隨著“智能制造”口號的實施跟相關產業的發展，CAN總線作為國際公認的三大工業總線之一，在智能機器人、新能源汽車上用得越來越多，但是很多工程師在項目開發過程中都會遇到：CAN接口不夠用了怎么辦？

一個嵌入式或者X86的工業控制板上，一般都會提供CAN、UART、以太網、USB、SPI、I²C等通訊接口，但是由于處理器的限制以及滿足通用性需求，很多廠家只能均衡的去分配這些接口，比如致遠電子旗下的部分工控核心板的接口就如表1所示：

表1 致遠核心板部分通訊接口詳情

可以看到通用型核心板一般提供的CAN-bus為2路，2路CAN-bus可以有效的保證通用需求，但是在一些特殊的情況，特別是新能源行業以及智能機器人行業日益發展的情況下，比如新能源汽車，由于電氣化程度的提高以及傳感器技術的增加，車身總線很多由之前的2路CAN（500K波特率的高速CAN跟250K波特率的低速CAN）的需求變成了4路甚至5路CAN的需求。這種情況下對車身ECU的CAN接口就有了新的要求，那傳統的板子的CAN口不夠用了該怎么辦呢？

圖1

沒關系，CAN口不夠不要緊，你還有UART跟SPI啊。

UART跟SPI是很通用的通訊接口，也是一種比較容易實現的通訊接口，在CAN口不夠用時我們可以把UART或SPI轉成CAN口來用，CSM300就是一款可以快速實現UART/SPI轉CAN的模塊。

CSM系列集成了32bit微處理器、CAN控制器、CAN收發器、電源電路、隔離電路、總線保護于一身，所有元器件布置在一個微型的封裝模塊之內。模塊尺寸僅31.80×20.30×6.50mm，相當于一個DIP-24集成電路。麻雀雖小，五臟俱全，不需要連接任何外圍元件，CSM系列即可以使設備通過SPI或UART端口連接到CAN-bus網絡中，用戶可以不深入了解CAN-bus的相關知識，利用此芯片操作CAN-bus就如同操作UART一樣方便。

圖2 CSM300模塊

CSM300的產品特性：

• SPI或UART與CAN接口的雙向數據通信；

• CAN接口符合“ISO 11898-2”標準；

• SPI最高速率可達1.5Mbit/s；

• UART最高速率可達921.6kbps；

• CAN最高速率可達1Mbit/s；

• 隔離耐壓2500VDC；

• 工作溫度：-40℃~+85℃。

CSM300(A)具有3種接口。一種是SPI接口，一種是UART接口，另外一種是CAN接口。其引腳排列如圖3所示：

圖3 CSM300引腳排列

CSM300的工作模式

SPI轉CAN模式，其硬件參考圖如圖4所示，在此工作模式下，CSM300(A)始終作為SPI從機，SPI限定工作在模式3（CPOL、CPHA均為1），數據長度限定為8位，MSB高位先傳輸。透明轉換、透明帶標識轉換下最高通信速率為1.5Mbps，自定義協議轉換最高通信速率為1Mbps。SPI主機可以發送數據至CAN總線端，且可接收CAN總線端收到的數據。此時UART接口無效，不會處理任何出現在UART接口的數據，也不會返回CAN總線端接收到的數據至UART。

圖4 SPI轉CAN硬件電路參考圖

UART轉CAN模式，硬件電路參考圖如圖5所示，在此模式下，CSM300(A)只能通過UART向CAN總線端發送或接收數據。UART通信格式固定為：1起始位，8數據位，1停止位，不可更改。UART的通信速率范圍為300bps~921600bps。此模式下，SPI接口無效，不會處理任何出現在SPI接口的數據，也不會返回CAN總線端接收到的數據至SPI。

圖5 UART轉CAN硬件電路參考圖

數據轉換模式

CSM300(A)的數據轉換方式有三種：透明轉換、透明帶標識轉換、自定義協議轉換。

透明轉換模式：是指任何一側總線只要接收到數據，即立刻發送至另一側總線上，數據不做任何處理。透明轉換方式下，CSM300(A)無需對數據進行額外處理，最大限度地提高了數據轉換速度，也提高了緩沖區的利用率，因為在接收的同時CSM300(A)也在轉換并發送，又空出了可以接收的緩沖區。

透明帶標識轉換：透明帶標識轉換，是在透明轉換的基礎上衍生而來，是指發送或接收的串行幀中都包含了有效的CAN幀ID字節。

自定義協議轉換：自定義協議轉換方式下，串行幀必須符合規定的幀格式。有效的串行幀由幀頭、幀長度、幀類型、幀ID、數據域、幀尾。當用戶發送的串行幀完全符合定義的格式時，CSM300(A)才會接收串行幀的數據并進行轉發，否則不作任何處理直接丟棄。

CSM300模塊帶有配置工具CSM300CFG，用戶可以使用此軟件非常方便地對產品進行配置，同時軟件提供用戶當前選擇配置的寫配置命令幀的完整幀數據，用戶可以直接復制到程序中使用，免除用戶設定命令幀的繁瑣工作。

圖6 CSM300配置工具

為提高用戶的開發效率，CSM300(A)系列產品配套了專用的CSM-Eval評估板，可用于CSM300(A)產品的配置及測試。通過全面的技術支持來解決工程師們UART/SPI轉CAN的難題。

圖7 CSM-Eval 評估板