1 引言

隨著車輛電氣化的迅速推進，整個車輛上會部署多個 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 CAN 網(wǎng)絡(luò)。

每個 CAN 節(jié)點至少包含三個元件：一個 CAN 收發(fā)器、一個帶有嵌入式 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 總線信號由顯性階段和隱性階段組成。CAN 驅(qū)動器在顯性階段會在 60Ω 負載上產(chǎn)生至少 1.5V 的差分信號，而該驅(qū)動器在隱性階段會將總線弱偏置到共模 2.5V 電平。該信號機制專為按位仲裁而設(shè)計，并且具有最高優(yōu)先級 ID（具有最多顯性位的 CAN 幀標識字段）的器件可以控制總線，因為顯性（強）驅(qū)動能夠克服隱性（弱）偏置。接收節(jié)點會監(jiān)測 CAN 高側(cè)和 CAN 低側(cè)差分信號，只要信號高于 900mV（顯性閾值）或低于 500mV（隱性閾值），就能夠?qū)?CAN 消息進行解碼。

V_D = V_CANH – V_CANL

對于驅(qū)動器：V_OD(DOM) ≥ 1.5V @ 60Ω 負載

對于接收器：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，互操作性是另一項要滿足的要求。