MCP2551T-I/SN器件介绍

MCP2551T-I/SN是一款由Microchip Technology（微芯科技）公司生产的高速CAN（Controller Area Network）收发器。它为CAN协议控制器提供差分发送和接收能力，完全兼容ISO-11898标准，包括24V要求。它将以高达1Mb/s的速度运行，支持1Mb/s操作，执行ISO-11898标准的物理层要求，适用于12V和24V系统。MCP2551T-I/SN旨在为汽车、工业和医疗应用中的数据传输提供可靠的解决方案。

MCP2551T-I/SN器件特点

  1. 高速CAN收发器：符合ISO 11898-2:2016标准，支持高达5 Mbps的数据传输速率，为高速数据传输提供可靠解决方案。
  2. 宽工作电压范围：支持2.7 V至5.5 V的工作电压范围，易于与各种微控制器和电子系统集成。
  3. 错误检测和纠正功能：具有差错、格式错误和CRC错误的检测和纠正功能，确保数据传输的可靠性。
  4. 热插拔和总线悬空检测：支持热插拔，可以在系统运行时安全地连接或断开设备。同时，提供总线悬空检测功能，以防止总线出现异常情况。
  5. 低功耗模式：在低功耗模式下，器件可以降低系统功耗，适用于对功耗敏感的应用。
  6. 小尺寸封装：提供SOICP-8封装，减小了器件的占用空间，便于在有限的空间内进行布局。
  7. 应用广泛：适用于汽车、工业、医疗和楼宇自动化等领域的数据传输，为各种应用场景提供可靠的数据通信解决方案。

引脚图及引脚介绍

MCP2551T-I/SN器件的8个引脚介绍如下：

  • TXD（ transmit data）：发送数据引脚，用于将数据从发送缓冲区发送到CAN总线。在发送过程中，TXD引脚将数据以差分信号的形式传输到CANH和CANL引脚。
  • VSS：地引脚，用于连接系统的地线，确保电路的正常工作。
  • VDD：电源引脚，用于连接系统的电源，为MCP2551T-I/SN器件提供工作电压，支持2.7 V至5.5 V的电压范围。
  • RXD（receive data）：接收数据引脚，用于从CAN总线接收数据。在接收过程中，RXD引脚将接收到的差分信号转换为数据并存储在接收缓冲区中。
  • VREF：参考电压引脚，用于连接微控制器或其他设备的参考电压，确保数据传输的准确性。
  • CANL（CAN low）：CAN总线低电平引脚，用于传输差分信号的负极部分。在正常工作过程中，CANL引脚上的电压通常为0 V或接近0 V。
  • CANH（CAN high）：CAN总线高电平引脚，用于传输差分信号的正极部分。在正常工作过程中，CANH引脚上的电压通常为VDD或接近VDD。
  • RS（recessive state）： recessive状态引脚，用于在总线争用过程中确定数据传输的优先级。在正常工作过程中，RS引脚通常与VREF引脚连接。

原理图及工作原理

MCP2551为CAN协议控制器提供差分发送和接收能力，完全兼容ISO-11898标准，包括24V要求。它将以高达1 Mb/s的速度运行，支持1Mb/s操作，执行ISO-11898标准的物理层要求，适用于12V和24V系统。

在发送数据时，CAN协议控制器通过TXD引脚将数据发送到MCP2551T-I/SN。MCP2551T-I/SN将数据转换为差分信号，通过CANL和CANH引脚发送到CAN总线上。

在接收数据时，MCP2551T-I/SN从CAN总线上通过CANL和CANH引脚接收差分信号。然后，它将差分信号转换为单端信号，通过RXD引脚将数据发送到CAN协议控制器。

此外，MCP2551T-I/SN还具有一些其他功能，如斜率控制输入、外部控制斜率以减少射频排放、永久显性检测、低电流待机操作等。这些功能可以提高数据传输的稳定性和可靠性，并减少电磁干扰。

封装图

MCP2551T-I/SN器件的封装为SOIC-8。封装图如下所示：

MCP2551T-I/SN器件的错误检测和纠正机制详解

  1. 差错检测：MCP2551T-I/SN器件在发送和接收数据时，会检测总线上的差错。差错是指总线上数据的逻辑电平与预期电平不一致。当检测到差错时，MCP2551T-I/SN器件会纠正错误或丢弃错误数据，以确保数据传输的可靠性。
  2. 格式错误检测：MCP2551T-I/SN器件在接收数据时，会检测数据帧的格式是否符合CAN协议的规定。如果数据帧的格式错误，MCP2551T-I/SN器件会丢弃错误数据，并向微控制器或其他设备报告错误。
  3. CRC错误检测：MCP2551T-I/SN器件在接收数据时，会计算接收到的数据帧的循环冗余校验（CRC）值，并将其与数据帧中携带的CRC值进行比较。如果两者不一致，说明数据传输过程中发生了错误，MCP2551T-I/SN器件会丢弃错误数据，并向微控制器或其他设备报告错误。
  4. 错误纠正：当MCP2551T-I/SN器件检测到错误时，如果错误可以被纠正，它会自动纠正错误并重新发送数据。例如，在总线争用过程中，如果RS引脚的优先级较高，MCP2551T-I/SN器件会纠正错误并重新发送数据。如果错误无法纠正，MCP2551T-I/SN器件会丢弃错误数据，并向微控制器或其他设备报告错误。