圖文 |  豪威集團 OmniVision（ 微信號ID： OmniVisionGroup）

北京-2024年5月30日-豪威集團

全球排名前列的先進數(shù)字成像、模擬、觸屏和顯示技術等半導體解決方案開發(fā)商，推出集成高速CAN收發(fā)器和車規(guī)級CAN SIC（信號改善功能：Signal Improvement Capability）的全新車載mini SBC OKX0210，在滿足ISO 11898-2:2016, SAE J2284-1到SAE J2284-5標準的前提下，符合CiA 601-4標準，在多節(jié)點、復雜拓撲情況下能夠有效減少總線中的信號反射，降低振鈴現(xiàn)象發(fā)生的概率，同時維持≥5Mbps的通信傳輸速率，提供更高可靠性的CAN通信。

隨著高速CAN總線技術在汽車上的應用，汽車電子控制系統(tǒng)進入智能化高級發(fā)展階段。人們對汽車的需求不再局限于代步工具，而是追求著性能、舒適、智能科技。然而，這些多功能的實現(xiàn)導致了車內ECU（Electronic Control Unit）數(shù)量越來越多、各模塊之間通訊的網絡拓撲結構越來越復雜。在這種情況下，盡管CAN收發(fā)器最大支持5Mbps的CAN-FD報文，但為了保證通信的穩(wěn)定性和可靠性，連接各個功能ECU的常規(guī)CAN-FD收發(fā)器實際使用速率往往被限制在2Mbps以下，無法發(fā)揮本身的真正實力。為了突破速率限制，信號改善功能的引入使得CAN-FD收發(fā)器能夠以5Mbps及更高的速度用于復雜的星型網絡，而無需進行大規(guī)模的重新設計。

01

常規(guī)CAN FD收發(fā)器局限性

當通信網絡變得復雜時，例如CAN節(jié)點為星型拓撲連接，由于星型拓撲引起阻抗不連續(xù)，當信號在傳播中遇到阻抗不連續(xù)時就會產生反射波，反射信號疊加在原信號上將會改變原信號的形狀，造成信號的缺失或失真，影響通訊質量甚至無法正常通訊。

圖1 RXD位信號撕裂

02

信號改善功能SIC

為了在復雜總線拓撲中抑制振鈴現(xiàn)象，完全發(fā)揮CAN FD更快速率、更大有效負荷的優(yōu)勢，信號改善功能（SIC）應運而生。

CAN 總線在正常運行期間有兩種邏輯狀態(tài)：隱性和顯性，如圖2所示。當以差分方式驅動總線時，總線為顯性狀態(tài)，對應于 TXD 和 RXD 引腳上的邏輯低電平。當總線通過接收器內部的高阻值輸入電阻器 (RIN) 偏置為 VCC/2 時，總線為隱性狀態(tài)，對應于 TXD 和 RXD 引腳上的邏輯高電平。CAN總線上的隱性到顯性信號邊沿通常不易產生振鈴，因為CAN收發(fā)器驅動能力強，同時CAN收發(fā)器在顯性階段的發(fā)送器輸出阻抗約為50Ω，與CAN網絡特征阻抗緊密匹配。當總線信號由顯性變?yōu)殡[性電平時，在沒有振鈴抑制的CAN驅動器差分輸出阻抗突然變?yōu)榧s60kΩ，當反射回來的信號遇到阻抗不匹配，在顯性到隱性的邊沿就會產生振蕩信號，從而產生總線信號振鈴。信號改善技術通過檢測TXD顯性到隱形的邊沿，進行動態(tài)自動負載調節(jié)，實現(xiàn)與目標阻抗匹配，達到信號振鈴抑制效果，實現(xiàn)RXD位信號完整。

圖2 CAN總線電壓電平

03

CiA601-4標準

CiA601-4標準是一種CAN總線的標準，主要針對具有SIC功能的CAN收發(fā)器，這個標準要求CAN收發(fā)器具有更嚴格的位時間對稱性和環(huán)路延遲規(guī)格。相較于ISO11898-2:2016協(xié)議，CiA601-4標準對時序容忍要求更高，即在更高的通信速率下，能夠容忍更小的時間誤差。表1是OKX0210 CAN時序參數(shù)。

圖3 CAN SIC收發(fā)器時序圖

表1 OKX0210 CAN時序參數(shù)

04

豪威集成SIC振鈴抑制效果應用實測

為了展示豪威OKX0210 CAN SIC的振鈴抑制效果，OKX0210與國外某無振鈴抑制芯片在相同環(huán)境下實驗對比波形。實驗分別為5節(jié)點星型拓撲測試(如圖4：各節(jié)點通過5m雙絞線連接至中心點，中心點端接60Ω)和振鈴網絡測試（如圖7）。從測試波形效果看，OKX0210的RXD信號完整，振鈴抑制效果好。而無振鈴抑制效果的某芯片，RXD位信號撕裂不完整。

圖4 5節(jié)點星型拓撲實驗平臺

圖5 某無振鈴抑制芯片波形

圖6 OKX0210波形

圖7 振鈴網絡實驗平臺

圖8 某無振鈴抑制芯片波形

圖9 OKX0210波形

此外，OKX0210能夠搭配市面主流的微控制器，應用于車身電子，例如方向盤控制器，雨刷控制，車燈控制器以及座椅等應用。目前，這款系統(tǒng)基礎芯片已接受送樣，預計將于2024年Q3實現(xiàn)量產，推薦大家選型使用。欲了解更多信息，請聯(lián)系豪威集團的銷售代表：

https://www.omnivision-group.com/about-haowei。

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圖文來源：2024-5-30 豪威集團 OmniVision（ 微信號ID： OmniVisionGroup）

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