1 引言

隨著車輛電氣化的迅速推進(jìn)，整個(gè)車輛上會(huì)部署多個(gè) ECU。這些子系統(tǒng)通過 CAN 網(wǎng)絡(luò)相互通信。

圖 1-1 展示了一個(gè) CAN 網(wǎng)絡(luò)。

每個(gè) CAN 節(jié)點(diǎn)至少包含三個(gè)元件：一個(gè) CAN 收發(fā)器、一個(gè)帶有嵌入式 CAN 協(xié)議控制器的微控制器 (MCU) 或微處理器 (MPU)，以及一個(gè)可將汽車電池電壓轉(zhuǎn)換為 5V 電壓的功率器件（直流/直流轉(zhuǎn)換器或線性穩(wěn)壓器）。此外，如果 MCU 或 MPU 的輸入/輸出 (I/O) 電壓為 3.3V，則在 ECU 的印刷電路板 (PCB) 上使用單獨(dú)的 3.3V 功率器件。圖 1-2 展示了簡化原理圖。

典型的 CAN 總線信號(hào)由顯性階段和隱性階段組成。CAN 驅(qū)動(dòng)器在顯性階段會(huì)在 60Ω 負(fù)載上產(chǎn)生至少 1.5V 的差分信號(hào)，而該驅(qū)動(dòng)器在隱性階段會(huì)將總線弱偏置到共模 2.5V 電平。該信號(hào)機(jī)制專為按位仲裁而設(shè)計(jì)，并且具有最高優(yōu)先級(jí) ID（具有最多顯性位的 CAN 幀標(biāo)識(shí)字段）的器件可以控制總線，因?yàn)轱@性（強(qiáng)）驅(qū)動(dòng)能夠克服隱性（弱）偏置。接收節(jié)點(diǎn)會(huì)監(jiān)測(cè) CAN 高側(cè)和 CAN 低側(cè)差分信號(hào)，只要信號(hào)高于 900mV（顯性閾值）或低于 500mV（隱性閾值），就能夠?qū)?CAN 消息進(jìn)行解碼。

V_D = V_CANH – V_CANL

對(duì)于驅(qū)動(dòng)器：V_OD(DOM) ≥ 1.5V @ 60Ω 負(fù)載

對(duì)于接收器：V_ID(DOM) ≥ 900mV，V_ID(rec) ≤ 500mV

CAN 線束分布在整輛車上。CAN 收發(fā)器產(chǎn)生的任何共模干擾都可能導(dǎo)致輻射，從而影響汽車其他子系統(tǒng)的功能。同樣，線束也容易受到其他模塊的電磁干擾。因此，電磁兼容性是任何汽車 CAN 收發(fā)器的關(guān)鍵要求。不同子系統(tǒng)的 CAN 收發(fā)器可能來自不同的半導(dǎo)體供應(yīng)商，因此，要在主流汽車網(wǎng)絡(luò)中使用任何 CAN 收發(fā)器，互操作性是另一項(xiàng)要滿足的要求。