嵌入式系统/ARM技术中的CAN总线扩充器MCP25050

CAN总线扩充器MCP25050 [日期：2004-12-8] 来源：国外电子元器件  作者：曹 燕 王占操 吴学伍 [字体：大 中 小] 　 摘要：介绍了MicroChip公司生产的CAN总线I/O扩充器MCP25050的主要特点、内部结构、引脚定义及工作原理，给出了用MCP25050扩充CAN节点的典型应用电路原理图。     关键词：CAN总线 扩充器 MCP25050 １　概述 ＭｉｃｒｏＣｈｉｐ公司生产的ＣＡＮ(Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔ-ｗｏｒｋ)总线Ｉ／Ｏ扩充器ＭＣＰ２５０５０，可用于在ＣＡＮ总线系统中扩充ＣＡＮ总线节点，它可以独立构成一个Ｃ CAN（Controller Area Network）总线是一种广泛应用在汽车电子、工业自动化和嵌入式系统中的通信协议，因其高可靠性、抗干扰能力和实时性而备受青睐。MicroChip公司的MCP25050是一款专为CAN总线系统设计的I/O扩充器，它允许系统在不增加额外微控制器的情况下扩展CAN节点，简化了硬件设计。 MCP25050的主要特点包括： 1. 使用14脚小型封装，适合空间有限的嵌入式应用。 2. 工作电压范围宽，可在2.7到5.5V之间稳定运行。 3. 支持CAN 2.0B标准，最高位速率可达1Mbps。 4. 内置可编程屏蔽器、接收过滤器，可以筛选和过滤接收到的数据。 5. 包含4路10位A/D转换器，用于模拟信号的数字化处理。 6. 提供2路PWM输出，可用于电机控制或其他数字信号输出。 7. 配备3个自动传送数据缓冲区和2个接收数据缓冲区，确保数据传输的高效和可靠。 8. 具有低功耗模式，适用于电池供电或节能应用。 9. 可通过CAN总线在线修改配置，灵活性高。 10. 支持1-Wire CAN工作模式，便于构建更简洁的网络拓扑。 MCP25050的内部结构主要包括： 1. 用户存储区：存储控制寄存器，用于设定设备的工作模式，可以通过CAN总线访问。 2. 时钟发生器：为设备和其他组件提供定时脉冲。 3. 控制逻辑：协调各个模块之间的数据传输和接收，以及初始化操作。 4. CAN协议模块：执行CAN协议，封装和解封装数据包，包含错误管理逻辑。 5. A/D转换和PWM模块：处理模拟输入和生成数字输出信号。 6. GPIO模块：管理8个I/O引脚，可以根据需求配置成不同功能。 工作原理上，MCP25050在上电后首先进行复位操作，然后自初始化，读取用户存储区的数据，初始化完成后进入正常工作模式。在接收数据时，通过屏蔽器、过滤器和接收缓冲区判断并接收符合设定条件的数据。同时，MCP25050会在CAN总线上发送一个“在线”信号，通知网络其存在。 MCP25050的应用电路通常涉及连接到CAN总线的RXCAN和TXCAN引脚，以及可能的电源、接地和控制引脚。通过编程配置，MCP25050可以实现对GPIO口的多种功能，如模拟输入、PWM输出等，以满足不同应用场景的需求。 MCP25050是嵌入式系统中用于扩展CAN总线节点的理想选择，尤其适用于简化系统设计和提升能效。其丰富的功能和灵活性使得它在汽车电子、工业自动化、智能家居等多个领域有广泛的应用。