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从CAN快速升级到CAN FD,你可能需要系统基础芯片

2019-08-21 12:30:35 暂无 阅读:1611 评论:0

CAN 是Controller Area Network 的缩写(以下称为CAN),是ISO国际尺度化的串行通信和谈。在汽车财富中,出于对平安性、舒适性、轻易性、低公害、低成本的要求,各类各样的电子掌握系统被斥地了出来。因为这些系统之间通信所用的数据类型及对靠得住性的要求不尽沟通,由多条总线组成的情形好多,线束的数量也随之增加。为适应“削减线束的数量”、“经由多个LAN,进行大量数据的高速通信”的需要,1986 年德国电气商博世公司斥地出头向汽车的CAN 通信和谈。此后,CAN 经由ISO11898 及ISO11519 进行了尺度化,在欧洲已是汽车收集的尺度和谈。

CAN 的高机能和靠得住性已被认同,并被普遍地应用于工业主动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是目前主动化范畴手艺成长的热点之一,被誉为主动化范畴的较量机局域网。它的显现为分布式掌握系统实现各节点之间实时、靠得住的数据通信供应了强有力的手艺支撑。

今朝,跟着ECU大量地增加使总线负载率急剧增大,传统的CAN总线越来越显得力有未逮。是以,CAN FD(CAN with Flexible Data-Rate)和谈降生了。

它继续了CAN总线的首要特征,提高了CAN总线的收集通信带宽,改善了错误帧漏检率,同时能够连结收集系统大部门软硬件稀奇是物理层不变。这种相似性使ECU供给商不需要对ECU的软件部门做大规模点窜即可升级汽车通信收集。CAN FD做出的改善CAN FD采用了两种体式来提高通信的效率:一种体式为缩短位时间提高位速度;另一种体式为加长数据场长度削减报文数量降低总线负载率。在CRC校验段采用了三种多项式来包管高速通信下的数据靠得住性。

CAN根蒂常识

CAN非常受迎接,以至于有诸多微掌握器都包含一个集成的CAN收发器。以下是CAN的根基特征和特征的总结:

多点差分总线,最多可处理127个节点。

传输介质是屏障或非屏障双绞线,具有120Ω端接。

数据传输是经由带有肇端位和住手位的尺度异步字节。

接入方式采器具有辩说检测的载波侦听多路接见(CSMA / CD)。

和谈帧许可最大8字节的数据块,并使用16位轮回冗余校验(CRC)进行错误检测。

最大数据速度为1 Mb/s至40米。使用低至40 kb/s的数据速度,局限能够扩展到1000米的限制。

具有国际尺度:ISO-11898,ISO-11519等。

具有整体精巧的抗噪能力。

尽管有些传输指标不是非常精良,但因为其坚硬性和靠得住性,它已被普遍采用。

CAN FD

CAN天真数据速度的显着根基特征(首要由汽车制造商追求)包罗:

每个和谈帧传输更多数据,根基帧如今最多能够传输64个字节。

削减较高收集层的和谈开销。

较长的CRC(最多21位)可改善错误检测。

较高的根基数据速度(高达3.7 Mb/s)。凭据电缆的质量及其长度和节点数量,能够将更高的数据速度扩展到10到12 Mb/s的局限。

这些改善非常适合新设计,然则,很多系统MCU不集成CAN或CAN FD电路。这个问题能够用SBC(system basis chips,系统根蒂芯片)解决。

系统根蒂芯片

SBC是一种特别的IC,有些雷同于SoC,它将CAN或CAN FD掌握器和接口与LDO等电源电路相连系。当您需要额外的输出功率或布板时,若是还需要使用额外的收发器、分立LDO或DC-DC转换器等分立方案时,选择SBC或许是一个很好的解决方案。

德州仪器(TI)的TCAN4550-Q1恰是这么一种SBC产物,它供应相符最新ISO-11898尺度的完整CAN和CAN FD功能,而且相符AEC-Q100尺度,适用于-40至125°C温度局限的汽车应用。SBC支撑CAN FD数据速度达到8 Mb / s,但也与CAN向后兼容。

从CAN快速升级到CAN FD,你可能需要系统基础芯片

该简化图显露了TCAN4550-Q1系统根蒂芯片(SBC)的首要部门。SBC和系统微掌握器之间的通信链路是系统外设接口(SPI实现)。

该图显露了若何使用SBC。它经由系统外设接口(SPI)总线保持到系统MCU-- SPI是大多数MCU上的尺度接口,SBC保持到CAN总线。TCAN4550-Q1采用LDO稳压器供电,可为外部器件供应高达70 mA的5 V电压。此外,SBC的集成看门狗功能许可设计人员无需使用带看门狗的MCU。TCAN4550-Q1采用20引脚,3.5×4.5 mm SOIC封装。

此外,TI还为风行的LIN总线供应了SBC产物,这是另一种普遍使用的汽车接口。 TLIN1441-Q1集成了一个完整的LIN收发器和LDO,它许可在现有设计中快速地添加LIN。

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