datasheet

大红大紫的CAN FD

2019-07-01来源: 集微网关键字:CAN  FD

在“走红”数年、在总线领域应用广泛的CAN(控制器局域网络)终要回归“幕后”——随着新能源汽车、自动驾驶技术的快速发展,以及对于ADAS和人机交互需求的增加,CAN总线在传输速率和带宽等方面越来越显得“力不从心”,其升级版——CAN FD(可变速率应运而生。它继承了传统CAN总线主要特性,同时支持高达5 Mbps的数据传输率,并改善了错误帧漏检率,被视为是下一代主流汽车总线系统。此外,CAN总线在工业自动化等领域的应用也面临同样的诉求。但从CAN走向CAN FD的升级路上,仍需攻克多重关卡。 

                                              image.png

 

需求起飞

 

在博世2011年提出CAN FD之后,虽然应用一直波澜不惊,但近些年已然发生了变化。

 

德州仪器(TI)接口产品部门产品线经理Charles (Chuck) Sanna介绍,近年来在与整车厂进行沟通时,发现需求已在上量,无论是新能源汽车的电机、ADAS的互连、自动驾驶产生的大数据等等,都在催生对CAN FD的需求。

 

image.png

 

不只在汽车领域借势走高,工业自动化的CAN FD总线需求亦在扩大。Charles Sanna提到,这样各种分立式的马达驱动以及传感器,有望通过CAN FD来传输更高带宽数据。

 

对于具体的需求量,Charles Sanna分析说,一般情况下,传统汽车和新能源汽车数量级差别较大,传统汽车大概需20个CAN FD芯片,新能源汽车则有望达到四五十个。

 

虽然CAN FD的升级是延续性创新,但相对于颠覆性的汽车以太网,Charles Sanna的观点是未来汽车以太网和CAN FD会共存。因以太网传输速率高,主要传输高带宽的大数据,但其只能点对点,而CAN FD的优势是可点对多点。两者未来会共存发展,各司其职。

 

SBC解决挑战

 

虽然升级需求已在路上,但随之而来的挑战却是软硬件如何架构?

 

一般来说,实现CAN总线需要CAN控制器、收发器以及相应的MCU等组合。对于CAN FD的实现,Charles Sanna解释了两种实现方法,指出这不只是将CAN控制器升级到CAN FD控制器这么简单,相应地MCU也需要升级,或整合多个控制器和收发器等分立器件,或重新设计MCU,来集成CAN FD控制器。而后者不仅需集成CAN FD的IP,要重新设计开发,并且之后还要进行车规级认证,既耗时又成本高昂,很不经济。

 

在这一情形下,SBC(系统基础芯片)成为“理性”选择。Charles Sanna指出,它将CAN控制器和收发器与功率器件如LDO或DC/DC转换器等高水平的集成,可在保留汽车MCU现有架构的情形下,简化CAN FD升级或扩展,同时实现更便利和更低成本设计。而分立方案要同时考虑收发器、控制器、看门狗以及电源,还要考虑失效模式和保护模式,不仅开发时间长,成本更高,开发难度也高。

 

在此趋势下,TI为此开发业界首款集成了CAN FD控制器和收发器的SBC TCAN4550-Q1,助力CAN FD的实现。

 

此外,NXP、瑞萨、ST等国外厂商以及国内的广州致远等也在开发相应的总线芯片。

 

简化升级及扩展

 

而SBC TCAN4550-Q1带来的优势也显而易见。

 

此单芯片解决方案可基于MCU的现有架构,简化CAN FD 升级或扩展。Charles Sanna详细说到,有两种情况:一是MCU内置CAN控制器,可直接与TCAN4550-Q1相连实现;二是通常的MCU不含CAN/CAN FD控制器,但有各种各样的SPI串行接口,此时MCU可通过SPI接口连接TCAN4550-Q1,而不用额外再添加CAN控制器。无论从系统成本角度还是时间考量都是最经济的,因为这意味着在不更换MCU的情况下,就可轻松扩展到CAN FD,而原有的软件和硬件架构都不受影响。

 

而在扩展时,通过MCU更多的SPI端口添加TCAN4550-Q1就可实现。

 

除以上优势之外,TCAN4550-Q1的高集成度包括两个LDO、CAN控制器、CAN收发器,再加上看门狗,不仅提高了设计灵活性,并提供对1.8V、3.3V和5V I/O的支持以及唤醒、休眠等功能。而且,它支持高达8Mbps的数据传输率,超过了5Mbps的CAN FD最高数据传输率,并大幅减少了五成的PCB布板面积。

 

而现实的情形是整车可能有诸多节点,有的可能是CAN,有的是CAN FD,此时会如何通信?Charles Sanna对此表示,这取决于环状、星型或混合网络架构,也取决于是哪一种模组。因CAN FD可向下兼容CAN,成为高价值的方案。

 

而除了此次发布的CAN FD的SBC外,TI还有诸多满足车规的收发器,如车用CAN收发器、LIN收发器、隔离式CAN收发器等,可满足客户不同的应用需求。

 

“未来,CAN和LIN SBC将继续集成关键功能,以支持以前需要多个分立器件提供的诸多功能,包括更多LDO、用于提高输出电流的DC/DC转换器、用于开/关处理器的高压侧开关以及多种协议支持。”Charles Sanna最后指出。

 

 

 

 


关键字:CAN  FD

编辑:muyan 引用地址:/qcdz/ic466219.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:CAN总线的拓扑如何设计最安全?
下一篇:庖丁解车:关于总线技术之LIN总线协议介绍(四)

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利

推荐阅读

为何CAN FD不容错过呢?

集微网消息,在“走红”数年、在总线领域应用广泛的CAN(控制器局域网络)终要回归“幕后”——随着新能源汽车、自动驾驶技术的快速发展,以及对于ADAS和人机交互需求的增加,CAN总线在传输速率和带宽等方面越来越显得“力不从心”,其升级版——CAN FD(可变速率应运而生。它继承了传统CAN总线主要特性,同时支持高达5 Mbps的数据传输率,并改善了错误帧漏检率,被视为是下一代主流汽车总线系统。此外,CAN总线在工业自动化等领域的应用也面临同样的诉求。但从CAN走向CAN FD的升级路上,仍需攻克多重关卡。需求起飞在博世2011年提出CAN FD之后,虽然应用一直波澜不惊,但近些年已然发生了变化。德州仪器(TI)接口产品部门产品线经理
发表于 2019-07-02

STM CAN filter配置纪要

案例1:某工程师使用STM32F407VG开发产品,在做CAN的调试过程中发现,CAN1接收、CAN2发送,工作正常。但反过来就有问题,即CAN2收,CAN1发就无法正常接收。 后来发现CAN 过滤器配置的地方有问题。他使用STM32Cube固件库,两句关键代码如下:sFilterConfig.FilterNumber = m; //……【1】 sFilterConfig.BankNumber = n; //……【2】第【1】句代码就是选择某过滤器组进行初始化并配置接收过滤器。对于双CAN产品,m的值为0到27。对于单CAN产品而言,m的值为0~13。 第【2】句代码针对双CAN的STM32产品,配置
发表于 2019-06-29

CAN总线的拓扑如何设计最安全?

×60欧姆;R:每个分支的终端电阻;n:分支数量)。如果各分支线路长度不同,就需要使用集线器对通讯进行控制,保证数据的稳定传输。这种拓扑方式的优点是:在进行节点扩展时较为方便;可以缩减总线应用场景的使用面积。然而这种拓扑方式的缺点也很明显,例如:中央设备失败会导致网络瘫痪;分支不等长时阻抗匹配复杂;还需要增加集线器进行网络拓扑分割.三、树状拓扑图3   树状拓扑树状拓扑的特点是分支较长并且长度不同,如图3所示,可以看到由于各支线长度不同阻抗匹配困难,常使用集线器和中继器进行分支。这些设备每路都具备独立的CAN控制器,所以可以将每段形成独立的直线拓扑,方便施工。这种拓扑方式的优点是:布线施工方便;最大限度缩短布线
发表于 2019-06-28
CAN总线的拓扑如何设计最安全?

从CAN到CAN FD,汽车通信升级只差一颗集成型芯片

CAN是控制器局域网络(ControllerAreaNetwork,CAN)的简称,是由德国BOSCH公司开发的,并最终成为国际标准(ISO11898),在国际上应用最广泛。但是随着汽车应用的发展,汽车中总线通讯的数据量越来越大,例如电动汽车上,汽车内部出现更多的辅助系统和人机交互系统,传统的CAN总线在传输速率和带宽方面显得越来越力不从心,CAN-FD技术随之出现。 CAN FD和CAN主要的区别有两点:第一,可变速率,CAN-FD采用了两种位速率,从控制场中的BRS位到ACK场之前(含CRC分界符)为可变速率,其余部分为原CAN总线用的速率。两种速率各有一套位时间定义寄存器,它们除了采用不同的位时间单位TQ外,位时间
发表于 2019-06-27
从CAN到CAN FD,汽车通信升级只差一颗集成型芯片

CAN总线如何设计拓扑才最安全?

随着CAN总线的应用越来越广泛,工程师在面对各种不同工况下,如何选择合适的网络拓扑方式就变成了一个让人头疼的问题。这里介绍主流的几种总线拓扑方式,可以帮您完成快速了解进行选择。 一、直线型拓扑 图1   直线型拓扑 直线型拓扑也叫总线型拓扑,如图1所示,所有的节点都接到同一总线上,总线上任意节点发送信息,其他节点都能正常接收。 它的优势包括:  布线施工简单;  阻抗匹配固定规则(首尾各1个120欧电阻匹配);  接线操作简单方便;  由于这些优势,在很多领域里都获得了广泛应用,可以满足大多数领域的应用要求,但是随着行业应用
发表于 2019-06-27
CAN总线如何设计拓扑才最安全?

新能源汽车的下一个风口,超全面解析(技术篇)

,因此充电器必须要有直流转换器。车载充电器电压范围一般在85V-265V,这样使得车辆可以在世界任何地方充电。在车载充电器中有大量的功率三极管作为功率开关器件使用。功率三极管包括了双极型管,MOS管以及大红大紫的IGBT。 [page]FD-SOI赋能自动驾驶 当半导体工艺制程发展到22纳米时,为了满足性能、成本和功耗要求,延伸发展出FinFET和FD-SOI两种技术。由于半导体龙头英特尔主导推广FinFET技术,并得到晶圆代工大厂台积电的支持,使得FinFET技术大行其道。FinFET工艺和FD-SOI工艺均由胡正明教授发明,其实这两个工艺真的是互补的,如果用汽车发动机来比喻的话,FinFET像是通过某种方法拓展
发表于 2019-07-03
新能源汽车的下一个风口,超全面解析(技术篇)
热门资源推荐
更多
  •  zip文件PCAN BUS应用举例,含源码,并且支持不同的开发平台
  •  pdf文件CAN-bus 现场总线之汽车电子篇
  •  pdf文件MPC603e和EC603e精简指令微处理器用户手册
  •  rar文件Printed Circuits Handbook
  •  基于摄像头的智能小车设计与实现
  •  RS-485通信模块(芯片资料+应用设计)
  •  光敏传感器(原理图+程序+芯片资料)
  •  各类放大器设计(方案设计+电路设计)

小广播

热门活动
换一批
更多

艾睿电子线上研讨会:英特尔FPGA深度学习加速技术 7月30日上午10:00-11:30 期待您的莅临!
下载有礼|《ADI 流式细胞分析仪解决方案》
造车狂想|假如让你造一辆车!阅读 PI 汽车电子资料,说说你对造车的那些看法!
邀您观看 微信直播:户外照明智能互连解决方案 让TE连接光明与智能未来
免费下载|TE 白皮书《暖通空调制冷系统中压力传感器的重要性》

更多相关热搜器件

  •  520L25DA16M3690
  •  TLE4295GV50NTSA1
  •  TPS76818QDG4
  •  SIT8102AC-43-33E-800000Y
  •  LM2575-12BWM
  •  416F40011CST
  •  EA5070LA20-30000M
  •  MCP1612-ADJI-MF
  •  LFXTAL012954Reel
  •  CY8CLED04-68LFXI

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 动力系统 底盘电子 车身电子 车载多媒体/导航 安全/防盗 总线与连接 车用传感器/MCU 检测与维修 其他技术 行业动态

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright 2005-2019 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved