1、CAN 收發器 TJA1040與TJA1050對比報告1. 簡介CAN總線，它是一種多主方式的串行通訊總線，基本設計規范要求有較高的位速率，高抗干擾性，而且能夠檢測出產生的任何錯誤。信號傳輸距離達到10Km時，仍然可提供高達5Kbps的數據傳輸速率。由于CAN串行通訊總線具有這些特性，它很自然的在汽車、制造業以及航空工業中受到廣泛應用。與CAN協議相關的芯片主要有兩類，一類是：CAN控制器芯片，一類是：CAN收發器芯片，如TJA1040,TJA1050。CAN控制器用于實現CAN總線的協議底層以及數據鏈路層，用于生成CAN幀并以二進制碼流的方式發送，在此過程中進行位填充、添加CRC校驗、應答檢

2、測等操作；將接收到的二進制碼流進行解析并接收，在此過程中進行收發比對、去位填充、執行CRC校驗等操作。此外還需要進行沖突判斷、錯誤處理等諸多任務。圖1 CAN收發器在CAN總線應用系統中的位置CAN收發器是CAN協議控制器和物理總線（雙絞線）之間的接口，用于將二進制碼流轉換為差分信號發送，將差分信號轉換為二進制碼流接收，主要實現邏輯電平與“顯性”，“隱性”的轉換。它可以為總線提供差動的發送功能，為控制器提供差動的接收功能，是CAN-Bus網絡中的必須設備。常見的CAN控制器芯片與CAN收發器芯片型號參見第5部分。目前還沒有看到把CAN控制器和CAN收發器集成在一起的CAN協議芯片，目前主要是獨

3、立的CAN控制器，獨立的CAN接收器，集成CAN控制器的微處理器三類。因為CAN收發器和CAN控制器之間有時需要添加隔離單元。總結：CAN通信協議主要有CAN控制器完成，CAN控制器主要有實現CAN協議的電路和實現與微處理器接口的電路組成。CAN收發器在CAN總線應用系統中的位置如下圖所示。圖2 CAN收發器的典型應用電路TJA1050 的設計采用了先進的絕緣硅SOI技術進行處理，以及最新的EMC技術，所以TJA1050具有優良的EMC性能。TJA1050不提供待機模式。特別要注意的是器件在不上電環境下的無源特性。TJA1040 是以TJA1050的設計為基礎，由于使用了相同的SOI技術，TJ

4、A1040具有和 TJA1050 一樣出色的EMC特性。和TJA1050不同的是TJA1040有待機模式，可以通過總線遠程喚醒，TJA1040也提供在不上電環境下理想的無源特性。2.主要特征對比特征TJA1040TJA1050電源電壓范圍4.75-5.25V4.75-5.25V總線引腳（6、7）的最大DC電壓-27V +40V-27V +40V循環延遲（TXDRXD）(dom.rec.)250ns250ns遠程喚醒功能的待機模式支持不支持斜率控制優化的EMC優化的EMC沒上電的無源特性（Vcc=0V時的總線引腳漏電流）<250uA0uA工模電壓的DC穩壓有無與“ISO 11898”標準完

5、全兼容是是速度可達1Mbps是是極低的電磁輻射(EME)是是至少可以連接110個節點是是熱保護是是輸入電平兼容3.3V設備是是輸入電平兼容5V設備是否發送數據（TXD）顯性超時是是在汽車的瞬態環境下對總線引腳進行保護是是防止總線引腳和引腳SPLIT對電池的對地短路是是2.1 TJA1050與TJA1040的模塊圖對比TJA1050模塊圖 TJA1040的模塊圖3.引腳TJA1050和TJA1040的引腳圖，除了兩個重新命名的引腳外，這兩個收發器相同。TJA1050 和 TJA1040 的引腳圖3.1模式控制引腳（引腳8）收發器的引腳8是用于控制收發器的工作模式。這個引腳在 TJA1040 上的

6、助記符是 STB是指待機模式。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，普通模式或高速模式是通過在引腳8置低電平進入。如果將這個引腳置高電平，收發器會進入待機（TJA1040）或靜音模式（TJA1050）。3.2 參考電壓引腳（引腳5）收發器的引腳5提供了一個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參考電壓 使比較器能夠準確地讀出總線上的位值TJA1040引腳5的助記符是SPLIT。這個引腳提供了VCC/2的電壓，這個電源相關的低阻抗（典型值 60歐姆）可以將共模電壓穩定到額定的

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點造成從總線到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）為了提供數據的可靠性，CAN數據總線系統的兩條導線（雙絞線）分別用于不同的數據傳送，這兩條線分別稱為CAN-High線(CANH 引腳)和CAN-low線(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）發送功能接收功能低低或不連接待機減少電流遠程喚醒Babbling idiot 保護高或不連接靜音只接收Babbling i

8、diot 保護-高4.1 高速/正常模式對于CAN收發器而言，正常（高速）模式是用于正常的CAN通訊。從TXD輸入的數字位流，被轉換成相應的模擬總線信號。同時，收發器監控總線，將模擬的總線信號轉換成相應的數字位流，在RXD引腳輸出。4.2 待機模式TJA1040 提供了一個專用的待機模式，在這種模式中，電流消耗減到最低（電流TJA1040最大 < 15uA）。專用的低功耗接收器確保了通過總線進行遠程喚醒的功能。在待機模式中TJA1040發送器不管TXD引腳上的信號，完全禁能。這樣TJA1040提供了靜音功能來對付 Babbling Idiot節點。TJA1040 將總線拉到GND，那么T

9、JA1040在低功耗工作環境下的電流消耗會非常低。4.3 靜音模式TJA1050 提供一個專用的靜音模式，這個模式中發送器完全禁能。這樣就保證了沒有信號能夠從TXD引腳發送到CAN總線上，像TJA1040在待機模式一樣，這個靜音模式可以建立一個Babbling Idiot 保護。靜音模式中接收器保持激活的狀態 因此可以執行只接收功能。5.常見的CAN總線協議芯片5.1 常見的CAN相關芯片主要分為兩大類：CAN控制器和CAN收發器類別產品分類描述CAN控制器獨立CAN控制器SJA1000 是一款獨立的CAN控制器，廣泛應用于汽車和一般工業環境中的控制器局域網絡集成CAN控制器的單片機P87C5

10、91 是一個單片8 位高性能微控制器，具有片內CAN 控制器。它采用了強大的80C51 指令集并成功地包含了SJA1000 CAN 控制器強大的PeliCAN 功能NXP集成CAN控制器的ARM芯片隨著CAN-bus的廣泛應用，NXP推出的很多32位的ARM7芯片都集成有CAN控制器，方便開發、設計，而且節約了系統設計的成本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。廣泛應用于汽車電子，運動控制，過程控制，以及醫療設備等要求低成本的嵌入式微控制器領域CAN收發器CAN收發器CAN收發器是CAN協議控制器和物理總線之間的接口。它可以為總線

11、提供差動的發送功能，為控制器提供差動的接收功能，是CAN-Bus網絡中的必須設備隔離CAN收發器隔離CAN收發器是集成高速電氣隔離、電源隔離、CAN收發器、總線保護器件于一身的收發器模塊。是設計簡單、穩定、可靠CAN-bus節點的理想選擇5.2 常用的CAN總線相關芯片型號如下表：類別型號描述高集成度的系統基礎芯片（SBC）UJA1075TW1路高速CAN收發器,兼容ISO 11898-2 和 ISO 11898-5標準；1路LIN收發器：支持LIN 2.1, LIN2.0，SAE J2602, 并兼容LIN1.3； 2 路LDO：可供CAN收發器或輸出給外部MCU及其他電路；UJA1075/

12、xx/WD系列內置增強型獨立的看門狗UJA1076TW1路高速CAN收發器,兼容ISO 11898-2 和 ISO 11898-5標準；2路LDO：可供CAN收發器或輸出給外部MCU及其他電路；UJA1076/xx/WD系列內置增強型獨立的看門狗UJA1078TW1路高速CAN收發器,兼容ISO 11898-2 和 ISO 11898-5標準；2路LIN收發器：支持LIN 2.1, LIN 2.0 , SAE J2602, 并兼容 LIN 1.3； 2 路LDO：可供CAN收發器或輸出給外部MCU及其他電路；UJA1078/xx/WD系列內置增強型獨立的看門狗UJA1079TW1路LIN收發器

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系列內置增強型獨立的看門狗獨立CAN控制器SJA1000SJA1000 是一款獨立的CAN控制器，廣泛應用于汽車和一般工業環境中的控制器局域網絡新型CAN收發器TJA1051兼容TJA1050，具有更低的EME和更高的EMI保護TJA1051T/3允許直接和3 V 5V的微控制器聯接TJA1042兼容TJA1040，PCA82C250 和PCA82C251待機模式功耗極低，可通過總線喚醒；改良的EMC和ESD保護TJA1042T/3允許直

14、接和3 V 5V的微控制器聯接通用CAN收發器PCA82C250使用最廣泛的CAN收發器PCA82C251專為24V供電系統設計的CAN收發器高速CAN收發器TJA1050反向電流極低，無待機模式。可以為低檔產品提供卓越功能TJA1040反向電流為零，待機模式功耗極低，可通過總線喚醒。適用于局部網絡中的供電與點火開關相連的節點TJA1041/1041A最先進的高速CAN收發器，提供待機和睡眠模式。具有失效保護、網絡診斷、本地/遠程喚醒源識別、2.85V微控制器的邏輯電平轉換。適用于持續供電節點和局部網絡TJA1043TJA1041的升級版本，兼容TJA1041，改進了EMC與ESD特性雙路CA

15、N收發器TJA1048集成兩個TJA1042，是在要求多于一路高速CAN網絡的最佳選擇容錯CAN收發器TJA1054A憑借其使用中表現出的卓越性能，被視為業界公認的容錯CAN收發器“最佳芯片”TJA1055替代TJA1054（A）的超小型升級版本，提升射頻干擾效能和內置斜率控制特性TJA1055/3針對低壓微控制器的接口專門設計的3V版本LIN收發器TJA1020LIN1.3標準。能夠直接控制穩壓器，內置從節點終端電阻，可在普通斜率模式以及低斜率模式間進行切換TJA1021LIN2.0標準。失效保護特性易于設計，靜態電流低，零反向電流TJA1028集成穩壓器的LIN收發器，該穩壓器可為車載電子控制裝置供電，使得在LIN總線系統中開發體積小巧但功能強大的從節點成為可能，在LIN總線與穩壓器關閉時，可總線喚醒，ESD與EMC性能優越LIN IO從節點UJA1023完全整合的LIN IO從節點芯片，自適應波特率范圍1Kbps20Kbps。LIN2.0收發器可以自動處理LIN數據，從機地址可編程失效保護系統基礎芯片(SBC)UJA1061將容錯CAN、LIN收發器、LDO穩壓器、SPI接口、看門狗和諸多診斷特性整合在一起。可以直接給各種微控制器（3.0、3.3與5V）供電UJA1065將高