UJA1169A评估板：助力CAN网络开发的利器

在电子工程师的日常工作中，评估和开发新的芯片产品是一项重要任务。NXP的UJA1169A评估板为工程师们提供了一个便捷的平台，用于测试和评估UJA1169A产品系列的特性。今天，我们就来详细了解一下这款评估板。

文件下载：NXP Semiconductors UJA1169AXF-EVB评估板.pdf

一、评估板概述

UJA1169A评估板主要面向参与UJA1169A产品系列评估、设计、实施和验证的工程师。它旨在方便在各种微控制器IO接口环境中测试和评估UJA1169A的产品特性。评估板家族包含三款不同的变体板，分别是UJA1169AF - EVB、UJA1169AXF - EVB和UJA1169AF3 - EVB，通过这三款板子可以评估整个UJA1169A产品家族，而不仅仅是板载设备。

（一）评估板特性

评估板的尺寸为58.5 mm × 81.1 mm，仅包含支持UJA1169A基本功能所需的组件。所有板子都具备反向极性保护的电池供电电路、用于显示BAT、V1、V2/VEXT和LIMP信号状态的LED、用于热管理的外部PNP晶体管、本地唤醒功能以及CAN总线终端。此外，板子还提供了多个间距为2.54 mm的排针，用于连接MCU接口和应用信号，底部的排针与Arduino Uno引脚排列兼容，可直接连接到各种NXP MCU评估板。

二、评估板详细连接说明

（一）接地连接

所有接地引脚都连接到接地平面，具体涉及的引脚包括J2 - 02、J3 - 07/12、J4 - 13、J5 - 11/13、J6 - 02/03和J9 - 02。在设计电路时，确保接地连接的稳定性对于减少干扰和保证电路正常工作至关重要。

（二）电源供应连接

1. 电池连接：外部电源必须连接到电源插孔J6或2针排针J2。两个供电电路都通过极性保护肖特基二极管D1进行布线，以阻止反向电流。同时，提供了去耦电容C1和C2来稳定输入电压并消除电池连接上的噪声。当连接12 V电源时，绿色LED D2会亮起。默认情况下，UJA1169Ax - EVB评估板的电池电源通过Arduino连接器上的VIN引脚路由到MCU板，可通过移除跳线J8来禁用此功能。
2. V1/PNP连接：V1电源电压由内部5 V或3.3 V稳压器生成，具体取决于UJA1169A的变体，用于为外部微控制器供电并确定IO参考电平。V1输出电压可在连接器J3的引脚8处获取，去耦电容C8用于稳定输出电压和消除噪声。LED D5用于指示V1的状态。内部V1电压稳压器在不需要外部PNP晶体管的情况下可提供高达250 mA的电流，但如果有严格的热要求，可以连接一个或多个外部PNP晶体管来分担总V1负载电流。
   • UJA1169A带一个PNP：默认情况下，所有UJA1169Ax - EVB板都配备了一个板载PNP晶体管。分流电阻R13用于限制外部PNP晶体管的电流，上拉电阻R15用于防止PNP基极电压浮动，滤波电容C9用于保护V1免受电池线上射频注入时的过电压影响。
   • UJA1169A不带外部PNP：在热考虑不是关键的应用中，可移除电阻R4和R10，使UJA1169Ax - EVB仅使用V1稳压器工作。
   • UJA1169Ax - EVB带多个外部PNP：如果热耗散过高，可通过排针J9并联多个PNP晶体管，每个PNP需要一个发射极电阻来平衡器件之间的电流。
3. V2/VEXT连接：UJA1169A设备包含第二个片上5 V稳压器，V2为内部CAN收发器和/或额外的板载硬件供电，VEXT用于为板外组件（如传感器）供电。两者都可提供高达100 mA的电流，去耦电容C10连接在引脚和地之间，LED D6用于指示V2/VEXT输出是否激活。V2（UJA1169AF - EVB和UJA1169AF3 - EVB）或VEXT（UJA1169AXF - EVB）输出电压可在连接器J3的引脚10处获取。

（三）CAN通信电路

UJA1169Ax - EVB评估板包含典型的CAN通信电路，CANH和CANL总线信号通过连接器J1输出。板子配备了终端电阻R2和R3，可作为CAN网络中的终端节点使用。如果CAN网络两端已经有终端，建议移除R2和R3或用更高阻值的电阻替换，以确保总线上的阻抗符合CAN总线负载规范。

（四）唤醒选项

所有UJA1169A变体都支持睡眠模式，适用于对能量敏感的应用。进入睡眠模式后，设备将保持低功耗状态，直到收到唤醒请求。唤醒事件可以通过CAN总线上的标准模式或专用唤醒帧远程触发，也可以通过WAKE引脚本地触发。所有三款评估板都具备本地唤醒测试电路，WAKE引脚默认通过10 kΩ电阻R6和R7拉高，按下开关SW1可将其拉低。要测试本地唤醒功能，需先通过UJA1169A寄存器映射启用本地唤醒。

（五）LIMP输出

LIMP引脚可在顶侧连接器J3上访问，用于在ECU严重故障时提供“跛行回家”功能。LIMP是一个开漏低侧输出，可通过上拉电阻偏置到特定的应用电压电平。红色LED D4在LIMP触发时亮起。

（六）MCU接口

数字接口引脚位于顶侧连接器J3和底侧连接器J4上，其中TXD和RXD用于与MCU进行CAN数据通信，其余四个引脚用于与MCU进行SPI通信。双向复位信号也可在J3和J5上访问。

（七）复位连接

复位连接是SBC上的RSTN引脚与MCU之间的双向信号，用于启动系统复位。评估板上在RSTN和V1之间连接了一个10 kΩ的上拉电阻，RSTN上的低电平触发复位事件。

三、将UJA1169Ax - EVB连接到CAN网络

在使用12 V电源为系统上电之前，需要满足以下条件：

1. 将ECU中的所有板子连接到公共接地。
2. 将SPI引脚连接到MCU的SPI主设备：SDO连接到MISO，SDI连接到MOSI，SCK连接到SCK，SCSN连接到CS。
3. 将TXD/RXD引脚连接到MCU的CAN控制器TXD/RXD引脚。
4. 将RSTN连接到MCU的CAN控制器复位引脚。
5. 将CANH和CANL连接到CAN总线的双绞线电缆。
6. 将V1连接到MCU的供电单元，对于UJA1169AXF - EVB，可将VEXT连接到需要5 V电源的外围负载（可选）。

完成上述步骤后，可使用外部电池电源为ECU/EVB上电，UJA1169A将在强制正常模式（如果MTP未配置）或待机模式（如果MTP已配置）下启动，等待通过SPI接口从MCU接收命令。

四、FlexGUI：通过USB进行交互式寄存器控制

（一）软件包概述

UJA1169A评估板的FlexGUI软件包可从www.nxp.com下载，包括flexGUI PC安装程序和适用于所有支持的微控制器板的FlexGUI固件。

（二）使用S32K144EVB作为USB接口的准备工作

在连接UJA1169Ax - EVB之前，需要将FlexGUI固件加载到S32K144EVB中。注意，固件编程的跳线设置与FlexGUI使用时的跳线设置不同。

1. FlexGUI固件安装：将跳线设置为正确的固件编程位置，用USB电缆将板子连接到PC，等待PC识别新驱动器“EVB - S32K144”，然后将固件文件复制到该驱动器。
2. FlexGUI操作的硬件设置：在FlexGUI运行时，SBC中的看门狗必须关闭。编程MTPNV内存后会生成系统复位，之后需要重新建立FlexGUI与板子之间的连接。安装FlexGUI固件后，需按照特定的跳线设置将UJA1169Ax - EVB插入微控制器板。

（三）在PC上安装FlexGUI

双击文件NXP_UJA1169Ax_GUI - 1.0.0.msi开始安装。

（四）使用FlexGUI

1. 启动FlexGUI应用程序：可通过Windows开始菜单或桌面上的快捷符号启动FlexGUI，启动时会显示评估板选择窗口，选择合适的板子并点击OK，加载配置后显示启动窗口。
2. 建立连接：先为UJA1169Ax - EVB提供电池电源，再用USB电缆将微控制器板连接到PC。点击搜索按钮检测可用的串行连接，识别并选择板子的COM端口，点击Start启用连接。如果FlexGUI在连接尝试期间关闭，可能是用户缓存中的jssc库过时，可通过删除该库解决。
3. SPI速度选择：可在FlexGUI窗口的左下角指定SPI速度。
4. RGB LED的交互式控制：在FlexGUI窗口中选择Pins选项卡，可控制微控制器板上RGB LED的红、绿、蓝颜色分量。
5. 寄存器映射：点击FlexGUI窗口中的相应选项卡可显示所选板子的寄存器映射，可交互式地读取和写入设备寄存器。寄存器分为组，可选择寄存器组或单个寄存器，寄存器数据以十六进制值、文本格式和颜色编码按钮的形式显示。
6. 脚本编辑器：选择Script editor选项卡可创建、执行、加载和保存用于读写寄存器的命令序列，RGB LED设置也可包含在脚本中。脚本执行会在Results窗口中记录，可选择连续执行脚本，但使用PAUSE命令时不应选择自动重复选项。
7. 读写操作日志：每次执行的读写访问都会记录在FlexGUI窗口的左上角，可随时将记录的数据保存到日志文件，并通过Log Level过滤器选项定制记录数据。
8. SBC在睡眠模式下的使用限制：成功执行睡眠模式命令后，SBC会关闭为微控制器供电的V1输出，导致GUI与SBC之间的连接在短时间后丢失。要恢复GUI操作，需通过启用的唤醒源唤醒SBC，然后重新连接GUI与板子。

UJA1169A评估板为工程师提供了一个全面的平台，用于评估和开发UJA1169A产品系列。通过详细了解评估板的连接、功能和FlexGUI的使用，工程师可以更高效地进行相关的设计和测试工作。大家在使用过程中有没有遇到什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享交流。