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看好CAN FD车载网络前景,TI发布系统基础芯片

作者:王莹时间:2019-06-21来源:电子产品世界收藏

      是一种通信协议,主要用于车载网络,是总线标准的升级版。自2019年以来,包括中国在内的车厂、一级经销商(Tier 1)等,纷纷提出了对 芯片的需求。而在2019年以前,CAN 几乎无人问津。究其原因,新能源汽车和自动驾驶汽车对总线带宽的需求不断上升。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201906/401803.htm

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照片:TI接口产品部门产品线经理Charles Sanna

      CAN FD的芯片用量非常可观,如果一辆汽车全部采用CAN FD,可能传统车需要二十个左右的CAN FD系统基础芯片,新能源车大约需要五十个相关芯片。为此,TI近日推出了TCAN4550-Q1芯片,TI接口产品部门产品线经理Charles Sanna向电子产品世界等媒体介绍了CAN FD及TI解决方案的优势。

      1  CAN FD的优势和挑战

      CAN FD的主要优势有两个:1.过去汽车节点数很少,传统CAN只有1Mbps总线带宽,但现在需要很高的数据量,而CAN FD又5 Mbps的最大传输速率,支持高达64B的有效负荷。2.CAN FD可以向下兼容经典CAN。因此,无需新的连接器或电缆,但需要更新的处理器,这种新处理器需要包含CAN FD控制器和相关的CAN FD收发器。 

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      不过,CAN FD的设计挑战是:CAN FD方案需要尽量减少模块或ECU的成本,以及节省PCB(印制板)尺寸,同时有更快的上市时间。

      2  TI的CAN FD系统基础芯片

      TCAN4550-Q1芯片是TI近日发布的集成了了CAN FD控制器和收发器等系统基础芯片(SBC)。该芯片有四大优势。

      第一,可以在不换MCU(微控制器)的情况下,就可轻松扩展到CAN FD。这样的好处是原先的软件和硬件架构都不受影响,也无需增加新的软件,保护了原有的资源。这时分两种情况:1.MCU内置CAN控制器,此时可直接相连;2.MCU不含CAN控制器,此时MCU可通过SPI接口连接TCAN4550-Q1(如下图)。

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      第二,传输速率可达8 Mbps。由于目前CAN FD协议规定的最高带宽是5 Mbps,因此TI的此款SBC有很高的冗余。

集成式的功能集,提高了设计灵活性。其中,包括70 mA的低压差稳压 

器(LDO)、看门狗计时器、故障切换模式和对3.3与5VI/O的支持。

      第三,经TI测算评估,新设计可减少一半的PCB布板面积。

      3  TI有丰富的接口产品

      实际上,除了此次发布的CAN FD的SBC,TI还有很多满足车规的收发器接口产品,诸如车用CAN收发器、车用LIN收发器,3.3 V和5 V CAN收发器,隔离式CAN收发器等。

      本次发布会的明星——TCAN4550-Q1的相关支持材料都已在TI官网上,还有支持毫米波雷达应用的案例。另外,除了汽车用,还可用于工厂自动化中的CAN FD,例如马达等需要越来越大的信息,对CAN FD的需求量也在提升。

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      4 热门问答

问:如果客户自己想设计CAN FD芯片,有何挑战呢?

答:客户需要有CAN FD的IP,还要自己设计,开发需要几年时间,而且还需要去进行车规认证。而TI的新芯片,不用动原来的CAN接口和系统架构,直接可用。

问:整辆车有很多节点,有的可能是CAN,有的是CAN FD,到底用哪种方式通信?

答:车里有可能是环状、星型或混合网络架构,较为复杂,总之,这取决于你要通信的对象采用了什么?例如对象是CAN,你就是CAN通信方式。

问:车用CAN与以太网的各自优势是什么?

答:以太网的传输数据量大,适合图像、音频等多媒体信息传输,但缺点是只能点对点。CAN的优势是可点对多点。

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关键词: CAN FD

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