CA-IF1051 CAN-FD收發(fā)器設(shè)計方案

01產(chǎn)品概述

這款CAN收發(fā)器專為高速CAN應(yīng)用而設(shè)計，所有器件均支持經(jīng)典 CAN 和 5Mbps CAN FD，在有負(fù)載 CAN 網(wǎng)絡(luò)中能夠?qū)崿F(xiàn)更快的數(shù)據(jù)速率。該器件具有靜音模式，共模輸入電壓可達(dá)±30 V，其中“H”后綴型號總線故障保護(hù)達(dá)±70V，非“H”后綴型號總線故障保護(hù)為±58V。該器件包含許多保護(hù)功能，以提高器件和 CAN 的穩(wěn)定性。目前提供SOIC8的封裝尺寸。

01CA-IF1051 CAN收發(fā)器選型表

料號是否具有電平轉(zhuǎn)換功能通訊模式速率(Mbps)共模輸入電壓(V)總線故障保護(hù)(V )HBM ESD其他引腳(±KV)HBM ESD總線引腳(±KV)工作電壓范圍(V)溫度范圍(℃)封裝形式CA-IF1051HS否半雙工5 -30~30 -70~70464.5~5.5 -55~125SOIC8CA-IF1051S否半雙工5 -30~30 -58~58484.5~5.5 -55~125SOIC8所有數(shù)據(jù)僅供初步選型時參考，正式選型請以產(chǎn)品手冊為準(zhǔn)。

02邏輯側(cè)應(yīng)用特性

CA-IF1051的TXD管腳在接收CAN控制器的TTL電平時，大于2V的電平會識別為高電平，小于0.8V的電平會識別為低電平;RXD管腳的輸出高電平為大于4V，低電平為小于0.4V，符合CAN控制器電平標(biāo)準(zhǔn)。

03總線側(cè)差分輸出電壓

由于總線上電流與電阻的存在，長線傳輸后的差分電平會衰減，差分輸出電平肯定越大越好，壓差越大對接收端來說就越容易識別;但是差分電平過大的話，會造成流過匹配電阻的電流過大，造成不必要的功耗消耗，單個設(shè)備的電磁干擾也會加強(qiáng)。

所以綜合來講，合適的總線差分輸出電壓可以兼容功耗與傳輸距離,輸出電壓過大，會導(dǎo)致功耗上升，但是傳輸距離可以更遠(yuǎn)，輸出電壓小，功耗減小，單個設(shè)備電磁干擾也減弱，但是會導(dǎo)致傳輸距離也變短。CA-IF1051S差分輸出電壓滿足ISO11898-2標(biāo)準(zhǔn)。

04顯性超時保護(hù)

顯性超時保護(hù)功能主要是為了防止CAN總線網(wǎng)絡(luò)由于硬件或軟件故障使得TXD長期處于“0”電平狀態(tài)。TXD保持“0”電平意味著CAN網(wǎng)絡(luò)為顯性電平，整個網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點都不能收發(fā)數(shù)據(jù)，CA-IF1051S通過收發(fā)器的硬件計時避免總線出現(xiàn)這種情況。

05高共模電壓輸入范圍

眾所周知，如果CAN收發(fā)器芯片的總線輸入電壓共模范圍不夠，就會對通信產(chǎn)生影響，川土微電子CA-IF1051S把共模電壓輸入范圍做到了±30V，讓它能夠適用于更加惡劣的工業(yè)環(huán)境。

06時序特性

在實際CAN通訊中，會出現(xiàn)連續(xù)5bit時鐘未同步，累積的誤差達(dá)到最大，針對這種情況，整個系統(tǒng)就期待CAN收發(fā)器能夠?qū)⒄`差控制到足夠小，以保證傳輸信號的完整性。模擬這個條件的測試波形如下圖所示，川土微電子CA-IF1051S的測試數(shù)據(jù)是符合規(guī)格的，保證在這種情況下，接收端的信號波形不會因較大形變造成采樣出現(xiàn)錯誤。

07典型應(yīng)用

下圖是步進(jìn)電機(jī)控制器應(yīng)用框圖，利用STM32單片機(jī)的CAN控制器進(jìn)行CAN總線通信。

單片機(jī)STM32F103C8T6自帶USB接口可以和上位機(jī)進(jìn)行通信，帶有兩個SPI接口，其中一個SPI接口用于讀取傳感器的數(shù)據(jù)，另一個SPI接口選接OLED; 單片機(jī)通過IO口去控制電機(jī)驅(qū)動芯片;然后再通過SPI接口，讀回傳感器的數(shù)據(jù);單片機(jī)還自帶一個CAN協(xié)議接口，此接口可以輸出TTL電平，通過CA-IF1051S收發(fā)器芯片，連接到CAN總線上面，與其他CAN節(jié)點進(jìn)行通信;如果是比較惡劣的工業(yè)環(huán)境可以選用隔離器對信號進(jìn)行隔離，可考慮川土微電子CA-IS36XX帶隔離電源的數(shù)字隔離器系列。

審核編輯：湯梓紅