Microchip Technology MCP251863外部CAN FD控制器在小尺寸封裝中集成了 CAN FD控制器 (MCP2518FD) 和集成收發(fā)器 (ATA6563)。MCP251863允許通過SPI連接到微控制器。此外，可以快速將CAN FD通道添加到缺少CAN FD外設或僅具有幾個CAN FD通道的微控制器上。Microchip MCP251863外部CAN FD控制器支持經典格式 (CAN 2.0B) 和CAN靈活數(shù)據(jù)速率 (CAN FD) 格式中的CAN幀格式，符合ISO 11898-1:2015標準。集成的高速CAN FD收發(fā)器符合ISO 11898-2:2016和SAE J 2962-2 CAN標準。該收發(fā)器在待機模式下具有非常低的電流消耗，并可通過CAN總線實現(xiàn)喚醒功能。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Microchip Technology MCP251863外部CAN FD控制器數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

仲裁比特率高達1Mbps
數(shù)據(jù)比特率高達5Mbps
CAN FD控制器模式
混合CAN 2.0B和CAN FD模式
CAN 2.0B模式
完全符合ISO 11898-1:2015、ISO 11898-2: 2016和SAE J2962-2
- 溫度范圍：
  - 擴展溫度范圍：-40°C至+125°C
  - 寬 (H) 溫度范圍：-40°C至+150°C
  - ISO 26262功能安全就緒
  - 低電磁輻射 (EME) 和高
  - 電磁抗擾度 (EMI)
  - 符合AEC-Q100和AEC-Q006標準
  - SSOP28封裝
- 消息FIFO
  - 31個FIFO，可配置為發(fā)送或接收FIFO
  - 32個靈活的濾波器和屏蔽對象
  - 一個發(fā)送隊列
- 其他
  - 32位時間戳
  - 總線健康診斷和錯誤計數(shù)器
  - 差分接收器，共模范圍寬
  - 通過CAN總線提供遠程喚醒功能——模式喚醒 (WUP)，符合ISO 11898-2: 2016，3.8μs活動濾波器時間
  - 功能行為可在所有電源條件下預測
  - 收發(fā)器在斷電時從總線斷開
  - RXD逆行鉗位檢測
  - 總線引腳上高ESD處理能力
  - 總線引腳在汽車環(huán)境中具有瞬態(tài)保護功能
  - 傳輸數(shù)據(jù) (TXD) 顯性超時功能
  - VCC上欠壓保護
  - CANH/CANL短路和過熱保護
- 內置安全功能
  - 環(huán)回模式
  - SPI命令，帶CRC，用于檢測SPI接口上的噪聲
  - 用于SRAM 2位檢測的ECC
  - 上電復位 (POR)
  - 電壓監(jiān)控（VCC、VIO）
  - 過熱檢測
  - RXD逆行鉗位檢測
  - TXD顯性狀態(tài)超時

框圖

MCP251863 CAN FD控制器技術解析與應用指南

一、MCP251863概述

Microchip Technology的MCP251863是一款高度集成的外部CAN FD（Controller Area Network with Flexible Data-Rate）控制器，內置CAN FD收發(fā)器。這款芯片為需要添加CAN FD通道但缺乏足夠CAN外設或通道的微控制器提供了經濟高效的解決方案。

?關鍵特性?：

?雙協(xié)議支持?：兼容ISO 11898-1:2015標準，同時支持經典CAN 2.0B幀格式和CAN FD幀格式
?高性能傳輸?：仲裁比特率高達1Mbps，數(shù)據(jù)比特率高達5Mbps
?寬溫度范圍?：提供擴展溫度（-40°C至+125°C）和高溫度（-40°C至+150°C）版本
?安全認證?：符合AEC-Q100和AEC-Q006汽車級認證
?低EMI設計?：具有低電磁輻射(EME)和高電磁抗擾度(EMI)

二、架構與功能模塊

1. 系統(tǒng)架構

MCP251863包含以下主要功能模塊：

?CAN FD控制器模塊?：實現(xiàn)CAN FD協(xié)議，包含F(xiàn)IFO和過濾器
?SPI接口?：用于通過訪問特殊功能寄存器(SFR)和RAM來控制設備
?RAM控制器?：仲裁SPI和CAN FD控制器模塊之間的RAM訪問
?消息RAM?：用于存儲消息對象的數(shù)據(jù)
?振蕩器?：生成CAN時鐘
?內部LDO和POR電路?
?I/O控制?
?CAN FD收發(fā)器?

2. 核心功能特點

?CAN FD控制器特性?：

?消息FIFO?：31個可配置為發(fā)送或接收的FIFO
? 發(fā)送隊列(TXQ) ?：基于優(yōu)先級位域的消息傳輸優(yōu)先級管理
? 發(fā)送事件FIFO(TEF) ?：帶32位時間戳
?靈活過濾?：32個靈活過濾器和掩碼對象
?時間戳?：32位自由運行時間基準計數(shù)器
?診斷功能?：總線健康診斷和錯誤計數(shù)器

?收發(fā)器特性?：

符合ISO 11898-2:2016和SAE J2962-2標準
遠程喚醒能力
高靜電放電(ESD)處理能力
總線引腳保護，防止汽車環(huán)境中的瞬變
TXD主導超時功能
低最大待機電流(12μA)

三、典型應用設計

1. 硬件接口設計

MCP251863可以直接與工作在2.7V至5.5V的微控制器接口，無需外部電平轉換器。典型應用電路包括：

?電源設計?：
- VDD連接至微控制器電源(2.7-5.5V)
- VCC連接至5V電源(用于收發(fā)器)
- 建議使用0.1μF去耦電容
?SPI接口?：
- 支持高達20MHz的SPI時鐘速度
- 支持SPI模式0,0和1,1
- 寄存器排列方式優(yōu)化了SPI訪問效率
?CAN總線接口?：
- CANH和CANL引腳需要連接適當終端電阻
- 建議在CANH和CANL之間添加共模扼流圈以提高EMI性能

2. 軟件配置流程

?初始化步驟?：
- 通過SPI接口配置設備
- 設置CAN FD控制器模塊的操作模式
- 配置比特率參數(shù)（Nominal Bit Time和Data Bit Time）
- 初始化FIFO和過濾器
?典型工作流程?：
- 配置模式下設置所有參數(shù)
- 切換到正常模式開始通信
- 通過中斷或輪詢方式處理接收和發(fā)送事件