對于車載網絡而言，link" href="http://www.shi-ke.cn/tags/CAN" target="_blank">CAN和LIN作為基礎的總線技術存在已久，但它們已經不能滿足車載網絡中更多功能的負載——一方面是數據傳輸率和吞吐量的加大，同時，還要增加一些保護功能，如總線故障保護和靜電釋放保護，以及通過1.8V - 3.3V 或 1.8V - 5V輸入/輸出與處理器往返數據的能力，而在滿足這些需求的同時，設計的復雜性、空間和成本也必須有效控制。

　　數據傳輸率和吞吐量的加大對帶寬和數據速率靈活性提出更高的要求，這加大了對CAN FD（靈活數據速率）這一通信協議的應用需求。相較于CAN，CAN FD能支持高達5 Mbps的數據傳輸率和高達64字節的有效負荷，它可以支持汽車MCU和連接的系統之間以各種速率高效通信。

　　系統基礎芯片（SBC）是在車載網絡中發揮重要作用的器件，它將CAN或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LDO、DC/DC轉換器或兩者兼用——當設計師需要更多輸出功率，或需要離散式解決方案的布局選項并且該離散式解決方案需要收發器和離散式LDO或DC/DC轉換器，SBC就是一個理想的選擇。而隨著CAN FD需求的加大，在SBC中集成該總線協議的功能成為一個具有商業價值的選項，籍此，TI推出了業界首創的集成了CAN FD控制器和收發器的SBC——TCAN4550-Q1。

　　該芯片解決了從CAN升級到或擴展CAN FD功能時的諸多痛點，通常在這個過程中，設計師需要整合多個分立的組件，并且要更換帶有CAN FD控制功器和收發器的MCU，不僅耗費時間，而且成本也很高。“使用TCAN4550-Q1，設計師能夠保有汽車電子和照明、ADAS及汽車網關設計的基于MCU的現有架構，簡化了CAN FD升級或擴展。”TI接口產品部門產品線經理 Charles Sanna說，“TCAN4550-Q1在單一封裝內同時包括CAN FD的控制器和收發器，它能采用幾乎所有MCU的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，而只需要最少量的硬件改動。 ”

　　圖：TCAN4550-Q1及其如何連接到微處理器

　　通常，一款新器件是否會被用戶設計采用，除了性能優勢，是否增加了設計難度和成本也是重要因素。TI接口產品部門系統工程師 Richard Hubbard表示，對于傳統CAN向CAN FD升級的設計，如果MCU中沒有CAN控制器，就需要外部配置一顆CAN收發器和一顆CAN FD控制器，并且只有一個端口，增加端口就要增加收發器和控制器數量，設計難度加大的同時也增加了成本。而采用TCAN4550-Q1后，不管現有系統中的MCU中有沒有CAN控制器——這意味著也可以選用低成本MCU——都可以實現CAN FD的升級。

　　“TCAN4550-Q1支持12V電池直連，集成了±58-VDC總線故障保護、看門狗計時器及故障切換模式，能夠交叉兼容經典CAN協議。”Hubbard說，“如果MCU的CAN FD端口數量有限，設計師還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，此類總線擴展需要重新設計系統，而在使用TCAN4550-Q1時則不必這樣做。”

　　由于可以憑借集成式的125 mA LDO，TCAN4550-Q1可以為自己供電，此外，還能為傳感器或其它組件供應70 mA的外部輸出，減少了對外部電源組件的需要，因此減少了電源設計的空間。“與競品相比，TCAN4550-Q1減少了50%的板載空間，”Sanna說，“該芯片可幫助助設計師藉由喚醒和休眠功能降低待機時的系統功耗。在數據傳輸率上，它超過了CAN FD協議最高5 Mbps的速率，最大可支持到8 Mbps，這可以使得設計師在汽車組裝期間以更快的速率編寫汽車軟件程序。”