基于LPC2294的CAN總線智能節點設計
一。本設計給出的CAN總線智能節點設計方案,它采用內置多路CAN總線控制器的LPC2294作為主控制器,采用隔離CAN收發器CTM1050T作為收發器,使得該節點體積小、功耗低、抗干擾性好,因而特別適用于汽車、工業控制以及醫療系統和容錯維護總線中。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/152496.htm1.硬件設計
LPC2294是PHILIPS公司推出的一款功能強大的超低功耗的具有ARM7TDMI內核的32位微控制器。內部嵌入256 KB的高速Flash 存儲器和16KB靜態RAM。128 位寬度的存儲器接口和獨特的加速結構使32 位代碼能夠在最大時鐘速率(60MHz)下運行。對代碼規模有嚴格控制的應用可使用16 位Thumb 模式將代碼規模降低超過30%,而性能的損失卻很小。
由于LPC2294 的144 腳封裝、極低的功耗、兩個個32 位定時器、八通道10 位ADC、四路互連的CAN接口、PWM 通道(六路)以及多達九個外部中斷管腳使它們特別適用于汽車、工業控制應用以及醫療系統和容錯維護總線。
LPC2294 集成4路CAN 控制器。他們具有如下特性:
★ 單個總線上的數據傳輸速率高達1Mb/s
★ 32 位寄存器和RAM訪問
★ 兼容CAN 2.0B, ISO 11898-1標準
★ 全局驗收濾波器可以識別所有CAN 總線的11 位和29 位Rx 標識符
★ 驗收濾波器為選擇的標準標識符提供了Full CAN-style 自動接收功能
1.2 隔離CAN收發器CTM1050T
CTM1050T是一款帶隔離的高速CAN收發器芯片,其主要功能是將CAN控制器的邏輯電平轉換為CAN總線的差分電平,并且具有(DC 2500V)隔離功能、ESD保護功能及TVS管防總線過壓功能。CTM1050T具有以下特性:
☆完全符合CAN 2.0和ISO 11898標準的CAN收發器
☆具有隔離、ESD保護功能及TVS管防總線過壓功能;
☆速率最高達1Mbit/s;
☆隔離電壓:DC 2500V
☆電磁輻射EME極低,電磁抗干擾EMI性極高;
☆無需外加元件可直接使用。
CAN智能節點硬件電路如圖1所示。
主控制器LPC2294的晶振頻率范圍為1~30MHz。本設計選晶振頻率為20MHz。內部256KB的高速Flash存儲器用于代碼和數據的存儲。對于FLASH存儲器,可通過內置的串行JTAG接口進行在系統編程(ISP In-System Programming),或進行在應用編程(IAP In-Application Programming)。為了便于調試和系統升級,在設計中總可以預留這些接口電路。
LPC2294采用雙電源供電。CPU的供電電壓范圍為1.65~1.95V(1.8±0.15V),I/O供電電壓范圍為3.0~3.6V(3.3±03V)。
隔離CAN總線收發器CTM1050T是CAN協議控制器和物理總線之間的接口。在以往的設計方案中需要高速光耦(6N137)、DC/DC電源隔離模塊、CAN收發器等其他元件才能實現帶隔離的CAN收發電路,現在只需利用一片CTM1050T接口芯片就可以實現帶隔離的CAN收發電路,并且隔離電壓可以達到DC 2500V。
1.4硬件的抗干擾設計
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