CAN 收發(fā)器的聚合挑戰(zhàn),飛思卡爾有妙招
這些解決方案采用高精度模擬功能(例如低功耗精確振蕩器、低電流差分接收器、低功耗基準(zhǔn)電壓和偏置電路),并且與數(shù)字CAN報(bào)文解碼器相互結(jié)合,以便實(shí)現(xiàn)輸入CAN報(bào)文的解碼。然后,輸入CAN報(bào)文與預(yù)先選擇的報(bào)文進(jìn)行比較,收發(fā)器喚醒,并且驅(qū)動(dòng)ECU恢復(fù)運(yùn)行。
此外還面臨著多種EMC挑戰(zhàn),盡管汽車中存在射頻干擾和電氣瞬變,CAN幀仍然需要正確解碼。只有電路在極低電流下運(yùn)行(大約十分之一微安),才能實(shí)現(xiàn)整體500微安的功耗目標(biāo),這變成了一項(xiàng)真正的實(shí)施挑戰(zhàn)。
下圖所示為CAN局部網(wǎng)絡(luò)功能的典型結(jié)構(gòu)圖,采用市場標(biāo)準(zhǔn)引腳配置?;疑娇蚴荂AN PN運(yùn)行期間工作的部分,總計(jì)所需電流低于500微安。
執(zhí)行局部網(wǎng)絡(luò)功能的CAN收發(fā)器結(jié)構(gòu)圖
下表歸納了日后CAN收發(fā)器升級版的CAN FD的主要技術(shù)限制和影響。
技術(shù)匯總
在正常運(yùn)行時(shí),如ISO11898-2中所述,主要影響在于滿足EMC技術(shù)規(guī)范的前提下, 滿足CAN FD時(shí)不會(huì)降低相應(yīng)的要求。
在局部網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中,如ISO11898-6所述,CAN FD不可干擾CAN輸入報(bào)文檢測,CAN PN收發(fā)器應(yīng)當(dāng)是“被動(dòng)的可變速率”的。通過恰當(dāng)檢測CAN幀間間隔且適當(dāng)區(qū)分快速數(shù)據(jù)段,可以達(dá)到上一目標(biāo)。
常規(guī)數(shù)據(jù)幀和可變速率幀的對比
創(chuàng)新的反向集成
抗輻射和抗干擾、ESD穩(wěn)健性、低功耗和CAN高速通信的更高波特率之間獲得理想的權(quán)衡取舍,需要通過對模擬IC的每一種物理現(xiàn)象加以深入分析才能實(shí)現(xiàn),正確的數(shù)據(jù)交互也同樣如此。
市場向更高波特率的演變需求對期間的抗輻射和抗干擾水平產(chǎn)生了影響。這些要求需要在前期定義時(shí)就加以考慮,以便在提高性能的同時(shí),不會(huì)降低可靠性。
飛思卡爾MC33901和MC34901 CAN FD收發(fā)器芯片擁有的高可靠性、極低的待機(jī)功耗,使得它在眾多產(chǎn)品中獨(dú)樹一幟。飛思卡爾CAN物理層收發(fā)器擁有四個(gè)不同的型號,可以解決汽車(MC33901)和工業(yè)(MC34901)市場的各種挑戰(zhàn),提供配置或不配置總線喚醒選項(xiàng)(W版或S版)。
關(guān)于CAN PN,物理層需要模擬收發(fā)器的結(jié)構(gòu)具有很低的功耗,這樣可以抵御外部潛在的噪音干擾。再次聲明,噪聲模型與設(shè)計(jì)架構(gòu)之間的一致性可以支持物理層擁有同樣水平的EMC性能前提下,降低物理層收發(fā)器的功耗。
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