CAN（Controller Area Network）總線是一種常用于汽車和工業控制領域的串行通信協議。隨著技術的發展，CAN的變種CAN FD（CAN with Flexible Data-rate）提供了更高的數據傳輸速率。選擇合適的CAN芯片對于確保系統性能至關重要。以下是一份通用的CAN芯片選型指南，旨在幫助工程師根據不同的應用需求選擇合適的CAN芯片。主要從通信速率、IO電壓、耐壓、總線輸入阻抗、抗單粒子設計等方面進行分析，下表是目前主流國內外CANFD芯片性能參數對比總結。

國內外主流CANFD芯片型號參數性能對比表

1. 確定通信需求

數據速率：首先，需要確定系統的通信速率需求。傳統的CAN協議最高支持1Mbps的數據速率，而CAN FD可以支持更高的速率，最高可達8Mbps。根據應用場景選擇合適的數據速率。

網絡規模：考慮網絡中的節點數量。一些CAN芯片支持更大的網絡規模，具有更高的輸入阻抗，這有助于在長總線或多節點網絡上保持信號完整性。

2. 電源和電壓要求

電源電壓：選擇與系統電源電壓兼容的CAN芯片。常見的電源電壓有3.3V和5V，一些芯片可能支持更寬的電壓范圍。

共模電壓：考慮CAN芯片支持的共模電壓范圍，確保它能夠在預期的工作環境電壓下穩定工作。一種是支持12V系統的，用在乘用車上，耐壓<42V；一種是12V和24V系統都支持的，也可以用在商用車上，耐壓58V或者更高。

3. 功能模式

待機模式：如果應用需要低功耗，選擇支持待機模式的CAN芯片。在待機模式下，芯片消耗的電流顯著減少，但仍然能夠監聽總線活動并通過喚醒信號恢復到正常工作模式。

睡眠模式：對于需要更低功耗的應用，考慮支持睡眠模式的芯片。在睡眠模式下，芯片幾乎不消耗電流，但需要外部信號或事件來喚醒。

4. 保護和濾波功能

ESD保護：確保CAN芯片具有足夠的ESD（Electrostatic Discharge）保護，以防止靜電放電對芯片造成損害。

總線故障保護：選擇能夠承受特定電壓水平的總線故障保護功能的芯片，以防止總線短路或其他故障對系統造成影響。

信號濾波：如果總線環境復雜，可能需要選擇具有內置信號濾波功能的CAN芯片，以減少噪聲和干擾。

5. 接口和封裝

封裝類型：根據PCB布局和空間限制選擇合適的封裝類型。常見的封裝包括SOIC、QFN、VSON等。

引腳兼容性：如果需要與現有系統兼容，選擇引腳布局兼容的CAN芯片。

6. 協議支持

CAN FD支持：如果應用需要CAN FD的高數據速率和靈活性，確保選擇的芯片支持CAN FD協議。

ISO標準：選擇符合ISO 11898-2（CAN）和ISO 11898-5（CAN FD）標準的芯片，以確保與其他設備的兼容性。

7. 抗單粒子軟錯誤

抗單粒子軟錯誤需求：對于商業航天或高輻射環境，選擇具有良好抗單粒子軟錯誤性能的芯片，如滿足SEU（單事件效應）和SEL（單事件鎖存）要求的芯片。

抗單粒子軟錯誤的必要性：在輻射環境中，電子設備可能會遭受高能粒子的撞擊，導致芯片內部產生瞬態電流或電壓，影響芯片的正常工作。因此，對于這類應用，選擇具有抗單粒子軟錯誤的CAN芯片是必要的。這些芯片通常采用特殊的設計和制造工藝，以提高其在輻射環境下的可靠性和穩定性。國內僅有極少量CAN芯片可以抗單粒子軟錯誤，國科安芯ASM1042S商業航天級CANFD芯片具有該特性。

8. 其他考慮因素

工作溫度范圍：根據應用環境的溫度變化選擇合適的工作溫度范圍，如工業級-40-85℃，汽車級-40-125℃。

認證和合規性：對于汽車或特定工業應用，選擇符合AEC-Q100或其他相關認證標準的芯片。

供應鏈考慮：考慮芯片的可用性和供應鏈穩定性，特別是在全球芯片短缺的情況下。

綜上所述，目前市面上CAN芯片國外型號主要有TJA1042、TJA1043、TJA1044、TCAN1042、TCAN1044等，國內主流產品型號有SIT1042、SIT1043、SIT1051、ASM1042等，根據接口速率、溫度等級選擇滿足要求的具體型號；對于國產化有明確要求的可以選擇芯力特或者國科安芯等國內品牌型號，目前已經量產，功能和性能上可替代國外型號；對于一些特殊應用場景，比如電磁環境惡劣對可靠性要求高，對抗單粒子軟錯誤有明確需求，可以嘗試國科安芯ASM1042芯片，該芯片工藝上進行抗單粒子軟錯誤設計，可靠性和抗干擾能力更強。

審核編輯 黃宇