CAN BUS(Controller Area Network 控制器局域网总线)是一个由国际化标准组织定义的串行通讯总线。最早起源于欧洲,被用于飞机、坦克等武器电子系统的通讯联络上。随后,在汽车上也得到了普及,它使用两根信号总线代替汽车内复杂的走线,实现了车上各种传感器数据的传递和各类控制单元的链接。CAN BUS有很多优点,比如:传输速度高,可达1Mbps或5Mbps;通信距离远,可达10公里;支持多主机拓扑、优先级发送和仲裁;可靠性很高等等。因而在很多领域得到了广泛的应用,诸如:汽车航空、工业自动控制、智能大厦、电力、安防监控、充电桩系统等等。
在CAN总线的技术应用和产品实现中,作为一款支持标准四线制SPI接口的独立CAN BUS控制器—Microchip的MCP2515因具有优异的性能和灵活性,得到了不少电子工程师和科技公司的肯定及选用。然而,在遭遇了数年前的缺芯浪潮、国外断供和卡脖子的经历后,越来越多的中国科技企业开始明白了芯片国产化和供应链的重要性,逐步拥抱和支持国产元器件和国产集成电路芯片。来自国产芯片原厂—信路达信息技术(厦门)有限公司自主研发的XL2515就是这样的一款CAN BUS芯片,它可Pin2Pin、软硬件兼容和代替MCP2515, 实现了国产化的替代。以下,本文将从多个方面来介绍XL2515实现替代MCP2515的可行性和验证。
首先,我们来对照两者的实物图和Pin引脚定义:
上图是从两者的官方芯片资料里摘取的18-Pin PDIP/SOIC 封装引脚对照,可见两者在硬件上Pin2Pin、引脚定义是一致的。
其次,再来对照一下两者的主要性能和技术参数:
品牌及型号 | MCP2515 | XL2515 |
功能/协议 | CAN Bus Controller | CAN Bus Controller |
控制器数 | 1个 | 1个 |
CAN速率 | 1MBits/s | 1MBits/s |
接口类型 | SPI | SPI |
接口速率 | 10Mbps | 10Mbps |
发送缓存 | 3个 | 3个 |
接收缓存 | 2个 | 2个 |
CAN FD | NO | NO |
工作电压 | 2.7V~ 5.5V | 2.7V~ 5.5V |
封装类型 | PDIP-18SOIC-18TSSOP-20QFN-20 | PDIP-18SOIC-18TSSOP-20QFN-20 |
温度范围 | -40°C ~ 85°或125°C | -40°C ~ 85°C |
AEC-Q100 认证 | YES | 规划中 |
从上图来看,两者的主要功能、电性参数和芯片资源基本一致,除了MCP2515部分型号的温度范围较宽,符合车轨认证。而国产芯片XL2515因新出不久,其车轨认证的申请和测试,还需要一个过程。