以往，在升級至或擴展CAN FD功能時，設計師不得不在其設計中整合多個分立的組件或徹底修改微控制器，不僅耗時，而且成本高昂。為此，TI公司推出了新款汽車系統(tǒng)基礎芯片（SBC）TCAN4550-Q1。它集成了使用靈活數(shù)據(jù)速率控制器局域網(wǎng)（CAN FD）的控制器和收發(fā)器，采用了幾乎所有微控制器的串行外圍接口（SPI）總線來部署CAN FD接口，或提高系統(tǒng)中CAN FD總線端口的數(shù)量，同時對硬件進行最少的改動。

有了這款芯片，設計師能夠保有汽車電子和照明、高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）及汽車網(wǎng)關設計的基于微控制器的現(xiàn)有架構，簡化CAN FD的升級或擴展。來聽聽TI公司接口產品部門產品線經(jīng)理Charles (Chuck) Sanna的詳細解讀吧！

什么是SBC？

系統(tǒng)基礎芯片（SBC）是純粹的集成電路，它將控制器局域網(wǎng)絡（CAN）或本地互聯(lián)網(wǎng)絡（LIN）收發(fā)器與內部/外部“功率器件”集成在一起。該功率器件可以是低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）、DC/DC轉換器或兩者兼有。當設計師需要更多輸出功率，或者需要離散式解決方案的布局選項并且該方案需要收發(fā)器和離散式LDO或DC/DC轉換器時，SBC無疑是理想的選擇。

對市場來說，SBC并非新生事物，但是，近期在集成和性能方面的創(chuàng)新大大拓展了這些設備的使用。對汽車設計師而言，其高水平的集成和更高的可靠性可以使其實現(xiàn)質量更輕和成本更低的設計。從經(jīng)典CAN向靈活數(shù)據(jù)速率CAN（CAN FD）的轉型，要求解決方案能夠彌補CAN FD控制器和處理器可用性之間的差距。

什么是CAN FD？

CAN FD通信協(xié)議是基于原始CAN總線標準（又稱為“經(jīng)典CAN”）而設計的，有助于確保多種車載網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸率和吞吐量在繼續(xù)演進的同時，汽車微控制器和連接的系統(tǒng)能夠以各種速率高效通信。CAN FD協(xié)議支持高達5 Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率和高達64字節(jié)的有效負荷，有效提升了設計師的能力，使其能夠在其下一代汽車應用中更快速地移動數(shù)據(jù)。

TCAN4550-Q1有哪些優(yōu)勢？

（1）輕松升級和擴展CAN FD總線

如果微控制器的CAN FD端口數(shù)量有限，設計師可以使用這款芯片經(jīng)由汽車系統(tǒng)中現(xiàn)有的SPI端口添加更多的CAN FD總線。通常來講，此類總線擴展需要重新設計系統(tǒng)，而使用TCAN4550-Q1則可以輕松便捷地實現(xiàn)CAN FD總線的升級和擴展。

（2）提高最大數(shù)據(jù)傳輸率

全新SBC支持汽車在組裝期間能夠基于8 Mbps最高數(shù)據(jù)傳輸率來更快速地編寫汽車軟件程序，超越了CAN FD協(xié)議的5 Mbps最高數(shù)據(jù)傳輸率。

（3）小封裝尺寸減少板載空間

憑借集成式125 mA低壓差（LDO）線性穩(wěn)壓器，TCAN4550-Q1不僅可以為自己供電，還能為傳感器或其他組件供應70 mA的外部輸出。由于減少了對外部電源組件的需要，因此縮小了電源設計所占的空間。

（4）提高設計靈活性

設計師依托高度集成的TCAN4550-Q1可以簡化設計，包括集成式±58-VDC總線故障保護、看門狗計時器及故障切換模式。此外，TCAN4550-Q1還能夠交叉兼容經(jīng)典CAN協(xié)議。

TI為基礎技術注入新的生命力

如果你熟悉CAN或LIN收發(fā)器，就一定知道，這些收發(fā)器提供其相應技術的輸入和輸出。一旦它們收到數(shù)據(jù)包，這些收發(fā)器就會將數(shù)據(jù)傳送給微控制器或微處理器進行進一步的操作。反之，它們會從同一處理器接收信息，經(jīng)由相關總線進行出站通信。

盡管CAN和LIN收發(fā)器在本質上看是相當基礎的技術，但供應商在持續(xù)為其添加更多功能，在力求增加保護功能的同時，削減設計的復雜性、空間和成本。這些功能通常包括總線故障保護和靜電釋放保護，以及通過1.8 ~3.3V 或 1.8~5V輸入/輸出（也稱為VIO）與處理器往返數(shù)據(jù)的能力。

除了TCAN4550-Q1之外，TI還有很多其他產品，包括車規(guī)級的CAN收發(fā)器、車規(guī)級的LIN收發(fā)器（LIN是單線低速率接口）、3.3V工業(yè)級CAN收發(fā)器、5V CAN收發(fā)器（傳統(tǒng)汽車電瓶車12V，商用型汽車電瓶是24V，但有時會震蕩到50~60V，TI 5V CAN 收發(fā)器最高支持70V耐壓，可以支持商用車），以及隔離式CAN收發(fā)器（主要針對新能源汽車，其電軌既有400V，也有低壓軌12V、24V，它們之間需要進行隔離）。TI希望借助這些豐富的產品來助力產業(yè)的快速發(fā)展。