基于MCP2502X／05X的CAN總線(xiàn)節點(diǎn)設計

1 引言
CAN總線(xiàn)以其成本低廉、通信實(shí)時(shí)性好、糾錯能力強等優(yōu)點(diǎn)廣泛應用于汽車(chē)工業(yè)、電力系統變電站自動(dòng)化、智能大廈等系統。J1939協(xié)議是SEA于1998年提出的，主要應用于運輸、農林機車(chē)、船舶等大型交通工具。Microchip公司推出的MCP2502X／2505X CAN I/O系列擴展器可獨立作為CAN擴展節點(diǎn)，通過(guò)配置實(shí)現不同的CAN協(xié)議。本文以J1939為通信協(xié)議，基于該器件設計CAN擴展節點(diǎn)，方便實(shí)現汽車(chē)的前端測控功能，并且與整個(gè)車(chē)載CAN網(wǎng)絡(luò )相連。

2 MCP2502X／05X CAN I/O擴展器簡(jiǎn)介
MCP2502X/5X器件可作為CAN系統的I／O擴展器使用，支持CANV2．0B Active，可在原始數據與CAN報文之間進(jìn)行協(xié)議轉換，總線(xiàn)速率最大可達1 Mb／s。MCP2502X／5X器件具有多個(gè)外設，包括數字I／O、4通道10位A／D轉換器和能夠在引腳狀態(tài)變化時(shí)自動(dòng)發(fā)送報文的PWM輸出，包括超過(guò)預設門(mén)限值的模擬輸入，提供1個(gè)屏蔽寄存器和2個(gè)接收過(guò)濾器，使得在設計系統時(shí)與器件響應標識符相關(guān)部分具有最大限度的靈活性。該器件也可配置為在任何時(shí)候發(fā)生一個(gè)或多個(gè)錯誤時(shí)，能夠自動(dòng)發(fā)送唯一報文?？稍诜且资源鎯ζ髦袑ζ骷M(jìn)行預編程，這樣器件在配置過(guò)程可默認為特定配置。

3 擴展節點(diǎn)配置
基于MCP2502X／5X的CAN網(wǎng)絡(luò )必須有一個(gè)具有CAN接口的CPU做為主節點(diǎn)，MCP2502X/05X只能作為擴展節點(diǎn)，通過(guò)配置完成工作。器件配置方法有兩種：預編程用戶(hù)寄存器和CAN報文在線(xiàn)配置。MCP2502X/05X器件的用戶(hù)E-PROM出廠(chǎng)時(shí)是空白的，所以在上電前要對其預編程，編程結果在上電復位后自配置為默認配置。為了與主節點(diǎn)之間實(shí)現基于J1939協(xié)議通信，上電前先按J1939標識符格式對CAN模塊寄存器預編程。對MCE2502X／05X器件的用戶(hù)寄存器預編程有三種方法，分別為用MPLAB IDE配套PROMATE II編程器；在線(xiàn)串行編程(ICSP)；根據ICSP的原理設計專(zhuān)門(mén)的編程電路，配合微芯公司的編程軟件MCP250XXProgrammer對器件預編程。這里采用第三種方法。
3．1 預編程用戶(hù)寄存器
3．1．1 預編程電路設計
編程需要VDD(2．0～6．0 V)和VPP(12～14 V)兩個(gè)電源，如圖1所示。圖1中，通用開(kāi)關(guān)穩壓器LM78S40CN輸出可調的1．25～40 V的穩定電壓產(chǎn)生所需的VPPPC機通過(guò)場(chǎng)效應管MTSF2P02控制VPP和VDD的通斷，實(shí)現編程邏輯。

圖2為編程數據、時(shí)鐘邏輯電路以及編程電路與PC機的接口電路。編程電路通過(guò)并口與PC機連接。在編程電路和PC機連接后，利用Microchip公司提供的具有形象圖形化界面的軟件(MCP250X X Programmer)方便對器件預編程。