單片機(jī)和MCP2510的CAN總線通信模塊設(shè)計(jì)

CAN（Controller Area Network）總線，即控制器局域網(wǎng)。由于具有高性能、高可靠性以及獨(dú)特的設(shè)計(jì)，CAN總線越來越受到人們的重視。德國的Bosch公司最初為汽車監(jiān)控和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)了CAN總線，現(xiàn)在，其應(yīng)用已面向過程工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、紡織工業(yè)、農(nóng)用機(jī)械、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械及傳感器等領(lǐng)域發(fā)展。CAN總線已經(jīng)形成國際標(biāo)準(zhǔn)，并已經(jīng)公認(rèn)為是最有前途的現(xiàn)場總線之一。CAN總線規(guī)范已經(jīng)被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制訂為國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11898,并得到眾多半導(dǎo)體器件廠商的支持，推出各種集成有CAN協(xié)議的產(chǎn)品。CAN總線系統(tǒng)智能節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)上報(bào)文的接收和發(fā)送站，一般由單片機(jī)和CAN控制器或二者合二為一組成。

MCP2510是Microchip公司生產(chǎn)的一種獨(dú)立的可編程CAN控制器芯片。本文將介紹新型的獨(dú)立CAN通信控制器MCP2510,并給出其在CAN總線系統(tǒng)智能節(jié)點(diǎn)中的應(yīng)用實(shí)例。

1 MCP2510芯片介紹

MCP2510是一種帶有SPI接口的CAN控制器，DIP封裝如圖1所示。它支持CAN技術(shù)規(guī)范V2.0A/B，能夠發(fā)送或接收標(biāo)準(zhǔn)的和擴(kuò)展的信息幀，同時(shí)具有接收濾波和信息管理的功能。MCP2510通過SI接口與MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)5 Mbps，MCU可通過MCP2510與CAN總線上的其他MCU單元通信。MCP2510內(nèi)含3個(gè)發(fā)送緩沖器和2個(gè)接收緩沖器，同時(shí)還具有靈活的中斷管理能力，這些特點(diǎn)使得MCU對CAN總線的操作變得非常簡便。

圖1 MCP2510 DIP封裝

1.1 MCP2510的主要特點(diǎn)

◇ 支持CANV2.0A/B；

◇ 具有SPI接口，支持SPI模式0，0和1，1；

◇ 內(nèi)含3個(gè)發(fā)送緩沖器和2個(gè)接收緩沖器，可對其優(yōu)先權(quán)進(jìn)行編程；

◇ 具有6個(gè)接收過濾器，2個(gè)接收過濾器屏蔽；

◇ 具有靈活的中斷管理能力；

◇ 采用低功耗CMOS工藝技術(shù)，其工作電壓范圍為3.0～5.5 V，有效電流為5 mA，維持電流為10 μA；

◇ 工作溫度范圍為-40～+125 ℃。