如果你擁有一臺國產新能源車車，那可以約等于擁有了一個K歌音響、移動變頻空調、觸屏小電視、折疊沙發床.......等各種功能設施同時存在的移動小家，麻雀雖小五臟俱全！但要同時運行這么多功能，可苦了連接各個功能ECU的CAN......

功能越多，CAN總線負載就會越高，“振鈴現象”就極易容易出現，信號傳輸就會......

所以今天要分享的就是采用信號改善技術，一招升級CANFD收發器的相關知識！

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隨著CAN總線技術和超大規模集成電路組成的高速車用微機在汽車上的應用，汽車電子技術正不斷向智能化電子控制系統高級階段靠攏，而這也導致了車內ECU數量越來越多、各模塊之間通訊的網絡拓撲結構越來越復雜，需要更高的通信速率滿足越來越多的數據吞吐量。在這種情況下使用常規CAN FD收發器極有可能產生嚴重的振鈴現象，從而進一步導致信號傳輸錯誤，無法完全發揮CAN FD的優勢。

為了在復雜總線拓撲應用中抑制振鈴現象，完全發揮CAN FD更快速率、更大有效載荷的優勢，信號改善（Signal Improvement Capability）應運而生。具備信號改善的CAN FD收發器能保證在更復雜的拓撲和更高的通信速率時能夠更可靠地傳輸數據。

一、常規CAN FD收發器局限性

在汽車電子控制系統中，信號完整性是十分重要的，而影響信號完整性最主要的原因之一是阻抗不匹配，在星型拓撲（如圖1和圖2）中尤其明顯。常規CAN FD收發器在顯性信號的差分輸出阻抗約為50Ω，與網絡特征阻抗緊密匹配，則不容易出現振鈴。而當開始傳輸隱性信號時，驅動器的差分輸出阻抗會變到60kΩ，信號阻抗出現不匹配，從而產生振鈴。

圖1雙星型拓撲結構示意圖

圖2單星型拓撲結構示意圖

二、信號改善優勢

由于常規CAN FD收發器在應用上的局限性，信號改善技術的出現能有效抑制振鈴現象。它是通過檢測TXD顯性到隱性的邊沿來激活驅動器輸出端的振鈴抑制電路，從而改善信號完整性。通過圖3所示驅動器進入差分輸出阻抗約為100Ω的主動隱性階段時，強力驅動總線呈現隱性，以便減少反射，后續驅動器進入差分輸出阻抗約為60kΩ的被動隱性階段。信號改善技術在主動隱形階段實現了與目標特征阻抗匹配的目的，從而達到到抑制振鈴的效果。

圖3CAN SIC技術原理圖

三、復雜總線拓撲振鈴實驗環境示例

雙星型拓撲：各節點通過5m雙絞線連接至中心點A或B，A/B通過5m雙絞線連；

單星型拓撲：各節點通過5m雙絞線連接至中心點。

圖4雙星型拓撲實驗平臺示意圖

圖5單星型拓撲實驗平臺示意圖

四、MCAN1042 常規CAN FD收發器振鈴現象

MCAN1042作為我司常規CAN FD收發器可以滿足線性結構拓撲，但在星型拓撲網絡應用中具有一定的局限性。圖6是使用MCAN1042系列常規CAN FD收發器的雙星型拓撲總線信號圖，當收發器驅動總線為隱性時，差分輸出阻抗突變為約60kΩ，反射信號遇到阻抗不匹配會導致振鈴。振鈴表現為在CAN總線差分信號在高于900mV和低于500mV時，總線會產生振鈴和RXD干擾。

圖6 MCAN1042系列（常規CAN FD）收發器雙星型拓撲測試結果示意圖

五、MCAN146X系列CAN FD SIC收發器

“奮楫者先，創新者勝。”鑒于常規CAN FD收發器的局限性劣勢，茂睿芯以MCAN1042系列產品為基礎，采用信號改善技術研發了MCAN146X系列CAN FD SIC收發器產品，它們能夠廣泛應用于車身控制，智能座艙，域控制器，T-Box、ADAS、智能網關、底盤與動力系統等，無需在物理層或應用層做任何修改設計，MCAN146X能有效兼容常規CAN FD收發器，提高研發效率，助力國產車載通信總線技術發展。

圖7 MCAN146X系列（CAN FD SIC）收發器雙星型拓撲測試結果示意圖

信號改善作為CAN FD收發器中一項額外功能，設計員可以在常規CANFD系列收發器基礎上直接升級為MCAN146X系列收發器，無需在物理層或應用層進行任何修改設計，最大程度降低客戶設計難度，節約研發時間。MCAN146X系列收發器可以最大限度地減少信號振鈴來提高復雜拓撲中的數據速率，充分發揮CAN FD收發器的優勢。

審核編輯：湯梓紅