2.1 CAN总线接口电路设计
因为系统对信号传输过程中的稳定性和抗干扰能力要求很高,所以CAN接口采用高标准接口电路。电路图如图2所示。
图2CAN接口硬件电路图
CAN-bus接口电路采用+3.3V供电,选择CTM8251A隔离CAN收发器。该芯片是3.3V工业级的隔离CAN收发器。CTD0信号连接主控芯片的CAN控制器的发送脚,CRD0信号连接CAN控制器的接收脚。CTM隔离CAN收发器内有一完整的CAN-bus隔离收发器电路,可以将来自CAN控制器的逻辑电平转换为CAN总线信号,并具有DC2500V隔离功能。另外,CTM收发器可以选择集成ESD保护功能的“T”系列,从而省略外扩的ESD保护器件。共模扼流圈T1起着EMI增强的功能,用于提高设备的EMI能力;共模扼流圈T1的电感参数很重要,选择CAN-bus专用器件,比如EPCOS的B82793扼流圈。
2.2 Flash接口电路设计
集中器需要对与之相连的每个电表表头采集数据,所以数据量较大,从而对存储有着较高的要求,故选用ST的M25P64-VMF6TP。该芯片为64M串行接口闪存,增强数据传输时钟速率为50MHz;读的吞吐量为50Mbps;接口为简单的4线SPI(串行外围设备接口)接口;深度降功耗模式间断功耗,电流消耗仅为1uA。
M25P64Flash芯片,通过SPI总线与ARM相连。SPI总线系统是一种同步串行外设接口,它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息,一般使用4条线:串行时钟线(SCL)、主机输入/从机输出数据线MISO(SDO)、主机输出/从机输入数据线MOSI(SDI)和低电平有效的从机选择线CS。SPI以主从方式工作,通常有一个主设备和一个或多个从设备。
图3为ARM与Flash的连接电路图。以下几点说明:(1)SCL串行时钟信号,由主设备产生;(2)SDO主设备数据输出,从设备数据输入;(3)SDI主设备数据输入,从设备数据输出;(4)CS为片选,从设备使能信号,由主设备控制。(5)对7、15、16角外接上拉电阻,提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。
图3Flash接口硬件电路图