CAN FD是一种通信协议，主要用于车载网络，是CAN总线标准的升级版。自2019年以来，包括中国在内的车厂、一级经销商(Tier 1)等，纷纷提出了对CAN FD芯片的需求。而在2019年以前，CAN FD几乎无人问津。究其原因，新能源汽车和自动驾驶汽车对总线带宽的需求不断上升。

　　照片：TI接口产品部门产品线经理Charles Sanna

　　CAN FD的芯片用量非常可观，如果一辆汽车全部采用CAN FD，可能传统车需要二十个左右的CAN FD系统基础芯片，新能源车大约需要五十个相关芯片。为此，TI近日推出了TCAN4550-Q1芯片，TI接口产品部门产品线经理Charles Sanna向电子产品世界等媒体介绍了CAN FD及TI解决方案的优势。

　　1 CAN FD的优势和挑战

　　CAN FD的主要优势有两个：1.过去汽车节点数很少，传统CAN只有1Mbps总线带宽，但现在需要很高的数据量，而CAN FD又5 Mbps的最大传输速率，支持高达64B的有效负荷。2.CAN FD可以向下兼容经典CAN。因此，无需新的连接器或电缆，但需要更新的处理器，这种新处理器需要包含CAN FD控制器和相关的CAN FD收发器。

　　不过，CAN FD的设计挑战是：CAN FD方案需要尽量减少模块或ECU的成本，以及节省PCB(印制板)尺寸，同时有更快的上市时间。

　　2 TI的CAN FD系统基础芯片

　　TCAN4550-Q1芯片是TI近日发布的集成了了CAN FD控制器和收发器等系统基础芯片(SBC)。该芯片有四大优势。

　　第一，可以在不换MCU(微控制器)的情况下，就可轻松扩展到CAN FD。这样的好处是原先的软件和硬件架构都不受影响，也无需增加新的软件，保护了原有的资源。这时分两种情况：1.MCU内置CAN控制器，此时可直接相连;2.MCU不含CAN控制器，此时MCU可通过SPI接口连接TCAN4550-Q1(如下图)。

　　第二，传输速率可达8 Mbps。由于目前CAN FD协议规定的最高带宽是5 Mbps，因此TI的此款SBC有很高的冗余。

　　集成式的功能集，提高了设计灵活性。其中，包括70 mA的低压差稳压

　　器(LDO)、看门狗计时器、故障切换模式和对3.3与5VI/O的支持。

　　第三，经TI测算评估，新设计可减少一半的PCB布板面积。

　　3 TI有丰富的接口产品

　　实际上，除了此次发布的CAN FD的SBC，TI还有很多满足车规的收发器接口产品，诸如车用CAN收发器、车用LIN收发器，3.3 V和5 V CAN收发器，隔离式CAN收发器等。

　　本次发布会的明星——TCAN4550-Q1的相关支持材料都已在TI官网上，还有支持毫米波雷达应用的案例。另外，除了汽车用，还可用于工厂自动化中的CAN FD，例如马达等需要越来越大的信息，对CAN FD的需求量也在提升。

　　4 热门问答

　　问：如果客户自己想设计CAN FD芯片，有何挑战呢?

　　答：客户需要有CAN FD的IP，还要自己设计，开发需要几年时间，而且还需要去进行车规认证。而TI的新芯片，不用动原来的CAN接口和系统架构，直接可用。

　　问：整辆车有很多节点，有的可能是CAN，有的是CAN FD，到底用哪种方式通信?

　　答：车里有可能是环状、星型或混合网络架构，较为复杂，总之，这取决于你要通信的对象采用了什么?例如对象是CAN，你就是CAN通信方式。

　　问：车用CAN与以太网的各自优势是什么?

　　答：以太网的传输数据量大，适合图像、音频等多媒体信息传输，但缺点是只能点对点。CAN的优势是可点对多点。