CAN收发器在带宽可靠性和低功耗方面的聚合挑战.PDFVIP

/can 白皮书 CAN收发器在带宽、可靠性和 低功耗方面的聚合挑战 目 录 1 摘要 David Lopez和Philippe Mounier 3 CAN高速物理层和提高带宽的 飞思卡尔半导体 挑战 摘要 4 CAN可靠性 行业正在面临着看似截然相反的两种发展趋势，一种趋势需要更高带宽，以更低 的成本提高数据交换速率；另一种趋势则需要出色的能源效率。CA N是平衡这两 7 CAN和能源效率 种需求的核心所在，这需要推出多种创新技术，既要分别利用这些技术，同时又 要将它们相互结合，以便应对这两种趋势，最终各种需求和限制因素归结为物理 9 创新的反向集成 层的实现。 本文介绍CA N FD(Flexible data)可变速率物理层的技术挑战、潜在的应用案例场 景，包括边界条件下的可靠性要求，以及与替代性解决方案相比，为网络带来的 器件节省优势。与此同时，为了功耗优化，可供选择的是否带唤醒系统功能的 CA N收发器在汽车行业的应用不断增加，并且能够为有这类需求的其它市场 （例 如工业市场）带来极大的效益。 每一种创新都有助于确保并且增强CA N的使用性能，提高效率或增加传输速率， 如今这些创新相互组合，又需要解决各种全新的挑战。 CAN物理层收发器在带宽、可靠性和低功耗方面的聚合挑战 在汽车网络领域，通信标准已经向前迈出了重大一步，电子设备延伸到各种汽车平台。自从1980年 控制器局域网(CAN)创建以来，它便在一直适应发展，解决了这个行业的带宽、可靠性和低功耗等方 面的各种挑战。 各种市场都采用了CA N拓扑技术。CA N最初的开发目的是为了支持汽车市场，随着获得汽车 大领 5 域 （动力总成、底盘、安全、车身和车载信息娱乐系统）的大范围认可，CA N如今已经应用于众多 其它领域 （重型车辆——基于J 1939 的解决方案、农业机械——ISO 11783 ，又称Isobus 、航天系 统——Arinc 825/6 、移动设备、医疗不断发展壮大、采用CANopen EN50325-4和CANopen安全标准 EN 50325-5的工厂自动化应用）。 到2015年将会达到20亿个节点 （80%的节点属于汽车市场，其它属于工业市场），CAN会成为最大 规模工业网络标准的组成部分，并在对成本和可靠性敏感的应用中受到越来越多的关注。 CAN市场细分，单位百万(2015年) 400 1600 工业 汽车 数据来源：汽车分析，CAN 自动化 CA N的优势有多种：由基于全差分结构，可以用于系统间通信 ，降低了噪声干扰；它还可以作为 即插即用解决方案，提供灵活的带宽。此外，由于通过行业规范的认可和兼容性、一致性测试 （电 气和EMC/ ESD ），大幅提高了物理层对外部干扰的抵抗能力和内部噪声的抑制能力。CA N收发器 的这些新的技术革命带来了他的使用更加简单、快速和强健。 这种标准化的进程有利于CA N 总线技术在市场上的快速增长，降低了这种技术解决方案的整 体成本。 如今，为了适应更快通信速率的行业发展趋势，以及降低网络能耗的需求，由此推出了新的标准。 CA N PN(Partia