線上各can節(jié)點(diǎn)間的電氣隔離。其中，光耦部分電路的2個(gè)電源vcc和v_can必須完全隔離，否則采用光耦就是失去了意義。電源的完全隔離可采用小功率電源隔離模塊和通過(guò)帶多個(gè)5v隔離輸出的開(kāi)關(guān)電源模塊實(shí)現(xiàn)。 來(lái)源:柒色７
求助周工：關(guān)于lpc2119功耗。。1.上周打過(guò)客服電話，想詢問(wèn)一下lpc2119的功耗。?？头嬖V我說(shuō)核是有個(gè)功耗的圖的，別的就只好自己實(shí)測(cè)了，又給了聯(lián)結(jié)，我去主站下了一個(gè)，可是打開(kāi)沒(méi)東西，有點(diǎn)奇怪。。今天從上海出差回來(lái)，就割線測(cè)試了下，想請(qǐng)周工幫我分析下數(shù)據(jù)是否合理。。另外有什么建議請(qǐng)?zhí)岢?。。。謝謝。。。。2.我現(xiàn)在的產(chǎn)品上用的是lpc2119。掛了一個(gè)24c16，一個(gè)3243，一個(gè)tja1050及4個(gè)調(diào)試用的led，一個(gè)ad電路和一個(gè)ad轉(zhuǎn)換的專用芯片（公司自己做的）。復(fù)位用的是74hc125配的max809。3.ad電路電流是15ma，符合我的設(shè)計(jì)，算出來(lái)也差不多。4.can回路（tja1050由于是試驗(yàn)板我就沒(méi)用光耦隔離）電流是28ma，datasheet上說(shuō)的是tja1050工作電流最小25ma，正常50ma，最大75ma，所以基本上還也還行，不過(guò)我是在不斷連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài)下用萬(wàn)用表搭接測(cè)量的，是不是有什么不穩(wěn)妥的地方？我感覺(jué)這個(gè)數(shù)據(jù)比我想像中的要小，是我測(cè)試的方法有問(wèn)題還是tja1050在接收時(shí)功耗更大？5.+3.3v的回路電流是18ma，這個(gè)也和我估計(jì)的差不多。該是每個(gè)i/o口都可
tja1050是不是很容易壞??？easyarm2200的can接口板的tja1050，剛開(kāi)始還沒(méi)怎么使，tja1050的canh和canl的引腳電壓就到了接近0v，換了，沒(méi)多久，canh和canl的引腳電壓又到了接近0v，多年前的pca82c250卻很堅(jiān)挺，怎么都不壞
另：求教周工及重高手一個(gè)問(wèn)題。。usbcan是否有自動(dòng)調(diào)節(jié)波特率功能呀，是不是我的mcu通過(guò)tja1050發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)不論速率多少都自動(dòng)識(shí)別然后送到pc機(jī)上呀？我把一個(gè)運(yùn)行成功的程序中的pll功能關(guān)閉了，也就是說(shuō)我的指令周期4倍了。結(jié)果我在zlgcantest這個(gè)測(cè)試軟件中沒(méi)找到哪里修改波特率，關(guān)閉了pll我就收不到mcu通過(guò)tja1050發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)；打開(kāi)pll我就收到了。。有點(diǎn)奇怪，誰(shuí)可以幫忙解惑呀。。。。十分感激，謝謝。。。。。。。。
我不是高手，也是略知一二。can類似485的差分信號(hào)的雙線傳輸，最大傳輸距離在1mbps時(shí)大約40m，5kbps時(shí)大約10km，理論上接點(diǎn)數(shù)可達(dá)100以上，關(guān)鍵看總線負(fù)載大小（就是單位時(shí)間內(nèi)總線上的frame傳輸量）。獨(dú)立can控制器有sja1000，但現(xiàn)在有很多芯片已集成can功能，只要再加上如tja1050、pc82c250等接口芯片就可搭起總線。
請(qǐng)教zlg，lpc2294.h的寄存器的地址和手冊(cè)的地址不一致。。。像lpc2294.h中#define can1ewl (*((volatile unsigned long *) 0xe004401c)) 而芯片用戶手冊(cè)上地址為0xe004401c，到底以哪個(gè)為準(zhǔn)？ 第二個(gè)問(wèn)題：我用easyarm2200+2292 cpu pack跟2119進(jìn)行can通訊調(diào)試，兩片tja1050的canh和canl直接用導(dǎo)線聯(lián)到一起，canh和canl間要接終端電阻嗎？
聯(lián)系人：
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