Полноценная CAN-система обеспечивает существенное повышение качества и надёжности сетей при снижении общих затрат

Компания NXP Semiconductors представила устройства LPC11C22 и LPC11C24 – первое в отрасли интегрированное решение на основе высокоскоростного CAN-трансивера физического уровня и микроконтроллера со встроенными простыми в использовании CANopen-драйверами. Представленные как уникальное решение «система-в-корпусе» (System-in-Package), устройства LPC11C22 и LPC11C24 со встроенным CAN-трансивером TJF1051 обеспечивают полный спектр CAN-функций, реализованных в недорогом корпусе LQFP48.

Стандарт CAN (Controller Area Network – сеть контроллеров) признан надежным каналом связи для использования в сложных условиях окружающей среды. Представив микроконтроллерные системы со встроенным CAN-трансивером LPC11C22 и LPC11C24, NXP открывает возможность использования недорогих CAN-сетей в расширяющемся диапазоне промышленных применений и решений по автоматизации производственных помещений, зданий и бытовой электроники. Обычно стоимость отдельного CAN-трансивера соответствует, а часто и выше, стоимости самого микроконтроллера. Интеграция CAN-трансивера на плате повышает надёжность и качество системы, уменьшает риски, связанные с электрическими соединениями и совместимостью, и позволяет сократить используемое пространство на 50 процентов – добавляя только 20 процентов к стоимости микроконтроллера. Устройства LPC11C22 и LPC11C24 - последнее пополнение в серии контроллеров LPC11C00, совместимых с CAN 2.0B.

«Предлагаемое высокооптимизированное CAN-решение в едином корпусе упрощает разработку промышленных сетей, - заявил Джоф Лис (Geoff Lees), вице-президент и генеральный  директор подразделения микроконтроллеров в NXP Semiconductors. – Объединение трансивера и 32-битного микроконтроллера с поддержкой протокола CANopen непосредственно на кристалле раздвигает границы нашего подхода к plug-and-play системам».

Физический уровень CAN разработан для высокоскоростных (до 1 Мбит/с) CAN-сетей и предоставляет оптимальную производительность промышленных приложений, обеспечивая современные функции защиты от электростатического разряда (ESD), повышенную электромагнитную совместимость (EMC) и низкий уровень энергопотребления. Физический уровень CAN в LPC11C22/C24 полностью соответствует стандарту ISO 11898-2 для двухпроводной сбалансированной сигнальной схемы и оптимизирован для работы в сфере автомобильных датчиков и высоконадёжных промышленных сетей CAN. Высокий уровень защиты от электростатического разряда на контактах шины сочетается с дополнительными надежно защищенными от сбоев функциями, такими как высокие значения допустимой нагрузки по постоянному току на контактах шины CAN, функции определения состояния постоянного доминанта, обнаружения пониженного напряжения и тепловой защиты. Функция управления пониженным энергопортреблением полностью интегрирована, и трансивер может отключиться от шины при отсутствии питания.

Драйверы CANopen расположены в ПЗУ микросхемы и сопровождаются простыми интерфейсами прикладного программирования (API), обеспечивая пользователям возможность быстро интегрировать системы LPC11C22/C24 во встроенные сетевые приложения на базе стандарта CANopen. Этот стандартизированный уровень CANopen (EN 50325) особенно подходит для встроенных сетей систем управления таких видов устройств, как двигатели и лифты, в результате пропадает необходимость использования патентованных и специализированных приложений. Запись драйверов CANopen в ПЗУ микроконтроллера снижает общие риски и трудозатраты и обеспечивает инженерам-проектировщикам возможность использования преимуществ пониженной рабочей мощности, а также надежной и безопасной загрузки по протоколу CAN. Благодаря надежности и безопасности, обеспеченным драйверами, расположенными в ПЗУ, обновление Flash-памяти путем внутрисхемного программирования (ISP) по шине CAN обеспечивает полный спектр функций, начиная с программирования «пустых» компонентов при производстве путем изменения системных параметров и заканчивая полным перепрограммированием устройств на месте. API включает следующие функции: 

• установка и инициализация CAN
• отправка и прием сообщений CAN
• информация о состоянии CAN
• словарь объектов CANopen
• ускоренная связь по протоколу CANopen SDO
• примитивы сегментированной связи по протоколу CANopen SDO
• обработчик переключения на более медленную связь по протоколу CANopen SDO

Обеспечение повышенной плотности кода и высочайшей производительности

Для систем LPC11C22 и C24 требуется программный код размером на 40-50 процентов меньше, чем для 8- и 16-битных микроконтроллеров при решении задач общего назначения. Это обеспечивается мощным набором инструкций ядра ARM® Cortex™-M0 v6-M, построенных на базе 16-битных инструкций Thumb, применяемых в настоящее время только в 32-битных микроконтроллерах.

Обладая производительностью свыше 45 DMIPS, системы LPC11C22 и LPC11C24 обеспечивают высокую скорость обработки сообщений и данных на узлах CAN-устройств, а также предоставляют оптимизированное по мощности решение, недоступное сегодня для 8- и 16-битных микроконтроллеров.

Основные функции LPC11C22 и LPC11C24: 

• Процессор Cortex-M0 с тактовой частотой 50 MГц с SWD/отладкой (4 точки прерывания)
• 32KБ/16KБ Flash, 8KБ SRAM
• 32 векторных прерывания; 4 уровня приоритета; выделенные прерывания на  интерфейсах ввода-вывода общего назначения (GPIO), до 13 GPIO
• Контроллер CAN 2.0 B C_CAN со встроенными драйверами CANopen, встроенный трансивер
• UART, 2 SPI & I2C (FM+)
• Два 16-битных и два 32-битных таймера PWM/Match/Capture и один 24-битный системный таймер
• Встроенный ёмкостно-резисторный генератор на 12MГц с 1-процентной точностью по температуре и напряжению
• Сброс при выключении питания (POR); многоуровневое обнаружение кратковременного падения напряжения питания (BOD); фазовая автоподстройка частоты на 10-50 МГц (PLL)
• 8-канальный 10-битный АЦП высокой точности с ±1LSB DNL
• 36 высокоскоростных контактов ввода-вывода общего назначения (GPIO), устойчивых к скачкам напряжения до 5 В, с высокой силой тока (20 мА) на отдельных контактах
• Высокая устойчивость к ESD: 8 кВ (трансивер) / 6,5 кВ (микроконтроллер)
• CAN-трансивер с низким электромагнитным излучением (EME) и высокой устойчивостью  к электромагнитным полям (EMI)

Источник: http://ics.nxp.com/products/lpc1000/lpc11xx/lpc11cxx/