Texas Instruments TCAN1167-Q1汽車(chē)級(jí)CAN FD系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片 (SBC) 是一款高速控制器局域網(wǎng) (CAN) 系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片 (SBC)，符合ISO 11898-2:2016高速CAN規(guī)范的物理層要求。該收發(fā)器支持傳統(tǒng)CAN和CAN FD網(wǎng)絡(luò)，速度高達(dá)8Mb/s (Mbps)。

數(shù)據(jù)手冊(cè)；*附件：Texas Instruments TCAN1167-Q1汽車(chē)級(jí)CAN FD SBC數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

Texas Instruments TCAN1164-Q1支持寬輸入電源范圍，集成5 V LDO輸出。5V LDO輸出 ( VCCUT ) 在內(nèi)部提供CAN收發(fā)器電壓和外部額外電流。

TCAN1167-Q1可以通過(guò)INH輸出引腳選擇性地啟用系統(tǒng)上可能存在的各種電源，從而在整個(gè)系統(tǒng)級(jí)別減少電池電流消耗。這使得在超低電流睡眠模式中，功率傳送到除TCAN1167-Q1以外的所有系統(tǒng)元件，同時(shí)對(duì)CAN總線(xiàn)進(jìn)行監(jiān)控。檢測(cè)到喚醒事件時(shí)，TCAN1167-Q1通過(guò)將INH驅(qū)動(dòng)至高電平來(lái)啟動(dòng)系統(tǒng)。

特性

• 符合汽車(chē)應(yīng)用類(lèi)AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)（一級(jí)）
• 滿(mǎn)足ISO 11898-2:2016的要求
• 功能安全質(zhì)量管理
  • 可提供協(xié)助功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)的文檔
• 寬輸入工作電壓范圍
• 集成LDO，用于CAN收發(fā)器電源
  • 5V LDO，具有100mA輸出電流能力
• 傳統(tǒng)CAN和CAN FD，高達(dá)8Mbps
  • 看門(mén)狗定時(shí)器，支持多種模式
    • 超時(shí)
    • 車(chē)窗
    • 問(wèn)答看門(mén)狗 (Q&A)
• 工作模式可通過(guò)SPI編程設(shè)定
  • 正常模式
  • 靜音模式
  • 待機(jī)模式
  • 低功率睡眠模式
• 高壓INH輸出，用于系統(tǒng)電源控制
• 通過(guò)WAKE引腳支持本地喚醒
• 高級(jí)CAN總線(xiàn)故障檢測(cè)支持
• 未通電時(shí)定義行為
  • 總線(xiàn)和IO端子為高阻抗（運(yùn)行總線(xiàn)或應(yīng)用上無(wú)負(fù)載）
• 保護(hù)特性
  • ±58V CAN總線(xiàn)故障容限
  • VSUP負(fù)載突降支持
  • IEC ESD保護(hù)
  • 欠壓和過(guò)壓保護(hù)
  • 熱關(guān)斷保護(hù)
  • TXD顯性狀態(tài)超時(shí) (TXD DTO)
• 支持超寬結(jié)溫
• 采用具有可濕性側(cè)翼的無(wú)引線(xiàn)VSON (14) 封裝，具有改進(jìn)的自動(dòng)光學(xué)檢查 (AOI) 功能

功能框圖

汽車(chē)級(jí)CAN FD系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片TCAN1167-Q1技術(shù)解析

一、產(chǎn)品概述

TCAN1167-Q1是德州儀器(TI)推出的一款符合ISO 11898-2:2016標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)級(jí)CAN FD(控制器局域網(wǎng)靈活數(shù)據(jù)速率)系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片(SBC)。該器件集成了高速CAN FD收發(fā)器(支持最高8Mbps)和5V LDO穩(wěn)壓器，專(zhuān)為汽車(chē)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足AEC-Q100 Grade 1認(rèn)證要求。

?關(guān)鍵特性?：

• 寬輸入電壓范圍：4.2V至80V
• 集成5V/100mA LDO輸出
• 支持經(jīng)典CAN和CAN FD協(xié)議(最高8Mbps)
• 多種工作模式：正常模式、靜默模式、待機(jī)模式和低功耗睡眠模式
• 高級(jí)總線(xiàn)故障檢測(cè)功能
• 內(nèi)置看門(mén)狗定時(shí)器(支持超時(shí)、窗口和問(wèn)答模式)

二、核心功能解析

1. 電源管理

TCAN1167-Q1集成了一個(gè)5V LDO穩(wěn)壓器(VCCOUT)，可提供100mA輸出電流。該LDO不僅為內(nèi)部CAN收發(fā)器供電，還能為外部電路提供電源。關(guān)鍵參數(shù)包括：

• 輸出電壓：4.9V至5.1V
• 線(xiàn)性調(diào)整率：50mV
• 負(fù)載調(diào)整率：50mV
• 短路電流限制：175-275mA

2. CAN FD通信性能

該器件完全符合ISO 11898-2:2016標(biāo)準(zhǔn)，支持：

• 經(jīng)典CAN通信
• CAN FD靈活數(shù)據(jù)速率(最高8Mbps)
• 總線(xiàn)故障容忍能力：±58V
• 差分輸出電壓：1.5-3V(主導(dǎo)狀態(tài))
• 傳播延遲：100-160ns(隱性到主導(dǎo))

3. 工作模式

TCAN1167-Q1提供多種工作模式以適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景：

?正常模式?：

• 收發(fā)器完全啟用
• 支持雙向CAN通信
• 典型供電電流：60mA

?靜默模式?：

• 僅接收功能啟用
• 發(fā)送器禁用
• 適用于監(jiān)控總線(xiàn)而不干擾通信

?待機(jī)模式?：

• 低功耗狀態(tài)(典型230μA)
• 保持喚醒功能
• 快速切換到正常模式

?睡眠模式?：

• 最低功耗狀態(tài)(典型50μA)
• 僅低功耗喚醒接收器工作
• 可通過(guò)總線(xiàn)活動(dòng)或WAKE引腳喚醒

三、高級(jí)功能特點(diǎn)

1. 喚醒機(jī)制

TCAN1167-Q1提供靈活的喚醒方式：

• ?總線(xiàn)喚醒?：檢測(cè)ISO 11898-2:2016定義的喚醒模式(WUP)
• ?本地喚醒?：通過(guò)WAKE引腳(支持高低電平觸發(fā))
• 喚醒濾波器時(shí)間：0.5-1.8μs
• 喚醒超時(shí)：0.8-2ms

2. 看門(mén)狗定時(shí)器

器件內(nèi)置可配置看門(mén)狗，支持多種模式：

• ?自主模式?：基于內(nèi)部定時(shí)器
• ?超時(shí)模式?：簡(jiǎn)單時(shí)間窗口
• ?窗口模式?：精確的時(shí)間窗口檢測(cè)
• ?問(wèn)答模式?：需要MCU回答復(fù)雜問(wèn)題

看門(mén)狗時(shí)間可配置范圍從4ms到20.24s，提供多級(jí)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)閾值(1/5/9/15次錯(cuò)誤觸發(fā))。

3. 總線(xiàn)故障診斷

TCAN1167-Q1具有先進(jìn)的總線(xiàn)故障檢測(cè)能力，可識(shí)別：

• CANH/CANL短路
• 總線(xiàn)對(duì)電源/地短路
• 終端電阻開(kāi)路
• 總線(xiàn)開(kāi)路故障

這些故障狀態(tài)會(huì)記錄在專(zhuān)用寄存器中，并通過(guò)中斷通知MCU。

四、應(yīng)用設(shè)計(jì)指南

1. 典型應(yīng)用電路

基本應(yīng)用電路包括：

• VSUP引腳：連接電池電源，建議加4.7μF陶瓷電容
• VCCOUT引腳：需接10μF去耦電容
• CAN總線(xiàn)：建議60Ω終端電阻
• WAKE引腳：需串聯(lián)限流電阻(典型10kΩ)

2. PCB布局建議

• 將去耦電容盡量靠近器件引腳
• 使用單獨(dú)的接地層
• CAN總線(xiàn)走線(xiàn)保持差分對(duì)稱(chēng)
• 避免高速信號(hào)線(xiàn)靠近CAN走線(xiàn)

3. 熱管理

器件采用VSON-14封裝，具有裸露焊盤(pán)：

• 結(jié)到環(huán)境熱阻：37.7°C/W
• 結(jié)到板熱阻：14.2°C/W
• 建議使用多個(gè)散熱過(guò)孔連接焊盤(pán)至接地層

五、應(yīng)用領(lǐng)域

TCAN1167-Q1非常適合以下汽車(chē)電子系統(tǒng)：

1. ? 高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS) ?：用于雷達(dá)、攝像頭等傳感器網(wǎng)絡(luò)
2. ?車(chē)身電子?：車(chē)門(mén)模塊、座椅控制等
3. ?信息娛樂(lè)系統(tǒng)?：主機(jī)與顯示單元通信
4. ?動(dòng)力總成系統(tǒng)?：發(fā)動(dòng)機(jī)控制、變速箱控制等