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SBC基礎(chǔ)課程——CAN/LIN SBC初學(xué)者指南

發(fā)布時(shí)間:2019-06-24 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】SBC是純粹的集成電路,它將控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)或本地互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(LIN)收發(fā)器與內(nèi)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(wěn)壓器(LDO)、DC/DC轉(zhuǎn)換器或兩者兼有。
 
什么是系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片(SBC)?
 
SBC是純粹的集成電路,它將控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)或本地互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(LIN)收發(fā)器與內(nèi)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(wěn)壓器(LDO)、DC/DC轉(zhuǎn)換器或兩者兼有。
 
當(dāng)設(shè)計(jì)師需要更多輸出功率,或需要離散式解決方案的布局選項(xiàng)并且該離散式解決方案需要收發(fā)器和離散式LDO或DC/DC轉(zhuǎn)換器,這時(shí)SBC是您的理想選擇。
 
SBC對(duì)于市場(chǎng)來(lái)說不是新生事物,但是,近期在集成和性能方面的創(chuàng)新均拓展了這些設(shè)備的使用。對(duì)汽車設(shè)計(jì)師而言,其高水平的集成和更高的可靠性可以使其實(shí)現(xiàn)質(zhì)量更輕和成本更低的設(shè)計(jì)。從經(jīng)典CAN向靈活數(shù)據(jù)速率CAN(CAN FD)的轉(zhuǎn)型,要求解決方案能夠彌補(bǔ)CAN FD控制器處理器可用性之間的差距,同時(shí)亦有助于增加經(jīng)典CAN/CAN FD總線的數(shù)量。
 
在比較深入地介紹SBC之前,我們首先來(lái)重點(diǎn)談?wù)凜AN或LIN收發(fā)器。如果您熟悉這些協(xié)議,您就一定知道這些收發(fā)器提供其相應(yīng)技術(shù)的輸入和輸出。一旦它們收到數(shù)據(jù)包,這些收發(fā)器就會(huì)將數(shù)據(jù)傳送給微控制器或微處理器進(jìn)行進(jìn)一步的操作。反之,它們會(huì)從同一處理器接收信息,經(jīng)由相關(guān)總線進(jìn)行出站通信。
 
盡管CAN和LIN收發(fā)器在本質(zhì)上看是相當(dāng)基礎(chǔ)的技術(shù),但供應(yīng)商持續(xù)向其添加更多功能,在力求增加保護(hù)功能的同時(shí),削減設(shè)計(jì)的復(fù)雜性、空間和成本。這些功能通常包括總線故障保護(hù)和靜電釋放保護(hù),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(shù)據(jù)的能力。
 
下面我將重點(diǎn)介紹基于LDO的SBC,不過相同的概念也適用于具有更高輸出的DC/DC轉(zhuǎn)換器。
 
一個(gè)很恰當(dāng)?shù)腟BC示例是TCAN4550-Q1,它將CAN FD控制器和收發(fā)器置于單一的封裝內(nèi)。該設(shè)備藉由串行外圍接口(SPI)與微控制器和微處理器通信,在大部分處理解決方案中占有重要地位,支持向幾乎所有的設(shè)計(jì)增添CAN FD的先進(jìn)功能。圖 1是該設(shè)備及其如何連接到微處理器的基本框圖。
 
SBC基礎(chǔ)課程——CAN/LIN SBC初學(xué)者指南
圖1:突出顯示了處理器/設(shè)備連接的TCAN4550-Q1框圖
 
TCAN4550-Q1提供的其它功能包括VIO(1.8V、3.3V和5V支持);喚醒;休眠;及在非正常可用情況下支持處理器功能的超時(shí)看門狗等。
 
圖 2突出顯示了SBC(藍(lán)色突出顯示)的LDO部分。TCAN4550-Q1的集成式LDO提供125 mA電流。約50 mA用于為CAN FD收發(fā)器供電,并保持高達(dá)70 mA的輸出為嵌入式微控制器或其它組件供應(yīng)電流。
 
SBC基礎(chǔ)課程——CAN/LIN SBC初學(xué)者指南
圖2:突出顯示LDO的TCAN4550-Q1
 
CAN和LIN SBC將繼續(xù)集成關(guān)鍵功能,以支持以前需要多個(gè)分立設(shè)備提供的諸多功能。其中包括更多LDO、用于提高輸出電流的DC/DC轉(zhuǎn)換器、用于開/關(guān)處理器的高壓側(cè)開關(guān)以及多種協(xié)議支持。
 
德州儀器(TI)擁有利用其標(biāo)準(zhǔn)CAN和LIN收發(fā)器系列開發(fā)出來(lái)的CAN和LIN SBC。TLIN1441-Q1 LIN SBC還包括上述提及的許多功能和一個(gè)125-mA LDO。
 
其他資源
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● 欲了解更多關(guān)于TCAN4550-Q1中的LDO功能,請(qǐng)參閱應(yīng)用說明書“了解TCAN4550-Q1中的LDO性能”及應(yīng)用報(bào)告。
● 通過技術(shù)文章“對(duì)更高速度的需要:CAN FD。”,更多了解CAN FD協(xié)議。
● 參考基于雙CAN FD目標(biāo)數(shù)據(jù)輸出的汽車RFCMOS 77 GHz雷達(dá)模塊參考設(shè)計(jì),快速啟動(dòng)尺寸優(yōu)化的汽車?yán)走_(dá)模塊設(shè)計(jì)。
● 了解用于 CAN、CAN FD 和 LIN 收發(fā)器的不斷壯大的TI SBC系列。
 
 
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