安森美半導體為車(chē)載網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化提供的解決方案

　　為了滿(mǎn)足人們對汽車(chē)性能和功能的更高要求，制造商爭相在汽車(chē)設計中運用先進(jìn)電子控制技術(shù)。隨著(zhù)汽車(chē)內部信息交換量的急劇增加，采用多路傳輸方式的車(chē)載串行網(wǎng)絡(luò )系統應運而生。目前，CAN（控制器區域網(wǎng)絡(luò )）協(xié)議已成為車(chē)載網(wǎng)絡(luò )（IVN）協(xié)議的標準。除了CAN網(wǎng)絡(luò )，業(yè)界還開(kāi)發(fā)了針對低成本應用的汽車(chē)串行協(xié)議LIN（本地互連網(wǎng)絡(luò )）總線(xiàn)，以支持車(chē)內分層式網(wǎng)絡(luò )。

　　作為具備豐富汽車(chē)專(zhuān)業(yè)知識的領(lǐng)先汽車(chē)半導體解決方案供應商，安森美半導體廣泛的汽車(chē)元器件組合為車(chē)載網(wǎng)絡(luò )提供了各種優(yōu)化解決方案，包括獨立的LIN收發(fā)器、獨立的CAN收發(fā)器、系統級芯片，以及FlexRayTM 收發(fā)器等，為汽車(chē)制造商提高汽車(chē)電子系統的性能提供了多種選擇。

車(chē)載網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)勢

　　隨著(zhù)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展以及電子技術(shù)和控制技術(shù)在汽車(chē)上的大量應用，汽車(chē)中的電子控制模塊越來(lái)越多，已由原來(lái)的幾個(gè)發(fā)展到現在的幾十個(gè)，傳統的數據傳輸方式已不能滿(mǎn)足模塊之間數據傳輸的要求。在汽車(chē)控制系統中日漸普及的CAN有助于高速傳輸汽車(chē)控制系統的數據，并使汽車(chē)控制系統的設計更為簡(jiǎn)單。

　　目前，CAN協(xié)議及其網(wǎng)絡(luò )系統已被全球汽車(chē)廠(chǎng)商普遍采用。CAN協(xié)議明確定義了數據鏈路層和物理層的內容。CAN具有十分優(yōu)越的特點(diǎn)，可實(shí)現性能、功耗及電子控制單元（ECU）成本的優(yōu)化，有利于實(shí)現車(chē)身控制模塊、車(chē)內溫度控制、座椅控制、電動(dòng)助力轉向（EPS）、自適應照明、雨量/光強傳感器、泊車(chē)輔助及傳輸模塊等廣泛的車(chē)載應用。

　　LIN則是一種低成本的串行通信網(wǎng)絡(luò )，用來(lái)實(shí)現汽車(chē)中的分布式電子系統控制。LIN的目標是為現有汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )（例如CAN總線(xiàn)）提供輔助功能，因此LIN總線(xiàn)是一種輔助的總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。在不需要CAN總線(xiàn)的帶寬及多功能的場(chǎng)合（如智能傳感器和制動(dòng)裝置之間的通信）使用LIN總線(xiàn)可以大大節省成本。

安森美半導體的車(chē)載網(wǎng)絡(luò )解決方案

　　目前，汽車(chē)制造商都在利用行業(yè)標準的接口連接分布式系統。安森美半導體提供了一系列創(chuàng )新的車(chē)載網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品組合，包括CAN、LIN和FlexRay收發(fā)器，這些產(chǎn)品均獲得了AEC和TS16949認證。該公司還提供集成了穩壓器、驅動(dòng)器、收發(fā)器和監控功能等其他電路的系統級芯片。圖1是LIN和CAN總線(xiàn)連接的典型系統劃分及安森美半導體的典型器件。

圖1：LIN和CAN總線(xiàn)連接的典型系統劃分

　　1. 獨立的CAN收發(fā)器

　　最新一代的CAN收發(fā)器可實(shí)現業(yè)界領(lǐng)先的靜電放電（ESD）和抗電磁干擾（EMI）能力。安森美半導體的這類(lèi)器件采用了經(jīng)過(guò)驗證的創(chuàng )新I3T技術(shù)，能夠提供非常堅固耐用的高品質(zhì)元件，測得的故障率為十億分之幾（ppb）。

　　安森美半導體的NCV7341是一款CAN收發(fā)器，可作為CAN協(xié)議控制器和物理總線(xiàn)間的接口，用于12 V和24V系統。NCV7341為總線(xiàn)提供差分傳輸功能，具有很好EMI能力的高共模范圍差分接收器可為CAN控制器提供強大的差分接收能力。當移除電源后，NCV7341具有理想的無(wú)源特性，完全符合ISO11898標準，速率高達1 Mb。如果使用分裂終端（SplitTermination）電壓源，其VSPLIT（分裂終端電壓）引腳可穩定閑置總線(xiàn)電平，進(jìn)一步改善電磁輻射（EME）性能。該器件的總線(xiàn)拓撲功能最多可連接110個(gè)節點(diǎn)，數字接口獨立的VIO（輸入輸出電壓）電源有助于不同電源供電的CAN控制器和微控制器（MCU）的通信，因此廣泛用于汽車(chē)和工業(yè)網(wǎng)絡(luò )。此外，針對汽車(chē)環(huán)境瞬態(tài)保護的總線(xiàn)引腳、VSPLIT引腳短路保護及熱保護使該器件成為了汽車(chē)應用的理想選擇。圖2是采用NCV7341的5VCAN控制器應用的電路圖。

圖2：采用NCV7341的5V CAN控制器應用電路圖

　　2. 獨立的LIN收發(fā)器

　　LIN總線(xiàn)通信與控制裝置的數據速率較低（最高20 kBaud），主要用于門(mén)鎖、后視鏡、汽車(chē)座椅和天窗等非時(shí)間關(guān)鍵功能的應用。LIN總線(xiàn)協(xié)議的每個(gè)節點(diǎn)只使用單線(xiàn)，可最大限度地降低布線(xiàn)成本。LIN總線(xiàn)的每個(gè)節點(diǎn)都包含一個(gè)從MCU狀態(tài)機，能夠識別和轉換針對特定功能的指令。這類(lèi)產(chǎn)品均符合美國（SAE J2602-2）和歐洲（LIN物理層規范2.1修訂版）的標準。

　　安森美半導體功能豐富的LIN收發(fā)器NCV7321可在低數據速率的IVN應用中作為L(cháng)IN協(xié)議控制器與物理總線(xiàn)之間的接口。NCV7321具備極佳的EMC特性，以及高達13kV的強固系統級ESD性能，不需要外部ESD元件，功耗也很低，非常適合嚴苛的汽車(chē)應用環(huán)境。圖3是獨立的LIN收發(fā)器NCV7321框圖。

圖3：獨立的LIN收發(fā)器NCV7321