叙述速度与效率的提升：解读CAN FD芯片技术

戊齐食品

随着汽车电子和工业自动化的速发展，CAN总线面临巨大挑战，CANFD应运而生，显著提高了传输速度和数据容量。当前，越来越多的国产芯片厂商致力于CANFD收发器的研发，以适应更高效的通信需求，尽管如此，国际制造商的技术仍然是芯片追赶的标杆。上述的结论表明电池很大程度上能够给市场带来新的活力，让行业良好的发展。产品包括模拟集成电路\数字集成电路\数模混合集成电路\射频功率放大器\模块等.产品广泛应用于航空航天\通信网络\医疗设备\汽车工业\工业自动化\电信和消费电子等领域。https://www.yxyic.cn/productdetail/SRC4184IPAG

伴随着汽车电子、工业自动化设备的不断发展，CAN总线上的设备、信息量大幅增加，给CAN总线带来了巨大的挑战。所以，CANFD应时而生。CAN和CANFD物理层的作用是相同的，都是33V5V的思维信号转换为差分信号。然而，传统CAN的比较高速度是1M，比较多支持8个数据字节；而CANFD的比较高速度是8M，比较多支持64个数据字节。所以，CANFD能提高传输速度和传输效率，并提供适应传统CAN协议的可变传输速度。
然而，过去国产CANFD芯片的关键在于路经兼容，关键取代是指恩智浦等企业的产品。
兼容国际制造商的技术路径
博世提出的CAN串口通信协议，用于汽车和其他领域。在CAN总线上，每个节点都有能力向总线发送消息，信息的发送不需要遵循任何预设的时间顺序。通信是由事件驱动的。
当代汽车中，CANFD用于发动机控制模块等多个连接和通信分系统（ECU）、ADM211ARS传感器，仪表板，娱乐系统等。当然，在工业自动化、航天、物联等行业，CANFD同样被广泛使用。当建立相关应用时，CANFD收发器的主要功能包括提高通信速度、适用低功耗模式以及提供强大的通信和数据管理能力。然而，此前的产品主要来自恩智浦、英飞凌、德州仪器和博世。
举例来说，恩智浦的TJA1051T31J、TJA1043等，是广泛兼容芯片的目标。TJA1051T31J作为恩智浦第代高速CAN收发器，与首代和第二代设备相比，其特性明显提高，在CAN中在FD速相位中，时序保证了5M的数据速度，并且提高了电磁兼容性（EMC）和静电放电（ESD）特点，适用于汽车电子、工业控制等行业。
SIT1043Q-"="SIT1043QCAN">SIT1043QCANFD收发器可以代替TJA1043，这个芯片总端口的抗压能力可以达到-58V到+58V，接收器的共模输入电压可以达到-30V到＋适用于12V或24V软件系统的30V。SIT1043Q采用多电源供电，具有多种系统保护和诊断功能，以提高设备和CAN的稳定性。ADAS，车辆控制器，车辆关，高级辅助驾驶系统、在信息和娱乐等产品领域，SIT1043Q可以用代替TJA1043。
国产CANFD收发器不断创新
当然，国内厂商也在寻找创新突破。目前，包括芯力特、茂瑞芯、川土微、思瑞浦、纳芯微等都有一些自主创新的CAN。FD收发器产品，尤其是工业CAN举例来说，川土微CA-IS2062A是一个隔离CAN。内部集成DC-DC转换器FD收发器，避免了外部隔离电源，有效节省了系统空间，简化了设计。这个收发器可以承受25VRMS(1分钟)隔离电压及其隔离电压±150Vμ常见的共模暂态抗扰性能大大提高了设备的稳定性。就基本性能而言，CA-IS2062A支持高达5M的传输速率（CANFD），并且在总线端口（CANHCANL）提供限流维护、热关闭维护及其现±42V故障电压保护，适用于工业控制、建筑智能化、光储充系统、医疗器械、电信设备等行业。
纳芯微NCA1042也是一款具有异特性的工业CANCA1042。FD收发器，可以提供控制器局域（CAN）两线CAN总线之间的协议控制器和接口。NCA1042完成ISO11898-2:2022和SAESAEEJ2284-1-CAN物理层在J2284-5中定义，可以在CAN中定义。为了达到5FD速阶段M数据传输速率进行可靠通信。
茂瑞芯MCAN1042也是一个很好的例子，这是一个汽车规定级别。±CAN抗压70VFD收发器，5V电源供电，兼容33V5V微处理器，支持12V和24V车载系统，该系列所有器件支持经典CAN和5MCANFD，相关器件符合ISO11898-2:2022和ISO11898-5:2022物理层标准。MCAN1462是茂瑞芯的第二代CAN。通过AEC-Q100认证的FD收发器，也是国内首款适用于10M的通信速度，具有信号改进能力。（SIC）的CANCA完成了FD收发器CAN在601-4中定义SIC功能。5V电源适用于MCAN1042，适用于33V支持12V和24V车载系统的5V微控制器。
此外，根据思瑞浦2023年的财务报告，该是首家发布适用于特定帧的汽车级CAN收发器，成功应用于汽车上车，包括车身电子、动力装置、车载信息娱乐和ADAS等待汽车系统。
从这些商品可以看出，国产CAN为了提供个性化的竞争势，FD收发器也在积极寻求产品创新，在工业型和车规级上都有一些亮眼的商品。
尽管看起来有些国产CANFD芯片的特性已经超过了国际厂商的产品，那么我们是否领先于行业呢事上，英飞凌、恩智浦、意法半导体、瑞萨等半导体制造商已经开始布局CAN大部分与XL协议相关的产品已经给客户送样，在速度和效率方面都有了很大的提高，CAN与以太的性能差异也进一步提高。2024年3月22日，ISO11898-2：2024年版本的发布，意味着新一代CAN总线的时代即将到来，2048个数据字节的CANXL已经准备好了，所以芯片在CAN的发展中依然处于追赶者的位置。