CAN FD是一種通信協(xié)議,，主要用于車載網(wǎng)絡(luò),，是CAN總線標準的升級版。自2019年以來,，包括中國在內(nèi)的車廠,、一級經(jīng)銷商(Tier 1)等，紛紛提出了對CAN FD芯片的需求,。而在2019年以前,，CAN FD幾乎無人問津。究其原因，新能源汽車和自動駕駛汽車對總線帶寬的需求不斷上升,。

　　照片：TI接口產(chǎn)品部門產(chǎn)品線經(jīng)理Charles Sanna

　　CAN FD的芯片用量非?？捎^，如果一輛汽車全部采用CAN FD,，可能傳統(tǒng)車需要二十個左右的CAN FD系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片,，新能源車大約需要五十個相關(guān)芯片。為此,，TI近日推出了TCAN4550-Q1芯片,，TI接口產(chǎn)品部門產(chǎn)品線經(jīng)理Charles Sanna向電子產(chǎn)品世界等媒體介紹了CAN FD及TI解決方案的優(yōu)勢。

　　1 CAN FD的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)

　　CAN FD的主要優(yōu)勢有兩個：1.過去汽車節(jié)點數(shù)很少,，傳統(tǒng)CAN只有1Mbps總線帶寬,，但現(xiàn)在需要很高的數(shù)據(jù)量，而CAN FD又5 Mbps的最大傳輸速率,，支持高達64B的有效負荷,。2.CAN FD可以向下兼容經(jīng)典CAN。因此,，無需新的連接器或電纜,，但需要更新的處理器，這種新處理器需要包含CAN FD控制器和相關(guān)的CAN FD收發(fā)器,。

　　不過,，CAN FD的設(shè)計挑戰(zhàn)是：CAN FD方案需要盡量減少模塊或ECU的成本，以及節(jié)省PCB(印制板)尺寸,，同時有更快的上市時間,。

　　2 TI的CAN FD系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片

　　TCAN4550-Q1芯片是TI近日發(fā)布的集成了了CAN FD控制器和收發(fā)器等系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片(SBC)。該芯片有四大優(yōu)勢,。

　　第一,，可以在不換MCU(微控制器)的情況下，就可輕松擴展到CAN FD,。這樣的好處是原先的軟件和硬件架構(gòu)都不受影響,，也無需增加新的軟件，保護了原有的資源,。這時分兩種情況：1.MCU內(nèi)置CAN控制器,，此時可直接相連;2.MCU不含CAN控制器，此時MCU可通過SPI接口連接TCAN4550-Q1(如下圖),。

　　第二,，傳輸速率可達8 Mbps,。由于目前CAN FD協(xié)議規(guī)定的最高帶寬是5 Mbps,，因此TI的此款SBC有很高的冗余。

　　集成式的功能集，提高了設(shè)計靈活性,。其中,，包括70 mA的低壓差穩(wěn)壓

　　器(LDO)、看門狗計時器,、故障切換模式和對3.3與5VI/O的支持,。

　　第三，經(jīng)TI測算評估,，新設(shè)計可減少一半的PCB布板面積,。

　　3 TI有豐富的接口產(chǎn)品

　　實際上，除了此次發(fā)布的CAN FD的SBC,，TI還有很多滿足車規(guī)的收發(fā)器接口產(chǎn)品,，諸如車用CAN收發(fā)器、車用LIN收發(fā)器,，3.3 V和5 V CAN收發(fā)器,，隔離式CAN收發(fā)器等。

　　本次發(fā)布會的明星——TCAN4550-Q1的相關(guān)支持材料都已在TI官網(wǎng)上,，還有支持毫米波雷達應(yīng)用的案例,。另外，除了汽車用,，還可用于工廠自動化中的CAN FD,，例如馬達等需要越來越大的信息，對CAN FD的需求量也在提升,。

　　4 熱門問答

　　問：如果客戶自己想設(shè)計CAN FD芯片,，有何挑戰(zhàn)呢?

　　答：客戶需要有CAN FD的IP，還要自己設(shè)計,，開發(fā)需要幾年時間,，而且還需要去進行車規(guī)認證。而TI的新芯片,，不用動原來的CAN接口和系統(tǒng)架構(gòu),，直接可用。

　　問：整輛車有很多節(jié)點,，有的可能是CAN,，有的是CAN FD，到底用哪種方式通信?

　　答：車里有可能是環(huán)狀,、星型或混合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),，較為復(fù)雜，總之,，這取決于你要通信的對象采用了什么?例如對象是CAN,，你就是CAN通信方式,。

　　問：車用CAN與以太網(wǎng)的各自優(yōu)勢是什么?

　　答：以太網(wǎng)的傳輸數(shù)據(jù)量大，適合圖像,、音頻等多媒體信息傳輸,，但缺點是只能點對點。CAN的優(yōu)勢是可點對多點,。