IND83081芯片介绍(二)

news2024/11/24 8:37:12

七、典型应用

上面显示了独立的CAN收发器，而下面则显示了多个iND83081可以共享同一个CAN收发器的应用场景。通过这些连接，iND83081可以实现对多个LED的驱动和控制，同时与外部MCU进行通信。

八、ELINS接口

1.ELINS简介

ELINS是一种从接口，其数据格式基于UART，即通用异步接收器和发送器。该接口以半双工模式工作，支持的最大波特率为1Mbps。TX和RX引脚成对内部连接，任何一个引脚都可以用于连接iND83081设备到通信网络。这种方法便于复杂的PCB布局和线路路由。接口提供可编程去抖滤波器，用于滤除RX数据的毛刺。RX从0到1和从1到0的去抖动阈值可以分别配置。MCU充当通信主控，可以通过ELINS私有协议写入和读取寄存器，访问iND83081的地址空间。

如果iND83081设备和主控位于不同的板子上，建议在板子之间使用CAN物理层。这有助于防止电缆短路到电池或地线，并提升电磁兼容性表现。否则，TX和RX引脚应直接连接，同时需要外部上拉电阻。

ELINS支持带同步字段的时钟频率校准。所有iND83081设备在每个ELINS通信帧中进行同步，以确保良好的同步和稳健的通信。校准后，系统时钟精度将低于0.25%。

ELINS的初始波特率为550kbps，发送初始化命令后会切换到1Mbps。波特率设置在使用REQ_ELINS_RSTN寄存器进行ELINS复位后不会重置。

2.ELINS的特点

半双工通信（与UART兼容）

单主控（MCU）/多从设备（iND83081）架构

CAN物理层支持

MCU与iND83081之间的CAN PHY具有抗电磁干扰能力

iND83081设备之间采用5V I/O

波特率选择：1M/500k/250k/125k/62.5k/31.25k bps

交易帧类型：广播写入、单设备写入、单设备读取

数据完整性通过CRC16完全保护

CMD字段采用2位奇偶校验位

支持带同步字段的时钟频率校准

校准后的时钟精度（参考MCU）：±0.25%

3.ELINS字节格式

在ELINS中，除了中断字段外，每个字节字段都按照图中所示的字节字段传输。它以一种起始位、八个数据位、一种停止位和无校验（8N1）方式操作。数据的最低有效位（LSB）首先发送，最高有效位（MSB）最后发送。起始位编码为值为零的位（显性），停止位编码为值为一的位（隐性）。下图展示了数据字节8'hA5的波形。

ELINS波特率基于系统时钟，可以通过寄存器ELINS.PRESCL配置为所需的波特率（1Mbps/500kbps/250kbps/125kbps/62.5kbps/31.25kbps）。主控设备可以通过广播写入命令更改该寄存器以调整波特率。单次写入命令无法访问此寄存器。

4.ELINS通信协议

ELINS接口作为从设备，由MCU控制是否发起通信事务。共有三种命令帧类型：广播写入、单设备写入和单设备读取。广播写入通信没有响应帧。单设备写入通信在ELINS.ACKENA设置为1时会有响应帧。

（1）广播写入

主命令：中断字段 + 同步字段 + CMD 字段 + DEVID 字段 + REG ADDR + N 数据字节 + CRC16（2Bytes）。命令帧广播通信网络上的所有设备，没有响应帧。

（2）单设备写入

主控命令：中断字段 + 同步字段 + 命令字段 + 设备ID字段 + 寄存器地址 + N个数据字节 + CRC16（2字节）。

从设备响应：确认（可选）。当ACKENA设置为高电平并且成功完成单设备写入（没有CRC校验和奇偶校验错误）时，被寻址的设备会向MCU发送确认信号。"ACK"是一个单字节，其值等于{3'b011, DEVID[4:0]}。寄存器ELINS.ACKENA只能通过广播写入来设置。

（3）单设备读取

主控命令：中断字段 + 同步字段 + 命令字段 + 设备ID字段 + 寄存器地址 + CRC16（2字节）。

从设备响应：N个数据字节 + CRC16（2字节）。

5.ELINS字段格式

ELINS帧包括以下字节字段：

➢ 中断字段

➢ 同步字段

➢ 命令字段

➢ 设备ID字段

➢ 起始寄存器地址字段（REGADDR）

➢ 循环冗余校验字段（CRC）

➢ N个数据字段（N=1、2、3、4、12、16、25或32）

➢ 确认字段（ACK）

（1）中断字段

中断字段用于表示新帧的开始。它始终由主设备生成，应该至少为9.5个标称位时间的显性值，后跟一个中断定界符。中断定界符应至少为一个标称位时间长。

（2）同步字段

同步字段是一个字节字段，数据值为0x55。它用于校准系统时钟，并使所有设备在同步系统中保持同步。ELINS始终能够检测到中断/同步字段序列。

（3）命令字段

命令字段由奇偶字段(bit7~bit6), 数据长度字段(bit5~bit3) 和命令代码字段(bit2~bit0)组成，详细描述如下表所示：

（4） DEVID 和 REGADDR 字段

DEVID位表示5位设备ID，这意味着在一个主控和多从设备通信网络中最多支持32个iND83081设备。广播写入不关心设备ID，可以访问所有设备的地址空间。

REGADDR位是一个11位的起始寄存器地址，可以访问2048个地址空间。起始地址是一个基地址，从这里可以通过主控连续写入或读取最多32个连续的寄存器位置。当多字节通信地址超过地址0x7FF时，寄存器地址将循环回到地址0x000继续增加。

（5）CRC字段

CRC字段由CRCL（CRC低字节）和CRCH（CRC高字节）组成。除了中断字段和同步字段中的数据外，接收帧数据的CRC校验采用CRC-16-IBM算法进行计算。当读取或写入命令发生CRC错误时，会设置一个CHK标志。在读取响应期间，被寻址的设备还需要计算CRC数据，这样主控可以检查读取数据的完整性。