以往，在升級至或擴展CAN FD功能時，設計師不得不在其設計中整合多個分立的組件或徹底修改微控制器，不僅耗時，而且成本高昂。為此，TI公司推出了新款汽車系統基礎芯片（SBC）TCAN4550-Q1。它集成了使用靈活數據速率控制器局域網（CAN FD）的控制器和收發器，采用了幾乎所有微控制器的串行外圍接口（SPI）總線來部署CAN FD接口，或提高系統中CAN FD總線端口的數量，同時對硬件進行最少的改動。

有了這款芯片，設計師能夠保有汽車電子和照明、高級駕駛員輔助系統（ADAS）及汽車網關設計的基于微控制器的現有架構，簡化CAN FD的升級或擴展。來聽聽TI公司接口產品部門產品線經理Charles (Chuck) Sanna的詳細解讀吧！

什么是SBC？

系統基礎芯片（SBC）是純粹的集成電路，它將控制器局域網絡（CAN）或本地互聯網絡（LIN）收發器與內部/外部“功率器件”集成在一起。該功率器件可以是低壓差線性穩壓器（LDO）、DC/DC轉換器或兩者兼有。當設計師需要更多輸出功率，或者需要離散式解決方案的布局選項并且該方案需要收發器和離散式LDO或DC/DC轉換器時，SBC無疑是理想的選擇。

對市場來說，SBC并非新生事物，但是，近期在集成和性能方面的創新大大拓展了這些設備的使用。對汽車設計師而言，其高水平的集成和更高的可靠性可以使其實現質量更輕和成本更低的設計。從經典CAN向靈活數據速率CAN（CAN FD）的轉型，要求解決方案能夠彌補CAN FD控制器和處理器可用性之間的差距。

什么是CAN FD？

CAN FD通信協議是基于原始CAN總線標準（又稱為“經典CAN”）而設計的，有助于確保多種車載網絡數據傳輸率和吞吐量在繼續演進的同時，汽車微控制器和連接的系統能夠以各種速率高效通信。CAN FD協議支持高達5 Mbps的數據傳輸率和高達64字節的有效負荷，有效提升了設計師的能力，使其能夠在其下一代汽車應用中更快速地移動數據。

TCAN4550-Q1有哪些優勢？

（1）輕松升級和擴展CAN FD總線

如果微控制器的CAN FD端口數量有限，設計師可以使用這款芯片經由汽車系統中現有的SPI端口添加更多的CAN FD總線。通常來講，此類總線擴展需要重新設計系統，而使用TCAN4550-Q1則可以輕松便捷地實現CAN FD總線的升級和擴展。

（2）提高最大數據傳輸率

全新SBC支持汽車在組裝期間能夠基于8 Mbps最高數據傳輸率來更快速地編寫汽車軟件程序，超越了CAN FD協議的5 Mbps最高數據傳輸率。

（3）小封裝尺寸減少板載空間

憑借集成式125 mA低壓差（LDO）線性穩壓器，TCAN4550-Q1不僅可以為自己供電，還能為傳感器或其他組件供應70 mA的外部輸出。由于減少了對外部電源組件的需要，因此縮小了電源設計所占的空間。

（4）提高設計靈活性

設計師依托高度集成的TCAN4550-Q1可以簡化設計，包括集成式±58-VDC總線故障保護、看門狗計時器及故障切換模式。此外，TCAN4550-Q1還能夠交叉兼容經典CAN協議。

TI為基礎技術注入新的生命力

如果你熟悉CAN或LIN收發器，就一定知道，這些收發器提供其相應技術的輸入和輸出。一旦它們收到數據包，這些收發器就會將數據傳送給微控制器或微處理器進行進一步的操作。反之，它們會從同一處理器接收信息，經由相關總線進行出站通信。

盡管CAN和LIN收發器在本質上看是相當基礎的技術，但供應商在持續為其添加更多功能，在力求增加保護功能的同時，削減設計的復雜性、空間和成本。這些功能通常包括總線故障保護和靜電釋放保護，以及通過1.8 ~3.3V 或 1.8~5V輸入/輸出（也稱為VIO）與處理器往返數據的能力。

除了TCAN4550-Q1之外，TI還有很多其他產品，包括車規級的CAN收發器、車規級的LIN收發器（LIN是單線低速率接口）、3.3V工業級CAN收發器、5V CAN收發器（傳統汽車電瓶車12V，商用型汽車電瓶是24V，但有時會震蕩到50~60V，TI 5V CAN 收發器最高支持70V耐壓，可以支持商用車），以及隔離式CAN收發器（主要針對新能源汽車，其電軌既有400V，也有低壓軌12V、24V，它們之間需要進行隔離）。TI希望借助這些豐富的產品來助力產業的快速發展。