
德州儀器(TI)接口產品部門產品線經理Charles (Chuck) Sanna
CAN總線傳輸協議最早由德國的Bosch公司在1986年提出,經過多年發展,已經被廣泛使用在包括汽車,船舶以及工業、醫療設備諸多領域。近年來,隨著汽車電氣化特別是向智能化方向的技術演進,汽車主動安全系統、車聯網、車載娛樂系統等等技術快速發展,CAN總線的局限性問題越來越突出,于是有了新一代的升級版CAN總線----CAN FD。
CAN FD 是一種通信協議,基于原始CAN 總線標準(經典CAN)而構建,可滿足包括工業、車載網絡日益提高的帶寬和數據速率靈活性的要求。不僅其數據傳輸率從1Mbps提升5倍至5Mbps,更大的改進是數據有效負荷增加8倍。
“2019年以前,汽車業界對CAN FD總線的需求還沒那么高,2019年開始,在我們與車廠伙伴溝通時發現,車廠不斷提及對CAN FD的需求。這是新能源汽車和自動駕駛技術帶來的改變,傳統CAN總線已經無法滿足新技術的需求,必須升級到CAN FD來滿足未來發展的需求。” 德州儀器(TI)接口產品部門產品線經理Charles (Chuck) Sanna說
CAN FD還保持向下兼容CAN總線,這可以讓很多設計在升級過程中能夠順利過渡。
以往,在升級至或擴展CAN FD功能時,設計師不得不在其設計中整合多個分立的組件或徹底修改微控制器,通常來說這既耗時又成本高昂。
近日,德州儀器推出了業界新款汽車系統基礎芯片(SBC)TCAN4550-Q1。旨在滿足車載網絡對高帶寬和數據速率靈活性的需求。它采用了串行外圍接口(SPI)總線來部署CAN FD接口或提高系統中CAN FD總線端口的數量,同時最少量地對硬件進行改動。
借助TCAN4550-Q1系統基礎芯片(SBC),設計師能夠保有汽車電子和照明、高級駕駛員輔助系統(ADAS)及汽車網關設計的基于微控制器的現有架構,簡化了CAN FD的升級或擴展。
“以工廠自動化為例,工廠應用很多CAN總線設計都可以使用我們新產品進行升級,無需增加現有MCU的資源,系統成本可以得到有效控制。” Charles說道。
工業客戶對產線的改動和升級總是十分謹慎,他們希望以最小代價來升級而不是更換全部設備,這也是TCAN4550-Q1的設計初衷。
一輛傳統汽車需要20多個CAN收發器,而新能源車的需求則是翻倍,達到40~50個,CAN和CAN FD在相當長時間內保持共存。盡管不能透露具體數據,但Charles表示, 2019年開始CAN FD市場的發展會特別,特別地快!
附:
CAN FD的優勢和挑戰:
• 更高的總線效率:5Mbps的最大數據傳輸速率,支持高達64 字節的有效負荷
• 兼容經典CAN:無需新的連接器或電纜,但需要更新的處理器,新處理器需要包含CAN FD 控制器和相關的CAN FD 收發器
• 受可用解決方案限制的轉型:當前的多芯片解決方案需要更高的成本和板載空間