CAN收發(fā)器—TJA1040與TJA1050區(qū)別

1、CAN 收發(fā)器 TJA1040與TJA1050對(duì)比報(bào)告1. 簡(jiǎn)介CAN總線(xiàn)，它是一種多主方式的串行通訊總線(xiàn)，基本設(shè)計(jì)規(guī)范要求有較高的位速率，高抗干擾性，而且能夠檢測(cè)出產(chǎn)生的任何錯(cuò)誤。信號(hào)傳輸距離達(dá)到10Km時(shí)，仍然可提供高達(dá)5Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。由于CAN串行通訊總線(xiàn)具有這些特性，它很自然的在汽車(chē)、制造業(yè)以及航空工業(yè)中受到廣泛應(yīng)用。與CAN協(xié)議相關(guān)的芯片主要有兩類(lèi)，一類(lèi)是：CAN控制器芯片，一類(lèi)是：CAN收發(fā)器芯片，如TJA1040,TJA1050。CAN控制器用于實(shí)現(xiàn)CAN總線(xiàn)的協(xié)議底層以及數(shù)據(jù)鏈路層，用于生成CAN幀并以二進(jìn)制碼流的方式發(fā)送，在此過(guò)程中進(jìn)行位填充、添加CRC校驗(yàn)、應(yīng)答檢

2、測(cè)等操作；將接收到的二進(jìn)制碼流進(jìn)行解析并接收，在此過(guò)程中進(jìn)行收發(fā)比對(duì)、去位填充、執(zhí)行CRC校驗(yàn)等操作。此外還需要進(jìn)行沖突判斷、錯(cuò)誤處理等諸多任務(wù)。圖1 CAN收發(fā)器在CAN總線(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)中的位置CAN收發(fā)器是CAN協(xié)議控制器和物理總線(xiàn)（雙絞線(xiàn)）之間的接口，用于將二進(jìn)制碼流轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)發(fā)送，將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼流接收，主要實(shí)現(xiàn)邏輯電平與“顯性”，“隱性”的轉(zhuǎn)換。它可以為總線(xiàn)提供差動(dòng)的發(fā)送功能，為控制器提供差動(dòng)的接收功能，是CAN-Bus網(wǎng)絡(luò)中的必須設(shè)備。常見(jiàn)的CAN控制器芯片與CAN收發(fā)器芯片型號(hào)參見(jiàn)第5部分。目前還沒(méi)有看到把CAN控制器和CAN收發(fā)器集成在一起的CAN協(xié)議芯片，目前主要是獨(dú)

3、立的CAN控制器，獨(dú)立的CAN接收器，集成CAN控制器的微處理器三類(lèi)。因?yàn)镃AN收發(fā)器和CAN控制器之間有時(shí)需要添加隔離單元?？偨Y(jié)：CAN通信協(xié)議主要有CAN控制器完成，CAN控制器主要有實(shí)現(xiàn)CAN協(xié)議的電路和實(shí)現(xiàn)與微處理器接口的電路組成。CAN收發(fā)器在CAN總線(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)中的位置如下圖所示。圖2 CAN收發(fā)器的典型應(yīng)用電路TJA1050 的設(shè)計(jì)采用了先進(jìn)的絕緣硅SOI技術(shù)進(jìn)行處理，以及最新的EMC技術(shù)，所以TJA1050具有優(yōu)良的EMC性能。TJA1050不提供待機(jī)模式。特別要注意的是器件在不上電環(huán)境下的無(wú)源特性。TJA1040 是以TJA1050的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，由于使用了相同的SOI技術(shù)，TJ

4、A1040具有和 TJA1050 一樣出色的EMC特性。和TJA1050不同的是TJA1040有待機(jī)模式，可以通過(guò)總線(xiàn)遠(yuǎn)程喚醒，TJA1040也提供在不上電環(huán)境下理想的無(wú)源特性。2.主要特征對(duì)比特征TJA1040TJA1050電源電壓范圍4.75-5.25V4.75-5.25V總線(xiàn)引腳（6、7）的最大DC電壓-27V +40V-27V +40V循環(huán)延遲（TXDRXD）(dom.rec.)250ns250ns遠(yuǎn)程喚醒功能的待機(jī)模式支持不支持斜率控制優(yōu)化的EMC優(yōu)化的EMC沒(méi)上電的無(wú)源特性（Vcc=0V時(shí)的總線(xiàn)引腳漏電流）<250uA0uA工模電壓的DC穩(wěn)壓有無(wú)與“ISO 11898”標(biāo)準(zhǔn)完

5、全兼容是是速度可達(dá)1Mbps是是極低的電磁輻射(EME)是是至少可以連接110個(gè)節(jié)點(diǎn)是是熱保護(hù)是是輸入電平兼容3.3V設(shè)備是是輸入電平兼容5V設(shè)備是否發(fā)送數(shù)據(jù)（TXD）顯性超時(shí)是是在汽車(chē)的瞬態(tài)環(huán)境下對(duì)總線(xiàn)引腳進(jìn)行保護(hù)是是防止總線(xiàn)引腳和引腳SPLIT對(duì)電池的對(duì)地短路是是2.1 TJA1050與TJA1040的模塊圖對(duì)比TJA1050模塊圖 TJA1040的模塊圖3.引腳TJA1050和TJA1040的引腳圖，除了兩個(gè)重新命名的引腳外，這兩個(gè)收發(fā)器相同。TJA1050 和 TJA1040 的引腳圖3.1模式控制引腳（引腳8）收發(fā)器的引腳8是用于控制收發(fā)器的工作模式。這個(gè)引腳在 TJA1040 上的

6、助記符是 STB是指待機(jī)模式。在TJA1050上的助記符是S，是指靜音模式。雖然它們有不同的助記符，但模式控制是相同的，也就是說(shuō)，普通模式或高速模式是通過(guò)在引腳8置低電平進(jìn)入。如果將這個(gè)引腳置高電平，收發(fā)器會(huì)進(jìn)入待機(jī)（TJA1040）或靜音模式（TJA1050）。3.2 參考電壓引腳（引腳5）收發(fā)器的引腳5提供了一個(gè)Vcc/2的輸出電壓。TJA1050 的Vref 是為了給前面 CAN 控制器的模擬比較器提供一個(gè)參考電壓 使比較器能夠準(zhǔn)確地讀出總線(xiàn)上的位值TJA1040引腳5的助記符是SPLIT。這個(gè)引腳提供了VCC/2的電壓，這個(gè)電源相關(guān)的低阻抗（典型值 60歐姆）可以將共模電壓穩(wěn)定到額定的

7、 VCC/2。所以引腳 SPLIT 要被連接到分離終端的中間分接頭，這樣即使由于未上電節(jié)點(diǎn)造成從總線(xiàn)到GND 有很大的漏電流共模電壓仍能夠維持在接近額定值的 VCC/2.3.3 CANL引腳（引腳6）與CANH（引腳7）為了提供數(shù)據(jù)的可靠性，CAN數(shù)據(jù)總線(xiàn)系統(tǒng)的兩條導(dǎo)線(xiàn)（雙絞線(xiàn)）分別用于不同的數(shù)據(jù)傳送，這兩條線(xiàn)分別稱(chēng)為CAN-High線(xiàn)(CANH 引腳)和CAN-low線(xiàn)(CANL 引腳)。4.工作模式工作模式工作模式特征引腳8的電平TJA1040TJA1050正常（高速）發(fā)送功能接收功能低低或不連接待機(jī)減少電流遠(yuǎn)程喚醒Babbling idiot 保護(hù)高或不連接靜音只接收Babbling i

8、diot 保護(hù)-高4.1 高速/正常模式對(duì)于CAN收發(fā)器而言，正常（高速）模式是用于正常的CAN通訊。從TXD輸入的數(shù)字位流，被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬總線(xiàn)信號(hào)。同時(shí)，收發(fā)器監(jiān)控總線(xiàn)，將模擬的總線(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字位流，在RXD引腳輸出。4.2 待機(jī)模式TJA1040 提供了一個(gè)專(zhuān)用的待機(jī)模式，在這種模式中，電流消耗減到最低（電流TJA1040最大 < 15uA）。專(zhuān)用的低功耗接收器確保了通過(guò)總線(xiàn)進(jìn)行遠(yuǎn)程喚醒的功能。在待機(jī)模式中TJA1040發(fā)送器不管TXD引腳上的信號(hào)，完全禁能。這樣TJA1040提供了靜音功能來(lái)對(duì)付 Babbling Idiot節(jié)點(diǎn)。TJA1040 將總線(xiàn)拉到GND，那么T

9、JA1040在低功耗工作環(huán)境下的電流消耗會(huì)非常低。4.3 靜音模式TJA1050 提供一個(gè)專(zhuān)用的靜音模式，這個(gè)模式中發(fā)送器完全禁能。這樣就保證了沒(méi)有信號(hào)能夠從TXD引腳發(fā)送到CAN總線(xiàn)上，像TJA1040在待機(jī)模式一樣，這個(gè)靜音模式可以建立一個(gè)Babbling Idiot 保護(hù)。靜音模式中接收器保持激活的狀態(tài) 因此可以執(zhí)行只接收功能。5.常見(jiàn)的CAN總線(xiàn)協(xié)議芯片5.1 常見(jiàn)的CAN相關(guān)芯片主要分為兩大類(lèi)：CAN控制器和CAN收發(fā)器類(lèi)別產(chǎn)品分類(lèi)描述CAN控制器獨(dú)立CAN控制器SJA1000 是一款獨(dú)立的CAN控制器，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)和一般工業(yè)環(huán)境中的控制器局域網(wǎng)絡(luò)集成CAN控制器的單片機(jī)P87C5

10、91 是一個(gè)單片8 位高性能微控制器，具有片內(nèi)CAN 控制器。它采用了強(qiáng)大的80C51 指令集并成功地包含了SJA1000 CAN 控制器強(qiáng)大的PeliCAN 功能NXP集成CAN控制器的ARM芯片隨著CAN-bus的廣泛應(yīng)用，NXP推出的很多32位的ARM7芯片都集成有CAN控制器，方便開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)，而且節(jié)約了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成本TI集成CAN控制器的ARM芯片TI S2000系列和S8000系列ARM芯片都集成了CAN的控制器。廣泛應(yīng)用于汽車(chē)電子，運(yùn)動(dòng)控制，過(guò)程控制，以及醫(yī)療設(shè)備等要求低成本的嵌入式微控制器領(lǐng)域CAN收發(fā)器CAN收發(fā)器CAN收發(fā)器是CAN協(xié)議控制器和物理總線(xiàn)之間的接口。它可以為總線(xiàn)

11、提供差動(dòng)的發(fā)送功能，為控制器提供差動(dòng)的接收功能，是CAN-Bus網(wǎng)絡(luò)中的必須設(shè)備隔離CAN收發(fā)器隔離CAN收發(fā)器是集成高速電氣隔離、電源隔離、CAN收發(fā)器、總線(xiàn)保護(hù)器件于一身的收發(fā)器模塊。是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、可靠CAN-bus節(jié)點(diǎn)的理想選擇5.2 常用的CAN總線(xiàn)相關(guān)芯片型號(hào)如下表：類(lèi)別型號(hào)描述高集成度的系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片（SBC）UJA1075TW1路高速CAN收發(fā)器,兼容ISO 11898-2 和 ISO 11898-5標(biāo)準(zhǔn)；1路LIN收發(fā)器：支持LIN 2.1, LIN2.0，SAE J2602, 并兼容LIN1.3； 2 路LDO：可供CAN收發(fā)器或輸出給外部MCU及其他電路；UJA1075/

12、xx/WD系列內(nèi)置增強(qiáng)型獨(dú)立的看門(mén)狗UJA1076TW1路高速CAN收發(fā)器,兼容ISO 11898-2 和 ISO 11898-5標(biāo)準(zhǔn)；2路LDO：可供CAN收發(fā)器或輸出給外部MCU及其他電路；UJA1076/xx/WD系列內(nèi)置增強(qiáng)型獨(dú)立的看門(mén)狗UJA1078TW1路高速CAN收發(fā)器,兼容ISO 11898-2 和 ISO 11898-5標(biāo)準(zhǔn)；2路LIN收發(fā)器：支持LIN 2.1, LIN 2.0 , SAE J2602, 并兼容 LIN 1.3； 2 路LDO：可供CAN收發(fā)器或輸出給外部MCU及其他電路；UJA1078/xx/WD系列內(nèi)置增強(qiáng)型獨(dú)立的看門(mén)狗UJA1079TW1路LIN收發(fā)器

13、：支持LIN 2.1, LIN 2.0 , SAE J2602, 并兼容 LIN 1.3；1路LDO：可輸出給外部MCU及其他電路；UJA1079/xx/WD系列內(nèi)置增強(qiáng)型獨(dú)立的看門(mén)狗獨(dú)立CAN控制器SJA1000SJA1000 是一款獨(dú)立的CAN控制器，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)和一般工業(yè)環(huán)境中的控制器局域網(wǎng)絡(luò)新型CAN收發(fā)器TJA1051兼容TJA1050，具有更低的EME和更高的EMI保護(hù)TJA1051T/3允許直接和3 V 5V的微控制器聯(lián)接TJA1042兼容TJA1040，PCA82C250 和PCA82C251待機(jī)模式功耗極低，可通過(guò)總線(xiàn)喚醒；改良的EMC和ESD保護(hù)TJA1042T/3允許直

14、接和3 V 5V的微控制器聯(lián)接通用CAN收發(fā)器PCA82C250使用最廣泛的CAN收發(fā)器PCA82C251專(zhuān)為24V供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的CAN收發(fā)器高速CAN收發(fā)器TJA1050反向電流極低，無(wú)待機(jī)模式。可以為低檔產(chǎn)品提供卓越功能TJA1040反向電流為零，待機(jī)模式功耗極低，可通過(guò)總線(xiàn)喚醒。適用于局部網(wǎng)絡(luò)中的供電與點(diǎn)火開(kāi)關(guān)相連的節(jié)點(diǎn)TJA1041/1041A最先進(jìn)的高速CAN收發(fā)器，提供待機(jī)和睡眠模式。具有失效保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)診斷、本地/遠(yuǎn)程喚醒源識(shí)別、2.85V微控制器的邏輯電平轉(zhuǎn)換。適用于持續(xù)供電節(jié)點(diǎn)和局部網(wǎng)絡(luò)TJA1043TJA1041的升級(jí)版本，兼容TJA1041，改進(jìn)了EMC與ESD特性雙路CA

15、N收發(fā)器TJA1048集成兩個(gè)TJA1042，是在要求多于一路高速CAN網(wǎng)絡(luò)的最佳選擇容錯(cuò)CAN收發(fā)器TJA1054A憑借其使用中表現(xiàn)出的卓越性能，被視為業(yè)界公認(rèn)的容錯(cuò)CAN收發(fā)器“最佳芯片”TJA1055替代TJA1054（A）的超小型升級(jí)版本，提升射頻干擾效能和內(nèi)置斜率控制特性TJA1055/3針對(duì)低壓微控制器的接口專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的3V版本LIN收發(fā)器TJA1020LIN1.3標(biāo)準(zhǔn)。能夠直接控制穩(wěn)壓器，內(nèi)置從節(jié)點(diǎn)終端電阻，可在普通斜率模式以及低斜率模式間進(jìn)行切換TJA1021LIN2.0標(biāo)準(zhǔn)。失效保護(hù)特性易于設(shè)計(jì)，靜態(tài)電流低，零反向電流TJA1028集成穩(wěn)壓器的LIN收發(fā)器，該穩(wěn)壓器可為車(chē)載電子控制裝置供電，使得在LIN總線(xiàn)系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)體積小巧但功能強(qiáng)大的從節(jié)點(diǎn)成為可能，在LIN總線(xiàn)與穩(wěn)壓器關(guān)閉時(shí)，可總線(xiàn)喚醒，ESD與EMC性能優(yōu)越LIN IO從節(jié)點(diǎn)UJA1023完全整合的LIN IO從節(jié)點(diǎn)芯片，自適應(yīng)波特率范圍1Kbps20Kbps。LIN2.0收發(fā)器可以自動(dòng)處理LIN數(shù)據(jù)，從機(jī)地址可編程失效保護(hù)系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片(SBC)UJA1061將容錯(cuò)CAN、LIN收發(fā)器、LDO穩(wěn)壓器、SPI接口、看門(mén)狗和諸多診斷特性整合在一起?？梢灾苯咏o各種微控制器（3.0、3.3與5V）供電UJA1065將高