什么是CAN/CANFD?

CAN (Controller Area Network) 是最初由德國(guó)博世 (Bosch) 公司開(kāi)發(fā)的通信標(biāo)準(zhǔn)。CAN 的數(shù)據(jù)傳輸速度在 40m 通信線路中約為 1Mbps，在 500m 通信線路中約為 125kbps，已經(jīng)成為車載行業(yè)的主要通信方式。然而為了實(shí)現(xiàn)近年來(lái)對(duì)進(jìn)一步汽車安全、加速電動(dòng)化、自動(dòng)駕駛功能以及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)安全措施的需求，我們需要能夠高速、大容量數(shù)據(jù)通信的車載網(wǎng)絡(luò)。

因此開(kāi)發(fā) CAN 的博世公司也宣布了 CAN FD (CAN with Flexible Data rate) 作為 CAN 的升級(jí)。數(shù)據(jù)相位的最大比特率沒(méi)有明確規(guī)定，因?yàn)樗诤艽蟪潭壬先Q于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞纫蛩兀?ISO 11898-2: 2016 要求規(guī)定了高達(dá) 5Mbps 的要求。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，與 CAN 相比，CAN FD 是能夠以更高的速度傳輸更多數(shù)據(jù)通信的車載網(wǎng)絡(luò)。

為什么需要 CAN FD？

如上文所述，現(xiàn)代汽車中的各種功能都是由電子控制的，據(jù)稱每輛車大約搭載的電子控制單元 (ECU) 多達(dá) 70 個(gè)，部分原因是這些功能的計(jì)算機(jī)化正在逐年加速升級(jí)。ECU 不僅在與汽車運(yùn)行 “行駛、轉(zhuǎn)彎、停止" 功能直接相關(guān)的引擎控制、xEV 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制和驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制的 "動(dòng)力總成系統(tǒng)" 中發(fā)揮作用，還應(yīng)用于車輛控制所需的動(dòng)力轉(zhuǎn)向、制動(dòng)控制等，以及搭載在車內(nèi)各種信息娛樂(lè)功能的 “車身系統(tǒng)” 。

汽車中有各種 ECU，并且各個(gè) ECU 不斷相互通信。雖然存在許多 ECU，但考慮到自動(dòng)駕駛功能相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)安全措施，還需要更多的數(shù)據(jù)通信。在某些情況下，CAN 的通信速度和容量可能無(wú)法滿足需求，因而人們對(duì) CAN FD 的需求日益劇增。

英飛凌 CAN 收發(fā)器

英飛凌的 CAN FD 兼容收發(fā)器可適用于所有車載應(yīng)用，英飛凌在生產(chǎn) CAN 收發(fā)器方面擁有超過(guò) 10 年的經(jīng)驗(yàn)，全球出售約 20 億顆。除了傳統(tǒng)的 DSO-8 類型外，還提供超緊湊型 TSON-8 (3mm×3mm) 封裝，不僅支持 5Mbps 的 CAN FD，還新增了旨在進(jìn)一步提高能源效率的 CAN PN (CAN Partial Networking) 協(xié)議。此外，英飛凌有一系列與汽車 “Grade 0” 兼容的產(chǎn)品 (Ta -40℃ 至 +150℃，通過(guò)高溫任務(wù)曲線測(cè)試)，其卓越的性能、耐用性和可靠性為英飛凌的收發(fā)器產(chǎn)品提供最佳價(jià)值。

CAN 收發(fā)器產(chǎn)品特點(diǎn)

TxD 超時(shí)功能

可靠的跟蹤記錄和高可靠性

符合 IEC61000-4-2 標(biāo)準(zhǔn)的 ESD 魯棒性

在掉電狀態(tài)下，CAN 總線漏電電流極低

CAN FD 數(shù)據(jù)幀的環(huán)路延遲對(duì)稱性高達(dá) 5Mbps

VIO 輸入，用于電壓適應(yīng) MCU 接口 (3.3V / 5V)

完全符合 ISO11898-2: 2016 和 SAE J2284-4/-5 要求

低電磁輻射 (EME)，可在沒(méi)有 CMC (共模扼流圈) 的情況下使用

TLE935x 系列根據(jù)車輛局域網(wǎng)互操作性和優(yōu)化 (VeLIO) 測(cè)試要求認(rèn)證

TLT925x 系列除符合 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)外，還通過(guò)了嚴(yán)格的 “Grade 0” 認(rèn)證

CAN 收發(fā)器系列產(chǎn)品

表1CAN 收發(fā)器系列產(chǎn)品

表1補(bǔ)充說(shuō)明：PN：Partial Networking；Grade 0：Ta -40°C 至 +150°C，產(chǎn)品已通過(guò)高溫任務(wù)曲線測(cè)試。

CAN 收發(fā)器應(yīng)用分類

ECU 永久連接到 Vbat

在 ECU 永久連接到 Vbat 時(shí)，無(wú)論發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)狀態(tài)，ECU 始終連接電池的應(yīng)用。如下圖 (圖1) 左邊所示，帶有 INH 14pin 收發(fā)器，該產(chǎn)品可用于微控制器的電源 IC (LDO) 由收發(fā)器的 INH 引腳控制、微控制器的電源關(guān)閉以進(jìn)一步降低非工作期間的電流消耗的應(yīng)用。8pin 收發(fā)器，該產(chǎn)品適用于不需要對(duì)微控制器的電源 IC (LDO) 進(jìn)行使能控制、但需要微控制器從睡眠或待機(jī)狀態(tài)進(jìn)入正常工作狀態(tài)以響應(yīng)喚醒信號(hào)的應(yīng)用。

開(kāi)關(guān)供電 ECU

ECU 本身的電源線由開(kāi)關(guān)等控制，供電時(shí)基本處于正常工作狀態(tài)，如下圖 (圖1) 右邊所示，8pin 收發(fā)器，該產(chǎn)品適用于不需要微控制器，可通過(guò)檢測(cè)喚醒信號(hào)過(guò)渡到工作狀態(tài)的應(yīng)用。

圖1 產(chǎn)品應(yīng)用分類

目標(biāo)應(yīng)用

安全應(yīng)用

車身應(yīng)用

信息娛樂(lè)應(yīng)用

動(dòng)力總成系統(tǒng)應(yīng)用

審核編輯：湯梓紅