高安全可靠CAN FD芯片ASM1042的技術特性與應用前景

1.ASM1042簡介

ASM1042是國科安芯推出的一款高性能CAN FD（CAN with Flexible Data-Rate）收發(fā)器芯片，專為高可靠性場景設計。該芯片基于ISO 11898-2:2016和ISO 11898-5:2007物理層標準開發(fā)，支持最高5Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，適用于汽車、航天、軍工及工業(yè)控制等領域。
其核心特性包括：

高耐壓設計 ：總線保護電壓最高達±70V（H型號），共模輸入電壓范圍±30V，可承受嚴苛電氣環(huán)境。

車規(guī)級認證 ：通過AEC-Q100 Grade1認證（-40℃至125℃溫度范圍），滿足汽車電子功能安全需求。

抗輻照加固 ：單粒子翻轉(zhuǎn)（SEU）≥75 MeV·cm2/mg或失效率≤10??次/器件·天，單粒子閂鎖（SEL）閾值≥75 MeV·cm2/mg，符合企業(yè)宇航級標準。

斷電高阻態(tài) ：未供電時總線及邏輯引腳呈現(xiàn)高阻態(tài)，避免系統(tǒng)干擾。

國產(chǎn)化支持 ：企軍級（ASM1042M2S）型號提供國產(chǎn)化認證，企業(yè)宇航級（ASM1042S2S）型號適配航天領域需求。

2.高耐壓設計

在復雜電磁環(huán)境中，總線接口的耐壓能力直接影響系統(tǒng)可靠性。ASM1042通過多層保護機制實現(xiàn)高耐壓性能：

總線故障保護 ：支持±70V總線電壓保護，可有效抑制瞬態(tài)過壓或短路風險。

共模輸入范圍 ：收發(fā)器共模輸入電壓范圍達±30V，確保在共模噪聲干擾下穩(wěn)定通信。

ESD防護 ：總線引腳支持IEC 61000-4-2標準±15kV靜電放電保護，并通過HBM（±6000V）、CDM（±1500V）模型測試，顯著降低靜電損傷風險。
測試驗證 ：

圖1 FDCAN發(fā)送測試電路與時序圖

圖2 FDCAN接收測試電路與時序圖

圖1（FDCAN發(fā)送測試電路與時序圖）與圖2（FDCAN接收測試電路與時序圖）展示了芯片在高壓環(huán)境下的信號完整性，驗證了其抗干擾能力。

3.車規(guī)級認證與功能安全

ASM1042嚴格遵循汽車電子可靠性標準，為車載網(wǎng)絡提供安全保障：

AEC-Q100 Grade1認證 ：通過-40℃至125℃溫度范圍的耐久性測試，滿足汽車電子長壽命與高穩(wěn)定性要求。

功能安全支持 ：芯片內(nèi)置顯性超時（TXD DTO）、熱關斷（TSD）及欠壓保護（UVLO）功能，可防止因軟件故障或電源異常導致的網(wǎng)絡阻塞。確?？偩€及時恢復隱性狀態(tài)。

低功耗模式 ：待機模式下功耗僅0.5μA，支持遠程喚醒功能，符合車載系統(tǒng)節(jié)能需求。

4.斷電高阻設計

電源異常是工業(yè)與車載系統(tǒng)的常見故障之一。ASM1042通過斷電高阻設計提升系統(tǒng)魯棒性：

高阻態(tài)特性 ：未供電時，CANH、CANL及邏輯引腳自動進入高阻態(tài)，避免因斷電導致總線負載異常，從而保護其他節(jié)點正常工作。

無干擾上電/斷電 ：實測表明，芯片在電源切換過程中，RXD輸出無干擾跳變，確保系統(tǒng)平穩(wěn)過渡。

應用價值 ：該設計可顯著降低多節(jié)點系統(tǒng)中的“僵尸節(jié)點”風險，適用于冗余電源或熱插拔場景。

5.抗輻照加固設計

在航天與高輻射工業(yè)環(huán)境中，芯片需抵御單粒子效應引發(fā)的軟錯誤或永久損傷。ASM1042通過以下設計實現(xiàn)抗輻照能力：

抗SEU與SEL指標 ：單粒子翻轉(zhuǎn)（SEU）≥75 MeV·cm2/mg或失效率≤10??次/器件·天，單粒子閂鎖（SEL）閾值≥75 MeV·cm2/mg，達到企業(yè)宇航級標準。

加固工藝 ：采用特殊封裝與電路設計，降低輻射對內(nèi)部邏輯的影響。

試驗支持 ：芯片已通過地面模擬輻照試驗，相關報告可提供給客戶。

6.總結(jié)

ASM1042憑借高耐壓、車規(guī)級認證、斷電高阻及抗輻照加固等特性，成為高可靠性CAN FD網(wǎng)絡的理想選擇。其技術參數(shù)嚴格遵循國際標準，并通過第三方認證與實測驗證，適用于以下場景：

汽車電子 ：支持CAN FD高速通信，滿足功能安全與長壽命需求。

商業(yè)航天 ：抗輻照能力保障衛(wèi)星與航天器通信可靠性。

軍工與特種工業(yè) ：企軍級型號提供國產(chǎn)化認證，適配嚴苛環(huán)境。

未來，隨著智能駕駛與工業(yè)4.0的推進，ASM1042將為多領域提供底層硬件安全保障，助力高可靠通信系統(tǒng)建設。

審核編輯 黃宇