以太网引入车辆的电路设计-每天阅读电路图（293）

在车辆中引入以太网连接正成为快速发展的趋势。 100Mbps标准提供了快速而强大的数据互连，适用于ADAS功能，例如诊断和Flash下载，远程信息处理和雷达。
它还支持新一代信息和娱乐消费电子应用。随着以太网功能的扩展，它将成为高带宽车辆的基础。
控制器局域网（CAN）总线是为解决现代汽车控制设备与测试仪器之间的数据交换而开发的串行数据通信协议，主要用于各种设备的检测和控制。 1芯片选择1.1 CP2200芯片简介CP2200芯片是Sificon Labs推出的最小，性能最高的8位总线控制以太网驱动器芯片。
它支持IEEE802＆amp; middot; 3以太网媒体访问MAC控制协议，并支持10BASE / T物理。层，完全兼容100/1 000 BASE T网络，可以工作在全双工或半双工模式下，可以执行自动极性检测和纠正，具有冲突自动重传功能，可以自动填充和生成CRC，支持广播和多播。
CP2200具有2 k字节的发送缓冲区和4 k字节的接收缓冲区，以及8 k字节的内部闪存，用于存储用户常数和Web服务器内容。它的最后6个存储单元是工厂。
预编程的唯一48位MAC地址。该芯片采用48引脚TQFP封装，工作温度范围为-40至+ 85°C，可以为具有11个以上I / O引脚的微处理器扩展以太网通信功能。
该芯片具有并行主机接口，速度为30 Mb / s，并支持Intel和Motorola的两种总线模式。 CP2200的多种集成功能（例如CRC检查，数据过滤等）有效地减轻了单片机的负担。
其内部收发器接口单元灵活，方便操作，并为以太网数据包提供有效的缓冲。使用该芯片时，电路仅需增加一个RJ-45快速以太网接口，其工作特性就可以满足CAN总线的传输波特率要求。
其内部结构如图1所示。图1 CP2200结构框图图1.2 C8051F040芯片简介C8051F系列单片机是Silicon Labs推出的系统级芯片，具有与80C51兼容的CIP-51内核。
C8051F040中集成的CAN控制器包括一个CAN内核，消息RAM（独立于CIP-51内核），消息处理单元，控制寄存器等。C8051F040内部包含一个CAN协议控制器，并且不提供物理层驱动程序实现与CAN总线的接口。
数据接收和过滤全部由CAN控制器完成，而无需CIP-51内核的参与。这样，可以将CAN通信期间占用的系统资源最小化。
CIP-51内核通过配置其内部特殊功能寄存器来实现CAN数据交互。其内部结构如图2所示。
图2 C8051F040内部CAN结构框图2系统硬件设计系统电路如图3所示，由CP2200，C8051F040，CAN驱动芯片SN65HVD230等组成，其中CP2200和HR911105A构成以太网电路的一部分，而SN65H-VD230单独构成CAN收发器电路。工作原理如下。
CP2200收到以太网数据时，将触发C8051F040的INTO。 C8051F040将数据从CP2200的接收缓冲区复制到其存储空间，然后通过SN65HVD230将其转发到CAN网络。
当需要将CAN数据发送到以太网时，C8051F040收到数据后，将数据转发到CP2200的发送缓冲区，最后由CP2200通过HR911105A发送到以太网。图3以太网-CAN转换卡的硬件电路框图。