【成功案例】基于TH8056的汽车高速CAN总线电路设计，兼具低成本、低功耗
笔者在近期CAN总线高速系统的设计中，使用了世强公司代理的TH8056芯片做高速CAN通信的收发器。TH8056是MELEXIS推出一款用于单线数据链路的物理层CAN收发器，可以应用于CAN2.0。该器件工作电压范围为5-27V，逻辑输入兼容3.3-5V，可以直流由汽车电源供电。可使用100kbit/s的典型传输速率，符合笔者高速率CAN通讯的设计需求。CAN收发器TH8056具有20uA极低的漏电流，具有热加载和短路保护功能，在总线过载或者短路时可以保证器件不被烧毁，笔具有过载保护和短路保护可以极大节省笔者的后期电路设计，无需再增加设计电路。TH8056的设计符合单线CAN物理层规范GMW3089 V2.x，并支持许多其他功能，如欠压锁定和故障阻塞输入信号的超时功能，睡眠模式下的典型功耗为30μA，具有极佳的低功耗性能。
TH8056的优势正是笔者在设计过程中最值得推荐的部分，笔者下面将为读者讲述硬件设计，主要包括引脚设计及注意事项，PCB设计及注意事项。
笔者设计的TH8056电路应用图如图1所示：
图1 TH8056应用电路图
通信引脚：
本次设计使用8引脚的SOIC封装的TH8056，其中，TXD和RXD接入主控MCU，将CAN信号转化为MCU的UART串行信号。当TXD=1时为隐性总线状态（低总线电压），当TXD=0时为显性状态。RXD=1为隐性总线状态（低总线电压），RXD=0时表示显性状态。TH8056在TXD引脚上提供了一个内部上拉，初始状态时，总线默认为隐性状态（这一点需要读者特别注意，因为笔者一开始使用时对上电是隐性状态感觉很奇怪）。MODE0和MODE1引脚接入单片机引脚，这两个引脚可以选择收发器工作模式。
电源引脚：
VBAT是TH8056的供电引脚，该引脚接入100pF电容C1进行滤波处理。直接接入12V的汽车电源对其进行供电。LOAD为总线负载电阻提供一条通路，当通过一个单位负载电阻吸收最大电流时，总线偏移电压数值小于0.1V。笔者建议串联6.49K的R2和100PF的C2后接入VCC，该设计数值为经验值，因为在此数值下负载电阻可吸收最大电流。
CAN引脚：
CANH为TH8056的总线信号引脚，该引脚串联RC电路，笔者建议R3为1KΩ，C3为47uF，这样滤除系统杂波的效果最好，后接入C4电容(100pF)对地滤波，D2和D3为反向击穿二极管，串联使用后双向做反击穿处理，防止击穿TH8056。
在PCB设计时，笔者要提醒读者注意如下几点：
1.线间距问题。因为是高速CAN信号，所以信号彼此之间容易出现干扰，笔者在设计时建议线间距大于10mil，这样可以有效的避免线间距干扰。如图2所示，笔者在设计时线宽约为20mil。
图2 线间距
2.电源部分底层与顶层垂直设计。避免VCC与GND之间平行走线产生互扰，图中红色是VCC，蓝色是GND，要做到垂直设计。
图3 垂直布线
3.在设计CAN_H,TXD,RXD以及MODE信号线的时候，让敏感的信号互相交叉，避免平行走线以免干扰别的信号或者受到别的信号干扰。
图4 交叉布线
笔者在硬件设计完成后进行了电路测试，观察了CAN总线的相关波形，结果如图5所示：
图5 TH8056实验测试图
发送CAN总线数据，ID=0x11121288，Data=0x01008801，波形如图5所示，观察示波器发现，系统稳定的输出信号，波形较为稳定，证明笔者的设计合理。
总结：
Melexis公司的TH8056是一款性能优秀的高速CAN收发器，笔者为读者讲述了其优势，并详细讲解了硬件设计方案及设计经验，该设计成本低，具有超强的稳定性和极低的功耗，推荐读者使用世强公司代理的TH8056进行高速CAN通讯系统的设计。
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马可 Lv3 2018-12-29学习 -
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用户97443308 Lv8. 研究员 2018-12-20学习 -
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碧水孤鹜 Lv8. 研究员 2018-12-01学习了 -
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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
CLM65HVD234 3.3V，具有超低功耗休眠模式，高速 CAN 总线收发器
型号- CLM65HVD234DR,CLM65HVD234QDR,CLM65HVD234QDRG4Q1,CLM65HVD234QD,CLM65HVD234D,CLM65HVD234QDG4Q1,CLM65HVD234
SIT1051 5V power supply,High-speed CAN FD transceiver with silent mode
型号- SIT1051T/E,SIT1051T,SIT1051,SIT1051T/3,SIT1051TK/3
CLM65HVD230 3.3V 供电，高静电防护，1Mbps 高速 CAN 总线收发器
型号- CLM65HVD230DR,CLM65HVD230,CLM65HVD230QDR,CLM65HVD230D,CLM65HVD230QD,CLM65HVD230QDG4Q1,CLM65HVD230QDRG4Q1
SIT1040Q 5V, ±40V BUS Protection, 1Mbps High Speed CAN transceiver
型号- SIT1040Q,SIT1040QT,SIT1040QTK
CLM65HVD231 3.3V 供电，高静电防护，超低休眠功耗，1Mbps 高速 CAN 总线收发器
型号- CLM65HVD231,CLM65HVD231DR,CLM65HVD231QDR,CLM65HVD231QDG4Q1,CLM65HVD231D,CLM65HVD231QD,CLM65HVD231QDRG4Q1
SIT1050ISO Isolated chip, 1Mbps, High-speed CAN bus transceiver
型号- SIT1050ISODUB8,SIT1050ISODW,SIT1050ISO
【产品】SIT1050 5V供电，完全兼容“ISO 11898”标准，±40V接口耐压，1Mbps高速CAN总线收发器
芯力特SIT1050是一款应用于CAN协议控制器和物理总线之间的接口芯片，完全兼容“ISO 11898”标准，内置过温、过流保护功能，传输速率可达到1Mbps，具有在总线与CAN协议控制器之间进行差分信号传输的能力，可应用于卡车、公交、小汽车、工业控制等领域。
新产品 发布时间 : 2020-12-18
电子商城
品牌：MELEXIS
品类：Enhanced Single Wire CAN Transceiver
价格：￥4.8435
现货： 84
品牌：MELEXIS
品类：smart LIN Driver for small motors
价格：￥78.3170
现货： 138,657
品牌：MELEXIS
品类：smart LIN Motor Driver
价格：￥28.7710
现货： 91,000
现货市场
服务
可加工PCB板层数：1~30层，板材类型：单双面板/多层板/HDI盲埋孔板/高频高速板/微波射频天线板/高精度阻抗板/厚铜板/微波FR4/耐腐蚀光模块PCB等，成品尺寸：5*5cm~58*70cm； 板厚0.2~6mm。
最小起订量： 1 提交需求>
支持微型计算机 、便携式计算机显示设备、投影仪、打印设备、绘图仪、多用途打印复印机、扫描仪、计算机内置电源、电源适配器、充电器、服务器、收款机等产品中国强制性产品认证。
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授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
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