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SBC 基礎課程——CAN/LIN SBC初學者指南

本文作者:德州儀器       點擊: 2019-06-24 12:11
前言:
什麼是系統基礎晶片(SBC)?
 
SBC是純粹的積體電路,它將控制器區域網路(CAN)或本地互聯網路(LIN)收發器與內部/外部“功率器件”集成在一起。該功率器件可以是低壓差線性穩壓器(LDO)、DC/DC轉換器或兩者兼有。
 
當設計師需要更多輸出功率,或需要離散式解決方案的佈局選項並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,這時SBC是您的理想選擇。
 
SBC對於市場來說不是新生事物,但是,近期在集成和性能方面的創新均拓展了這些設備的使用。對汽車設計師而言,其高水準的集成和更高的可靠性可以使其實現品質更輕和成本更低的設計。從經典CAN向靈活資料速率CAN(CAN FD)的轉型,要求解決方案能夠彌補CAN FD控制器處理器可用性之間的差距,同時亦有助於增加經典CAN/CAN FD匯流排的數量。
 
在比較深入地介紹SBC之前,我們首先來重點談談CAN或LIN收發器。如果您熟悉這些協議,您就一定知道這些收發器提供其相應技術的輸入和輸出。一旦它們收到資料包,這些收發器就會將資料傳送給微控制器或微處理器進行進一步的操作。反之,它們會從同一處理器接收資訊,經由相關匯流排進行出站通信。
 
儘管CAN和LIN收發器在本質上看是相當基礎的技術,但供應商持續向其添加更多功能,在力求增加保護功能的同時,削減設計的複雜性、空間和成本。這些功能通常包括匯流排故障保護和靜電釋放保護,以及通過1.8 - 3.3V 或 1.8 - 5V輸入/輸出(也稱為VIO)與處理器往返資料的能力。
 
下面我將重點介紹基於LDO的SBC,不過相同的概念也適用于具有更高輸出的DC/DC轉換器。
 
一個很恰當的SBC示例是TCAN4550-Q1,它將CAN FD控制器和收發器置於單一的封裝內。該設備藉由串列週邊介面(SPI)與微控制器和微處理器通信,在大部分處理解決方案中佔有重要地位,支持向幾乎所有的設計增添CAN FD的先進功能。圖 1是該設備及其如何連接到微處理器的基本框圖。
 

圖1:突出顯示了處理器/設備連接的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援處理器功能的超時看門狗等。
 
圖 2突出顯示了SBC(藍色突出顯示)的LDO部分。TCAN4550-Q1的集成式LDO提供125 mA電流。約50 mA用於為CAN FD收發器供電,並保持高達70 mA的輸出為嵌入式微控制器或其它元件供應電流。
 

圖2:突出顯示LDO的TCAN4550-Q1
 
CAN和LIN SBC將繼續集成關鍵功能,以支援以前需要多個分立設備提供的諸多功能。其中包括更多LDO、用於提高輸出電流的DC/DC轉換器、用於開/關處理器的高壓側開關以及多種協定支援。
 
德州儀器(TI)擁有利用其標準CAN和LIN收發器系列開發出來的CAN和LIN SBC。TLIN1441-Q1 LIN SBC還包括上述提及的許多功能和一個125-mA LDO。
 
其他資源
• 欲瞭解更多關於TCAN4550-Q1中的LDO功能,請參閱應用說明書“瞭解TCAN4550-Q1中的LDO性能”及應用報告。
• 通過技術文章“對更高速度的需要:CAN FD。”,更多瞭解CAN FD協議。
• 參考基於雙CAN FD目標資料輸出的汽車RFCMOS 77 GHz雷達模組參考設計,快速啟動尺寸優化的汽車雷達模組設計。
• 瞭解用於 CAN、CAN FD 和 LIN 收發器的不斷壯大的TI SBC系列。

 

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