Microchip MCP2518FDT-E/SL CAN芯片中文資料

一、型號(hào)與類型

MCP2518FDT-E/SL是Microchip Technology公司生產(chǎn)的一款高性能CAN接口集成電路（CAN Interface IC），屬于CAN FD（Flexible Data Rate）控制器系列。該芯片專為那些需要高速、高數(shù)據(jù)吞吐量的CAN通信應(yīng)用而設(shè)計(jì)，能夠同時(shí)支持傳統(tǒng)的CAN 2.0B標(biāo)準(zhǔn)和CAN FD（靈活數(shù)據(jù)速率）標(biāo)準(zhǔn)，符合ISO 11898-1:2015標(biāo)準(zhǔn)。MCP2518FDT-E/SL以其高性價(jià)比和小巧的尺寸，成為眾多嵌入式系統(tǒng)和汽車電子系統(tǒng)的理想選擇。

　　廠商名稱：Microchip

　　元件分類：CAN芯片

　　中文描述： CAN總線，外部，F(xiàn)D控制器，SPI，2.7 V，5.5 V，NSOIC

　　英文描述： CAN Bus,External,FD Controller,SPI,2.7 V,5.5 V,NSOIC

　　數(shù)據(jù)手冊(cè)：http://syqqgy.com/data/k01-37690218-MCP2518FDT-E/SL.html

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　　MCP2518FDT-E/SL概述

　　MCP2518FD是一個(gè)具有成本效益和小尺寸的外部CAN FD控制器，可以很容易地添加到具有可用SPI接口的微控制器中。因此，CAN FD通道可以很容易地添加到缺乏CAN FD外設(shè)或沒有足夠CAN FD通道的微控制器中。

　　MCP2518FD支持經(jīng)典格式的CAN幀（CAN 2.0B）和ISO11898-1:2015中規(guī)定的CAN靈活數(shù)據(jù)速率（CAN FD）格式。

　　MCP2518FDT-E/SL中文參數(shù)

　　MCP2518FDT-E/SL引腳圖

二、工作原理

MCP2518FDT-E/SL通過其內(nèi)部的CAN FD控制器模塊實(shí)現(xiàn)CAN FD協(xié)議，該模塊包含了FIFO（先進(jìn)先出）隊(duì)列和過濾器，用于高效處理CAN消息。芯片通過SPI（Serial Peripheral Interface）接口與外部微控制器（MCU）通信，允許MCU通過SPI接口訪問芯片的特殊功能寄存器（SFR）和RAM，從而控制CAN通信過程。

在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，MCU將待發(fā)送的CAN消息寫入MCP2518FDT-E/SL的消息RAM中，并通過SPI接口向芯片發(fā)送發(fā)送命令。芯片接收到命令后，將消息從RAM取出，并通過CAN接口發(fā)送到CAN總線上。接收數(shù)據(jù)時(shí)，芯片從CAN總線上接收到的消息被存儲(chǔ)在內(nèi)部的FIFO中，MCU通過SPI接口讀取這些消息。

MCP2518FDT-E/SL還支持混合模式操作，即在同一時(shí)間內(nèi)可以處理CAN 2.0B和CAN FD格式的消息，這為用戶提供了更高的靈活性和兼容性。

三、特點(diǎn)

1. 高性價(jià)比與小型化：MCP2518FDT-E/SL以其高性價(jià)比和小巧的尺寸，適合在空間受限或成本敏感的應(yīng)用中使用。

2. 支持CAN FD與CAN 2.0B：芯片同時(shí)支持CAN FD和CAN 2.0B標(biāo)準(zhǔn)，使得用戶可以在不同的CAN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中靈活應(yīng)用。

3. 高數(shù)據(jù)速率：支持高達(dá)8 Mbps的數(shù)據(jù)比特率，滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/span>

4. 低功耗模式：增加了低功耗模式（LPM），以減小漏電流至10μA，在滿溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)低功耗運(yùn)行。

5. 靈活的FIFO和過濾器：芯片內(nèi)部包含31個(gè)可配置的FIFO隊(duì)列和32個(gè)靈活的過濾器和掩碼對(duì)象，支持復(fù)雜的消息過濾和優(yōu)先級(jí)管理。

6. 強(qiáng)大的SPI接口：支持高達(dá)20 MHz的SPI時(shí)鐘速度，以及SPI模式0,0和1,1，實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)通信。

7. 豐富的中斷功能：最多支持3個(gè)可配置的中斷引腳，方便用戶進(jìn)行中斷處理。

8. 安全特性：支持錯(cuò)誤糾正碼（ECC）保護(hù)RAM，以及SPI命令與CRC檢測(cè)，確保數(shù)據(jù)通信的可靠性和安全性。

四、應(yīng)用

MCP2518FDT-E/SL廣泛應(yīng)用于需要高速、高數(shù)據(jù)吞吐量的CAN通信領(lǐng)域，特別是在汽車電子、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。以下是幾個(gè)典型的應(yīng)用場(chǎng)景：

1. 汽車電子：在汽車電子系統(tǒng)中，MCP2518FDT-E/SL可用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元（ECU）、車身控制模塊（BCM）、變速器控制單元（TCU）等之間的通信，實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

2. 工業(yè)自動(dòng)化：在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，MCP2518FDT-E/SL可用于各種傳感器、執(zhí)行器與控制器之間的通信，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、高效的數(shù)據(jù)采集和控制。

3. 醫(yī)療設(shè)備：在醫(yī)療設(shè)備中，MCP2518FDT-E/SL可用于各種醫(yī)療設(shè)備之間的通信，如監(jiān)護(hù)儀、手術(shù)機(jī)器人等，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性。

五、參數(shù)

• 電源電壓：2.7 V至5.5 V，適應(yīng)多種供電環(huán)境。

• 工作電流：有源電流最大為20 mA（在5.5 V，40 MHz條件下），睡眠電流為15μA，低功率模式電流最大為10μA（從-40℃至+150℃）。

• 工作溫度：擴(kuò)展版本（E）的工作溫度范圍為-40℃至+125℃，高溫版本（H）的工作溫度范圍為-40℃至+150℃。

• 封裝形式：采用SOIC-14封裝，適合表面貼裝技術(shù)（SMD/SMT）。

• 數(shù)據(jù)速率：仲裁比特率高達(dá)1 Mbps，數(shù)據(jù)比特率高達(dá)8 Mbps，滿足高速數(shù)據(jù)傳輸需求。

CAN消息處理與緩沖區(qū)管理：

MCP2518FDT-E/SL內(nèi)部集成了豐富的RAM資源，用于存儲(chǔ)CAN消息對(duì)象。這些消息對(duì)象可以靈活配置為發(fā)送緩沖區(qū)、接收FIFO或遠(yuǎn)程幀請(qǐng)求等。芯片支持多達(dá)32個(gè)消息對(duì)象，這些對(duì)象可以根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行分配，以滿足復(fù)雜的通信需求。

• 發(fā)送緩沖區(qū)：芯片提供多個(gè)發(fā)送緩沖區(qū)，允許用戶預(yù)先加載多個(gè)CAN消息，并通過軟件或硬件觸發(fā)進(jìn)行發(fā)送。這有助于提高發(fā)送效率，減少CPU負(fù)擔(dān)。

• 接收FIFO：MCP2518FDT-E/SL具有多個(gè)接收FIFO隊(duì)列，用于存儲(chǔ)從CAN總線上接收到的消息。這些FIFO隊(duì)列可以根據(jù)消息的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排序，確保高優(yōu)先級(jí)消息得到及時(shí)處理。

• 過濾器與掩碼：芯片內(nèi)置了強(qiáng)大的過濾器和掩碼功能，允許用戶根據(jù)消息的ID、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度等條件進(jìn)行過濾，減少不必要的消息處理，提高系統(tǒng)效率。

錯(cuò)誤處理與故障檢測(cè)：

MCP2518FDT-E/SL具備完善的錯(cuò)誤處理機(jī)制和故障檢測(cè)功能。它能夠自動(dòng)檢測(cè)并處理總線上的錯(cuò)誤，如位錯(cuò)誤、填充錯(cuò)誤、CRC錯(cuò)誤等，并根據(jù)ISO 11898-1標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)的錯(cuò)誤處理。芯片還提供了錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器和狀態(tài)寄存器，供外部MCU查詢和診斷。

• 錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器：包括發(fā)送錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器（TEC）和接收錯(cuò)誤計(jì)數(shù)器（REC），用于記錄總線上的錯(cuò)誤情況，幫助用戶評(píng)估網(wǎng)絡(luò)健康狀況。

• 錯(cuò)誤狀態(tài)指示：芯片通過狀態(tài)寄存器提供當(dāng)前的錯(cuò)誤狀態(tài)信息，包括錯(cuò)誤激活狀態(tài)、總線關(guān)閉狀態(tài)等，供外部MCU查詢和處理。

時(shí)鐘與同步

MCP2518FDT-E/SL支持內(nèi)部振蕩器或外部時(shí)鐘源作為系統(tǒng)時(shí)鐘。內(nèi)部振蕩器具有自動(dòng)校準(zhǔn)功能，以確保時(shí)鐘的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。在CAN通信過程中，芯片會(huì)根據(jù)總線上的同步段自動(dòng)調(diào)整其位定時(shí)參數(shù)，以保持與總線的同步。

• 內(nèi)部振蕩器：提供可配置的振蕩器頻率，支持自動(dòng)校準(zhǔn)以維持高精度。

• 外部時(shí)鐘源：允許用戶接入外部時(shí)鐘信號(hào)，以滿足特定應(yīng)用對(duì)時(shí)鐘精度的要求。

軟件支持與開發(fā)工具

Microchip為MCP2518FDT-E/SL提供了豐富的軟件支持和開發(fā)工具，包括驅(qū)動(dòng)程序庫(kù)、配置工具、示例代碼等，幫助用戶快速上手并進(jìn)行高效開發(fā)。

• 驅(qū)動(dòng)程序庫(kù)：提供了一套完整的驅(qū)動(dòng)程序庫(kù)，包括SPI通信函數(shù)、CAN消息處理函數(shù)等，方便用戶集成到項(xiàng)目中。

• 配置工具：如Microchip的MPLAB X IDE和MPLAB Code Configurator（MCC）等工具，允許用戶通過圖形界面配置芯片的參數(shù)和寄存器，簡(jiǎn)化開發(fā)流程。

• 示例代碼：提供了多個(gè)示例代碼，包括基本的CAN通信示例、中斷處理示例等，幫助用戶理解芯片的工作機(jī)制和編程方法。

總結(jié)

MCP2518FDT-E/SL作為Microchip的高性能CAN FD接口集成電路，以其高性價(jià)比、高速數(shù)據(jù)傳輸、低功耗和豐富的功能特性，在汽車電子、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。通過深入了解其工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景和詳細(xì)參數(shù)，用戶可以更好地選擇和使用這款芯片，以滿足各種復(fù)雜的CAN通信需求。隨著物聯(lián)網(wǎng)和汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展，MCP2518FDT-E/SL將在更多領(lǐng)域發(fā)揮其重要作用。