NXP TJA1145T/FDJ CAN芯片中文资料

一、型号与类型

型号：TJA1145T/FDJ

类型：高速CAN收发器

NXP Semiconductors推出的TJA1145T/FDJ是一款专为汽车行业设计的高速CAN（Controller Area Network）收发器，旨在提供高性能、低功耗以及高度集成的接口解决方案，以满足现代汽车电子系统对通信速度和效率的高要求。

　　厂商名称：NXP

　　元件分类：CAN芯片

　　中文描述： 局部联网的高速CAN收发器

　　英文描述： CAN TRANSCEIVER，AEC-Q100，2MBPS，SOIC

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　　TJA1145T/FDJ概述

　　TJA1145是一款高速CAN收发器，可在控制器局域网(CAN)协议控制器和物理双线式CAN总线之间提供接口。该收发器专门设计用于汽车行业的高速CAN应用，可以为(微控制器中的)CAN协议控制器提供发送和接收差分信号的功能。

　　TJA1145在待机模式和睡眠模式下具有超低的功耗，通过使用选择性唤醒功能，支持符合ISO 11898-6:2013标准的CAN局部联网。

　　局部联网功能的专用实施已嵌入到TJA1145/FD产品TJA1145T/FD和TJA1145TK/FD中。此功能称为“FD-无源”，它在忽略CAN FD帧的同时可以在睡眠/待机模式下等待有效的唤醒帧。如果网络要同时支持CAN FD和标准CAN 2.0通信，那么这个新增的局部联网功能将会是很好的选择。在CAN FD通信期间，它允许无需传输CAN FD消息的普通CAN控制器继续处于局部网络睡眠/待机模式，而不产生总线错误。

　　高级电源管理调节通过节点的电源，并支持本地和远程唤醒功能。I/O电平会自动调整到控制器的I/O电平，使得TJA1145可以直接连接到3.3 V-5 V的微控制器。提供SPI接口用于执行收发器控制和检索状态信息。电源断开时，总线连接变成为真正的浮空连接。

　　TJA1145实现了当前ISO11898标准(ISO11898-2：2003，ISO11898-5：2007和ISO11898-6：2013)以及ISO 11898-2：2016即将发布的更新版本中定义的CAN物理层。包括CAN FD和SAE-J2284-4的ISO11898-2:2016版本即将发布，包含了用于定义循环延迟对称性的新增时序参数。在CAN FD快速相位下，即使数据速率高达2 Mbit/s，此实施也能实现可靠的通信。

　　这些特性使TJA1145成为一些高速CAN网络的很好选择，这些网络的节点一直与电池电源线保持相连，但是，为了让功耗尽可能降低，仅会在应用需要时才处于活动状态。

　　应用

　　汽车电子

　　汽车雷达系统

　　驾驶员监控系统(DMS)和乘员监控系统

　　TJA1145T/FDJ中文参数

　　制造商:NXP

　　产品种类:CAN接口集成电路

　　安装风格:SMD/SMT

　　封装/箱体:SOIC-14

　　类型:High Speed CAN Transceiver

　　数据速率:5 Mb/s

　　激励器数量:1 Driver

　　接收机数量:1 Receiver

　　电源电压-最大:5.5 V

　　电源电压-最小:4.5 V

　　工作电源电流:45 mA

　　最小工作温度:-40 C

　　最大工作温度:+150 C

　　ESD保护:8 kV

　　TJA1145T/FDJ引脚图

二、工作原理

TJA1145T/FDJ在控制器局域网（CAN）协议控制器和物理双线式CAN总线之间起到桥梁作用。它接收来自CAN控制器的数字信号，并将其转换为适合在CAN总线上传输的差分信号；同时，它也能将从CAN总线上接收到的差分信号转换为数字信号，供CAN控制器处理。

TJA1145T/FDJ特别支持CAN FD（Flexible Data-Rate）通信协议，这使得它在数据传输速率上达到了新的高度，最高可达2 Mbit/s。这种高速通信能力使得它非常适合用于需要高带宽和快速响应的汽车电子系统，如发动机控制、车身控制、底盘控制等。

三、特点

1. 高速CAN通信：支持CAN FD协议，数据速率高达2 Mbit/s，满足现代汽车电子系统对高速通信的需求。

2. 低功耗设计：在待机和睡眠模式下具有极低的功耗，有助于降低整车能耗，延长电池使用寿命。

3. 选择性唤醒功能：支持符合ISO 11898-2:2016标准的CAN部分网络唤醒功能，通过选择性唤醒帧检测，实现节能和快速响应的平衡。

4. CAN FD-Passive功能：在CAN FD和标准CAN 2.0通信共存的情况下，能够确保节点在不需要传输CAN FD消息时保持睡眠/待机模式，避免被总线上的CAN FD帧错误唤醒。

5. 高级电源管理：支持本地和远程唤醒功能，通过高级电源管理调节整个节点的电源，进一步优化能耗。

6. 广泛的接口兼容性：I/O电平自动调整，允许TJA1145T/FDJ直接与3.3 V至5 V接口的微控制器相连，增强了系统的灵活性和兼容性。

7. 强大的保护机制：提供多种保护机制，包括静电放电（ESD）保护、短路保护、瞬态保护等，确保在恶劣的汽车环境中稳定可靠地工作。

8. 先进的诊断功能：提供SPI接口用于收发器控制和检索状态信息，支持诊断功能，如TXD显性超时检测、过温警告和停机等，方便系统维护和故障排查。

四、应用

TJA1145T/FDJ广泛应用于汽车电子系统中，特别是在需要高速、可靠和低功耗CAN通信的场合。以下是一些典型的应用场景：

1. 发动机控制系统：通过高速CAN通信，实现发动机管理系统的实时数据交换，包括燃油喷射控制、点火控制、排放控制等。

2. 车身控制系统：用于车门控制、车窗控制、座椅调节等车身系统的通信，提升驾驶舒适性和安全性。

3. 底盘控制系统：在ABS（防抱死制动系统）、ESP（电子稳定程序）等底盘控制系统中，通过高速CAN通信实现实时数据交换，提高车辆行驶稳定性和安全性。

4. 车载信息娱乐系统：在车载音响、导航、多媒体等系统中，通过CAN通信实现与车辆其他系统的数据交互，提升用户体验。

5. 智能驾驶辅助系统：在ADAS（高级驾驶辅助系统）中，如自适应巡航控制、车道保持辅助等，通过高速CAN通信实现传感器数据与控制系统之间的实时交换，提升驾驶安全性。

五、参数

基本参数：

• 制造商：NXP Semiconductors

• 产品种类：CAN接口集成电路

• 安装风格：SMD/SMT

• 封装/箱体：SOIC-14

• 类型：High Speed CAN Transceiver

电气参数：

• 数据速率：高达2 Mbit/s（CAN FD快速相位）

• 电源电压（最小）：4.5 V

• 电源电压（最大）：5.5 V

• 工作电源电流：45 mA（典型值）

• 工作温度范围：-40°C至+150°C

保护特性：

• ESD保护（CAN总线引脚）：±8 kV（HBM）

• ESD保护（BAT和WAKE引脚）：±6 kV（IEC 61000-4-2

• 短路保护：内置保护机制，防止CAN总线短路时损坏收发器。

• 瞬态保护：能够抵御总线上的瞬态电压脉冲，确保系统稳定运行。

接口与兼容性：

• 接口电压：自动适应3.3V至5V的I/O电平，支持广泛的微控制器接口。

• 唤醒功能：支持通过CAN总线上的特定帧（如远程帧）实现远程唤醒，以及通过内部或外部信号实现本地唤醒。

• 睡眠/待机模式：在无需通信时，可以进入低功耗的睡眠或待机模式，通过选择性唤醒功能减少不必要的功耗。

诊断与监控：

• SPI接口：提供SPI（Serial Peripheral Interface）接口，用于配置收发器参数、监控收发器状态以及进行故障诊断。

• 诊断功能：包括TXD显性超时检测、过温警告、欠压锁定等，帮助系统及时发现并处理潜在问题。

• 状态指示：内部状态寄存器可通过SPI接口读取，提供详细的收发器工作状态信息。

物理特性：

• 封装：采用SOIC-14（Small Outline Integrated Circuit，14引脚小外形封装），这种封装形式紧凑且易于焊接，适合在汽车电子系统中广泛应用。

• 引脚配置：包括CANH、CANL（CAN总线接口）、VCC（电源）、GND（地）、TXD（发送数据）、RXD（接收数据）、WAKE（唤醒引脚）、BAT（电池电压输入）、MODE（模式选择，部分型号支持）、SPI接口引脚（如SCLK、MOSI、MISO、CS）等。

环境适应性：

• 工作温度范围：从-40°C至+150°C的宽温度范围，确保在极端汽车运行环境下也能正常工作。

• 湿度与振动：设计有良好的防潮和抗震性能，以应对汽车内部复杂多变的环境条件。

符合标准：

• 符合ISO 11898-2:2016和ISO 11898-5:2015等国际标准，确保与全球范围内的CAN总线系统兼容。

• 支持CAN FD协议，兼容传统CAN 2.0A/B标准，提供灵活的数据传输速率选择。

六、总结

NXP Semiconductors的TJA1145T/FDJ是一款专为汽车行业设计的高速、低功耗、高可靠性的CAN收发器。它通过支持CAN FD协议，实现了高达2 Mbit/s的数据传输速率，满足了现代汽车电子系统对高速通信的迫切需求。同时，其低功耗设计、选择性唤醒功能、高级电源管理以及强大的保护机制和诊断功能，使得TJA1145T/FDJ在发动机控制、车身控制、底盘控制、车载信息娱乐系统以及智能驾驶辅助系统等众多领域得到了广泛应用。凭借其卓越的性能和广泛的兼容性，TJA1145T/FDJ无疑将成为未来汽车电子系统中不可或缺的重要组成部分。