MCU如何扩展CAN/CAN FD接口？

2019-09-25 09:04

在嵌入式产品开发过程中，可能会面临CAN路数不够的问题。如何选择合适的转换模块解决这个问题呢？本文为您讲解几款模块的选型方法。

应用场景

CAN总线是优秀的现场总线之一，已由当初的汽车电子扩散到各行各业。从工业自动化到新能源，从轨道交通再到航空航天，CAN总线技术在中国不断的应用和沉淀。

图1 CAN总线数据帧结构

当应用CAN总线时，我们可能会面临以下问题：主控制器没有支持CAN控制器或者CAN路数不够。具体问题表现：早期产品通信使用的是RS485或RS232通信，现阶段需要将产品升级到能支持到CAN通信；受制于成本限制，主控MCU必须选择低端处理器，本身不带CAN控制器；开发的产品中需要的CAN路数远远大于2路，能支持两路以上CAN的MCU型号有限或成本过高。

图2 LPC系列间CAN路数对比

图3 多路CAN应用场景

当MCU内部没有支持CAN控制器或者所需的CAN路数不能满足要求时，可以选择使用其他通信接口拓展CAN接口出来。常见的转换方法有串口转CAN、以太网转CAN、WIFI转CAN以及光纤转CAN，本文主要为大家介绍串口转CAN的思路和方法。

图4 CAN转换器产品

如何选型

串口扩CAN的模块大体分为两种形式，一种是单纯的协议控制器芯片实现，如MCP2515和MCP2517；另一种是通过高性能的MCU实现。相比于单纯的协议控制器芯片，MCU方案的协议转换模块拥有以下优势：配置简便，配合上位机或串口指令集，几个简单的串口数据发送即可完成配置；缓存较大，在高速或数据吞吐量大时杜绝丢帧现象发生；性能优异，将复杂的协议转换及帧缓存完全集成于用户MCU之外，可减少用户MCU负担。

ZLG致远电子推出的串口转CAN模块主要有CANFDSM、CSM300两个系列，选型工作如何入手，我们从他们之间的区别入手。CANFDSM是最新一代的串口转CANFD模块，在能匹配当前热门的CANFD基础上，还能完全兼容传统的CAN2．0协议。因此，如果您的产品选定的是CANFD协议，则只能使用新一代的CANFDSM模块。