【产品】带有SPI独立接口的CAN协议控制器，支持CAN V2.0B技术规范，通讯速率1Mb/s

时间： 2021-12-18 来源：信路达

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信路达 XL2515是一款独立控制器局域网络协议控制器，又称CAN协议控制器（ CAN全称为：Controller Area Network），完全支持 CAN V2.0B 技术规范。该器件能发送和接收标准和扩展数据帧以及远程帧，它自带的两个验收屏蔽寄存器和六个验收滤波寄存器可以过滤掉不想要的报文，因此减少了主单片机（MCU）的开销。XL2515与 MCU 的连接是通过业界标准串行外设接口（SPI）来实现的。

特性：

• 完全支持CAN V2.0B技术规范，通讯速率为1Mb/s；

- 0-8 字节长的数据字段
- 标准和扩展数据帧及远程帧

• 接收缓冲器、验收屏蔽寄存器和验收滤波寄存器：
- 两个接收缓冲器，可优先存储报文
- 六个 29 位验收滤波寄存器
- 二个 29 位验收屏蔽寄存器
• 对头两个数据字节进行滤波（针对标准数据帧）
• 三个发送缓冲器，具有优先级设定及发送中止功能
• 高速 SPI 接口（10 MHz）
- 支持 0,0 和 1,1 的 SPI 模式
• 单触发模式确保报文发送只尝试一次
• 带有可编程预分频器的时钟输出引脚：
- 可用作其他器件的时钟源
• 可用起始帧信号（ Start-of-Frame， SOF），用于监控 SOF 信号：
- 可用于时隙协议和／或总线诊断以检测早期总线性能退化
• 带有可选使能设定的中断输出引脚
• “缓冲器满”输出引脚可配置为：
- 各接收缓冲器的中断引脚
- 通用数字输出引脚
• “请求发送（Request-to-Send， RTS） ”输入引脚可各自配置为：
- 各发送缓冲器的控制引脚，用于请求立即发送报文
- 通用数字输入引脚
• 低功耗的 CMOS 技术：
- 工作电压范围 2.7V 至 5.5V
- 5mA 典型工作电流
- 1µA 典型待机电流（休眠模式）
• 工作温度范围：
- 工业级（ I）： -40°C 至 +85°C
- 扩展级（ E）： -40°C 至 +125°C

图1 XL2515器件引脚示意图

XL2515 是一款独立 CAN 控制器，可简化需要与 CAN总线连接的应用。该器件主要由三个部分组成：

（1）CAN 模块，包括 CAN 协议引擎、验收滤波寄存器、验收屏蔽寄存器、发送和接收缓冲器。（2）用于配置该器件及其运行的控制逻辑和寄存器。（3）SPI 协议模块。

CAN 模块
CAN 模块的功能是处理所有 CAN 总线上的报文接收和发送。报文发送时，首先将报文装载到正确的报文缓冲器和控制寄存器中。通过 SPI 接口设置控制寄存器中的相应位或使用发送使能引脚均可启动发送操作。通过读取相应的寄存器可以检查通讯状态和错误。会对在 CAN总线上检测到的任何报文进行错误检查，然后与用户定义的滤波器进行匹配，以确定是否将报文移到两个接收缓冲器中的一个。

控制逻辑
通过与其他模块连接，控制逻辑模块控制 XL2515 的设置和运行，以便传输信息与控制。所提供的中断引脚提高了系统的灵活性。器件上有一个多用途中断引脚及各接收缓冲器的专用中断引脚，用于指示有效报文是否被接收并载入接收缓冲器。可选择使用专用中断引脚。通用中断引脚和状态寄存器（通过SPI 接口访问）也可用来确定何时接收了有效报文。器件还有三个引脚，用来启动将装载在三个发送缓冲器之一中的报文立即发送出去。是否使用这些引脚由用户决定；若不使用，也可利用控制寄存器（通过 SPI 接口访问）来启动报文发送。

SPI 协议模块
MCU通过SPI接口与该器件连接。使用标准的SPI读/写指令以及专门的 SPI 命令来读 / 写所有的寄存器。

图1-1 结构框架图

图1-2 系统实现方案图

发送 / 接收缓冲器／验收屏蔽寄存器／验收滤波寄存器
XL2515 有三个发送缓冲器和两个接收缓冲器，两个验收屏蔽寄存器（分别对应不同的接收缓冲器）以及六个验收滤波寄存器。

CAN 协议引擎
CAN 协议引擎包含数个功能模块，下面将对这些模块及其功能进行介绍。

协议有限状态机
协议引擎的核心是有限状态机（ Finite State Machine，FSM）。 FSM 是一个定序器，对 TX/RX 移位寄存器、循环冗余校验（ Cyclic Redundancy Check， CRC）寄存器和总线之间的顺序数据流进行控制。 FSM 还对错误管理逻辑（ Error Management Logic， EML）及 TX/RX移位寄存器和缓冲器之间的并行数据流进行控制。 FSM确保了依据 CAN 协议，进行报文接收、总线仲裁、报文发送以及错误信号发生等操作过程。 FSM 还对总线上报文的自动重发进行处理。

循环冗余校验
循环冗余校验寄存器产生循环冗余校验（ CRC）代码。该代码在控制字段（数据字节数为 0 的报文）或数据字段之后被发送，并用来检查进入报文的 CRC 字段。

错误管理逻辑
错误管理逻辑（EML)负责将CAN 器件的故障进行隔离。该逻辑有两个计数器即接收错误计数器（ Receive Error Counter REC）和发送错误计数器（ Transmit Error Counter， TEC）。这两个计数器根据来自位流处理器的命令进行增减计数。根据错误计数器的计数值，CAN控制器将被设定为错误主动、错误被动或总线关闭三种状态。

位时序逻辑
位时序逻辑（ Bit Timing Logic， BTL）可监控总线输入，并根据 CAN 协议处理与总线相关的位时序操作。BTL 在起始帧时，对从隐性状态到显性状态的总线过渡进行同步操作（称为硬同步）。如果 CAN 控制器本身不发送显性位，则在以后的隐性状态到显性状态总线过渡时会再进行同步操作（称为再同步）。 BTL 还提供可编程时间段以补偿传播延迟时间和相位位移，并对位时段内的采样点位置进行定义。对 BTL 的编程取决于波特率和外部物理延迟时间。

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2024/6/7 - 信路达 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

信路达-其他厂牌对照表

描述- 本资料为信路达与其他品牌元器件的对照表，涵盖了多个品牌和型号的元器件，包括数字IC、模拟IC、晶体单元、MMIC、LED驱动器、射频IC等。对照表中详细列出了对照厂牌、对照型号、品牌名、厂牌型号、品类、封装和详细说明等信息，便于用户查找和对比不同品牌和型号的元器件。

型号- AS179-92LF,XD71055,XD4052,L293B,XL2981,OP07CSZ,TD62004APG,MCP2551T-I/SN,MIC2026-1YM-TR,L297D013TR,OP07CDR,XL62783,L297,OP07EPZ,XD82C55-5,M54563P,XA214-G4C,XL41T56,XB402U,AP1682MTR-G1,CD4052BE,MCP2515T-E/SO,AD7705BNZ,A2982SLWTR-T,MIC2026-2YM-TR,XL07Z,XL9910,UC3845BD1013TR,XL2525Z,AS214-92LF,XL2515-TSS,MT8870DE1,MSM82C55A-2VJ3,TD62004AFG,UDN2981LW-T,UPD71055L-10,LM217LD13TR,XL62004,UDN2981A,XL2551,UPD82C55AC-2,XL62003,SG2525AP013TR,XD2981,M41T56M6F,AP4310AMTR-G1,TD62003APG,UPD71055C,XD54563,XD54562,XP71055,XL7705B,UC3842BD1013TR,ULN2803APG,CM8870PI,XD74HC597,TD62783AFWG,L293DD013TR,XD297,HV9910BLG-G,TBD62083AFWG,XL293-20,MMIC,XL62083,XL217,XL1682,XL4310,AS213-92LF,XL297,XZ298N,OP07DRZ,OP07CPZ,UPD8255AC-5,XD293-16,L298N,XA213-G4J,XD62004,XD62002,XD2803,XD62003,XA17-G4K,XD2804,TD62783APG,MCP2515T-I/ST,TD62003AFG,AP1682EMTR-G1,XP8255,BCR402UE6327,ULN2804AFWG,XD8870,UC3843BD1013TR,M54562P,XL2804,TD62002APG,XD8255-2,XL2026-2,XL2026-1,AD7705BRZ-REEL,XD07,SG3525AP013TR,XL3525Z,L291,XL2982SL,XD7705B,ULN2804APG,XL3842,XL3843,XL2515,XL3845,XD62783,74HC597N

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