汽車(chē)常見(jiàn)總線(xiàn)：隨著(zhù)汽車(chē)內各個(gè)系統的控制都在向智能化和自動(dòng)化轉變，汽車(chē)電氣系統變得越來(lái)越復雜，汽車(chē)各個(gè)功能系統相互之間、功能系統和汽車(chē)顯示儀表之間、以及功能系統和汽車(chē)故障診斷系統之間都需要進(jìn)行數據交換。如果使用傳統的點(diǎn)對點(diǎn)數據交換方法，會(huì )使得布線(xiàn)系統十分復雜，故障率也難以控制。
因此，不同的汽車(chē)廠(chǎng)商紛紛研究定義不同汽車(chē)總線(xiàn)標準，以減少線(xiàn)束網(wǎng)絡(luò )復雜度、降低電子系統的故障率，同時(shí)降低整車(chē)成本。其中，CAN總線(xiàn)在汽車(chē)總線(xiàn)中應用最為廣泛。
CAN總線(xiàn)的主要特點(diǎn)
01 信號傳輸：使用差分傳輸，抗干擾能力強，適用于汽車(chē)內部強干擾的環(huán)境
02 通信速度：可實(shí)現10kbps~5Mbps速率傳輸，滿(mǎn)足汽車(chē)內大多數應用需求
03 系統靈活：增加節點(diǎn)不需要更改軟硬件
04 多路訪(fǎng)問(wèn)：可實(shí)現多主機廣播式結構
05 信息傳輸：所有消息格式固定，可根據ID多路節點(diǎn)自動(dòng)仲裁優(yōu)先級
06 錯誤檢測：具有錯誤檢測功能，且出現錯誤自動(dòng)重發(fā)，自動(dòng)CRC校驗接收，數據出錯率極低
基于以上的特點(diǎn)，CAN總線(xiàn)能實(shí)現實(shí)時(shí)可靠的數據傳輸，保證汽車(chē)整車(chē)網(wǎng)絡(luò )的通訊正常；此外，CAN芯片生產(chǎn)、通信標準協(xié)議、軟件工具支持、應用范圍等各個(gè)環(huán)節在產(chǎn)業(yè)鏈較為完善，因此在在汽車(chē)應用中具有十分重要的地位。
CAN系統應用電路參考
隨著(zhù)車(chē)內電子元器件的增加，汽車(chē)受到的電磁干擾影響也越來(lái)越大，對系統產(chǎn)生的電磁干擾也越來(lái)越強。與傳統汽車(chē)不同，新能源汽車(chē)使用電驅系統驅動(dòng)車(chē)輛，在車(chē)輛充電和放電的過(guò)程中，大功率器件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作引起大的電壓電流突變，從而可能帶來(lái)更嚴重的EMC問(wèn)題，因此，對于汽車(chē)中大量使用的總線(xiàn)接口芯片的EMC性能要求也更高。為了獲得較好的EMC性能，除了芯片設計的考慮之外，系統中芯片外圍電路的補充完善也是至關(guān)重要的。
以下是典型的CAN收發(fā)器系統應用電路圖：
CAN收發(fā)器系統應用電路圖
其中，由于共模電感的共模高阻和差模低阻特性，在收發(fā)器總線(xiàn)處就近放置共模電感（c框，推薦值100uH），可有效濾除總線(xiàn)外部高頻噪聲和CAN收發(fā)器因信號不對稱(chēng)產(chǎn)生的的共模噪聲，且不影響CAN 差分信號傳輸質(zhì)量，因此可以起到提升系統的抗干擾能力并降低系統EMI的作用。
在系統速率和負載數量允許的情況下，總線(xiàn)可以分別對地放置一個(gè)電容（推薦值100pF），可以有效濾除汽車(chē)CAN總線(xiàn)的瞬態(tài)過(guò)沖（如ESD，ISO7637 pulse等）。
總線(xiàn)的120Ω終端匹配電阻建議由2個(gè)60Ω電阻進(jìn)行串聯(lián)，并在中間連接點(diǎn)通過(guò)電容（推薦值4.7nF)接地，有助于改善CANH，CANL總線(xiàn)之間的信號一致性，降低EMI，同時(shí)可以將此處的共模干擾引到地上，減小對總線(xiàn)的干擾。
由于汽車(chē)系統ESD要求較高，通常在靠近總線(xiàn)接口處放置小寄生電容的專(zhuān)用ESD防護器件(a框, 如PESD2CAN，可以有效增強芯片的ESD防護能力。
除此以外，總線(xiàn)連接負載電容和匹配電阻誤差應盡可能小，以避免總線(xiàn)信號的不對稱(chēng)性導致的系統共模干擾。
納芯微CAN收發(fā)器芯片介紹
01 德國C&S權威認證
納芯微的車(chē)規CAN芯片（NCA1042x-Q1, NCA1051x-Q1）已經(jīng)獲得德國C&S的一致性報告。德國C&S實(shí)驗室是業(yè)內公認的權威認證機構，可測試車(chē)載芯片能否在網(wǎng)絡(luò )中實(shí)現互聯(lián)互通和網(wǎng)絡(luò )兼容性。獲得C&S一致性報告，意味著(zhù)納芯微的車(chē)規CAN芯片可以和其它獲取該認證的任何品牌的CAN接口實(shí)現上游和下游的互聯(lián)互通，自由組網(wǎng)。
02 性能優(yōu)勢
（1）高傳輸速率高穩定性
納芯微NCA1042x-Q1/NCA1051x-Q1 CAN收發(fā)器芯片可在-40°C至+125°C的寬溫工作范圍內穩定運行，數據傳輸速率高達5Mbps，全系支持CAN FD，提供業(yè)內通用的封裝形式，擁有優(yōu)異的EMC性能。
（2）低功耗高可靠性
NCA1042x-Q1提供低電流的Standby模式，可以通過(guò)主控制器或者總線(xiàn)喚醒，NCA1051x-Q1提供低功耗的Silent 模式，并且兩者在斷電后都脫離總線(xiàn)；同時(shí)，NCA1042x-Q1和NCA1051x-Q1 在normal mode下都具有TXD 超時(shí)功能，而NCA1042x-Q1在待機模式下還支持總線(xiàn)超時(shí)功能，兩者總線(xiàn)耐壓范圍在-58V~+58V之間，支持過(guò)溫和過(guò)流保護功能。
（3）寬I/O電壓工作范圍
NCA1042B-Q1和NCA1051A-Q1 CAN收發(fā)器芯片邏輯I/O工作電平在2.8~5.5V范圍內，可支持3.3V和5V MCU 的I/O電平。
03 功能架構
- NCA1042x-Q1/NCA105x-Q1是高速CAN收發(fā)器，可提供控制器局域網(wǎng)（CAN）協(xié)議控制器和物理兩線(xiàn)CAN總線(xiàn)之間的接口，可支持至少110個(gè)CAN節點(diǎn)
- 兼容ISO 11898- 2：2016和SAE J2284-1至SAE J2284-5中定義的CAN物理層結構
- 支持CAN FD，在快速相位網(wǎng)絡(luò )中可實(shí)現可靠的通信，數據速率高達5Mbps
- 提供熱保護和傳輸數據顯性超時(shí)功能
NCA1042x-Q1功能框圖
NCA1051x-Q1功能框圖
04 產(chǎn)品參數對比
05 料號信息
納芯微車(chē)規CAN收發(fā)器接口芯片-- NCA1042x-Q1/NCA1051x-Q1均P2P兼容市場(chǎng)主流芯片，用戶(hù)無(wú)需修改設計就可以直接更換，靈活滿(mǎn)足用戶(hù)選型需求，擁有更高的性?xún)r(jià)比，提供更可靠的供應保障。 |
