安森美半導體專為車載網(wǎng)絡優(yōu)化的解決方案

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

　　作為具備豐富汽車專業(yè)知識的領(lǐng)先汽車半導體解決方案供應商，安森美半導體廣泛的汽車元器件組合為車載網(wǎng)絡提供了各種優(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(tǒng)級芯片，以及FlexRayTM 收發(fā)器等，為汽車制造商提高汽車電子系統(tǒng)的性能提供了多種選擇。

　　車載網(wǎng)絡的優(yōu)勢

　　隨著汽車技術(shù)的發(fā)展以及電子技術(shù)和控制技術(shù)在汽車上的大量應用，汽車中的電子控制模塊越來越多，已由原來的幾個發(fā)展到現(xiàn)在的幾十個，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式已不能滿足模塊之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?。在汽車控制系統(tǒng)中日漸普及的CAN有助于高速傳輸汽車控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并使汽車控制系統(tǒng)的設計更為簡單。

　　目前，CAN協(xié)議及其網(wǎng)絡系統(tǒng)已被全球汽車廠商普遍采用。CAN協(xié)議明確定義了數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的內(nèi)容。CAN具有十分優(yōu)越的特點，可實現(xiàn)性能、功耗及電子控制單元(ECU)成本的優(yōu)化，有利于實現(xiàn)車身控制模塊、車內(nèi)溫度控制、座椅控制、電動助力轉(zhuǎn)向(EPS)、自適應照明、雨量/光強傳感器、泊車輔助及傳輸模塊等廣泛的車載應用。

　　LIN則是一種低成本的串行通信網(wǎng)絡，用來實現(xiàn)汽車中的分布式電子系統(tǒng)控制。LIN的目標是為現(xiàn)有汽車網(wǎng)絡(例如CAN總線)提供輔助功能，因此LIN總線是一種輔助的總線網(wǎng)絡。在不需要CAN總線的帶寬及多功能的場合(如智能傳感器和制動裝置之間的通信)使用LIN總線可以大大節(jié)省成本。

　　安森美半導體的車載網(wǎng)絡解決方案

　　目前，汽車制造商都在利用行業(yè)標準的接口連接分布式系統(tǒng)。安森美半導體提供了一系列創(chuàng)新的車載網(wǎng)絡產(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(wěn)壓器、驅(qū)動器、收發(fā)器和監(jiān)控功能等其他電路的系統(tǒng)級芯片。圖1是LIN和CAN總線連接的典型系統(tǒng)劃分及安森美半導體的典型器件。

　　1. 獨立的CAN收發(fā)器

　　最新一代的CAN收發(fā)器可實現(xiàn)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器件采用了經(jīng)過驗證的創(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間的接口，用于12 V和24 V系統(tǒng)。NCV7341為總線提供差分傳輸功能，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具有理想的無源特性，完全符合ISO11898標準，速率高達1 Mb。如果使用分裂終端(Split Termination)電壓源，其VSPLIT(分裂終端電壓)引腳可穩(wěn)定閑置總線電平，進一步改善電磁輻射(EME)性能。該器件的總線拓撲功能最多可連接110個節(jié)點，數(shù)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，因此廣泛用于汽車和工業(yè)網(wǎng)絡。此外，針對汽車環(huán)境瞬態(tài)保護的總線引腳、VSPLIT引腳短路保護及熱保護使該器件成為了汽車應用的理想選擇。圖2是采用NCV7341的5V CAN控制器應用的電路圖。