如果你擁有一臺國產(chǎn)新能源車車，那可以約等于擁有了一個K歌音響、移動變頻空調(diào)、觸屏小電視、折疊沙發(fā)床.......等各種功能設(shè)施同時存在的移動小家，麻雀雖小五臟俱全！但要同時運行這么多功能，可苦了連接各個功能ECU的CAN......

功能越多，CAN總線負載就會越高，“振鈴現(xiàn)象”就極易容易出現(xiàn)，信號傳輸就會......

所以今天要分享的就是采用信號改善技術(shù)，一招升級CANFD收發(fā)器的相關(guān)知識！

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隨著CAN總線技術(shù)和超大規(guī)模集成電路組成的高速車用微機在汽車上的應用，汽車電子技術(shù)正不斷向智能化電子控制系統(tǒng)高級階段靠攏，而這也導致了車內(nèi)ECU數(shù)量越來越多、各模塊之間通訊的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)越來越復雜，需要更高的通信速率滿足越來越多的數(shù)據(jù)吞吐量。在這種情況下使用常規(guī)CAN FD收發(fā)器極有可能產(chǎn)生嚴重的振鈴現(xiàn)象，從而進一步導致信號傳輸錯誤，無法完全發(fā)揮CAN FD的優(yōu)勢。

為了在復雜總線拓撲應用中抑制振鈴現(xiàn)象，完全發(fā)揮CAN FD更快速率、更大有效載荷的優(yōu)勢，信號改善（Signal Improvement Capability）應運而生。具備信號改善的CAN FD收發(fā)器能保證在更復雜的拓撲和更高的通信速率時能夠更可靠地傳輸數(shù)據(jù)。

一、常規(guī)CAN FD收發(fā)器局限性

在汽車電子控制系統(tǒng)中，信號完整性是十分重要的，而影響信號完整性最主要的原因之一是阻抗不匹配，在星型拓撲（如圖1和圖2）中尤其明顯。常規(guī)CAN FD收發(fā)器在顯性信號的差分輸出阻抗約為50Ω，與網(wǎng)絡(luò)特征阻抗緊密匹配，則不容易出現(xiàn)振鈴。而當開始傳輸隱性信號時，驅(qū)動器的差分輸出阻抗會變到60kΩ，信號阻抗出現(xiàn)不匹配，從而產(chǎn)生振鈴。

圖1雙星型拓撲結(jié)構(gòu)示意圖

圖2單星型拓撲結(jié)構(gòu)示意圖

二、信號改善優(yōu)勢

由于常規(guī)CAN FD收發(fā)器在應用上的局限性，信號改善技術(shù)的出現(xiàn)能有效抑制振鈴現(xiàn)象。它是通過檢測TXD顯性到隱性的邊沿來激活驅(qū)動器輸出端的振鈴抑制電路，從而改善信號完整性。通過圖3所示驅(qū)動器進入差分輸出阻抗約為100Ω的主動隱性階段時，強力驅(qū)動總線呈現(xiàn)隱性，以便減少反射，后續(xù)驅(qū)動器進入差分輸出阻抗約為60kΩ的被動隱性階段。信號改善技術(shù)在主動隱形階段實現(xiàn)了與目標特征阻抗匹配的目的，從而達到到抑制振鈴的效果。

圖3CAN SIC技術(shù)原理圖

三、復雜總線拓撲振鈴實驗環(huán)境示例

雙星型拓撲：各節(jié)點通過5m雙絞線連接至中心點A或B，A/B通過5m雙絞線連；

單星型拓撲：各節(jié)點通過5m雙絞線連接至中心點。

圖4雙星型拓撲實驗平臺示意圖

圖5單星型拓撲實驗平臺示意圖

四、MCAN1042 常規(guī)CAN FD收發(fā)器振鈴現(xiàn)象

MCAN1042作為我司常規(guī)CAN FD收發(fā)器可以滿足線性結(jié)構(gòu)拓撲，但在星型拓撲網(wǎng)絡(luò)應用中具有一定的局限性。圖6是使用MCAN1042系列常規(guī)CAN FD收發(fā)器的雙星型拓撲總線信號圖，當收發(fā)器驅(qū)動總線為隱性時，差分輸出阻抗突變?yōu)榧s60kΩ，反射信號遇到阻抗不匹配會導致振鈴。振鈴表現(xiàn)為在CAN總線差分信號在高于900mV和低于500mV時，總線會產(chǎn)生振鈴和RXD干擾。

圖6 MCAN1042系列（常規(guī)CAN FD）收發(fā)器雙星型拓撲測試結(jié)果示意圖

五、MCAN146X系列CAN FD SIC收發(fā)器

“奮楫者先，創(chuàng)新者勝?！辫b于常規(guī)CAN FD收發(fā)器的局限性劣勢，茂睿芯以MCAN1042系列產(chǎn)品為基礎(chǔ)，采用信號改善技術(shù)研發(fā)了MCAN146X系列CAN FD SIC收發(fā)器產(chǎn)品，它們能夠廣泛應用于車身控制，智能座艙，域控制器，T-Box、ADAS、智能網(wǎng)關(guān)、底盤與動力系統(tǒng)等，無需在物理層或應用層做任何修改設(shè)計，MCAN146X能有效兼容常規(guī)CAN FD收發(fā)器，提高研發(fā)效率，助力國產(chǎn)車載通信總線技術(shù)發(fā)展。

圖7 MCAN146X系列（CAN FD SIC）收發(fā)器雙星型拓撲測試結(jié)果示意圖

信號改善作為CAN FD收發(fā)器中一項額外功能，設(shè)計員可以在常規(guī)CANFD系列收發(fā)器基礎(chǔ)上直接升級為MCAN146X系列收發(fā)器，無需在物理層或應用層進行任何修改設(shè)計，最大程度降低客戶設(shè)計難度，節(jié)約研發(fā)時間。MCAN146X系列收發(fā)器可以最大限度地減少信號振鈴來提高復雜拓撲中的數(shù)據(jù)速率，充分發(fā)揮CAN FD收發(fā)器的優(yōu)勢。

審核編輯：湯梓紅