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特性 • 完全支持CAN V2.0B 技术规范,通讯速率为 1 Mb/s: - 0-8 字节长的数据字段 - 标准和扩展数据帧及远程帧 • 接收缓冲器、验收屏蔽寄存器和验收滤波寄存器: - 两个接收缓冲器,可优先存储报文 - 六个29 位验收滤波寄存器 - 二个29 位验收屏蔽寄存器 • 对头两个数据字节进行滤波(针对标准数据帧) • 三个发送缓冲器,具有优先级设定及发送中止功能 • 高速SPI 接口(10 MHz): - 支持0,0 和1,1 的SPI 模式 • 单触发模式确保报文发送只尝试一次 • 带有可编程预分频器的时钟输出引脚: - 可用作其他器件的时钟源 • 可用起始帧信号(Start-of-Frame, SOF),用于 监控SOF 信号: - 可用于时隙协议和/或总线诊断以检测早期总 线性能退化 • 带有可选使能设定的中断输出引脚 • “缓冲器满”输出引脚可配置为: - 各接收缓冲器的中断引脚 - 通用数字输出引脚 • “请求发送(Request-to-Send, RTS)”输入引 脚可各自配置为: - 各发送缓冲器的控制引脚,用于请求立即发送 报文 - 通用数字输入引脚 • 低功耗的CMOS 技术: - 工作电压范围2.7V 至5.5V - 5mA典型工作电流 - 1μA典型待机电流(休眠模式) • 工作温度范围: - 工业级(I):-40°C 至+85°C - 扩展级(E):-40°C 至+125°C
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2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21801D_CN 第 1 页
MCP2515
特性
• 完全支持 CAN V2.0B 技术规范,通讯速率为
1Mb/s:
-0-8 字节长的数据字段
- 标准和扩展数据帧及远程帧
• 接收缓冲器、验收屏蔽寄存器和验收滤波寄存器:
- 两个接收缓冲器,可优先存储报文
- 六个 29 位验收滤波寄存器
- 二个 29 位验收屏蔽寄存器
• 对头两个数据字节进行滤波 (针对标准数据帧)
• 三个发送缓冲器,具有优先级设定及发送中止功能
• 高速 SPI 接口 (10 MHz):
- 支持 0,0 和 1,1 的 SPI 模式
• 单触发模式确保报文发送只尝试一次
• 带有可编程预分频器的时钟输出引脚:
- 可用作其他器件的时钟源
• 可用起始帧信号 (Start-of-Frame, SOF),用于
监控 SOF 信号:
- 可用于时隙协议和/或总线诊断以检测早期总
线性能退化
• 带有可选使能设定的中断输出引脚
• “缓冲器满”输出引脚可配置为:
- 各接收缓冲器的中断引脚
- 通用数字输出引脚
• “请求发送 (Request-to-Send, RTS)”输入引
脚可各自配置为:
- 各发送缓冲器的控制引脚,用于请求立即发送
报文
- 通用数字输入引脚
• 低功耗的 CMOS 技术:
- 工作电压范围 2.7V 至 5.5V
-5mA典型工作电流
-1µA典型待机电流 (休眠模式)
• 工作温度范围:
- 工业级 (I):-40°C 至 +85°C
- 扩展级 (E): -40°C 至 +125°C
说明
Microchip 的 MCP2515 是一款独立控制器局域网络
(Controller Area Network, CAN)协议控制器,完全
支持 CAN V2.0B 技术规范。该器件能发送和接收标准
和扩展数据帧以及远程帧。 MCP2515 自带的两个验收
屏蔽寄存器和六个验收滤波寄存器可以过滤掉不想要的
报文,因此减少了主单片机(MCU)的开销。MCP2515
与 MCU 的连接是通过业界标准串行外设接口(Searial
Peripheral Interface, SPI)来实现的。
封装类型
TXCAN
RXCAN
V
DD
RESET
CS
SO
MCP2515
1
2
3
4
18
17
16
15
SI
SCK
INT
RX0BF
14
13
12
11
RX1BF
10
OSC2
OSC1
CLKOUT/SOF
TX2RTS
5
6
7
8
Vss
9
TX0RTS
TX1RTS
MCP2515
TXCAN
RXCAN
TX0RTS
OSC1
CLKOUT/SOF
OSC2
CS
VDD
RESET
SO
SCK
INT
SI
RX0BF
RX1BF
VSS
TX1RTS
TX2RTS
NC
NC
13
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
20
19
18
17
16
15
14
11
10
18 引脚 PDIP/SOIC
20 引脚 TSSOP
带有 SPI 接口的独立 CAN 控制器
MCP2515
DS21801D_CN 第 2 页 初稿 2005 Microchip Technology Inc.
注:
2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21801D_CN 第 3 页
MCP2515
1.0 器件概述
MCP2515 是一款独立 CAN 控制器,可简化需要与 CAN
总线连接的应用。图 1-1 简要显示了 MCP2515 的结构
框图。该器件主要由三个部分组成:
1. CAN 模块,包括 CAN 协议引擎、验收滤波寄存
器、验收屏蔽寄存器、发送和接收缓冲器。
2. 用于配置该器件及其运行的控制逻辑和寄存器。
3. SPI 协议模块。
图 1-2 显示了该器件的典型系统应用。
1.1 CAN 模块
CAN 模块的功能是处理所有 CAN 总线上的报文接收和
发送。报文发送时,首先将报文装载到正确的报文缓冲
器和控制寄存器中。通过 SPI 接口设置控制寄存器中的
相应位或使用发送使能引脚均可启动发送操作。通过读
取相应的寄存器可以检查通讯状态和错误。会对在 CAN
总线上检测到的任何报文进行错误检查,然后与用户定
义的滤波器进行匹配,以确定是否将报文移到两个接收
缓冲器中的一个。
1.2 控制逻辑
通过与其他模块连接,控制逻辑模块控制 MCP2515 的
设置和运行,以便传输信息与控制。
所提供的中断引脚提高了系统的灵活性。器件上有一个
多用途中断引脚及各接收缓冲器的专用中断引脚,用于
指示有效报文是否被接收并载入接收缓冲器。可选择使
用专用中断引脚。通用中断引脚和状态寄存器 (通过
SPI 接口访问)也可用来确定何时接收了有效报文。
器件还有三个引脚,用来启动将装载在三个发送缓冲器
之一中的报文立即发送出去。是否使用这些引脚由用户
决定;若不使用,也可利用控制寄存器(通过 SPI 接口
访问)来启动报文发送。
1.3 SPI 协议模块
MCU通过SPI接口与该器件连接。使用标准的SPI读/写
指令以及专门的 SPI 命令来读 / 写所有的寄存器。
图 1-1: 结构框图
SPI
接口
逻辑
SPI
总线
INT
CS
SCK
SI
SO
CAN
协议
引擎
RXCAN
TXCAN
控制逻辑
RX0BF
RX1BF
TX0RTS
TX1RTS
TX2RTS
发送和接收缓冲器
验收屏蔽寄存器和
CAN 模块
RESET
时序
发生器
OSC1
OSC2
CLKOUT
控制
和
中断
寄存器
验收滤波器
MCP2515
DS21801D_CN 第 4 页 初稿 2005 Microchip Technology Inc.
图 1-2: 典型系统实现方法图
表 1-1: 引脚说明
名称
PDIP/SOIC
引脚号
TSSOP
引脚号
I/O/P
类型
说明 备选引脚功能
TXCAN 1 1 O 连接到 CAN 总线的发送输出引脚 —
RXCAN 2 2 I 连接到 CAN 总线的接收输入引脚 —
CLKOUT 3 3 O 带可编程预分频器的时钟输出引脚 起始帧信号
TX0RTS
44I发送缓冲器 TXB0 请求发送引脚或通用
数字输入引脚。 V
DD
上连 100kΩ 内部
上拉电阻
通用数字输入引脚。
VDD 上连 100 kΩ 内部上拉电阻
TX1RTS
55I发送缓冲器 TXB1 请求发送引脚或通用
数字输入引脚。 V
DD
上连 100kΩ 内部
上拉电阻
通用数字输入引脚。
VDD 上连 100 kΩ 内部上拉电阻
TX2RTS
67I发送缓冲器 TXB2 请求发送引脚或或通
用数字输入引脚。 V
DD
上连 100kΩ 内
部上拉电阻
通用数字输入引脚。
VDD 上连 100 kΩ 内部上拉电阻
OSC2 7 8 O 振荡器输出 —
OSC1 8 9 I 振荡器输入 外部时钟输入引脚
V
SS 910P逻辑和 I/O 引脚的参考地 —
RX1BF 10 11 O 接收缓冲器 RXB1 中断引脚或通用数字
输出引脚
通用数字输出引脚
RX0BF
11 12 O 接收缓冲器 RXB0 中断引脚或通用数字
输出引脚
通用数字输出引脚
INT
12 13 O 中断输出引脚 —
SCK 13 14 I SPI 接口的时钟输入引脚 —
SI 14 16 I SPI 接口的数据输入引脚 —
SO 15 17 O SPI 接口的数据输出引脚 —
CS 16 18 I SPI 接口的片选输入引脚 —
RESET
17 19 I 低电平有效的器件复位输入引脚 —
VDD 18 20 P 逻辑和 I/O 引脚的正电源 —
NC — 6,15 — 无内部连接
注: 类型标识:I = 输入; O = 输出; P = 电源
节点
控制器
MCP2515
XCVR
SPI
TX
RX
CANH
CANL
节点
控制器
MCP2515
XCVR
SPI
TX
RX
节点
控制器
MCP2515
XCVR
SPI
TX
RX
2005 Microchip Technology Inc. 初稿 DS21801D_CN 第 5 页
MCP2515
1.4 发送 / 接收缓冲器/验收屏蔽寄存器
/验收滤波寄存器
MCP2515 有三个发送缓冲器和两个接收缓冲器,两个
验收屏蔽寄存器(分别对应不同的接收缓冲器)以及六
个验收滤波寄存器。图 1-3 的框图显示了这些缓冲器及
它们与 CAN 协议引擎的连接方法。
图 1-3: CAN 缓冲器和协议引擎框图
验收滤波寄存器
RXF2
R
X
B
1
标识符
数据字段 数据字段
标识符
验收屏蔽寄存器
RXM1
验收滤波寄存器
RXF3
验收滤波寄存器
RXF4
验收滤波寄存器
RXF5
M
A
B
验收滤波寄存器
RXF0
验收滤波寄存器
RXF1
R
X
B
0
TXREQ
TXB2
ABTF
MLOA
TXERR
MESSAGE
报文
队列
控制
发送字节序列发生器
TXREQ
TXB0
ABTF
MLOA
TXERR
MESSAGE
CRC<14:0>
比较器
接收 <7:0> 发送 <7:0>
接收
错误
发送
错误
协议
REC
TEC
ErrPas
BusOff
有限
状态
机
计数器
计数器
移位 <14:0>
{ 发送 <5:0>,接 收 <8:0>}
发送
逻辑
位
时序
逻辑
TX RX
配置
寄存器
时钟
发生器
协议
引擎
缓冲器
TXREQ
TXB1
ABTF
MLOA
TXERR
MESSAGE
验收屏蔽寄存器
RXM0
接
受
接
受
SOF
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