電子發燒友網報道(文/李誠)CAN是一種ISO國際標準化的串行通信協議,CAN具有傳輸速度快、傳輸距離遠、可連接節點多、抗干擾能力強的特點,在汽車、工業、航天等領域得到了廣泛應用。
目前汽車智能化加速普及,汽車朝著自動駕駛、智能人機交互這一大方向持續發展。自動駕駛系統與人機交互系統在使用中會產生大量數據,傳統的CAN協議最高傳輸速率僅為1MBit/s,無法滿足大量的數據傳輸需求,需要更高效的CAN收發器對產生的大量數據進行傳輸,隨之便衍生出了支持CAN FD協議的收發器。
CAN FD對傳統CAN的傳輸速率和傳輸數據長度進行了升級,CAN FD支持最高5MBit/s的傳輸速率、最長64 bytes的數據長度。目前TI、英飛凌、NXP等多家廠商相繼推出了多款CAN FD收發器以滿足市場需求。
英飛凌HS CAN FD
英飛凌的CAN收發器涵蓋了汽車與工業兩個細分領域,在汽車CAN收發器領域推出了支持CAN FD協議的收發器,最高傳輸速率達5MBit/s。在工業領域的CAN收發器傳輸速率達2 MBit/s。
TLE9350SJ是一款高速CAN收發器,滿足ISO 11898-2:2016和SAE J2284-4/-5標準可應用于汽車領域和工業領域,TLE9350SJ主要為物理總線和HS CAN控制器的提供接口,可對MCU進行保護,避免總線內部產生干擾。
該CAN收發器在汽車中使用無需額外的保護器件對電路保護,英飛凌在生產設計時對CAN收發器進行了RF抗干擾能力的優化并加入了靜電保護功能。因為TLE9350SJ的CANH 和 CANL 輸出信號對稱性極高,電磁輻射水平極低,所以無需額外加入外部電路即可滿足較為嚴格的電磁兼容測試。
同時,TLE9350SJ支持CAN FD協議,理論上最高傳輸速率高達5MBit/s,實際傳輸速率取決于網絡規模和固有的寄生效應。
該CAN收發器件內部集成了輸出電流限制、過溫保護、TXD 超時功能等保護功能,避免CAN收發器與外部電路受到不可逆的損壞。TLE9350SJ可用于汽車發動機控制單元(ECU)、電動助力轉向系統、變速箱控制單元(TCU)、底盤控制模塊中。
NXP HS CAN FD
NXP的CAN收發器產品種類豐富,有較高電磁兼容性能的CAN FD產品、可直接與電源電壓為3.3V/5V MCU連接的CAN收發器、低功耗可選擇性喚醒的局部聯網高速CAN收發器、可降低PCB空間的隔離型CAN收發器、24 V CAN收發器等產品。
并且還在研制新的CAN收發器,改進CAN信號提高穩定型和傳輸速率,據官網顯示,TJA146x CAN FD系列最高傳輸速率將超過5甚~8 Mbps,該系列目前還屬于樣品階段。
TJA1042是一款高速CAN FD收發器可為CAN控制器和物理雙總線之間提供接口。符合ISO 11898-2:2003和ISO 11898-5:2007標準,可應用于汽車領域。該CAN收發器是NXP在CAN領域的第三代產品,與前兩代產品相比,對電磁兼容性和靜電保護能力都進行了優化,同時增加了斷電時CAN總線的無源性能和低功耗待機模式。
TJA1042可應用于12V或24V的系統中與3V/5V的MCU直連,同時具有低電磁輻射和較高的抗電磁干擾能力。該CAN收發器最高傳輸速率為5Mbit/s,可應對較大的數據傳輸場景。在器件與電路保護方面,具有引腳欠壓監測、靜電保護、瞬態保護、過熱保護,等保護功能。采用了HVSON8無鉛封裝工藝,規格參數為3.0mm*3.0mm。
TI HS CAN FD
TI的CAN收發器品類豐富,涵蓋了3.3V CAN 收發器、5V CAN 收發器、隔離式 CAN 收發器,其中TI的3.3V CAN 收發器不僅可用于3.3V電壓網絡,還可與5V電壓網絡混用,TI為應對市場高傳輸速率的需求,也推出了支持CAN FD協議的收發器。
TCAN4550-Q1是一款CAN FD收發器,符合AEC-Q100 標準,主要應用于汽車領域,通過SPI在總線與CAN控制器提供一個接口,同時支持CAN和CAN FD協議,最高傳輸速率高達8Mbit/s,且 SPI 時鐘速率高達 18MHz與前面兩款CAN收發器相比高出了3Mbit/s。
TCAN4550-Q1 支持總線喚醒功能,該功能有助于降低系統待機能耗。該器件內部集成了低壓降壓穩壓器,可為CAN收發器提供5V的工作電壓,輸出70mA的電流共外部電路使用。
總結
隨著電子技術和通信網絡技術的不斷升級,以及人們對智能化生活的不斷追求,車企在汽車生產設計時不斷加入新的功能迎合市場的需求,汽車的ECU也隨之增加,由于傳統CAN的傳輸速率較低,容易出現網絡擁堵的現象。2015年ISO提出了新的CAN FD協議,該協議需要CAN將最低傳輸速率提高至1Mbit/s以上,最高支持5Mbit/s,以應對高傳輸速率的需求。
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原文標題:?高傳輸速率CAN FD收發器加速汽車智能化
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