CSM300

厂商：
ZLG(致远电子)
封装：
描述：

数据手册：

下载CSM300.pdf

立即购买

数据手册
价格&库存

CSM300 数据手册

CSM300(A) User Manual 隔离 SPI / UART 转 CAN 模块 UM01010101 V1.01 Date: 2019/03/15 类别内容关键词隔离 SPI / UART 转 CAN 摘 CSM300(A)产品用户手册要产品用户手册 CSM300(A) 隔离 SPI / UART 转 CAN 模块修订历史版本日期原因 V0.90 2016/10/27 创建文档 V1.00 2017/02/06 文档发布 1. 修改免责声明内容 V1.01 2019/03/15 2. 根据公司标准化模版修订通知，将手册页脚公司名称由“广州致远电子有限公司”改为“立功科技•致远电子” 3.“广州致远电子股份有限公司”改为“广州致远电子有限公司” 产品用户手册 ©2019 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Co., Ltd. i CSM300(A) 隔离 SPI / UART 转 CAN 模块目录 1. 功能简介................................................................................................................... 1 1.1 1.2 1.3 1.4 概述............................................................................................................................... 1 产品特性....................................................................................................................... 1 产品型号....................................................................................................................... 1 应用场合....................................................................................................................... 1 2. 硬件说明................................................................................................................... 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 产品外观....................................................................................................................... 2 引脚定义....................................................................................................................... 2 IO 说明 ......................................................................................................................... 3 SPI 转 CAN 硬件电路.................................................................................................. 3 UART 转 CAN 硬件电路 ............................................................................................. 4 外围保护电路 ............................................................................................................... 5 推荐组网方式 ............................................................................................................... 7 3. 产品应用................................................................................................................... 8 名词解释....................................................................................................................... 8 工作模式....................................................................................................................... 8 3.2.1 SPI 转 CAN 模式.................................................................................................. 9 3.2.2 UART 转 CAN 模式 ........................................................................................... 13 3.2.3 SPI 配置模式 ...................................................................................................... 13 3.2.4 UART 配置模式 ................................................................................................. 13 3.3 数据转换方式 ............................................................................................................. 13 3.3.1 透明转换 ......................................................................................................... 13 3.3.2 透明带标识转换 ............................................................................................. 22 3.3.3 自定义协议转换 ............................................................................................. 27 3.1 3.2 4. 产品配置................................................................................................................. 33 配置参数..................................................................................................................... 33 4.1.1 转换参数 ......................................................................................................... 33 4.1.2 SPI 参数 .............................................................................................................. 33 4.1.3 UART 参数 ......................................................................................................... 34 4.1.4 CAN 参数 ........................................................................................................... 34 4.2 出厂默认配置 ............................................................................................................. 35 4.3 配置通信协议 ............................................................................................................. 36 4.3.1 写配置参数 ..................................................................................................... 36 4.3.2 验证产品硬件标识 ......................................................................................... 39 4.3.3 读配置参数 ..................................................................................................... 40 4.4 配置方式..................................................................................................................... 41 4.4.1 MCU 配置方式................................................................................................... 41 4.4.2 上位机配置方式 ............................................................................................. 42 4.1 5. 辅助开发工具......................................................................................................... 44 5.1 5.2 CSM300CFG 配置软件.............................................................................................. 44 CSM-Eval 评估板....................................................................................................... 45 产品用户手册 ©2019 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Co., Ltd. 1 CSM300(A) 隔离 SPI / UART 转 CAN 模块 5.3 上位机配置实例 ......................................................................................................... 46 6. 产品使用注意事项................................................................................................. 49 7. 免责声明................................................................................................................. 50 产品用户手册 ©2019 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Co., Ltd. 2 CSM300(A) 隔离 SPI / UART 转 CAN 模块 1. 功能简介 1.1 概述 CSM300(A)系列隔离 SPI / UART 转 CAN 模块是集成微处理器、CAN 收发器、DC-DC 隔离电源、信号隔离于一体的通信模块，当用户控制板上的 CAN 控制器资源不够时，可以通过 SPI 或 UART 接口扩展出更多的 CAN 总线接口。该产品可以很方便地嵌入到具有 SPI 或 UART 接口的设备中，在不需改变原有硬件结构的前提下使设备获得 CAN 通讯接口，实现 SPI 设备或 UART 设备和 CAN 总线网络之间的数据通讯。 1.2 产品特性  实现 SPI 或 UART 与 CAN 接口的双向数据通信；  CAN 总线符合“ISO 11898-2”标准；  集成 1 路 SPI 接口，支持用户自定义的速率，最高可达 1.5Mbit/s（非自定义协议转换），或 1Mbit/s（自定义协议转换）；  集成 1 路 UART 接口，支持多种速率，最高可达 921600bps；  集成 1 路 CAN 通讯接口，支持多种波特率，最高可达 1Mbps；  隔离耐压 2500VDC；  工作温度：-40℃~+85℃；  电磁辐射 EME 较低；  电磁抗干扰 EMS 较高； 1.3 产品型号型号供电信号电平 SPI 速率 UART 速率 CAN 速率封装 CSM300A 3.3V 3.3V 0-1.5Mbit/s 300-921600bps 5k-1Mbps DIP-24 CSM300 5V 3.3V 0-1.5Mbit/s 300-921600bps 5k-1Mbps DIP-24 1.4 应用场合  充电桩  BMS  公共自行车租赁系统  工业通讯  煤矿行业  电力监控  石油化工  楼宇自动化产品用户手册 ©2019 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Co., Ltd. 1 CSM300(A) 隔离 SPI / UART 转 CAN 模块 2. 硬件说明 2.1 产品外观产品外观如图 2.1 所示。图 2.1 产品外观图 2.2 引脚定义 CSM300(A)具有 3 种接口。一种是 SPI 接口，一种是 UART 接口，另外一种是 CAN 接口。产品引脚排列如图 2.2。 1 VCC CFG 24 2 GND MISO 23 3 RST MOSI 22 4 TXD SCK 21 5 RXD INT 20 6 MODE CTL0 19 7 CTL1 SSEL 18 10 CGND 11 CANL 12 CANH CSM300(A) 图 2.2 引脚排列产品用户手册 ©2019 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Co., Ltd. 2 CSM300(A) 隔离 SPI / UART 转 CAN 模块各引脚功能如表 2.1。表 2.1 引脚功能描述引脚名称功能引脚名称功能 1 VCC 输入电源正 12 CANH CANH 脚 2 GND 输入电源地 18 SSEL SPI 片选引脚 3 RST 复位脚 19 CTL0 SPI 主机控制引脚 0 4 TXD UART 发送脚 20 INT 从机反馈引脚 5 RXD UART 接收脚 21 SCK SPI SCK 脚 6 MODE 模式控制脚 22 MOSI SPI MOSI 脚 7 CTL1 SPI 主机控制引脚 1 23 MISO SPI MISO 脚 10 CGND 隔离输出电源地 24 CFG 配置引脚 11 CANL CANL 脚 2.3 IO 说明表 2.2 产品 IO 引脚说明引脚名称类型说明引脚名称类型说明 1 VCC 输入 -- 12 CANH 输入/输出 -- 2 GND 输入 -- 18 SSEL 输入 5V 容压 3 RST 输入 19 CTL0 输入 5V 容压 4 TXD 输出 -- 20 INT 输出 -- 5 RXD 输入 5V 容压 21 SCK 输入 5V 容压 6 MODE 输入 5V 容压 22 MOSI 输入 5V 容压 7 CTL1 输入 5V 容压 23 MISO 输出 5V 容压 10 CGND 输入 -- 24 CFG 输入 5V 容压 11 CANL 输入/输出 -- 2.4 低电平复位，支持开漏输入 SPI 转 CAN 硬件电路使用 SPI 转 CAN 功能时，需要将 MODE 引脚接至高电平。MCU 的 SPI 接口与 CSM300(A) 的 SPI 接口连接，同时 MCU 需要提供 GPIO 与 RST、INT、CTL0、CTL1 引脚连接，实现对 CSM300(A)的有效监测与控制。若需要通过 MCU 对 CSM300(A)进行配置，则需要额外的 GPIO 与 CFG 引脚连接。图 2.3、图 2.4 分别是 CSM300A、CSM300 的参考电路。产品用户手册 ©2019 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Co., Ltd. 3 CSM300(A) 隔离 SPI / UART 转 CAN 模块 3.3V 1 2 IO5 CAN总线 IO4 MISO MOSI MOSI TXD SCK 21 SCK INT 20 GPIO2 CTL0 19 GPIO3 SSEL 18 6 RXD MODE CTL1 10 CGND 11 CANL 12 CANH 1 CSM300A SSEL IO4 GPIO4 IO5 GPIO5 3.3V VCC GND 3.3V MCU SPI 转 CAN 参考电路（CSM300A） VCC GND CFG 24 GPIO1 MISO 23 MISO MOSI 3 RST MOSI 22 4 TXD SCK 21 SCK INT 20 GPIO2 CTL0 19 GPIO3 SSEL 18 SSEL 5 3.3V MISO RST 2 IO5 GPIO1 23 4 图 2.3 5V 24 22 7 IO4 GND CFG 3 5 3.3V VCC 6 7 RXD MODE CTL1 CSM300 IO4 CAN总线 10 CGND 11 CANL 12 CANH 图 2.4 2.5 GPIO4 IO5 GPIO5 3.3V VCC GND 3.3V MCU SPI 转 CAN 参考电路（CSM300） UART 转 CAN 硬件电路使用 UART 转 CAN 功能时，需要将 MODE 引脚接至低电平。MCU 的 UART 与 CSM300(A) 的 UART 接口连接，同时一个 GPIO 与 RST 引脚连接。若需要通过 MCU 对 CSM300(A)进行配置，则需要额外 GPIO 的与 CFG 引脚连接。图 2.5、图 2.6 分别是 CSM300A、CSM300 的参考电路。产品用户手册 ©2019 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Co., Ltd. 4 CSM300(A) 隔离 SPI / UART 转 CAN 模块 3.3V 3.3V VCC GND GPIO1 RXD TXD GPIO2 IO2 3.3V MCU CAN总线图 2.5 VCC 3.3V GND RXD TXD GPIO2 IO2 CAN总线图 2.6 2.6 VCC CFG 24 2 GND MISO 23 3 RST MOSI 22 4 TXD SCK 21 5 RXD INT 20 6 MODE CTL0 19 SSEL 18 7 CTL1 10 CGND 11 CANL 12 CANH CSM300A IO2 UART 转 CAN 参考电路（CSM300A） GPIO1 3.3V MCU 1 5V 1 VCC CFG 24 2 GND MISO 23 3 RST MOSI 22 4 TXD SCK 21 5 RXD INT 20 6 MODE CTL0 19 7 CTL1 SSEL 18 10 CGND 11 CANL 12 CANH CSM300 IO2 UART 转 CAN 参考电路（CSM300）外围保护电路 CSM300(A)可使用于各种需要使用到 CAN 总线的场合，如果应用环境比较恶劣（如高压电力、雷击等环境），强烈建议用户增加一定的外围保护电路。保护电路可以有效地吸收恶劣环境下引入到电源或总线上的浪涌，保护产品不被损坏。图 2.7、图 2.8 提供了两个参考外围保护电路。两个电路的唯一区别是 CAN 接口的第二级保护电路，图 2.7 使用了 3 个 TVS 管实现端口差模和共模的保护，而图 2.8 使用了 1 个 TVS 管与 6 个二极管实现同样功能。由于 TVS 管的结电容较大，而二极管的结电容相对较小，故图 2.7 的电路适合对节点寄生电容要求不高的应用场合，而图 2.8 的电路适合要求尽量减小节点寄生电容的场合。表 2.3、表 2.4 的参数值仅作为参考，请根据实际情况来确定是否需要电路图中的器件，选取适当的参数值。产品用户手册 ©2019 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Co., Ltd. 5 CSM300(A) 隔离 SPI / UART 转 CAN 模块 VCC 24 CFG VCC 1 23 MISO GND 2 22 MOSI RST 3 21 SCK TXD 4 20 INT RXD 5 19 CTL0 MODE 6 18 SSEL CTL1 7 C1 TVS1 P1 R1 T1 1 GDT TVS2 CGND 10 CANL 11 CANH 12 R2 2 TVS3 TVS4 C2 3 4 R3 CSM300(A) 大地图 2.7 外围保护电路 1 表 2.3 外围保护电路 1 推荐参数表标号型号标号型号 C1 10μF，25V TVS1 SMBJ5.0A R1，R2 2.7Ω，2W TVS2、TVS3、TVS4 P6KE15CA R3 1MΩ，1206 GDT B3D090L C2 102，2kV T1 B82793S0513N201 VCC 24 CFG VCC 1 23 MISO GND 2 22 MOSI RST 3 21 SCK TXD 4 20 INT RXD 5 19 CTL0 MODE 6 18 SSEL CTL1 7 C1 TVS1 T1 D1 D2 P1 R1 1 TVS2 GDT CGND 10 CANL 11 CANH 12 R2 2 D3 D4 C2 D5 3 D6 4 R3 CSM300(A) 大地图 2.8 外围保护电路 2 产品用户手册 ©2019 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Co., Ltd. 6 CSM300(A) 隔离 SPI / UART 转 CAN 模块表 2.4 外围保护电路 2 推荐参数表 2.7 标号型号标号型号 C1 10μF，25V TVS1 SMBJ5.0A R1，R2 2.7Ω，2W TVS2 P6KE15CA R3 1MΩ，1206 GDT B3D090L C2 102，2kV T1 B82793S0513N201 D1~D6 1N4007 推荐组网方式 CAN 总线一般使用直线型布线方式，总线节点数可达 110 个。布线推荐使用屏蔽双绞线，CANH、CANL 与双绞线线芯连接，CGND 与屏蔽层连接，最后屏蔽层单点接地。无论总线长短，总线两端都需要连接终端电阻，电阻大小可根据实际布线进行调整，一般推荐值为 120Ω。得益于 CSM300(A)的最低波特率 5kbps，总线的最长通信距离可达 10km。图 2.9 给出了推荐组网示意图。传感器、控制器等支线最大0.3m LPC11C14 LPC2119 CSM300 CSM300A 12 11 10 12 11 P87C591 STM32F103 „„ CSM300 10 12 11 10 CSM300A 12 11 10 推荐使用屏蔽双绞线屏蔽层 CAN_L 终端电阻 120Ω 120Ω CAN_H 单个CAN-bus网络可以连接110个CAN节点总线最长距离10公里 1MΩ 102 屏蔽层单点接大地（通过RC或直连）图 2.9 推荐组网示意图产品用户手册 ©2019 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Co., Ltd. 7 CSM300(A) 隔离 SPI / UART 转 CAN 模块 3. 产品应用 3.1 名词解释 1. SPI SPI 是串行外设接口（Serial Peripheral Interface）的缩写。SPI 是一种高速的、全双工、同步的通信总线。 2. UART UART 是通用异步接收/发送装置（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）的缩写。 UART 是一种通用串行数据总线，可实现全双工的串行异步通信。 3. CAN 总线 CAN 是控制器局域网（Controller Area Network）的缩写。CAN 总线属于现场总线的范畴，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。 4. 串行帧即串行总线帧，是 SPI 总线通信帧（下文简称 SPI 帧）、UART 总线通信帧（下文简称 UART 帧）的统称。 5. CAN 帧即 CAN 总线帧，是 CAN 接口标准帧、扩展帧的统称。 6. 标准帧 CAN 帧的类型，标准帧的帧 ID 共 11 位，范围为：0x000-0x7ff 。 7. 扩展帧 CAN 帧的类型，扩展帧的帧 ID 共 29 位，范围为：0x00000000-0x1fffffff。 8. 透明转换 CSM300(A)的一种数据传输方式，指串行总线（SPI/UART）、CAN 总线之间的数据不经过处理立即转换传输。 9. 透明带标识转换 CSM300(A)的一种数据传输方式，在透明转换的基础上，增加总线标识（ID）的处理。串行总线向 CAN 总线转换时，串行帧的“标识” （ID）决定 CAN 帧的标识（ID），反之， CAN 总线向串行总线转换时，CAN 帧的标识（ID）决定串行帧的“标识”（ID）。 10. 自定义协议转换 CSM300(A)的一种数据传输方式。自定义协议转换方式下，串行帧必须符合规定的帧格式。有效的串行帧由帧头、帧长度、帧类型、帧 ID、数据域、帧尾组成。 3.2 工作模式 CSM300(A)上电后， MODE、CFG 引脚电平会决定产品处于 4 种不同的工作模式的其中一种：SPI 转 CAN 模式、UART 转 CAN 模式、SPI 配置模式、UART 配置模式。表 3.1 罗列了不同的引脚电平时，产品所处在的工作模式。产品用户手册 ©2019 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Co., Ltd. 8 CSM300(A) 隔离 SPI / UART 转 CAN 模块表 3.1 CSM300(A)工作模式汇总表引脚电平工作模式 MODE CFG RST 1 1 1 SPI 转 CAN 0 1 1 UART 转 CAN 1 0 1 SPI 配置 0 0 1 UART 配置 X X 0 复位若需要切换产品的工作模式，更改引脚电平后，必须对产品进行复位，才能使其进入设定的工作模式。需要注意的是，为保证产品成功复位，复位保持时间最少为 100us，复位后，产品初始化等待时间最少 3ms，待产品初始化完成后，才能进行正常操作，如图 3.1。图 3.2 是产品工作模式切换示意图。 tRST_HOLD 复位保持时间最少100us RST 初始化等待时间最少 3ms 正常工作 tINIT_WAIT 图 3.1 复位时序示意图 VCC RST MODE CFG SPI转CAN UART转CAN UART配置 SPI配置图 3.2 工作模式切换时序 3.2.1 SPI 转 CAN 模式在此工作模式下，CSM300(A)始终作为 SPI 从机，SPI 限定工作在模式 3（CPOL、CPHA 均为 1），数据长度限定为 8 位，MSB 高位先传输。透明转换、透明带标识转换下最高通信速率为 1.5Mbps，自定义协议转换最高通信速率为 1Mbps。 SPI 主机可以发送数据至 CAN 总线端，且可接收 CAN 总线端收到的数据。此时 UART 接口无效，不会处理任何出现在 UART 接口的数据，也不会返回 CAN 总线端接收到的数据至 UART。 1. SPI 帧产品用户手册 ©2019 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Co., Ltd. 9 CSM300(A) 隔离 SPI / UART 转 CAN 模块 SPI 一次片选有效至片选无效之间的数据定义为一帧数据。读数据和写数据帧定义如图 3.3、图 3.4。帧与帧之间读写缓冲区数据应有 40us 的时间间隔，如图 3.5。 SSEL SCK MOSI XX XX XX XX MISO 数据1 数据2 数据3 数据n 一帧图 3.3 主机读数据帧示意 SSEL SCK MOSI 数据1 数据2 数据3 数据n MISO XX XX XX XX 一帧图 3.4 主机写数据帧示意帧2 帧1 SSEL SCK MOSI MSB LSB MSB LSB MISO MSB LSB MSB LSB tFRAM_INTER_SPI 帧间间隔时间至少40us 图 3.5 2. SPI 帧间隔示意图主机控制 CSM300(A)有两个 SPI 主机控制引脚 CTL0， CTL1，受主机端控制。主机通过控制 CTL0， CTL1 引脚，使 CSM300(A)进入不同的功能状态，实现对 CSM300(A)不同操作目的。主机产品用户手册 ©2019 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Co., Ltd. 10 CSM300(A) 隔离 SPI / UART 转 CAN 模块端控制引脚电平不同对应功能如表 3.2 所示。表 3.2 SPI 模式下主机控制功能 CTRL0 CTRL1 功能 0 0 空闲 0 1 主机读状态 1 0 主机读数据 1 1 主机写数据主机可以通过读从机当前状态来获取产品当前可以读取的字节数以及可以写入的字节数。主机将功能选择为主机读状态，然后通过 SPI 读出 4 个字节，即为状态码。状态码由 32 个位构成，具体定义如表 3.3 所示。表 3.3 SPI 模式状态码构成位含义符号描述 0 可读标识位 read CAN 接收缓冲区不为空时，该位为 1，反之为 0。 12:1 可读字节数 read_bytes 主机可以从 CSM300(A)中读取的 CAN 数据字节数。 13 可写标识位 write CAN 发送缓冲区还未填满时，该位为 1，反之为 0。 25:14 可写字节数 write_bytes 主机可以写入 CSM300(A)的串行字节数。 31:26 保留位 reserved 保留。若定义 status[]数组为 8 位整型，通过 SPI 读状态依次读出的数据为 status[0]、status[1]、 status[2]、status[3]，则其数据结构如图 3.6。 Status[3] 7 Status[2] 0 7 Status[1] 0 7 Status[0] 0 7 0 31 0 reserved write_bytes read_bytes write read 图 3.6 状态字节数据结构用户在获得这 4 个字节后，应该将对应位分离出来，用作后续处理的判断基准。示例代码如下： read = status [0] & 0x01; //分离出可读标识位 read_bytes = ((status [0] & 0xFE) >> 1) + ((status [1] & 0x1F) 6) + ((status [2] & 0xFF)

下载 PDF

CSM300 价格&库存

-> 查询更多价格&库存

很抱歉，暂时无法提供与“CSM300”相匹配的价格&库存，您可以联系我们找货

免费人工找货

搜索历史

CSM300

相关技术文章