下一代车载网络 — 英飞凌 CAN 解决方案

CAN (Controller Area Network) 是最初由德国博世 (Bosch) 公司开发的通信标准。CAN 的数据传输速度在 40m 通信线路中约为 1Mbps，在 500m 通信线路中约为 125kbps，已经成为车载行业的主要通信方式。然而为了实现近年来对进一步汽车安全、加速电动化、自动驾驶功能以及相关网络安全措施的需求，我们需要能够高速、大容量数据通信的车载网络。

因此开发 CAN 的博世公司也宣布了 CAN FD (CAN with Flexible Data rate) 作为 CAN 的升级。数据相位的最大比特率没有明确规定，因为它在很大程度上取决于网络拓扑等因素，但 ISO 11898-2: 2016 要求规定了高达 5Mbps 的要求。简单来说，与 CAN 相比，CAN FD 是能够以更高的速度传输更多数据通信的车载网络。

如上文所述，现代汽车中的各种功能都是由电子控制的，据称每辆车大约搭载的电子控制单元 (ECU) 多达 70 个，部分原因是这些功能的计算机化正在逐年加速升级。ECU 不仅在与汽车运行 “行驶、转弯、停止" 功能直接相关的引擎控制、xEV 汽车发动机控制和驱动电机控制的 "动力总成系统" 中发挥作用，还应用于车辆控制所需的动力转向、制动控制等，以及搭载在车内各种信息娱乐功能的 “车身系统” 。

汽车中有各种 ECU，并且各个 ECU 不断相互通信。虽然存在许多 ECU，但考虑到自动驾驶功能相关的网络安全措施，还需要更多的数据通信。在某些情况下，CAN 的通信速度和容量可能无法满足需求，因而人们对 CAN FD 的需求日益剧增。

英飞凌的 CAN FD 兼容收发器可适用于所有车载应用，英飞凌在生产 CAN 收发器方面拥有超过 10 年的经验，全球出售约 20 亿颗。除了传统的 DSO-8 类型外，还提供超紧凑型 TSON-8 (3mm×3mm) 封装，不仅支持 5Mbps 的 CAN FD，还新增了旨在进一步提高能源效率的 CAN PN (CAN Partial Networking) 协议。此外，英飞凌有一系列与汽车 “Grade 0” 兼容的产品 (Ta -40℃ 至 +150℃，通过高温任务曲线测试)，其卓越的性能、耐用性和可靠性为英飞凌的收发器产品提供最佳价值。

• TxD 超时功能
• 可靠的跟踪记录和高可靠性
• 符合 IEC61000-4-2 标准的 ESD 鲁棒性
• 在掉电状态下，CAN 总线漏电电流极低
• CAN FD 数据帧的环路延迟对称性高达 5Mbps
• VIO 输入，用于电压适应 MCU 接口 (3.3V / 5V)
• 完全符合 ISO11898-2: 2016 和 SAE J2284-4/-5 要求
• 低电磁辐射 (EME)，可在没有 CMC (共模扼流圈) 的情况下使用
• TLE935x 系列根据车辆局域网互操作性和优化 (VeLIO) 测试要求认证
• TLT925x 系列除符合 AEC-Q100 标准外，还通过了严格的 “Grade 0” 认证

表1 CAN 收发器系列产品

表1补充说明：PN：Partial Networking；Grade 0：Ta -40°C 至 +150°C，产品已通过高温任务曲线测试。

在 ECU 永久连接到 Vbat 时，无论发动机开关状态，ECU 始终连接电池的应用。如下图 (图1) 左边所示，带有 INH 14pin 收发器，该产品可用于微控制器的电源 IC (LDO) 由收发器的 INH 引脚控制、微控制器的电源关闭以进一步降低非工作期间的电流消耗的应用。8pin 收发器，该产品适用于不需要对微控制器的电源 IC (LDO) 进行使能控制、但需要微控制器从睡眠或待机状态进入正常工作状态以响应唤醒信号的应用。

ECU 本身的电源线由开关等控制，供电时基本处于正常工作状态，如下图 (图1) 右边所示，8pin 收发器，该产品适用于不需要微控制器，可通过检测唤醒信号过渡到工作状态的应用。

• 安全应用
• 车身应用
• 信息娱乐应用
• 动力总成系统应用