CAN芯片选型.doc
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1、现在市场上的两款主流独立CAN协议控制芯片对比MCP2510SJA1000完全支持CAN总线V2.0A和V2.0B技术规范,通信速率为1 Mb/s:- 0 - 8 字节报文长度- 标准和扩展数据帧- 可编程位传输速率可达1 Mb/s- 支持远程帧- 两个接收缓冲器, 可优先储存报文- 六个完全验收滤波器- 两个完全验收屏蔽滤波器- 三个发送缓冲器,具有优先级设定以及发送中止功能- 用于自检的环回模式 硬件特性:- 高速SPI 接口(4.5V 工业级温度范围时可达5 MHz )- 支持 0,0 和1,1 SPI 模式- 带有可编程预分频器的时钟输出引脚- 带有可选择使能设定的中断输出引脚- 缓冲
2、器满 输出引脚可配置为各接收缓冲器的中断引脚或通用数字输出引脚- 请求发送 输入引脚可配置为发送缓冲器的控制引脚, 用以请求立即发送报文, 或配置为通用数字输出引脚- 低功耗休眠工作模式 低功耗的CMOS 技术:- 工作电压范围3.0V 到 5.5V- 5mA 典型工作电流- 5.5V时典型待机电流为10 A 18引脚 PDIP/SOIC 和20 引脚 TSSOP 封装 允许的工作温度范围:- 工业级 (I): -40C 到+85C- 扩展级 (E): -40C 到+125C说明Microchip Technology Inc.( 美国微芯科技有限公司) 生产的MCP2510 是一款控制器局域
3、网络(CAN) 协议控制器, 完全支持CAN 总线V2.0A/B 技术规范。该器件支持CAN1.2、CAN2.0A、主动和被动CAN2.0B 等版本的协议,能够发送和接收标准和扩展报文。它还同时具备验收过滤以及报文管理功能。该器件包含三个发送缓冲器和两个接收缓冲器,减少了单片机(MCU) 的管理负担。MCU 的通讯是通过行业标准串行外设接口(SPI)来实现的,其数据传输速率高达 5 Mb/s。特性- 和PCA82C200 独立CAN 控制器引脚兼容- 和PCA82C200 独立CAN 控制器电气兼容- PCA82C200 模式即默认的BasicCAN 模式- 扩展的接收缓冲器64 字节先进先出
4、FIFO- 和CAN2.0B 协议兼容PCA82C200 兼容模式中的无源扩展帧- 同时支持11 位和29 位识别码- 位速率可达1Mbits/s-PeliCAN 模式扩展功能-可读/写访问的错误计数器-可编程的错误报警限制-最近一次错误代码寄存器-对每一个CAN 总线错误的中断-具体控制位控制的仲裁丢失中断-单次发送无重发-只听模式无确认无活动的出错标志-支持热插拔软件位速率检测-验收滤波器扩展4 字节代码4 字节屏蔽-自身信息接收自接收请求-24MHz 时钟频率- 对不同微处理器的接口- 可编程的CAN 输出驱动器配置- 增强的温度适应-40-+125-电压 4.5-5.5V从以上两者的性
5、能上看,MCP510的各种性能都要优于SJA1000,如:MCP510正常工作电压为3.5-5.5,而SJA1000的工作电压为4.5-5.5,MCP510的抗干扰性比SJA1000强MCP510- 两个接收缓冲器, 可优先储存报文- 六个完全验收滤波器- 两个完全验收屏蔽滤波器- 三个发送缓冲器,具有优先级设定以及发送中SJA1000一个发送缓冲器,一个接收缓冲器和一个接收4位验收滤波Mcp510采用的是SPI接口,而SJA1000采用的是8位并行数据传输(数据线和地址线分时复用)。采用SPI串行传输比采用并行传输要节省8-11根线,也就是节省8-11个IO口所以综上考虑选用MCP510PC
6、A82C250TJA1050MCP2551采用先进SOI技术独特的防失效功能收发器可连接110个节点在未上电时以无源型态表现产品线可满足各种应用与网络配置完备的防失效功能则有助于安全运作支持安全及高频数据传输,速率达到1Mbps卓越的电磁发射(EME)与电磁干扰 (EMI) 效能低反向电流以确保未加上电源的节点不会干扰网络工作频率0-1M工作电压:VCC 4.55.5V; VCANH -8-18V VCANL -8-18V工作温度:-40+150; 与“ISO 11898”标准完全兼容 速度高(最高可达1M 波特) 低电磁辐射(EME) 具带有宽输入范围的差动接收器,可抗电磁干扰(EMI) 没
7、有上电的节点不会对总线造成干扰 发送数据(TXD)控制超时功能 发送禁能时的静音模式 在暂态时自动对总线引脚进行保护 输入级与3.3V 装置兼容 热保护 对电源和地的防短路功能 可以连接至少110 个节点工作频率60K-1M工作电压:VCC 4.755.25V; VCANH -27-40V VCANL -27-40V工作温度:-40+150; Supports 1 Mb/s operation Implements ISO-11898 standard physical layerrequirements Suitable for 12V and 24V systems Externally-
8、controlled slope for reduced RFIemissions Detection of ground fault (permanent dominant)on TXD input Power-on reset and voltage brown-out protection An unpowered node or brown-out event will notdisturb the CAN bus Low current standby operation Protection against damage due to short-circuitconditions
9、 (positive or negative battery voltage) Protection against high-voltage transients Automatic thermal shutdown protection Up to 112 nodes can be connected High noise immunity due to differential busimplementation Temperature ranges:- Industrial (I): -40C to +85C- Extended (E): -40C to +125CTJA1040 比C
10、250/251 有几个优胜的地方 如果不上电在总线上完全无源如果VCC 关闭总线上看不到 在待机模式时电流消耗非常低最大15A 改良的电磁辐射EME 性能 改良的电磁抗干扰EMI 性能 SPLIT 引脚代替Vref 引脚对总线的DC 稳压很有效PCA82C250 是一款比较早的产品,TJA1050是前者的替代品,在性能上优于前者,尤其是在防电磁干扰方面。目前世界上使用最广泛的CAN收发器当属NXP
11、(原飞利浦半导体)的各种收发器了。过去的一些PCA82C250/251就不说了,在很多场合都已经有很广泛的应用。通过工艺改造和技术创新,前些年,飞利浦推出了TJA1050和TJA1040两款升级的CAN收发器。也在各种场合得到了很广泛的使用。 MCP2551是微星公司生产的一款CAN收发器,在市面上也有一定的使用,但广泛程度远远低于TJA1050。这两款芯片都是新的收发器,但为什么会发生一边倒的局面呢。下面从一些重要的方面进行比较(TJA1040性能远高于MCP2551,故不做对比):1.最低波特率:新的CAN收发器为了防止MCU的TXD管脚长时间处于低电平,从而影响总线。所以都做了最大位限制
12、,即最小波特率限制,稳定运行情况下,TJA1050通常支持是60K以上波特率(最低支持20K),而MCP2551是16K以上波特率(最低支持5K)。可以说TJA1050在总线错误时能更快地切断错误信号,保证正常通讯,这在汽车电子通讯中十分重要。(汽车中波特率一般是100K、125K、250K)2.兼容性,TJA1050可以兼容过去的PCA82C250收发器,而MCP2551在PCA82C250系统中是不能工作的(我曾测试过,当8个左右节点时,混用MCP2551和PCA82C250,是不能通讯的)。不过,TJA1050却是可以兼容MCP2551系统。故使用TJA1050的兼容性很好。3.EMC性
13、能:TJA1050采用自动斜率控制,即使输出的电平拥有极低的电磁辐射,而MCP2551却是和以前PCA82C251一样,需要用户通过波特率,来调节斜率,以使EMI通过。从使用上TJA1050比较方便。4.输出对称性:TJA1050由于拥有极好的输出对称性,所以即使在不加共模线圈的情况下,抗共模干扰能力也很强。我的一个客户曾经测试过,果然TJA1050在群脉冲测试中性能比MCP2551高出5%。综合以上比较选择TJA1050can-saj1000设计总结(转)发布:2009-11-02 21:43 | 作者:liu513201 | 来源:本站 | 查看:191次 | 字号: 小 中 大can-s
14、aj1000设计总结(转) 发表于:2008-11-07 06:04:57 点击: 251 我在学习CAN应用设计中的一点心得体会,也算是走了一些弯路,现在把它写出来和大家共同交流。不知道各位注意到没有,大多数情况下,SJA1000是与8250+51系列单片机的方式来做CAN的控制应用。如果是1M/s的通讯速度的话,实际上的流量只有大概500多K的样子,此点希望大家在以后的应用设计中需要考虑周到。上诉问题产生的原因是SJA1000的发送缓冲区只有1个,应用程序在判断发送完一幀数据后,需要计算下一幀需要装载的数据长度,然后根据长度再装载相应的数据到缓冲区,这个过程要消耗掉了一定的时间(特别是标准
15、51内核的单片机),因此CAN总线上的数据流实际上是发送一幀就有一个比较长的空闲区(单片机装载数据的时间),这样一来就浪费了总线资源。微芯的MCP2510有3个发送缓冲区,在5V的电源下以5Mb/s的SPI端口读写数据,可以较好的解决这个问题,但是多数的51单片机都无SPI,这样也给单片机的选择上带来了一定的麻烦。具体选择怎样的方案,只能看各自的应用情况来定了!sja1000调试经验 去年年底的时候,一个公司给我打电话,问我最近有没有空,说要请我帮忙做一个基于CAN总线通讯的东西,我去看了看,是一个数据采集系统,下面是一系列数据采集的智能板卡,上位机是基于WINBOND的一块486的工业嵌入式
16、控制板,操作系统使用的是WINCE。智能板卡通过工业底板和数据线两种方式和上位机通讯,通信协议选择的是CAN,其中底板上的通信选用高速波特率(1Mbps),数据线选用低速(100kbps)。去公司的时候,公司给了我一个参考的东西,采用SST单片机+SJA1000的方案构成的智能板卡,同时告诉我可以自己设计方案。考虑到SST的东西没有用过,P8X591是PLCC封装的,烧写起来不方便,于是我设计了如下的方案:1、智能板卡上的通讯采用AT89S51+两块SJA1000的方式进行;2、上位机通过PC104总线和一块CAN控制板卡连接,CAN控制板卡上同样采用AT89S51+两块SJA1000的方案。
17、AT89S51和上位机通过PC104总线共享内存(使用IDT的双口RAM);3、采用西门子的组态软件进行WINCE下的板卡驱动开发;由于以前没有做过CAN的东西,于是决定了先调试CAN通信,然后设计板卡的方案。方案确定之后,首先是上上下载了全部的SJA1000和PCA82C250的资料。然后始设计电路板。采用了SJA1000应用指南中推荐的方案,采用SJA1000的时钟输出为AT89S51的时钟,没有采用光电隔离芯片,把TX1接地,TX0和RX0分别连接到PCA82C250的TXD和RXD引脚上,RX1连接到PCA82C250的VR上;加上了5欧姆的限流电阻和120欧姆的匹配电阻(用110欧姆
18、替代),另外加上了一个调试用的串口。没有注意而且要命的是把SJA1000的复位引脚和单片机的复位引脚连接到了一起。第一次的板子用的加急,用了三天,结果那次的板子做的极差连铜皮都翻起来了;我马上让那个电路板厂重新做了三块。在做板的过程中我发现了复位引脚的错误,SJA1000的文档上提供的是一个复位电路,但是没有给出电路的详细组成,于是我就误以为和单片机的复位电路是一样的了。在设计这块电路板的时候,最担心的事情就是SJA1000的输出时钟能不能够驱动AT89S51,如果不能够驱动,那么一切就OVER了,可惜的是我的担心成为了现实,板子焊好之后系统不工作,在SJA1000的时钟输入引脚上有信号输入,
19、而且输出时钟也正常,但是单片机就是不工作。于是我先把SJA1000的复位引脚连线割断,连接到了AT89S51的IO引脚上,再把S51的XTAL的两个引脚连接到SJA晶体的上,可惜系统还是不工作,这次电路板设计失败了。在总结了第一次失败的经验后,参看了21IC上的一个设计,决定把AT89S51和SJA的晶体分开。并且用单片机的一个IO引脚来控制对SJA的复位。第二次的电路板比较成功,焊接好了之后首先测试单片机的串口和LED指示灯,一切OK。然后就开始测试SJA。ZLG提供了一个BASIC模式下的参考例程,我看了一下,然后又找了本现场总线CAN的原理和测试把SJA的寄存器详细看了看(由于开始的时候
20、比较忙,所以直到这个时候才算是仔细看了看SJA的内部,至于CAN的基础协议我是根本没有看,这给我后面带来了极大的麻烦)。然后就参考ZLG的程序开始写SJA的测试程序,那个程序写的很大,也很全,因为我想快点把东西给做出来,于是弄了一个1000多行的程序,以前我的调试程序一般都很小的。写好程序之后就开始测试,首先测试的是测试寄存器,然后一步步测试下去,在BASIC模式下所有的寄存器都正常,但是在发送的时候是总是不正常,启动发送之后就一直在发送,状态寄存器的标志位一直处在发送的状态下,然后就是报总线错误,不知道是怎么会事情,很郁闷,上bbs看了一下。bullfrog告诉我单个CAN节点发送是成功不了
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