【IC】 豪威全新车载mini SBC OKX0210集成振铃改善功能：轻松应对大型复杂CAN拓扑网络
全球排名前列的先进数字成像、模拟、触屏和显示技术等半导体解决方案开发商，推出集成高速CAN收发器和车规级CAN SIC（信号改善功能：Signal Improvement Capability）的全新车载mini SBC OKX0210，在满足ISO 11898-2:2016, SAE J2284-1到SAE J2284-5标准的前提下，符合CiA 601-4标准，在多节点、复杂拓扑情况下能够有效减少总线中的信号反射，降低振铃现象发生的概率，同时维持≥5Mbps的通信传输速率，提供更高可靠性的CAN通信。
随着高速CAN总线技术在汽车上的应用，汽车电子控制系统进入智能化高级发展阶段。人们对汽车的需求不再局限于代步工具，而是追求着性能、舒适、智能科技。然而，这些多功能的实现导致了车内ECU（Electronic Control Unit）数量越来越多、各模块之间通讯的网络拓扑结构越来越复杂。在这种情况下，尽管CAN收发器最大支持5Mbps的CAN-FD报文，但为了保证通信的稳定性和可靠性，连接各个功能ECU的常规CAN-FD收发器实际使用速率往往被限制在2Mbps以下，无法发挥本身的真正实力。为了突破速率限制，信号改善功能的引入使得CAN-FD收发器能够以5Mbps及更高的速度用于复杂的星型网络，而无需进行大规模的重新设计。
01 常规CAN FD收发器局限性
当通信网络变得复杂时，例如CAN节点为星型拓扑连接，由于星型拓扑引起阻抗不连续，当信号在传播中遇到阻抗不连续时就会产生反射波，反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状，造成信号的缺失或失真，影响通讯质量甚至无法正常通讯。
图1 RXD位信号撕裂
02 信号改善功能SIC
为了在复杂总线拓扑中抑制振铃现象，完全发挥CAN FD更快速率、更大有效负荷的优势，信号改善功能（SIC）应运而生。
CAN总线在正常运行期间有两种逻辑状态：隐性和显性，如图2所示。当以差分方式驱动总线时，总线为显性状态，对应于 TXD 和 RXD 引脚上的逻辑低电平。当总线通过接收器内部的高阻值输入电阻器 (RIN) 偏置为 VCC/2 时，总线为隐性状态，对应于 TXD 和 RXD 引脚上的逻辑高电平。CAN总线上的隐性到显性信号边沿通常不易产生振铃，因为CAN收发器驱动能力强，同时CAN收发器在显性阶段的发送器输出阻抗约为50Ω，与CAN网络特征阻抗紧密匹配。当总线信号由显性变为隐性电平时，在没有振铃抑制的CAN驱动器差分输出阻抗突然变为约60kΩ，当反射回来的信号遇到阻抗不匹配，在显性到隐性的边沿就会产生振荡信号，从而产生总线信号振铃。信号改善技术通过检测TXD显性到隐形的边沿，进行动态自动负载调节，实现与目标阻抗匹配，达到信号振铃抑制效果，实现RXD位信号完整。
图2 CAN总线电压电平
03 CiA601-4标准
CiA601-4标准是一种CAN总线的标准，主要针对具有SIC功能的CAN收发器，这个标准要求CAN收发器具有更严格的位时间对称性和环路延迟规格。相较于ISO11898-2:2016协议，CiA601-4标准对时序容忍要求更高，即在更高的通信速率下，能够容忍更小的时间误差。表1是OKX0210 CAN时序参数。
图3 CAN SIC收发器时序图
表1 OKX0210 CAN时序参数
04 豪威集成SIC振铃抑制效果应用实测
为了展示豪威OKX0210 CAN SIC的振铃抑制效果，OKX0210与国外某无振铃抑制芯片在相同环境下实验对比波形。实验分别为5节点星型拓扑测试（如图4：各节点通过5m双绞线连接至中心点，中心点端接60Ω）和振铃网络测试（如图7）。从测试波形效果看，OKX0210的RXD信号完整，振铃抑制效果好。而无振铃抑制效果的某芯片，RXD位信号撕裂不完整。
图4 5节点星型拓扑实验平台
图5 某无振铃抑制芯片波形
图6 OKX0210波形
图7 振铃网络实验平台
图8 某无振铃抑制芯片波形
图9 OKX0210波形
此外，OKX0210能够搭配市面主流的微控制器，应用于车身电子，例如方向盘控制器，雨刷控制，车灯控制器以及座椅等应用。目前，这款系统基础芯片已接受送样，预计将于2024年Q3实现量产，推荐大家选型使用。
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型号- SMDJ-AT SERIES,07DXXKJ,UN2E8-XXXML SERIES,SMBJ,UN2E5-XXXLL SERIES,UN232,UN2E8-XXXL HV,4.0SMF SERIES,UN1812-XXXCSMD SERIES,10DXXKJ,5.0SMDJ-AT SERIES,P6KE SERIES,30KP SERIES,SACB SERIES,UNS1K SERIES,PXXXSC SERIES,P4KE,SMD0603 SERIES,10DXXKEC SERIES,UN490E,UN3E8-XXXHP,UNSDC12V-3L,07DXXK,07DXXL,UN3E5-XXXMSMD,PXXXSB,15KPS,PXXXSA,PXXXSB-2L,P4SMA SERIES,SA SERIES,SMAJ,UN2220 SERIES,05DXXKJ,SAC SERIES,SMF SERIES,PXXXSC,KXXXSA SERIES,20KP,5.0SMDJ SERIES,0402 SERIES,20KP SERIES,TPSMAJ SERIES,PXXXLB SERIES,SMCJ SERIES,UN3490,P4SMA,UNSDC24V-3L,SMDJ,UNS1K,UN3E6-XXXMM,UN65HVD75,UN2E8-XXXL HV SERIES,SMDT,UN1812 SERIES,UN3220 SERIES,SA,UN2E8-XXXML,UNS4032 SERIES,UN2E8-XXXHL SERIES,UN2E5-XXXL HV,UNSDC58V-2L,SMD1210 SERIES,UN2E5-XXXLSMD,PXXXEC SERIES,UN3485,UN16,5KP,1.5KE SERIES,TP5.0SMDJ,14DXXL SERIES,07DXXKBC SERIES,MCM系列,UNS2K,UN2E8-XXXMSMD,UN2E5-XXXLL HV SERIES,10DXXKEC,UNSDC24V-2L,32DXXL SERIES,UN3E8-XXXHM SERIES,SMCJ,TPSMB SERIES,UN1210-XXXBSMD SERIES,UN3E6-XXXM,TPSMDJ SERIES,UN65HVD233,UN65HVD234,100M,UN65HVD232,UN65HVD230,SMBJ-AT,UN2E5-XXXL,UN2E8-XXXM,UN1210-XXXBSMD,34SXX,KC SERIES,UN2E6-XXXLSMD SERIES,UN2E8-XXXH,UNB-XXXN-SMD,UN3E8-XXXHMF,32DXXKJ SERIES,UN1050,UN3232E,UN1050ISODUB,32DXXKJ,40DXXK,UNS3220,UNB-XXXN/M,40DXXL,UN3085NE,SMCJS,UN2E8-XXXHSMD,HCM系列,TPSMB10J,32DXXK,32DXXL,PXXXEC,UN30,PXXXEB,KXXXSB,PXXXEA,30KP,KXXXSA,P6SMB SERIES,1012,KXXXSD1,PXXXSC-2L SERIES,15KP,PXXXSC-2L,0603,SMD2920 SERIES,10SMBT,14DXXKJ,UN82C250,UNSRS485-2HL,UN82C251,10SMBJ,25DXXL SERIES,05DXXL SERIES,TPSMC SERIES,UN2H8-XXXL HV SERIES,UNSDC58V-3L,SM8Z SERIES,TPSMCJ SERIES,SM5Z,UN6,UN3E5-XXXL,UN3088E,KXXXG SERIES,PXXXTB,PXXXTA,KXXXG,UN2E5-XXXLSMD SERIES,KA SERIES,UNB-XXXN-SMD SERIES,2012,UN3088ES,07DXXL SERIES,5KP SERIES,UN3485ISO,8KP SERIES,PXXXEA SERIES,UNA-XXXN/M SERIES,SMCJS SERIES,3KP,SM8Z,UN3E5-XXXLM,SMCJ-AT SERIES,LCE SERIES,UNC-XXXN/M SERIES,UN3E8-XXXHM,PXXXSA SERIES,UNSRS485-2H,SMCJ-AT,UN0805 SERIES,PXXXDM,POE58C,15SMBJ,PXXXTB SERIES,PXXXSB-2L SERIES,UNA-XXXN-SMD,40DXXKJ SERIES,UNS3220 SERIES,UN1206 SERIES,P4KE SERIES,SM5Z SERIES,UN2E8-XXXMSMD SERIES,UN3E6-XXXMM SERIES,05DXXK,05DXXL,UN600 SERIES,1012 SERIES,UNB-XXXN/M SERIES,8.0SMDJ,UNSRS485-2L,P6SMB,SACA SERIES,40DXXKJ,1000M,40DXXL SERIES,PXXXDM SERIES,SACA,UN0603 SERIES,SACB,UN2E5-XXXL SERIES,UN2H8-XXXLL HV SERIES,SMD2920,0402,8.0SMDJ SERIES,25DXXL,25DXXK,UN30 SERIES,10DXXL SERIES,25DXXKJ,20DXXL SERIES,5KPS,UNA-XXXN-SMD SERIES,UN485E,UN2E8-XXXHL,PXXXSB SERIES,UN485ES,PXXXTA SERIES,UN3E8-XXXHMF SERIES,UN2H8-XXXLL HV,SMDJ-AT,4.0SMF,SMF,TPSMB10J SERIES,0603 SERIES,5KPS SERIES,UN2E8-XXXH SERIES,KD SERIES,UN60,SMAJ-AT SERIES,TPSMDJ,UN1206-XXXASMD SERIES,UN2E8-XXXHSMD SERIES,UN3232E-T,UN1210 SERIES,14DXXKSC,07DXXKBC,10DXXK,UNSDC48V-2L,10DXXL,53DXXK,UN3E8-XXXHSMD SERIES,2012 SERIES,UN0805,UN3E5-XXXMSMD SERIES,KA,KB,UN1812-XXXCSMD,KC,TPSMCJ,UN2E8-XXXLL HV,6.0SMAJ SERIES,KD,14DXXKSC SERIES,UNS2K SERIES,10SMBJ SERIES,TP5.0SMDJ SERIES,SMD1812 SERIES,UN60 SERIES,5.0SMDJ,UN3490E,UNSDC48V-3L,20DXXKYC SERIES,SMD0603,SMD1812,KXXXSB SERIES,UN1206,UN16 SERIES,SMBJ SERIES,UNSRS422-2H,SMDT SERIES,UN1210,UNSRS422-2L,UN135 SERIES,TPSMBJ,PXXXLC SERIES,UNS4032,UNA-XXXN/M,0201 SERIES,UN1206-XXXASMD,UN2H8-XXXL HV,5.0SMDJ-AT,UN3E5-XXXL SERIES,UNC-XXXN/M,20DXXKYC,UN3485S,UN3E6-XXXM SERIES,34SXX SERIES,UN2E5-XXXLL,0201,UN3E8-XXXHP SERIES,UN3E8-XXXH SERIES,UN1042,UN3220,TPSMAJ,UN1040,UN2E8-XXXLL HV SERIES,15KP SERIES,8KP,UN2E5-XXXL HV SERIES,UN2E6-XXXLSMD,6.0SMAJ,UN3E8-XXXHSMD,34SXXJ SERIES,SMD1206 SERIES,SMBJ-AT SERIES,TPSMA SERIES,LCE,UN600,14DXXK,UN6 SERIES,14DXXL,UNC-XXXN-SMD SERIES,UNSRS422-2HL,15SMBJ SERIES,SAC,SMD0805 SERIES,SMAJ SERIES,UN3E5-XXXLM SERIES,UN3E5-XXXLSMD SERIES,UN250 SERIES,UN3E8-XXXH,UN485CUA,UN488E,UN250,KB SERIES,PXXXLC,UN2E5-XXXLL HV,UN135,PXXXLB,PXXXLA,SMD1206,UN0603,UN1812,20DXXL,20DXXK,PXXXEB SERIES,10SMBT SERIES,1.5KE,UNC-XXXN-SMD,3KP SERIES,P6KE,KXXXSD1 SERIES,TPSMC,SMD0805,TPSMB,TPSMA6J SERIES,TPSMA,TPSMBJ SERIES,34SXXJ,20DXXKJ,SMD1210,SMDJ SERIES,UN2220,UN2E8-XXXM SERIES,TPSMA6J,UNSDC12V-2L,1.5SMC SERIES,15KPS SERIES,SMAJ-AT,PXXXLA SERIES,UN3E5-XXXLSMD
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