NXP TJA14xx評估板使用指南：從硬件到軟件的全面解析

作為電子工程師，在進(jìn)行高速CAN收發(fā)器和部分網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的設(shè)計(jì)與評估工作時(shí)，NXP的TJA14xx評估板（TJA14xx - EVB）是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。今天，我們就來詳細(xì)探討一下這款評估板的使用方法，從硬件到軟件，為大家提供全面的解析。

文件下載：NXP Semiconductors TJA14xxEVB 評估板.pdf

一、評估板簡介

TJA14xx - EVB是用于評估TJA1445/46高速CAN和TJA1465/66 CAN SIC收發(fā)器的評估板。它旨在方便工程師在各種微控制器IO接口環(huán)境中測試和評估TJA14xx產(chǎn)品的特性。所有MCU接口信號可以通過兩種方式訪問：一是在板頂?shù)?a target="_blank">排針處，二是在板底的連接器上，這些連接器可以直接插入許多NXP MCU評估板。該評估板與NXP的S32K148評估板兼容，支持使用標(biāo)準(zhǔn)的軟件開發(fā)工具和驅(qū)動(dòng)。

二、資源獲取

NXP在其官方網(wǎng)站（nxp.com）上為評估板和支持的設(shè)備提供了在線資源。TJA14xx - EVB評估板的信息頁面可以在以下鏈接找到：

• http://www.nxp.com/TJA1445AEVB
• http://www.nxp.com/TJA1446B - EVB
• http://www.nxp.com/TJA1465A - EVB
• http://www.nxp.com/TJA1466 - EVB

這些信息頁面提供了概述信息、文檔、軟件和工具、參數(shù)、訂購信息以及入門指南。入門指南包含了使用TJA14xx - EVB評估板的快速參考信息，包括本文中引用的可下載資源。

三、準(zhǔn)備工作

3.1 套件內(nèi)容

套件中包含一個(gè)已組裝和測試好的TJA14xx - EVB評估板，該評估板放在一個(gè)防靜電袋中。

3.2 額外硬件

還需要以下額外硬件：

• 一個(gè)12V電源
• 一臺(tái)Windows PC和一根USB電纜，用于運(yùn)行FlexGUI應(yīng)用程序
• S32K148 - Q176 MCU評估板（可在nxp.com上獲?。摪鍨椴迦氲腡JA14xx - EVB提供5V VCC和5V或3.3V VIO電源。

3.3 軟件

當(dāng)TJA14xx - EVB與S32K148 - Q176 MCU評估板配合使用時(shí)，微控制器板可以作為TJA14xx - EVB和PC之間的USB/SPI接口。需要在PC上安裝FlexGUI應(yīng)用程序，并將FlexGUI固件加載到微控制器板（S32K148EVB）上。FlexGUI軟件包可以從nxp.com/FlexGUI下載。

四、硬件了解

4.1 評估板家族

TJA14xx - EVB家族包括以下評估板：

• TJA1445A - EVB
• TJA1446B - EVB
• TJA1465A - EVB
• TJA1465B - EVB
• TJA1466B - EVB
• TJA1466C - EVB

評估板的尺寸為42mm x 78mm。如果要評估TJA1445B設(shè)備，可以使用TJA1465B - EVB并將TJA1465B替換為TJA1445B；如果要評估TJA1446C設(shè)備，可以使用TJA1466C EVB并將TJA1466C替換為TJA1446C。需要注意的是，TJA1446A和TJA1466A需要1.8V VIO電源，而S32K148EVB不支持該電源。

4.2 評估板概述

以TJA1466B - EVB為例，其包含CAN總線濾波器、終端和保護(hù)電路，以及電源和喚醒電路，還有指示VBAT、VCC和VIO引腳供電情況的LED。評估板提供了排針（間距為2.54mm），用于連接MCU接口和應(yīng)用信號。所有接地引腳都連接到接地平面。

4.2.1 接地連接

所有接地引腳都連接到接地平面，確保了良好的電氣接地。

4.2.2 電源供應(yīng)

• 電池連接：需要將一個(gè)外部12V電源連接到電源插孔J6或2針連接器J2。連接12V電源后，綠色LED D2會(huì)亮起。默認(rèn)情況下，TJA14xx - EVB板的電池電源通過Arduino連接器J5上的VIN引腳路由到MCU板?？梢酝ㄟ^移除跳線J8來禁用此功能，從而斷開電池電源與VIN引腳的連接。
• VCC/VIO連接：正常和待機(jī)模式下，CAN收發(fā)器的運(yùn)行需要5V VCC電源。數(shù)字IO和MCU接口（如SPI引腳）需要VIO電源，VIO電壓必須與MCU接口電源電壓一致。在睡眠模式下，不需要VCC和VIO電源。VCC和VIO電源可以連接到J3或J5（VCC和VIO引腳）。J3在TJA14xx - EVB板的頂部，J5安裝在底部。J5的引腳排列遵循Arduino Uno引腳順序，允許TJA14xx - EVB直接連接到各種NXP MCU評估板。當(dāng)VCC存在時(shí)，LED D4亮起；當(dāng)VIO存在時(shí)，LED D5亮起。

4.2.3 CAN通信電路

評估板包含典型的CAN濾波器、終端和保護(hù)電路。CANH和CANL總線信號可以在連接器J1上獲取。評估板配備了終端電阻R2和R3，可以作為CAN網(wǎng)絡(luò)中的終端節(jié)點(diǎn)。如果CAN網(wǎng)絡(luò)兩端已經(jīng)有終端電阻，建議移除R2和R3或用更高阻值的電阻替換它們，以確?？偩€上的阻抗符合CAN總線負(fù)載規(guī)范，通常為60Ω。

4.2.4 喚醒和INH功能

TJA14xx支持睡眠模式，適用于對能量敏感的應(yīng)用。設(shè)備進(jìn)入睡眠模式后，將保持低功耗狀態(tài)，直到收到喚醒請求。喚醒事件可以通過CAN總線上的標(biāo)準(zhǔn)喚醒模式或?qū)Ｓ脝拘褞h(yuǎn)程觸發(fā)，也可以通過WAKE引腳本地觸發(fā)。評估板具有本地喚醒測試電路，WAKE引腳默認(rèn)通過10kΩ電阻R6和R7拉高。按下開關(guān)SW1時(shí)，WAKE引腳被拉低。要使用此功能，必須在TJA14xx寄存器映射中啟用WAKE引腳的下降沿檢測。

INH引腳通常用于控制MCU和外設(shè)的電源。在正常和待機(jī)模式下，該引腳的電平與VBAT引腳的電壓相同。當(dāng)TJA14xx切換到睡眠模式時(shí)，INH引腳通過電阻R8拉低。WAKE和INH信號未路由到Arduino連接器，可以通過板頂?shù)倪B接器J3訪問。

4.2.5 MCU接口

數(shù)字接口信號可以在頂部連接器J3（J3 - 01到J3 - 06）以及底部連接器J4（J4 - 18、20、9、7、11、5）上獲取。其中兩個(gè)引腳TXD和RXD用于與MCU進(jìn)行CAN數(shù)據(jù)通信，其余四個(gè)引腳用于與MCU進(jìn)行SPI通信。

4.2.6 TJA14xx GPIO接口

J9提供了對選定TJA14xx引腳的訪問，例如用于連接示波器探頭或連接特定應(yīng)用的硬件。在TJA1445A - EVB和TJA1465A - EVB上，J9是一個(gè)2針連接器；在其他評估板上，J9是一個(gè)6針連接器，具體引腳定義如下表所示：

4.3 集成到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)

要將評估板與現(xiàn)有CAN網(wǎng)絡(luò)一起使用，需要將連接器J1上的CANL和CANH信號連接到CAN總線線路，并在MCU和評估板之間進(jìn)行以下連接：

如果適用，INH信號應(yīng)連接到MCU電源的控制輸入。當(dāng)專用喚醒信號連接到收發(fā)器的WAKE引腳時(shí)，需要檢查是否需要移除R6以斷開板載喚醒電路。當(dāng)使用運(yùn)行FlexGUI固件的S32K148 - Q176板與TJA14xx - EVB配合使用時(shí)，除了INH和WAKE信號外，這些連接會(huì)自動(dòng)建立。

4.4 原理圖

全尺寸的PDF原理圖可以從www.nxp.com下載。

五、FlexGUI軟件

5.1 軟件包概述

TJA14xx - EVB的FlexGUI軟件包可以從www.nxp.com/FlexGUI下載，包括FlexGUI PC安裝程序和微控制器板的FlexGUI固件。

5.2 準(zhǔn)備工作

5.2.1 固件安裝

在連接TJA14xx - EVB之前，需要將FlexGUI固件加載到S32K148EVB上。具體步驟如下：

1. 將12V電源連接到桶形插孔。
2. 使用USB電纜將板連接到PC。
3. 等待PC上出現(xiàn)大容量存儲(chǔ)設(shè)備S32K148EVB。
4. 將固件文件復(fù)制到該驅(qū)動(dòng)器。

5.2.2 硬件設(shè)置

• 電壓選擇：在將TJA14xx - EVB安裝到微控制器板之前，建議按照下表設(shè)置S32K148EVB上的VIO和VCC電源跳線：

[1] S32K148EVB不支持1.8V VIO電源。 [2] 雖然TJA14x6C推薦的VIO電平為5V，但此FlexGUI設(shè)置在3.3V配置下更可靠。

• 安裝評估板：將S32K148EVB板配置好后，需要連接TJA14xx - EVB。正確的放置方式可以參考相關(guān)文檔中的圖示。
• 斷開復(fù)位信號（僅適用于TJA14x6 - EVB）：為了防止TJA14x6在睡眠模式下重置MCU，建議移除TJA14x6 - EVB上的J10。移除該跳線可以切斷TJA14x6設(shè)備和MCU之間的復(fù)位連接，確保在評估TJA14x6EVB時(shí)FlexGUI始終保持響應(yīng)。

5.3 安裝FlexGUI

執(zhí)行NXP_TJA14xx_GUI - 1.1.0.msi將啟動(dòng)安裝向?qū)?。所有選項(xiàng)可以保留默認(rèn)設(shè)置。需要記住選擇的安裝文件夾路徑，默認(rèn)文件夾路徑可能需要訪問權(quán)限，如果有問題，可以選擇其他路徑。

5.4 使用FlexGUI

5.4.1 啟動(dòng)應(yīng)用程序

可以在Windows搜索欄中輸入NXP_TJA14xx_GUI，或者使用桌面上的快捷方式圖標(biāo)來啟動(dòng)FlexGUI。啟動(dòng)后，可能需要幾秒鐘來加載并顯示啟動(dòng)窗口，在啟動(dòng)窗口中選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)備并點(diǎn)擊“OK”。

5.4.2 建立連接

要建立FlexGUI和硬件之間的連接，需要使用USB電纜將微控制器板連接到PC。首次連接板時(shí)，PC會(huì)自動(dòng)安裝通信驅(qū)動(dòng)程序（虛擬COM端口）。USB連接準(zhǔn)備好后，可以通過以下步驟啟動(dòng)FlexGUI會(huì)話：

1. 點(diǎn)擊FlexGUI窗口左上角的“Scan”按鈕，檢測所有可用的串行連接。
2. 識(shí)別并選擇板上的COM端口，通常如果自插入板后沒有其他USB電纜連接到PC，它是列表中的最后一項(xiàng)。
3. 點(diǎn)擊“Connect”啟用連接。

如果在啟動(dòng)FlexGUI之前已經(jīng)連接了板，它可能已經(jīng)被選中，此時(shí)可以跳過前兩個(gè)步驟，直接點(diǎn)擊“Connect”。連接成功后，狀態(tài)應(yīng)從“Disconnected”變?yōu)椤癈onnected”。

5.4.3 看門狗和MCU反應(yīng)超時(shí)處理

FlexGUI固件會(huì)處理看門狗以防止復(fù)位。看門狗響應(yīng)會(huì)以TJA14x6設(shè)備中配置的看門狗周期的70%的間隔發(fā)送，默認(rèn)值為200ms（看門狗周期）和140ms（處理間隔）。

上電時(shí)，F(xiàn)lexGUI固件通過讀取設(shè)備ID來防止TJA14x5設(shè)備觸發(fā)MCU反應(yīng)超時(shí)事件。然而，設(shè)備從睡眠模式喚醒后，用戶必須在tto(MCU)內(nèi)發(fā)送有效的SPI命令，否則收發(fā)器將返回睡眠模式，用戶需要通過SPI命令更改設(shè)備模式。

5.4.4 無硬件使用

可以在沒有硬件的情況下使用FlexGUI。點(diǎn)擊“Use virtual board”選擇一個(gè)名為“Virtual board [demo]”的板，點(diǎn)擊“Connect”后，可以像連接了物理硬件一樣執(zhí)行FlexGUI寄存器操作，讀取寄存器時(shí)會(huì)顯示隨機(jī)數(shù)據(jù)。

5.4.5 寄存器映射

與連接的評估板（或“虛擬”板）建立連接后，啟動(dòng)窗口中的腳本編輯器選項(xiàng)卡默認(rèn)被選中。選擇標(biāo)有所選CAN收發(fā)器的選項(xiàng)卡可以顯示所選設(shè)備的寄存器映射?？梢酝ㄟ^此窗口交互式地讀取或?qū)懭朐O(shè)備寄存器。

5.4.6 腳本編輯器

選擇腳本編輯器選項(xiàng)卡可以打開一個(gè)用于創(chuàng)建、執(zhí)行、加載和保存Python命令序列（“腳本”）的工具。這些腳本用于讀取或?qū)懭爰拇嫫鳎约鞍l(fā)送和接收CAN消息。CAN消息的默認(rèn)比特率在仲裁階段或非FD幀中為500kbit/s，使用CAN FD比特率切換時(shí)數(shù)據(jù)階段為5Mbit/s。

5.4.7 偏好設(shè)置

點(diǎn)擊FlexGUI啟動(dòng)窗口左上角的“Actions”并選擇“Edit Preferences”可以打開偏好設(shè)置窗口。在偏好設(shè)置中，可以修改日志記錄和輪詢設(shè)置，以及寄存器映射的行為和UI設(shè)置等。

六、修訂歷史

該文檔的初始版本（UM12257v.1.0）于2025年6月3日發(fā)布。

七、法律信息

文檔中包含了相關(guān)的法律定義、免責(zé)聲明、更改權(quán)利、應(yīng)用說明、商業(yè)銷售條款、出口控制、HTML出版物、翻譯、安全等方面的信息，使用時(shí)需要仔細(xì)閱讀。

通過以上的介紹，相信大家對NXP TJA14xx評估板和FlexGUI軟件有了更全面的了解。在實(shí)際使用過程中，還需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)試和優(yōu)化。你在使用過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享。