中级
20 分钟

使用ATA6503和PIC32MZ2048EFM100实现具有增强故障安全机制的CAN FD通信

快速且可靠的CAN FD通信的先进解决方案

ATA6503 Click with Curiosity PIC32 MZ EF

已发布 2月 10, 2025

点击板

ATA6503 Click

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC32MZ2048EFM100

符合 AEC-Q100 Grade 0 认证的解决方案,支持经典 CAN 和 CAN FD 协议,速率高达 5 Mbit/s

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

ATA6503 Click 基于 Microchip 的 ATA6503,这是一款完全集成的高速 CAN FD 系统基础芯片(SBC)。该汽车级设备符合 Grade 0 AEC-Q100 标准,是控制器局域网(CAN)协议控制器与物理两线 CAN 总线之间的可靠接口。它支持经典 CAN 和 CAN FD 通信协议,数据速率可达 8Mbit/s。其差分发送和接收功能简化了与 CAN 协议控制器的通信,使开发可靠的 CAN 节点变得更加容易。ATA6503 完全符合 ISO 11898-2:2024 和 SAE J2284-1 至 SAE J2284-5 规范,确保其能够与现代汽车和工业 CAN 应用兼容,例如车身电子与照明系统、汽车信息娱乐系统、动力系统、高级驾驶辅助系统(ADAS)、光伏系统等。该模块通过 UART 接口与主机 MCU 通信,默认波特率为 115200bps。此 Click 板™ 配备标准 DB-9 接头,便于与 CAN 总线直接集成。为增加灵活性,CAN 和 UART 信号通过板右侧的额外引脚提供,支

持监控数据流、配置备用通信路径或与复杂系统中的辅助设备集成。高速 CAN FD SBC ATA6503 支持多种工作模式、先进的诊断功能和故障保护机制,有助于提高系统可靠性和电源管理。控制引脚 EN(与 ClickID 控制 CS 引脚复用)和 TXD(连接至 mikroBUS™ 插座的 RX 引脚)可选择 ATA6503 提供的五种工作模式之一,以适应不同的应用需求。ATA6503 包含一个 RES 引脚(开漏复位输出,低电平有效),设计为支持多个独立复位源的有线或连接。此外,板上配备了一个专用 WAKE UP 按钮,可使 ATA6503 从睡眠模式中唤醒。ATA6503 集成了一个 5V/150mA 电压稳压器,可为 CAN FD 收发器、5V MCU 和 PCB 上的其他组件或负载供电。如果需要通过内部 5V 稳压器为整个系统供电,必须安装默认未焊接的 R11 电阻来启用该功能。稳压器具有电流限制和过温关断等保护机制,确保在各种条件下的可

靠运行。此外,稳压器工作时会连续监控输出电压,若发生过压情况,稳压器会自动关闭以防止系统可能的损坏。除了 CAN 和 TXD/RXD 引脚外,板上还包含一个带有 VS 引脚的接头,该引脚作为外部电源输入,支持 4.5V 至 28V 的电压范围。该引脚通过串联二极管连接到电源,提供反向电池保护,确保在标准汽车条件下的可靠运行。集成的欠压检测电路进一步提高了系统可靠性,防止因供电不足导致的故障或错误总线消息。当 VS 引脚通电时,ATA6503 进入复位模式,激活内部电压稳压器。一旦稳压电压稳定,设备切换到待机模式,准备进一步操作。此 Click 板™ 可通过 VIO SEL 跳线选择在 3.3V 或 5V 逻辑电压下运行。这种设计允许 3.3V 和 5V 的 MCU 均能正确使用通信线路。此外,该 Click 板™ 附带一个库,包含易于使用的函数和示例代码,可作为进一步开发的参考。

ATA6503 Click hardware overview image

功能概述

开发板

Curiosity PIC32 MZ EF 开发板是一个完全集成的 32 位开发平台,特点是高性能的 PIC32MZ EF 系列(PIC32MZ2048EFM),该系列具有 2MB Flash、512KB RAM、集成的浮点单元(FPU)、加密加速器和出色的连接选项。它包括一个集成的程序员和调试器,无需额外硬件。用户可以通过 MIKROE 

mikroBUS™ Click™ 适配器板扩展功能,通过 Microchip PHY 女儿板添加以太网连接功能,使用 Microchip 扩展板添加 WiFi 连接能力,并通过 Microchip 音频女儿板添加音频输入和输出功能。这些板完全集成到 PIC32 强大的软件框架 MPLAB Harmony 中,该框架提供了一个灵活且模块化的接口

来应用开发、一套丰富的互操作软件堆栈(TCP-IP、USB)和易于使用的功能。Curiosity PIC32 MZ EF 开发板提供了扩展能力,使其成为连接性、物联网和通用应用中快速原型设计的绝佳选择。

Curiosity PIC32MZ EF double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC32

MCU 内存 (KB)

2048

硅供应商

Microchip

引脚数

100

RAM (字节)

524288

你完善了我!

配件

DB9母对母(2米)电缆是建立设备之间可靠串行数据连接的必备工具。该电缆两端均配有DB9母头连接器,可在计算机、路由器、交换机及其他串行设备之间实现无缝连接。电缆长度为2米,为您的设置提供了灵活性,同时不影响数据传输质量。精心制作的这款电缆确保了数据交换的一致性和可靠性,使其适用于工业应用、办公环境和家庭设置。无论是在配置网络设备、访问控制台端口,还是使用串行外设,这款电缆的耐用结构和坚固连接器都能保证稳定连接。使用这款2米DB9母对母电缆简化您的数据通信需求,这是一个高效的解决方案,旨在轻松高效地满足您的串行连接需求。

ATA6503 Click accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
ID SEL
RA9
RST
Control Enable / ID COMM
RPD4
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Open-Drain Reset Output
RF13
INT
UART TX
RPD10
TX
UART RX
RPD15
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

ATA6503 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity PIC32 MZ EF作为您的开发板开始。

Curiosity PIC32MZ EF front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
GNSS2 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product7 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Curiosity PIC32 MZ EF MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

ATA6503 Click 演示应用程序使用 NECTO Studio开发,确保与 mikroSDK 的开源库和工具兼容。该演示设计为即插即用,可与所有具有 mikroBUS™ 插座的 开发板、入门板和 mikromedia 板完全兼容,用于快速实现和测试。

示例描述
此示例通过展示两个 Click 板之间的通信,演示了 ATA6503 Click 板的使用。

关键功能:

  • ata6503_cfg_setup - 配置对象初始化函数。

  • ata6503_init - 初始化函数

  • ata6503_generic_write - 通过 UART 串行接口写入指定数量的数据字节的函数。

  • ata6503_generic_read - 通过 UART 串行接口读取指定数量的数据字节的函数。

  • ata6503_set_en_pin - 设置 EN 引脚逻辑状态的函数。

应用初始化
初始化驱动程序和日志记录。

应用任务
根据所选的应用模式,读取所有接收到的数据或每 3 秒发送一次指定消息。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief ATA6503 Click Example.
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of an ATA6503 Click board by showing
 * the communication between the two Click boards.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and logger.
 *
 * ## Application Task
 * Depending on the selected application mode, it reads all the received data or 
 * sends the desired message every 3 seconds.
 *
 * ## Additional Function
 * - static void ata6503_clear_app_buf ( void )
 * - static void ata6503_log_app_buf ( void )
 * - static err_t ata6503_process ( ata6503_t *ctx )
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "ata6503.h"

// Comment out the line below in order to switch the application mode to receiver
#define DEMO_APP_TRANSMITTER

// Text message to send in the transmitter application mode
#define DEMO_TEXT_MESSAGE           "MIKROE - ATA6503 Click board\r\n"

// Application buffer size
#define APP_BUFFER_SIZE             500
#define PROCESS_BUFFER_SIZE         200

static ata6503_t ata6503;
static log_t logger;

static uint8_t app_buf[ APP_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
static int32_t app_buf_len = 0;

/**
 * @brief ATA6503 clearing application buffer.
 * @details This function clears memory of application buffer and reset its length.
 * @note None.
 */
static void ata6503_clear_app_buf ( void );

/**
 * @brief ATA6503 log application buffer.
 * @details This function logs data from application buffer to USB UART.
 * @note None.
 */
static void ata6503_log_app_buf ( void );

/**
 * @brief ATA6503 data reading function.
 * @details This function reads data from device and concatenates data to application buffer. 
 * @param[in] ctx : Click context object.
 * See #ata6503_t object definition for detailed explanation.
 * @return @li @c  0 - Read some data.
 *         @li @c -1 - Nothing is read.
 * See #err_t definition for detailed explanation.
 * @note None.
 */
static err_t ata6503_process ( ata6503_t *ctx );

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    ata6503_cfg_t ata6503_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    ata6503_cfg_setup( &ata6503_cfg );
    ATA6503_MAP_MIKROBUS( ata6503_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( UART_ERROR == ata6503_init( &ata6503, &ata6503_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    log_printf( &logger, " Application Mode: Transmitter\r\n" );
#else
    log_printf( &logger, " Application Mode: Receiver\r\n" );
#endif
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
#ifdef DEMO_APP_TRANSMITTER
    ata6503_generic_write( &ata6503, DEMO_TEXT_MESSAGE, strlen( DEMO_TEXT_MESSAGE ) );
    log_printf( &logger, "%s", ( char * ) DEMO_TEXT_MESSAGE );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 ); 
#else
    if ( ATA6503_OK == ata6503_process( &ata6503 ) ) 
    {
        ata6503_log_app_buf ( );
        ata6503_clear_app_buf ( );
    }
#endif
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

static void ata6503_clear_app_buf ( void ) 
{
    memset( app_buf, 0, app_buf_len );
    app_buf_len = 0;
}

static void ata6503_log_app_buf ( void )
{
    for ( int32_t buf_cnt = 0; buf_cnt < app_buf_len; buf_cnt++ )
    {
        log_printf( &logger, "%c", app_buf[ buf_cnt ] );
    }
}

static err_t ata6503_process ( ata6503_t *ctx ) 
{
    uint8_t rx_buf[ PROCESS_BUFFER_SIZE ] = { 0 };
    int32_t overflow_bytes = 0;
    int32_t rx_cnt = 0;
    int32_t rx_size = ata6503_generic_read( ctx, rx_buf, PROCESS_BUFFER_SIZE );
    if ( ( rx_size > 0 ) && ( rx_size <= APP_BUFFER_SIZE ) ) 
    {
        if ( ( app_buf_len + rx_size ) > APP_BUFFER_SIZE ) 
        {
            overflow_bytes = ( app_buf_len + rx_size ) - APP_BUFFER_SIZE;
            app_buf_len = APP_BUFFER_SIZE - rx_size;
            memmove ( app_buf, &app_buf[ overflow_bytes ], app_buf_len );
            memset ( &app_buf[ app_buf_len ], 0, overflow_bytes );
        }
        for ( rx_cnt = 0; rx_cnt < rx_size; rx_cnt++ ) 
        {
            if ( rx_buf[ rx_cnt ] ) 
            {
                app_buf[ app_buf_len++ ] = rx_buf[ rx_cnt ];
            }
        }
        return ATA6503_OK;
    }
    return ATA6503_ERROR;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

喜欢这个项目吗?

'购买此套件' 按钮会直接带您进入购物车,您可以在购物车中轻松添加或移除产品。