導語：CAN總線擴充器管理論文一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：介紹了MicroChip公司生產的can總線I/O擴充器MCP25050的主要特點、內部結構、引腳定義及工作原理，給出了用MCP25050擴充CAN節點的典型應用電路原理圖。

關鍵詞：CAN總線擴充器MCP25050

1概述

MicroChip公司生產的CAN(ControllerAreaNet-work)總線I／O擴充器MCP25050，可用于在CAN總線系統中擴充CAN總線節點，它可以獨立構成一個CAN節點而不需要再加微控制器。該器件采用14腳小型封裝和低功耗CMOS工藝技術，可在2．7～5．5V電壓范圍內正常工作。它能夠支持的CAN2．0B標準位速率可達1Mbit／s；NCP25050內含一個可編程的屏蔽器、二個可編程的接收過濾器、4路10位A／D轉換器、兩路PWM輸出、三個自動傳送數據緩沖區、兩個接收數據緩沖區及低功耗工作方式；其芯片配置信息可通過CAN總線在線修改，并可工作在1－WireCAN總線工作模式；同時，它還可使系統具有遠程輸入和輸出功能。因此，在擴充簡單的瘦客戶CAN總線遠程節點時，使用它會帶來意想不到的便利。

2MCP25050內部結構

MCP25050內部功能圖如圖1所示，引腳圖如圖2所示。從圖中可看出：該器件主要由用戶存儲區、時鐘產生器、控制邏輯、CAN協議模塊、A／D轉換和PWM模塊組成。以下分別介紹：

控制邏輯部分主要起著把其它幾部分接合在一起的作用，另外它還控制數據的傳送和接收以及在上電初始化時對內部寄存器的控制操作。

時鐘產生器部分可為其它芯片提供時鐘脈沖。

用戶存儲區是一塊ROM區，主要是一些控制寄存器，利用它可以先對用戶存儲區進行編程，以使MCP25050在上電復位后工作在用戶事先定義的模式。這些寄存器可通過CAN總線來訪問。

A／D部分主要是對輸入的模擬信號自動進行A／D轉換。

CAN協議模塊主要是對要發送的數據進行CAN數據包的封裝，或是對接收到的CAN數據包進行解包。它有二個彼此獨立的接收緩沖區，且每個接收緩沖區都有自己的接收過濾器。同時，錯誤管理邏輯也位于此模塊內。因此，CAN協議模塊是MCP25050的核心模塊。

利用GPIO模塊可對八個輸入輸出引腳進行管理，并可通過設置寄存器來使每個引腳工作在不同的方式。MCP25050各引腳功能說明如表1所列。

表1MCP2505的引腳功能說明

引腳名稱腳號功能復用功能

GP0/AN01雙向IO口模擬輸入通道0

GP1/AN12雙向IO口模擬輸入通道1

GP2/AN2/PWM13雙向IO口模擬輸入通道2/PWM輸出

GP3/AN3/PWM24雙向IO口模擬輸入通道3/PWM輸出

GP4/VREF-5雙向IO參考電源負端

GP5/VREF+6雙向IO口參考電源正端

VSS7電源地線無

OSC1/CLKIN8外部晶體輸入外部時鐘信號輸入

OSC29外部晶體輸出無

GP6/CLKOUT10雙向IO口時鐘信號輸出

GP7/RST/VPP11雙向IO口復位端

RXCAN12CAN數據輸入無

TXCAN/TXRXCAN13CAN數據發送1-Wire操作下的發送接收端

VDD14電源無

3工作原理

在MCP25050上電后，系統將首先進入復位操作模式，此時它將會禁止接收和發送數據，同時，A／D轉換器和PWM也被禁止；而后MCP25050進行自初始化，自初始化主要通過把用戶存儲區的數據讀入SRAM中實現；當自初始化完成后，MCP25050將進入正常工作模式，以準備接收或發送數據，這時A／D轉換器和PWM都可以正常工作；接下來MCP25050會在CAN總線上發一個“在線”信號給網絡，以通知整個網絡存在這個站點。

MCP25050通過一個通用屏蔽器、二個接收過濾器及二個接收緩沖區來確定接收到的數據是否被接受。MCP25050有三種數據類型：信息請求數據、輸出數據和輸入數據。其中信息請求數據是指MCP25050接收到的數據，輸出數據則是指MCP25050回應信息請求而發出的數據，而輸入數據指的是MCP25050接收到的可用來修改寄存器的數據。

MCP25050還具有自動傳送功能，它有三個彼此獨立的發送數據ID：TXID0、TXID1和TXID2。其中TXID0用來發送“在線”信號，TXID1用來發送“命令確認”信號、接收緩沖區溢出信號和出錯信息，TXID2則用來傳送A／D轉換結果。

4實際應用

在傳統的CAN總線系統中，如果需要再增加一個節點，一般的做法是用一片MCU微控制器和一片CAN總線控制器如SJA1000、MCP2510等為主來構成。這樣雖然節點的功能很強，但在有些應用中是完全不必要的，如在瘦客戶的CAN應用中，通常不需要節點有多少功能，只要求節點能夠采集數據即可，此時，MCU＋CAN控制器的方式就顯得有些過于復雜和昂貴；但如果采用CAN總線擴充器MCP25050來組建，則不但可簡化系統設計，也可減少設計成本，因為這種方案只需要一片MCP25050和一片CAN總線驅動器即可，而完全不需要MCU和CAN總線控制器。其常用電路如圖3所示。

應用MCP25050擴充CAN總線節點是一個既方便又經濟的辦法。在現存或新的CAN總線系統中使用它會帶來很多便利，其最大的好處是不需要MCU。筆者在設計監測多點溫度的CAN系統中成功地使用了這一方案。實踐證明，MCP25050可靠性高，運行穩定。