创 “芯” 设计 赋能未来汽车

时间:2019-07-02 10:52来源:21Dianyuan

摘要:德州仪器接口产品部门产品线经理Charles(Chuck)Sanna先生为与会媒体分享了这款首创产品TCAN4550-Q1在整合多个分立的组件或彻底修改微控制器设计中的独特优势。

随着自动驾驶技术迅速发展,车辆中的 CAN 总线已经无法满足数据吞吐量和传输速度的要求。为满足更高的带宽及数据吞吐量,CAN FD(具有灵活数据速率的控制器局域网) 应运而生。在升级至或扩展 CAN FD 功能时,设计师往往不得不在其设计中整合多个分立的组件或彻底修改微控制器,通常来说这既耗时又成本高昂。
 
2019 年 6 月 21 日(星期五)上午,德州仪器 (TI) 将在北京举行「业界首款集成 CAN FD 控制器和收发器的系统基础芯片」新产品发布会,德州仪器接口产品部门产品线经理 Charles (Chuck) Sanna 先生为与会媒体分享了这款首创产品在整合多个分立的组件或彻底修改微控制器设计中的独特优势。
 
 
德州仪器(TI)接口产品部门产品线经理Charles (Chuck) Sanna先生
 
何为 CAN FD?
CAN FD通信协议是基于原始CAN总线标准(又称为“经典CAN”)而设计的,有助于确保多种车载网络数据传输率和吞吐量在继续演进的同时,汽车微控制器和连接的系统能够以各种速率高效通信。CAN FD协议支持高达5Mbps的数据传输率和高达64字节的有效负荷,有效提升了设计师的能力,使其能够在其下一代汽车应用中更快速地移动数据。
 
CAN FD发展是基于ADAS在汽车市场越来越广泛的应用。对此,Charles  Sanna先生说道:“在过去的30年中,车上的一些连接部位或ECU节点数是比较少的,所需要的数据传输并不是很高,传统的CAN大概在1Mbps,并且可以充分满足其需求。近几年,由于车子有ADAS功能,并产生大量的数据量,因此就需要CAN FD的支撑。”
 
关于 CAN FD 何以满足高数据量的传输需求,Charles  Sanna 先生指出以下三个优势:

1. 提升传输速率。与传统经典CAN相比,CAN FD传输速率从之前的1Mbps升级到现在的5Mbps,可以做到64位。
2. 更高兼容能力。传统的CAN没有办法向上升级,但是CAN FD可以向下兼容CAN,因此一些现有的网络架构,仍旧可以使用 CAN FD达到升级。
3. 减少成本以及PCB尺寸CAN FD和现有的其它方案对比,可以用传统的经典CAN帮助大家减少成本以及PCB尺寸。


TCAN4550-Q1 为创 “芯” 设计提供可能
在本次媒体会中,TI 推出TCAN4550-Q1 —— 一款集成了 CAN FD 控制器和收发器,可助力设计师轻松快捷地添加或扩展 CAN/CAN FD, 支持高达 8 Mbps 的数据传输率,简化物料单(BOM)和削减系统成本的基础芯片。借助 TCAN4550-Q1,设计师能够保有汽车电子和照明、高级驾驶员辅助系统(ADAS)及汽车网关设计的基于微控制器的现有架构,简化了 CAN FD 升级或扩展。
 
在媒体会上,Sanna先生为大家分享TCAN4550-Q1 的独特优势:
 

 简化物料单(BOM)和削减系统成本
设计师依托高度集成的TCAN4550-Q1可以简化设计,包括集成式±58-VDC总线故障保护、看门狗计时器及故障切换模式。TCAN4550-Q1还能够交叉兼容经典CAN协议。
 

 更便捷地在汽车设计中扩展总线
如果微控制器的CAN FD端口数量有限,设计师还可以使用这款芯片经由汽车系统中现有的SPI端口添加更多的CAN FD总线。通常来讲,此类总线扩展需要重新设计系统,而在使用TCAN4550-Q1时则不必这样做。
 

 更小的电源设计占用空间
凭借集成式125 mA低压差(LDO)线性稳压器,TCAN4550-Q1可以为自己供电,此外,还能够为传感器或其它组件供应70 mA的外部输出。由于减少了对外部电源组件的需要,电源设计所占的空间也因此变小。
 

 降低功耗
TCAN4550-Q1可帮助设计师藉由唤醒和休眠功能降低待机时的系统功耗。
 

 提高最大数据传输率
全新SBC支持汽车在组装期间能够基于8 Mbps最高数据传输率来更快速地编写汽车软件程序,超越了CAN FD协议的5 Mbps最高数据传输率。

一款新器件是否会被用户所采用,除了性能优势之外,设计难度及成本问题也是重要的考量因素。Sanna 先生在介绍时,着重强调 TCAN4550-Q1 在设计上带来的便利。他说:“对于传统CAN向CAN FD升级的设计,如果MCU中没有CAN FD控制器,就需要外部配置一颗CAN FD收发器和一颗CAN FD控制器。然而,采用TCAN4550-Q1芯片,不管现有系统中的MCU中有没有CAN FD控制器,都可以选用低成本MCU,采用SPI接口,进而实现CAN FD的升级。”
 
随着车的更新换代,人们对汽车舒适性、操控性、动力、配置、外观、安全等等各个方面有了更高的追求,汽车的进步也紧跟着人们的需求。TI 这款TCAN4550-Q1汽车系统基础芯片在满足车载网络对高带宽和数据速率灵活性的需求方面,也必将为新一代汽车发展提供更多助力。

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