NXP TJA14xx评估板使用指南：从硬件到软件的全面解析

作为电子工程师，在进行高速CAN收发器和部分网络相关的设计与评估工作时，NXP的TJA14xx评估板（TJA14xx - EVB）是一个不错的选择。今天，我们就来详细探讨一下这款评估板的使用方法，从硬件到软件，为大家提供全面的解析。

文件下载：NXP Semiconductors TJA14xxEVB 评估板.pdf

一、评估板简介

TJA14xx - EVB是用于评估TJA1445/46高速CAN和TJA1465/66 CAN SIC收发器的评估板。它旨在方便工程师在各种微控制器IO接口环境中测试和评估TJA14xx产品的特性。所有MCU接口信号可以通过两种方式访问：一是在板顶的排针处，二是在板底的连接器上，这些连接器可以直接插入许多NXP MCU评估板。该评估板与NXP的S32K148评估板兼容，支持使用标准的软件开发工具和驱动。

二、资源获取

NXP在其官方网站（nxp.com）上为评估板和支持的设备提供了在线资源。TJA14xx - EVB评估板的信息页面可以在以下链接找到：

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

这些信息页面提供了概述信息、文档、软件和工具、参数、订购信息以及入门指南。入门指南包含了使用TJA14xx - EVB评估板的快速参考信息，包括本文中引用的可下载资源。

三、准备工作

3.1 套件内容

套件中包含一个已组装和测试好的TJA14xx - EVB评估板，该评估板放在一个防静电袋中。

3.2 额外硬件

还需要以下额外硬件：

• 一个12V电源
• 一台Windows PC和一根USB电缆，用于运行FlexGUI应用程序
• S32K148 - Q176 MCU评估板（可在nxp.com上获取），该板为插入的TJA14xx - EVB提供5V VCC和5V或3.3V VIO电源。

3.3 软件

当TJA14xx - EVB与S32K148 - Q176 MCU评估板配合使用时，微控制器板可以作为TJA14xx - EVB和PC之间的USB/SPI接口。需要在PC上安装FlexGUI应用程序，并将FlexGUI固件加载到微控制器板（S32K148EVB）上。FlexGUI软件包可以从nxp.com/FlexGUI下载。

四、硬件了解

4.1 评估板家族

TJA14xx - EVB家族包括以下评估板：

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

评估板的尺寸为42mm x 78mm。如果要评估TJA1445B设备，可以使用TJA1465B - EVB并将TJA1465B替换为TJA1445B；如果要评估TJA1446C设备，可以使用TJA1466C EVB并将TJA1466C替换为TJA1446C。需要注意的是，TJA1446A和TJA1466A需要1.8V VIO电源，而S32K148EVB不支持该电源。

4.2 评估板概述

以TJA1466B - EVB为例，其包含CAN总线滤波器、终端和保护电路，以及电源和唤醒电路，还有指示VBAT、VCC和VIO引脚供电情况的LED。评估板提供了排针（间距为2.54mm），用于连接MCU接口和应用信号。所有接地引脚都连接到接地平面。

4.2.1 接地连接

所有接地引脚都连接到接地平面，确保了良好的电气接地。

4.2.2 电源供应

• 电池连接：需要将一个外部12V电源连接到电源插孔J6或2针连接器J2。连接12V电源后，绿色LED D2会亮起。默认情况下，TJA14xx - EVB板的电池电源通过Arduino连接器J5上的VIN引脚路由到MCU板。可以通过移除跳线J8来禁用此功能，从而断开电池电源与VIN引脚的连接。
• VCC/VIO连接：正常和待机模式下，CAN收发器的运行需要5V VCC电源。数字IO和MCU接口（如SPI引脚）需要VIO电源，VIO电压必须与MCU接口电源电压一致。在睡眠模式下，不需要VCC和VIO电源。VCC和VIO电源可以连接到J3或J5（VCC和VIO引脚）。J3在TJA14xx - EVB板的顶部，J5安装在底部。J5的引脚排列遵循Arduino Uno引脚顺序，允许TJA14xx - EVB直接连接到各种NXP MCU评估板。当VCC存在时，LED D4亮起；当VIO存在时，LED D5亮起。

4.2.3 CAN通信电路

评估板包含典型的CAN滤波器、终端和保护电路。CANH和CANL总线信号可以在连接器J1上获取。评估板配备了终端电阻R2和R3，可以作为CAN网络中的终端节点。如果CAN网络两端已经有终端电阻，建议移除R2和R3或用更高阻值的电阻替换它们，以确保总线上的阻抗符合CAN总线负载规范，通常为60Ω。

4.2.4 唤醒和INH功能

TJA14xx支持睡眠模式，适用于对能量敏感的应用。设备进入睡眠模式后，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总线上的标准唤醒模式或专用唤醒帧远程触发，也可以通过WAKE引脚本地触发。评估板具有本地唤醒测试电路，WAKE引脚默认通过10kΩ电阻R6和R7拉高。按下开关SW1时，WAKE引脚被拉低。要使用此功能，必须在TJA14xx寄存器映射中启用WAKE引脚的下降沿检测。

INH引脚通常用于控制MCU和外设的电源。在正常和待机模式下，该引脚的电平与VBAT引脚的电压相同。当TJA14xx切换到睡眠模式时，INH引脚通过电阻R8拉低。WAKE和INH信号未路由到Arduino连接器，可以通过板顶的连接器J3访问。

4.2.5 MCU接口

数字接口信号可以在顶部连接器J3（J3 - 01到J3 - 06）以及底部连接器J4（J4 - 18、20、9、7、11、5）上获取。其中两个引脚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。

4.2.6 TJA14xx GPIO接口

J9提供了对选定TJA14xx引脚的访问，例如用于连接示波器探头或连接特定应用的硬件。在TJA1445A - EVB和TJA1465A - EVB上，J9是一个2针连接器；在其他评估板上，J9是一个6针连接器，具体引脚定义如下表所示：

Pin	TJA14x5A	TJA14x5B	TJA1466B
1	VBAT
2		GND
3	n.a.	GPIO3	LIMPFSO N
4	n.a.	TXEN N	RST_N
5	n.a.	GPIO1	GPIO1
6	n.a.	GPIO2	GPIO2

4.3 集成到现有网络

要将评估板与现有CAN网络一起使用，需要将连接器J1上的CANL和CANH信号连接到CAN总线线路，并在MCU和评估板之间进行以下连接：

MCU	TJA14xx - EVB
MISO	SDO
MOSI	SDI
SCK	SCK
CS	SCSN
CAN TXD	TXD
CAN RXD	RXD
GND	GND
uC supply	VIO
5V	VCC
Reset input	RST_N (TJA1446/66 only)

如果适用，INH信号应连接到MCU电源的控制输入。当专用唤醒信号连接到收发器的WAKE引脚时，需要检查是否需要移除R6以断开板载唤醒电路。当使用运行FlexGUI固件的S32K148 - Q176板与TJA14xx - EVB配合使用时，除了INH和WAKE信号外，这些连接会自动建立。

4.4 原理图

全尺寸的PDF原理图可以从www.nxp.com下载。

五、FlexGUI软件

5.1 软件包概述

TJA14xx - EVB的FlexGUI软件包可以从www.nxp.com/FlexGUI下载，包括FlexGUI PC安装程序和微控制器板的FlexGUI固件。

5.2 准备工作

5.2.1 固件安装

在连接TJA14xx - EVB之前，需要将FlexGUI固件加载到S32K148EVB上。具体步骤如下：

1. 将12V电源连接到桶形插孔。
2. 使用USB电缆将板连接到PC。
3. 等待PC上出现大容量存储设备S32K148EVB。
4. 将固件文件复制到该驱动器。

5.2.2 硬件设置

• 电压选择：在将TJA14xx - EVB安装到微控制器板之前，建议按照下表设置S32K148EVB上的VIO和VCC电源跳线：

	J7 (MCU VDD)	J8(5VVcc)	J18(3.3V source)
TJA14x6A(1.8VVio)	not supported[1]
TJA14x6B(3.3VVo)	1 - 2(3.3V)	1 - 2	1 - 2(VBAT)
TJA14x6C (3.3V - 5VVio)	1 - 2(3.3 v)[2]	1 - 2	1 - 2(VBAT)[2]
TJA14x5A/B	1 - 2(3.3V)	1 - 2	1 - 2(VBAT)

[1] S32K148EVB不支持1.8V VIO电源。 [2] 虽然TJA14x6C推荐的VIO电平为5V，但此FlexGUI设置在3.3V配置下更可靠。

• 安装评估板：将S32K148EVB板配置好后，需要连接TJA14xx - EVB。正确的放置方式可以参考相关文档中的图示。
• 断开复位信号（仅适用于TJA14x6 - EVB）：为了防止TJA14x6在睡眠模式下重置MCU，建议移除TJA14x6 - EVB上的J10。移除该跳线可以切断TJA14x6设备和MCU之间的复位连接，确保在评估TJA14x6EVB时FlexGUI始终保持响应。

5.3 安装FlexGUI

执行NXP_TJA14xx_GUI - 1.1.0.msi将启动安装向导。所有选项可以保留默认设置。需要记住选择的安装文件夹路径，默认文件夹路径可能需要访问权限，如果有问题，可以选择其他路径。

5.4 使用FlexGUI

5.4.1 启动应用程序

可以在Windows搜索栏中输入NXP_TJA14xx_GUI，或者使用桌面上的快捷方式图标来启动FlexGUI。启动后，可能需要几秒钟来加载并显示启动窗口，在启动窗口中选择适当的设备并点击“OK”。

5.4.2 建立连接

要建立FlexGUI和硬件之间的连接，需要使用USB电缆将微控制器板连接到PC。首次连接板时，PC会自动安装通信驱动程序（虚拟COM端口）。USB连接准备好后，可以通过以下步骤启动FlexGUI会话：

1. 点击FlexGUI窗口左上角的“Scan”按钮，检测所有可用的串行连接。
2. 识别并选择板上的COM端口，通常如果自插入板后没有其他USB电缆连接到PC，它是列表中的最后一项。
3. 点击“Connect”启用连接。

如果在启动FlexGUI之前已经连接了板，它可能已经被选中，此时可以跳过前两个步骤，直接点击“Connect”。连接成功后，状态应从“Disconnected”变为“Connected”。

5.4.3 看门狗和MCU反应超时处理

FlexGUI固件会处理看门狗以防止复位。看门狗响应会以TJA14x6设备中配置的看门狗周期的70%的间隔发送，默认值为200ms（看门狗周期）和140ms（处理间隔）。

上电时，FlexGUI固件通过读取设备ID来防止TJA14x5设备触发MCU反应超时事件。然而，设备从睡眠模式唤醒后，用户必须在tto(MCU)内发送有效的SPI命令，否则收发器将返回睡眠模式，用户需要通过SPI命令更改设备模式。

5.4.4 无硬件使用

可以在没有硬件的情况下使用FlexGUI。点击“Use virtual board”选择一个名为“Virtual board [demo]”的板，点击“Connect”后，可以像连接了物理硬件一样执行FlexGUI寄存器操作，读取寄存器时会显示随机数据。

5.4.5 寄存器映射

与连接的评估板（或“虚拟”板）建立连接后，启动窗口中的脚本编辑器选项卡默认被选中。选择标有所选CAN收发器的选项卡可以显示所选设备的寄存器映射。可以通过此窗口交互式地读取或写入设备寄存器。

5.4.6 脚本编辑器

选择脚本编辑器选项卡可以打开一个用于创建、执行、加载和保存Python命令序列（“脚本”）的工具。这些脚本用于读取或写入寄存器，以及发送和接收CAN消息。CAN消息的默认比特率在仲裁阶段或非FD帧中为500kbit/s，使用CAN FD比特率切换时数据阶段为5Mbit/s。

5.4.7 偏好设置

点击FlexGUI启动窗口左上角的“Actions”并选择“Edit Preferences”可以打开偏好设置窗口。在偏好设置中，可以修改日志记录和轮询设置，以及寄存器映射的行为和UI设置等。

六、修订历史

该文档的初始版本（UM12257v.1.0）于2025年6月3日发布。

七、法律信息

文档中包含了相关的法律定义、免责声明、更改权利、应用说明、商业销售条款、出口控制、HTML出版物、翻译、安全等方面的信息，使用时需要仔细阅读。

通过以上的介绍，相信大家对NXP TJA14xx评估板和FlexGUI软件有了更全面的了解。在实际使用过程中，还需要根据具体的应用场景和需求进行进一步的调试和优化。你在使用过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。