UJA1169A評估板：助力CAN網絡開發的利器

在電子工程師的日常工作中，評估和開發新的芯片產品是一項重要任務。NXP的UJA1169A評估板為工程師們提供了一個便捷的平臺，用于測試和評估UJA1169A產品系列的特性。今天，我們就來詳細了解一下這款評估板。

文件下載：NXP Semiconductors UJA1169AXF-EVB評估板.pdf

一、評估板概述

UJA1169A評估板主要面向參與UJA1169A產品系列評估、設計、實施和驗證的工程師。它旨在方便在各種微控制器IO接口環境中測試和評估UJA1169A的產品特性。評估板家族包含三款不同的變體板，分別是UJA1169AF - EVB、UJA1169AXF - EVB和UJA1169AF3 - EVB，通過這三款板子可以評估整個UJA1169A產品家族，而不僅僅是板載設備。

（一）評估板特性

評估板的尺寸為58.5 mm × 81.1 mm，僅包含支持UJA1169A基本功能所需的組件。所有板子都具備反向極性保護的電池供電電路、用于顯示BAT、V1、V2/VEXT和LIMP信號狀態的LED、用于熱管理的外部PNP晶體管、本地喚醒功能以及CAN總線終端。此外，板子還提供了多個間距為2.54 mm的排針，用于連接MCU接口和應用信號，底部的排針與Arduino Uno引腳排列兼容，可直接連接到各種NXP MCU評估板。

二、評估板詳細連接說明

（一）接地連接

所有接地引腳都連接到接地平面，具體涉及的引腳包括J2 - 02、J3 - 07/12、J4 - 13、J5 - 11/13、J6 - 02/03和J9 - 02。在設計電路時，確保接地連接的穩定性對于減少干擾和保證電路正常工作至關重要。

（二）電源供應連接

電池連接：外部電源必須連接到電源插孔J6或2針排針J2。兩個供電電路都通過極性保護肖特基二極管D1進行布線，以阻止反向電流。同時，提供了去耦電容C1和C2來穩定輸入電壓并消除電池連接上的噪聲。當連接12 V電源時，綠色LED D2會亮起。默認情況下，UJA1169Ax - EVB評估板的電池電源通過Arduino連接器上的VIN引腳路由到MCU板，可通過移除跳線J8來禁用此功能。
V1/PNP連接：V1電源電壓由內部5 V或3.3 V穩壓器生成，具體取決于UJA1169A的變體，用于為外部微控制器供電并確定IO參考電平。V1輸出電壓可在連接器J3的引腳8處獲取，去耦電容C8用于穩定輸出電壓和消除噪聲。LED D5用于指示V1的狀態。內部V1電壓穩壓器在不需要外部PNP晶體管的情況下可提供高達250 mA的電流，但如果有嚴格的熱要求，可以連接一個或多個外部PNP晶體管來分擔總V1負載電流。
- UJA1169A帶一個PNP：默認情況下，所有UJA1169Ax - EVB板都配備了一個板載PNP晶體管。分流電阻R13用于限制外部PNP晶體管的電流，上拉電阻R15用于防止PNP基極電壓浮動，濾波電容C9用于保護V1免受電池線上射頻注入時的過電壓影響。
- UJA1169A不帶外部PNP：在熱考慮不是關鍵的應用中，可移除電阻R4和R10，使UJA1169Ax - EVB僅使用V1穩壓器工作。
- UJA1169Ax - EVB帶多個外部PNP：如果熱耗散過高，可通過排針J9并聯多個PNP晶體管，每個PNP需要一個發射極電阻來平衡器件之間的電流。
V2/VEXT連接：UJA1169A設備包含第二個片上5 V穩壓器，V2為內部CAN收發器和/或額外的板載硬件供電，VEXT用于為板外組件（如傳感器）供電。兩者都可提供高達100 mA的電流，去耦電容C10連接在引腳和地之間，LED D6用于指示V2/VEXT輸出是否激活。V2（UJA1169AF - EVB和UJA1169AF3 - EVB）或VEXT（UJA1169AXF - EVB）輸出電壓可在連接器J3的引腳10處獲取。

（三）CAN通信電路

UJA1169Ax - EVB評估板包含典型的CAN通信電路，CANH和CANL總線信號通過連接器J1輸出。板子配備了終端電阻R2和R3，可作為CAN網絡中的終端節點使用。如果CAN網絡兩端已經有終端，建議移除R2和R3或用更高阻值的電阻替換，以確保總線上的阻抗符合CAN總線負載規范。

（四）喚醒選項

所有UJA1169A變體都支持睡眠模式，適用于對能量敏感的應用。進入睡眠模式后，設備將保持低功耗狀態，直到收到喚醒請求。喚醒事件可以通過CAN總線上的標準模式或專用喚醒幀遠程觸發，也可以通過WAKE引腳本地觸發。所有三款評估板都具備本地喚醒測試電路，WAKE引腳默認通過10 kΩ電阻R6和R7拉高，按下開關SW1可將其拉低。要測試本地喚醒功能，需先通過UJA1169A寄存器映射啟用本地喚醒。

（五）LIMP輸出

LIMP引腳可在頂側連接器J3上訪問，用于在ECU嚴重故障時提供“跛行回家”功能。LIMP是一個開漏低側輸出，可通過上拉電阻偏置到特定的應用電壓電平。紅色LED D4在LIMP觸發時亮起。

（六）MCU接口

數字接口引腳位于頂側連接器J3和底側連接器J4上，其中TXD和RXD用于與MCU進行CAN數據通信，其余四個引腳用于與MCU進行SPI通信。雙向復位信號也可在J3和J5上訪問。

（七）復位連接

復位連接是SBC上的RSTN引腳與MCU之間的雙向信號，用于啟動系統復位。評估板上在RSTN和V1之間連接了一個10 kΩ的上拉電阻，RSTN上的低電平觸發復位事件。

三、將UJA1169Ax - EVB連接到CAN網絡

在使用12 V電源為系統上電之前，需要滿足以下條件：

將ECU中的所有板子連接到公共接地。
將SPI引腳連接到MCU的SPI主設備：SDO連接到MISO，SDI連接到MOSI，SCK連接到SCK，SCSN連接到CS。
將TXD/RXD引腳連接到MCU的CAN控制器TXD/RXD引腳。
將RSTN連接到MCU的CAN控制器復位引腳。
將CANH和CANL連接到CAN總線的雙絞線電纜。
將V1連接到MCU的供電單元，對于UJA1169AXF - EVB，可將VEXT連接到需要5 V電源的外圍負載（可選）。

完成上述步驟后，可使用外部電池電源為ECU/EVB上電，UJA1169A將在強制正常模式（如果MTP未配置）或待機模式（如果MTP已配置）下啟動，等待通過SPI接口從MCU接收命令。

四、FlexGUI：通過USB進行交互式寄存器控制

（一）軟件包概述

UJA1169A評估板的FlexGUI軟件包可從www.nxp.com下載，包括flexGUI PC安裝程序和適用于所有支持的微控制器板的FlexGUI固件。

（二）使用S32K144EVB作為USB接口的準備工作

在連接UJA1169Ax - EVB之前，需要將FlexGUI固件加載到S32K144EVB中。注意，固件編程的跳線設置與FlexGUI使用時的跳線設置不同。

FlexGUI固件安裝：將跳線設置為正確的固件編程位置，用USB電纜將板子連接到PC，等待PC識別新驅動器“EVB - S32K144”，然后將固件文件復制到該驅動器。
FlexGUI操作的硬件設置：在FlexGUI運行時，SBC中的看門狗必須關閉。編程MTPNV內存后會生成系統復位，之后需要重新建立FlexGUI與板子之間的連接。安裝FlexGUI固件后，需按照特定的跳線設置將UJA1169Ax - EVB插入微控制器板。

（三）在PC上安裝FlexGUI

雙擊文件NXP_UJA1169Ax_GUI - 1.0.0.msi開始安裝。

（四）使用FlexGUI

啟動FlexGUI應用程序：可通過Windows開始菜單或桌面上的快捷符號啟動FlexGUI，啟動時會顯示評估板選擇窗口，選擇合適的板子并點擊OK，加載配置后顯示啟動窗口。
建立連接：先為UJA1169Ax - EVB提供電池電源，再用USB電纜將微控制器板連接到PC。點擊搜索按鈕檢測可用的串行連接，識別并選擇板子的COM端口，點擊Start啟用連接。如果FlexGUI在連接嘗試期間關閉，可能是用戶緩存中的jssc庫過時，可通過刪除該庫解決。
SPI速度選擇：可在FlexGUI窗口的左下角指定SPI速度。
RGB LED的交互式控制：在FlexGUI窗口中選擇Pins選項卡，可控制微控制器板上RGB LED的紅、綠、藍顏色分量。
寄存器映射：點擊FlexGUI窗口中的相應選項卡可顯示所選板子的寄存器映射，可交互式地讀取和寫入設備寄存器。寄存器分為組，可選擇寄存器組或單個寄存器，寄存器數據以十六進制值、文本格式和顏色編碼按鈕的形式顯示。
腳本編輯器：選擇Script editor選項卡可創建、執行、加載和保存用于讀寫寄存器的命令序列，RGB LED設置也可包含在腳本中。腳本執行會在Results窗口中記錄，可選擇連續執行腳本，但使用PAUSE命令時不應選擇自動重復選項。
讀寫操作日志：每次執行的讀寫訪問都會記錄在FlexGUI窗口的左上角，可隨時將記錄的數據保存到日志文件，并通過Log Level過濾器選項定制記錄數據。
SBC在睡眠模式下的使用限制：成功執行睡眠模式命令后，SBC會關閉為微控制器供電的V1輸出，導致GUI與SBC之間的連接在短時間后丟失。要恢復GUI操作，需通過啟用的喚醒源喚醒SBC，然后重新連接GUI與板子。