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。

1.硬件設計

1.1 LPC2294的特點

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。

1.3 CAN智能節點硬件電路設計

CAN智能節點硬件電路如圖1所示。

圖1基于LPC2294的CAN總線智能節點硬件電路

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