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新能源汽车市场增长,CAN FD需求猛增

2019年07月07日 10:19 次阅读

2019年开始,汽车市场对于CAN FD的需求开始猛增,原因在于新能源汽车、自动驾驶市场成为了不少消费者的关注重点,作为升级版汽车神经网络的CAN FD也成为很多汽车厂家升级的目标。对于,德州仪器TI)在本月发布了业界首款集成CAN FD控制器和收发器的SBC:TCAN4550-Q1,意在减少车载网络的设计量和复杂性,缩短汽车上市时间。

2019年CAN FD需求猛增

据了解,在2019年之前汽车生产厂对于CAN FD的需求并不高,但据德州仪器接口产品部门产品线经理Charles Sanna透露,由于新能源汽车的市场增长,自动驾驶也已成为热门话题,所有汽车厂商对于CAN FD的需求也开始突然间上升。

新能源汽车市场增长,CAN FD需求猛增

造成这种现象的原因在于,新能源汽车和自动驾驶车辆都会产生远超传统汽车的数据量,传统CAN传输数据的能力无法应对。另外,一般传统汽车的pot数量一般会在20个以内,新能源汽车却可能要40-50个pot。

这里要说一下CAN架构的作用,它相当于车上的神经网络,把一辆车中门、车窗、天窗中的信息传递给大脑,然后大脑发出指令给收发器,车上各个部分的通信即是通过通信协议CAN来做关联。然而,传统CAN的传输速率大概仅在1Mbps,面对越发增加的数据量就需要CAN FD来支撑。

CAN FD基于原始CAN总线标准而构建,以满足车载网络日益提高的带宽和数据速率灵活性的要求。CAN FD与传统经典CAN相比它的差异化和优点是:传输速率从之前的1Mbps升级到现在的5Mbps,可以做到64位;CAN FD仍旧可以向下兼容CAN,但CAN没有办法向上升级,因此一些现有的网络架构,仍旧可以使用CAN FD达到升级。CAN FD和现有的其它方案对比,可以用传统的经典CAN帮助大家减少成本以及PCB尺寸。

设计师希望SBC高集成高可靠

而把控制器局域网络(CAN)或本地互联网络(LIN)收发器与内部/外部“功率器件”集成在一起的便是SBC(系统基础芯片)。当设计师需要更多输出功率,或需要离散式解决方案的布局选项并且该离散式解决方案需要收发器和离散式LDODC/DC转换器,SBC便是理想的选择。

相比于被更多人所熟悉的SoC,Charles Sanna这样讲解:“简单来讲,SBC就是个模拟器件的集合。”他还表示:“SoC应该是数字电源集成芯片,SBC更多的是不会把一些非常纯粹的MCU集成在里面,更多的是把模拟电源、其他信号链合在一起,尤其会增加一些保护功能,相当于更多围绕着SoC外围的应用,对外的通信会有CAN控制器,与此同时,如果只是CAN控制器,其实是缺少看门狗和保护的。SBC通常包含了保护功能,这也是SBC现在和未来着重发展的方向,但传统的单一的CAN收发器或LIN收发器不会做这些。”

目前,市场上近期在集成和性能方面的创新均拓展了SBC的使用。对汽车设计师而言,其高水平的集成和更高的可靠性可以使其实现质量更轻和成本更低的设计。从经典CAN向灵活数据速率CAN(CAN FD)的转型,要求解决方案能够弥补CAN FD控制器处理器可用性之间的差距,同时亦有助于增加经典CAN/CAN FD总线的数量。

首款集成CAN FD控制器和收发器的SBC发布

6月21日,德州仪器推出了业界首款集成CAN FD控制器和收发器的SBC:TCAN4550-Q1,该芯片集成了使用灵活数据速率控制器局域网(CAN FD)的控制器和收发器,旨在满足车载网络对高带宽和数据速率灵活性的需求。它采用了几乎所有微控制器的串行外围接口(SPI)总线来部署CAN FD接口或提高系统中CAN FD总线端口的数量,同时最少量地对硬件进行改动。

TCAN4550-Q1可以利用几乎所有微控制器的串行外围接口(SPI)总线,升级至或添加CAN FD接口,并只需对系统做极小的改动。利用现有处理器或改用较低陈本的解决方案就能实现CAN FD总线升级;还可轻松添加其他CAN/CAN FD总线,给工程师带来很好的便利性。

新能源汽车市场增长,CAN FD需求猛增

TCAN4550-Q1功能方框图

据德州仪器介绍,TCAN4550-Q1拥有四大优势:向下兼容、高速率、高功率以及较小封装尺寸。这款SBC采用单芯片解决方案,帮助设计是方便升级和扩展CAN/CAN FD;最高速率超越CAN FD,支持高达8Mbps的数据传输率,超过5Mbps的CAN FD最高数据传输率;在提供自身电流的情况下,能额外提供70mA到外部,集成式功能集,提高了设计灵活性;同时较之标准CAN收发器封装,占用更小的板空间,尺寸仅为4.5mm×3.5mm,还集成两个LDO、CAN FD控制器、CAN FD收发器及看门狗。

除了TCAN4550-Q1,德州仪器还提供了CAN、LIN和SBC收发器接口系列产品,其中针对新能源汽车对于不同电之间的隔离需求,提供2.5kVrms和5kVrms电位隔离式CAN收发器,支持高达5Mbps的信令速率和±70V的总线故障保护。Charles Sanna介绍称:“隔离式CAN主要针对新能源汽车,因为新能源汽车上面的电轨有400V,也有低压轨12V、24V,不同的电之间需要进行隔离。”

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SN55HVD233-SEP用于采用符合ISO 11898标准的控制器局域网(CAN)串行通信物理层的应用中。作为CAN收发器,该器件在差分CAN总线和CAN控制器之间提供发送和接收功能,信号速率高达1 Mbps。 SN55HVD233-SEP功能设计用于在特别恶劣的辐射环境中工作电线,过压,接地保护损耗至±16 V,以及过热(热关断)保护。该器件可在-7V至12V的共模范围内工作。此收发器是微处理器,FPGA或ASIC上的主机CAN控制器与卫星应用中使用的差分CAN总线之间的接口。 模式:R S ,引脚8 SN55HVD233-SEP提供三种操作模式:高速,斜率控制或低功耗待机模式。用户通过将引脚8直接接地来选择高速工作模式,允许驱动器输出晶体管尽可能快地接通和断开,不受上升和下降斜率的限制。用户可以通过以下方式调整上升和下降斜率。在引脚8处将电阻连接到地,因为斜率与引脚的输出电流成比例。斜率控制采用0Ω的电阻值实现,单端压摆率约为38 V /μs,最高压摆率为50kΩ,可实现约4 V /μs的压摆率。有关斜率控制的更多信息,请参阅应用和实现部分。 SN55HVD233-SEP进入低电流待机(仅监听)模式,在此模式下驱动器关闭如果对引脚8...

发表于 2019-01-08 17:49 107次阅读
SN55HVD233-SEP 采用增强型航天塑料...

TCAN1044-Q1 汽车类高速 CAN 收发...

TCAN1044x-Q1器件均为高速控制器局域网(CAN)收发器,满足ISO 11898-2:2016高速CAN规范的物理层要求,可提供CAN总线和CAN协议控制器之间的接口.TCAN1044x-Q1器件支持传统CAN和CAN FD网络,具有最高5Mbps的数据速率。部件号中带有“V”后缀的器件具有通过V IO 端子实现的内部逻辑电平转换功能,允许直接连接到1.8V,3.3V或5V控制器。这些器件具有低功耗待机模式,可通过ISO 11898-2:2016定义的唤醒模式( WUP)实现远程唤醒.TCAN1044x-Q1器件具有许多保护和诊断特性,包括热关断(TSD),驱动器显性超时(TXD DTO)和高达±42V的总线故障保护。 特性 AEC Q100:符合汽车类应用标准 器件温度等级1: -40°C至125° CT A 符合ISO 11898-2:2016和ISO 11898-5:2007物理层标准的要求 高达5Mbps的传统CAN和CAN FD支持 较短的对称传播延迟时间和快速循环次数增加时序余量 在有负载CAN网络中实现更快的数据速率< /li> I /O电压范围:1.8V至5V 优化了未上电时的性能 总线和逻辑终端为 结温范围:-40°C至150°C 可提供SOIC(8)封装和无引线VSON...

发表于 2019-01-08 17:49 119次阅读
TCAN1044-Q1 汽车类高速 CAN 收发...

TCAN1044V-Q1 汽车类高速 CAN 收...

TCAN1044x-Q1器件均为高速控制器局域网(CAN)收发器,满足ISO 11898-2:2016高速CAN规范的物理层要求,可提供CAN总线和CAN协议控制器之间的接口.TCAN1044x-Q1器件支持传统CAN和CAN FD网络,具有最高5Mbps的数据速率。部件号中带有“V”后缀的器件具有通过V IO 端子实现的内部逻辑电平转换功能,允许直接连接到1.8V,3.3V或5V控制器。这些器件具有低功耗待机模式,可通过ISO 11898-2:2016定义的唤醒模式( WUP)实现远程唤醒.TCAN1044x-Q1器件具有许多保护和诊断特性,包括热关断(TSD),驱动器显性超时(TXD DTO)和高达±42V的总线故障保护。 特性 AEC Q100:符合汽车类 应用标准器件温度等级 1:–40°C 至 125°C TA符合 ISO 11898-2:2016 和 ISO 11898-5:2007 物理层标准的要求高达 5Mbps 的传统 CAN 和 CAN FD 支持较短的对称传播延迟时间和快速循环次数增加时序余量在有负载 CAN 网络中实现更快的数据速率I/O 电压范围:1.8V 至 5V优化了未上电时的性能总线和逻辑终端为高阻抗(运行总线或应用上无负载) 支持热插拔:总线和 RXD 输出端加电/断电时的无毛...

发表于 2019-01-08 17:49 115次阅读
TCAN1044V-Q1 汽车类高速 CAN 收...

TLIN2441-Q1 具有集成电压稳压器和看门...

TLIN2441-Q1是一款LocalInterconnect网络(LIN)物理层收发器,具有集成的低压差稳压器,唤醒和保护功能,符合LIN 2.0标准,LIN 2.1,LIN 2.2,LIN2.2A和ISO /DIS17987-4.2标准.TLIN2441-Q1集成了基于窗口或超时的看门狗监控器,可通过PIN或SPI进行配置和控制。 TLIN2441-Q1看门狗由PIN捆扎或SPI控制,具体取决于上电时引脚9的状态。 LIN是一种单线双向总线,通常用于低速车载网络,数据速率高达20 kbps。 LIN接收器支持高达100 kbps的数据速率,用于行结束编程。 TLIN2441-Q1使用限流波形整形驱动器将TXD输入上的LIN协议数据流转换为LIN总线信号,从而减少电磁辐射(EME)。接收器将数据流转换为逻辑电平信号,通过开漏RXDpin发送到微处理器。 使用休眠模式可以实现超低电流消耗,允许通过LIN总线或引脚唤醒。 LIN总线有两种状态:显性状态(接近电压)和隐性状态(电池附近的电压)。在隐性状态下,LIN总线通过内部上拉电阻(45kΩ)和串联二极管拉高。从应用程序不需要外部上拉组件。主应用需要一个外部上拉电阻(1kΩ)和LIN规范的串联二极管。 特性 AEC Q...

发表于 2019-01-08 17:48 83次阅读
TLIN2441-Q1 具有集成电压稳压器和看门...

TLIN1441-Q1 具有集成电压稳压器和看门...

TLIN1441-Q1是一款LocalInterconnect网络(LIN)物理层收发器,具有集成的低压差稳压器,唤醒和保护功能,符合LIN 2.0标准,LIN 2.1,LIN 2.2,LIN2.2A和ISO /DIS17987-4.2标准.TLIN1441-Q1集成了一个基于窗口或超时的看门狗监控器,可通过PIN或SPI进行配置和控制。 TLIN1441-Q1看门狗由PIN捆扎或SPI控制,具体取决于上电时引脚9的状态。 LIN是一种单线双向总线,通常用于低速车载网络,数据速率高达20 kbps。 LIN接收器支持高达100 kbps的数据速率,用于行结束编程。 TLIN1441-Q1使用限流波形整形驱动器将TXD输入上的LIN协议数据流转换为LIN总线信号,从而减少电磁辐射(EME)。接收器将数据流转换为逻辑电平信号,通过开漏RXDpin发送到微处理器。 使用休眠模式可以实现超低电流消耗,允许通过LIN总线或引脚唤醒。 LIN总线有两种状态:显性状态(接近电压)和隐性状态(电池附近的电压)。在隐性状态下,LIN总线通过内部上拉电阻(45kΩ)和串联二极管拉高。从应用程序不需要外部上拉组件。主应用需要一个外部上拉电阻(1kΩ)和LIN规范的串联二极管。 特性 AEC...

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TLIN1441-Q1 具有集成电压稳压器和看门...

SN65LBC031 高速控制器局域网 (CAN...

SN75LBC031是一个CAN收发器,用作CAN控制器和物理总线之间的接口,用于高达500 kBaud的高速应用。该器件为差分总线提供传输能力,并为控制器提供差分接收功能。发送器输出(CANH和CANL)具有内部转换调节功能,可提供受控对称性,从而实现低EMI辐射。两个变送器输出都可以完全防止电池短路和总线上可能发生的瞬态电压。在器件功耗过大的情况下,热关断电路会在大约160°C的结温下禁用输出驱动器。在发送器输入端包含内部上拉电阻可确保在上电和协议控制器复位期间定义输出。对于500 kBaud的正常操作,ASC端子打开或连接到GND。对于125 kBaud的低速运行,可以通过将ASC端子连接到V CC 来增加总线输出转换时间以降低EMI。接收器包括一个集成滤波器,可将信号抑制成小于30 ns的脉冲。 SN75LBC031的工作温度范围为-40°C至85°C。 SN65LBC031的工作温度范围为-40°C至125°C。 SN65LBC031Q的特点是可在-40°C至125°C的汽车温度范围内工作。 特性 SN75LBC031符合标准ISO /DIS 11898(最高500 k波特) 50 mA时的驱动器输出能力 宽输入/输出总输入/输出总线电压范围 总线输出短路保...

发表于 2018-10-16 10:08 94次阅读
SN65LBC031 高速控制器局域网 (CAN...

SN65HVD233 具有待机模式和环回功能的 ...

SN65HVD233,SN65HVD234和SN65HVD235用于采用符合ISO 11898标准的控制器局域网(CAN)串行通信物理层的应用中。作为CAN收发器,每个都在差分CAN总线和CAN控制器之间提供发送和接收功能,信号速率高达1 Mbps。 设计用于特别恶劣的环境,设备具有交叉线保护,高达±36 V的过压保护,接地保护丢失,过热(热关断)保护以及±100 V的共模瞬变保护。这些器件可在7 V至12 V的宽共模范围内工作。这些收发器是微处理器上的主机CAN控制器与工业,楼宇自动化,运输和汽车应用中使用的差分CAN总线之间的接口。 模式: R < SN65HVD233,SN65HVD234和SN65HVD235的sub> S 引脚(引脚8)提供三种工作模式:高速,斜率控制和低功耗待机模式。通过将引脚8直接连接到地来选择高速工作模式,允许驱动器输出晶体管尽可能快地接通和断开,而不限制上升和下降斜率。可以通过在R S 引脚和地之间连接一个电阻来调整上升和下降斜率。斜率将与引脚的输出电流成比例。电阻值为10kΩ时,器件驱动器的压摆率约为15 V /μs,值为100kΩ时,器件的压摆率约为2.0 V /μs。有关斜率控制的更多信息,请参阅功能描述。 SN65HVD23...

发表于 2018-10-16 10:08 248次阅读
SN65HVD233 具有待机模式和环回功能的 ...

TLIN2024-Q1 四路 LIN 收发器

TLIN2024-Q1器件是一款四路局域互连网络(LIN)物理层收发器,集成了唤醒和保护特性,符合LIN 2.0 ,LIN 2.1,LIN 2.2,LIN 2.2A和ISO /DIS 17987-4.2标准.LIN是一根单线制双向总线,通常用于低速车载网络,数据传输速率高达20kbps.LIN接收器支持数据传输速率高达100kbps的内联编程应用.TLIN2024-Q1具有两个独立的双路LIN收发器模块.V SUP1 /2 可控制独立的双路收发器模块.TLIN2024-Q1使用一个可降低电磁辐射(EME)的限流波形整形驱动器将TXD输入上的LIN协议数据流转化为LIN总线信号。接收器将数据流转化为逻辑电平信号,此信号通过开漏RXD引脚发送到微处理器。休眠模式可实现超低电流消耗,该模式允许通过LIN总线或EN引脚实现唤醒。集成电阻器,静电放电(ESD)保护和故障保护功能有助于设计人员节约应用的布板空间 特性 符合汽车类标准 具有符合AEC Q100标准的下列结果: 器件环境温度:-40°C至125°C 器件HBM ESD分类等级:±6kV 器件CDM ESD分类等级:±1.5kV 符合LIN 2.0,LIN 2.1,LIN 2.2,LIN 2.2A和ISO /DIS 17987-4.2标...

发表于 2018-10-16 10:08 81次阅读
TLIN2024-Q1 四路 LIN 收发器

SN75LBC031 收发器

SN75LBC031是一个CAN收发器,用作CAN控制器和物理总线之间的接口,用于高达500 kBaud的高速应用。该器件为差分总线提供传输能力,并为控制器提供差分接收功能。发送器输出(CANH和CANL)具有内部转换调节功能,可提供受控对称性,从而实现低EMI辐射。两个变送器输出都可以完全防止电池短路和总线上可能发生的瞬态电压。在器件功耗过大的情况下,热关断电路会在大约160°C的结温下禁用输出驱动器。在发送器输入端包含内部上拉电阻可确保在上电和协议控制器复位期间定义输出。对于500 kBaud的正常操作,ASC端子打开或连接到GND。对于125 kBaud的低速运行,可以通过将ASC端子连接到V CC 来增加总线输出转换时间以降低EMI。接收器包括一个集成滤波器,可将信号抑制成小于30 ns的脉冲。 SN75LBC031的工作温度范围为-40°C至85°C。 SN65LBC031的工作温度范围为-40°C至125°C。 SN65LBC031Q的特点是可在-40°C至125°C的汽车温度范围内工作。 特性 SN75LBC031符合标准ISO /DIS 11898(最高500 k波特) 50 mA时的驱动器输出能力 宽输入/输出总输入/输出总线电压范围 总线输出短路保...

发表于 2018-10-16 10:08 86次阅读
SN75LBC031 收发器

SN65LBC031Q 高速控制器局域网 (CA...

SN75LBC031是一个CAN收发器,用作CAN控制器和物理总线之间的接口,用于高达500 kBaud的高速应用。该器件为差分总线提供传输能力,并为控制器提供差分接收功能。发送器输出(CANH和CANL)具有内部转换调节功能,可提供受控对称性,从而实现低EMI辐射。两个变送器输出都可以完全防止电池短路和总线上可能发生的瞬态电压。在器件功耗过大的情况下,热关断电路会在大约160°C的结温下禁用输出驱动器。在发送器输入端包含内部上拉电阻可确保在上电和协议控制器复位期间定义输出。对于500 kBaud的正常操作,ASC端子打开或连接到GND。对于125 kBaud的低速运行,可以通过将ASC端子连接到V CC 来增加总线输出转换时间以降低EMI。接收器包括一个集成滤波器,可将信号抑制成小于30 ns的脉冲。 SN75LBC031的工作温度范围为-40°C至85°C。 SN65LBC031的工作温度范围为-40°C至125°C。 SN65LBC031Q的特点是可在-40°C至125°C的汽车温度范围内工作。 特性 SN75LBC031符合标准ISO /DIS 11898(最高500 k波特) 50 mA时的驱动器输出能力 宽输入/输出总输入/输出总线电压范围 总线输出短路保...

发表于 2018-10-16 10:08 72次阅读
SN65LBC031Q 高速控制器局域网 (CA...