Microchip MCP2518FDT-E/SL CAN芯片中文资料

一、型号与类型

MCP2518FDT-E/SL是Microchip Technology公司生产的一款高性能CAN接口集成电路（CAN Interface IC），属于CAN FD（Flexible Data Rate）控制器系列。该芯片专为那些需要高速、高数据吞吐量的CAN通信应用而设计，能够同时支持传统的CAN 2.0B标准和CAN FD（灵活数据速率）标准，符合ISO 11898-1:2015标准。MCP2518FDT-E/SL以其高性价比和小巧的尺寸，成为众多嵌入式系统和汽车电子系统的理想选择。

　　厂商名称：Microchip

　　元件分类：CAN芯片

　　中文描述： CAN总线，外部，FD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

　　数据手册：https://www.iczoom.com/data/k01-37690218-MCP2518FDT-E/SL.html

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　　MCP2518FDT-E/SL概述

　　MCP2518FD是一个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外设或没有足够CAN FD通道的微控制器中。

　　MCP2518FD支持经典格式的CAN帧（CAN 2.0B）和ISO11898-1:2015中规定的CAN灵活数据速率（CAN FD）格式。

　　MCP2518FDT-E/SL中文参数

　　MCP2518FDT-E/SL引脚图

二、工作原理

MCP2518FDT-E/SL通过其内部的CAN FD控制器模块实现CAN FD协议，该模块包含了FIFO（先进先出）队列和过滤器，用于高效处理CAN消息。芯片通过SPI（Serial Peripheral Interface）接口与外部微控制器（MCU）通信，允许MCU通过SPI接口访问芯片的特殊功能寄存器（SFR）和RAM，从而控制CAN通信过程。

在发送数据时，MCU将待发送的CAN消息写入MCP2518FDT-E/SL的消息RAM中，并通过SPI接口向芯片发送发送命令。芯片接收到命令后，将消息从RAM取出，并通过CAN接口发送到CAN总线上。接收数据时，芯片从CAN总线上接收到的消息被存储在内部的FIFO中，MCU通过SPI接口读取这些消息。

MCP2518FDT-E/SL还支持混合模式操作，即在同一时间内可以处理CAN 2.0B和CAN FD格式的消息，这为用户提供了更高的灵活性和兼容性。

三、特点

1. 高性价比与小型化：MCP2518FDT-E/SL以其高性价比和小巧的尺寸，适合在空间受限或成本敏感的应用中使用。

2. 支持CAN FD与CAN 2.0B：芯片同时支持CAN FD和CAN 2.0B标准，使得用户可以在不同的CAN网络环境中灵活应用。

3. 高数据速率：支持高达8 Mbps的数据比特率，满足高速数据传输的需求。

4. 低功耗模式：增加了低功耗模式（LPM），以减小漏电流至10μA，在满温度范围内实现低功耗运行。

5. 灵活的FIFO和过滤器：芯片内部包含31个可配置的FIFO队列和32个灵活的过滤器和掩码对象，支持复杂的消息过滤和优先级管理。

6. 强大的SPI接口：支持高达20 MHz的SPI时钟速度，以及SPI模式0,0和1,1，实现高效的数据通信。

7. 丰富的中断功能：最多支持3个可配置的中断引脚，方便用户进行中断处理。

8. 安全特性：支持错误纠正码（ECC）保护RAM，以及SPI命令与CRC检测，确保数据通信的可靠性和安全性。

四、应用

MCP2518FDT-E/SL广泛应用于需要高速、高数据吞吐量的CAN通信领域，特别是在汽车电子、工业自动化、医疗设备等领域。以下是几个典型的应用场景：

1. 汽车电子：在汽车电子系统中，MCP2518FDT-E/SL可用于发动机控制单元（ECU）、车身控制模块（BCM）、变速器控制单元（TCU）等之间的通信，实现高速、可靠的数据传输。

2. 工业自动化：在工业自动化系统中，MCP2518FDT-E/SL可用于各种传感器、执行器与控制器之间的通信，实现实时、高效的数据采集和控制。

3. 医疗设备：在医疗设备中，MCP2518FDT-E/SL可用于各种医疗设备之间的通信，如监护仪、手术机器人等，确保数据传输的准确性和可靠性。

五、参数

• 电源电压：2.7 V至5.5 V，适应多种供电环境。

• 工作电流：有源电流最大为20 mA（在5.5 V，40 MHz条件下），睡眠电流为15μA，低功率模式电流最大为10μA（从-40℃至+150℃）。

• 工作温度：扩展版本（E）的工作温度范围为-40℃至+125℃，高温版本（H）的工作温度范围为-40℃至+150℃。

• 封装形式：采用SOIC-14封装，适合表面贴装技术（SMD/SMT）。

• 数据速率：仲裁比特率高达1 Mbps，数据比特率高达8 Mbps，满足高速数据传输需求。

CAN消息处理与缓冲区管理：

MCP2518FDT-E/SL内部集成了丰富的RAM资源，用于存储CAN消息对象。这些消息对象可以灵活配置为发送缓冲区、接收FIFO或远程帧请求等。芯片支持多达32个消息对象，这些对象可以根据应用需求进行分配，以满足复杂的通信需求。

• 发送缓冲区：芯片提供多个发送缓冲区，允许用户预先加载多个CAN消息，并通过软件或硬件触发进行发送。这有助于提高发送效率，减少CPU负担。

• 接收FIFO：MCP2518FDT-E/SL具有多个接收FIFO队列，用于存储从CAN总线上接收到的消息。这些FIFO队列可以根据消息的优先级进行排序，确保高优先级消息得到及时处理。

• 过滤器与掩码：芯片内置了强大的过滤器和掩码功能，允许用户根据消息的ID、数据长度等条件进行过滤，减少不必要的消息处理，提高系统效率。

错误处理与故障检测：

MCP2518FDT-E/SL具备完善的错误处理机制和故障检测功能。它能够自动检测并处理总线上的错误，如位错误、填充错误、CRC错误等，并根据ISO 11898-1标准进行相应的错误处理。芯片还提供了错误计数器和状态寄存器，供外部MCU查询和诊断。

• 错误计数器：包括发送错误计数器（TEC）和接收错误计数器（REC），用于记录总线上的错误情况，帮助用户评估网络健康状况。

• 错误状态指示：芯片通过状态寄存器提供当前的错误状态信息，包括错误激活状态、总线关闭状态等，供外部MCU查询和处理。

时钟与同步

MCP2518FDT-E/SL支持内部振荡器或外部时钟源作为系统时钟。内部振荡器具有自动校准功能，以确保时钟的准确性和稳定性。在CAN通信过程中，芯片会根据总线上的同步段自动调整其位定时参数，以保持与总线的同步。

• 内部振荡器：提供可配置的振荡器频率，支持自动校准以维持高精度。

• 外部时钟源：允许用户接入外部时钟信号，以满足特定应用对时钟精度的要求。

软件支持与开发工具

Microchip为MCP2518FDT-E/SL提供了丰富的软件支持和开发工具，包括驱动程序库、配置工具、示例代码等，帮助用户快速上手并进行高效开发。

• 驱动程序库：提供了一套完整的驱动程序库，包括SPI通信函数、CAN消息处理函数等，方便用户集成到项目中。

• 配置工具：如Microchip的MPLAB X IDE和MPLAB Code Configurator（MCC）等工具，允许用户通过图形界面配置芯片的参数和寄存器，简化开发流程。

• 示例代码：提供了多个示例代码，包括基本的CAN通信示例、中断处理示例等，帮助用户理解芯片的工作机制和编程方法。

总结

MCP2518FDT-E/SL作为Microchip的高性能CAN FD接口集成电路，以其高性价比、高速数据传输、低功耗和丰富的功能特性，在汽车电子、工业自动化、医疗设备等领域具有广泛的应用前景。通过深入了解其工作原理、特点、应用场景和详细参数，用户可以更好地选择和使用这款芯片，以满足各种复杂的CAN通信需求。随着物联网和汽车电子技术的不断发展，MCP2518FDT-E/SL将在更多领域发挥其重要作用。