CANFD芯片应用中关键功能和性能指标分析

CAN FD芯片通信速率高达5Mbps，需要线缆少传输距离较远，在汽车、工业、宇航、能源等领域应用越来越广。

1）汽车工业：汽车内部电子系统日益复杂，需要高速、可靠的数据传输来确保车辆的安全和性能。CAN FD通信提供了更高的带宽和更低的延迟，使得汽车内部各个系统之间的数据传输更加高效和可靠。

2）工业自动化： CAN FD通讯被用于连接各种工业设备和传感器。通过高速的数据传输，可以实时监控设备的运行状态，提高生产效率和维护效率。

3）商业航天：飞机和航天器内部系统复杂，需要高度可靠的数据传输来保证安全和性能。CAN FD通讯的高带宽和低延迟特性使其成为这些领域中的理想选择。

4）能源管理： CAN FD通信可用于智能电网和可再生能源系统。通过高速的数据传输，可以实时监控能源系统的运行状态，提高能源利用效率和可靠性。

实际应用中，除了高速率和高耐压基本性能指标外，国内外CANFD芯片不同型号间在一些关键功能和性能上有差异，实际使用中根据应用场景的需求选择合适的CAN FD芯片。

1、CANL和CANH隔离阻抗

下表是实际测试ti的TCAN1042和国内某主流CAN FD品牌型号的阻抗数据，可以看出TCAN1042 CANH和CANL阻抗无穷大，至少在10M欧姆以上，国内型号4.64M欧姆。国外型号阻抗更高，使用中对总线上其他slave影响更小，可以起到更好的隔离作用。国内CAN FD芯片厂家中部分厂家在芯片设计阶段会考虑高阻隔离相关设计，CANH和CANL输出阻抗相对比较高，国科安芯ASM1042 CANL和CANH隔离阻抗大于10M欧姆，相比国内某主流型号较高。

管脚	参考	阻抗（Ω）
		TCAN1042	国内某型号	ASM1042
(TXD)	（GND）	∞	∞	∞
(Vcc)		∞	4.25M	∞
(RXD)		∞	∞	∞
(Vio)		4.29M	∞	5.78M
(CANL)		∞	4.64M	∞
(CANH)		∞	4.64M	∞
(STB)		∞	∞	∞
(CANH)	(CANL)	56.5k	32.72k	50.9k

表1  国内外CAN FD芯片阻抗实测数据表

2、MCU接口电平
有的CAN FD芯片通过VIO电压可以支持3.3V和5V两种MCU IO电平，使用范围更广泛，有的不支持MCU 电平可调，使用中应根据MCU方案实际情况进行选择。
 

图1  CAN FD芯片封装图

3、支持standby低功耗唤醒模式
CAN FD部分型号支持超低功耗待机唤醒即standby模式，该模式下可以在极低功耗下进行总线监测和唤醒，对于有超低功耗待机唤醒需求的方案CAN FD芯片需要支持本功能。

 

图 2  standby 模式接口时序

3、抗辐照设计
对于商业航天等应用，空间粒子对芯片影响很大，容易出现SEU、SEL等单粒子效应。CAN FD在商业航天中应用越来越广，需要具有抗辐照特性的CAN FD芯片，目前国内具有抗辐照特性的CAN FD芯片很少，国科安芯ASM1042S可应用于商业航天等场景，具有抗辐照特性。

综上所述，CAN FD芯片不同型号间在隔离阻抗、MCU接口电压、低功耗唤醒、抗辐照等方面有明显差异，需要根据实际应用需求选择合适的CAN FD芯片型号。

审核编辑 黄宇