NXP TJA1055T/1J CAN芯片中文资料

一、型号与类型

NXP TJA1055T/1J是一款高性能的CAN（Controller Area Network，控制器区域网络）总线收发器芯片。它属于NXP Semiconductors（恩智浦半导体）的产品系列，专门设计用于在复杂的汽车和工业环境中实现可靠的CAN通信。该芯片以其增强的容错能力和低功耗特性而著称，是TJA1054和TJA1054A的升级版。

　　厂商名称：NXP

　　元件分类：CAN芯片

　　中文描述： CAN接口,4.75V,5.25V,14引脚

　　英文描述： Enhanced fault-tolerant CAN transceiver SOIC 14-Pin

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　　TJA1055T/1J概述

　　TJA1055是控制器区域网络（CAN）中协议控制器和物理总线线之间的接口。它主要用于乘用车中高达125 kBd的低速应用。该器件提供差分接收和发送能力，但在错误条件下会切换到单线发送器和/或接收器。TJA1055是TJA1054和TJA1054A的增强版。TJA1055具有相同的功能，但除此之外还提供了一些改进。TJA1055相对于TJA1054和TJA1054A最重要的改进是：

　　-改进静电放电（ESD）性能-降低睡眠模式下的电流消耗

　　-RXD和ERR上的唤醒信号，不需要VCC激活

　　-使用TJA1055T/3可以与微控制器进行3V接口

　　TJA1055T/1J中文参数

　　TJA1055T/1J引脚图

二、工作原理

TJA1055T/1J芯片作为CAN网络中的关键组件，位于协议控制器和物理总线线路之间，扮演着转换信号和管理通信的重要角色。其主要工作原理包括以下几个方面：

1. 信号转换：芯片能够将来自主机控制器的数字信号转换为CAN总线上的物理信号（差分信号），同时也能够将CAN总线上的物理信号转换回数字信号，供主机控制器处理。这种双向转换能力是CAN通信的基础。

2. 差分信号传输：TJA1055T/1J采用差分信号传输技术，通过两条信号线（CAN_H和CAN_L）同时传输数据。这种技术能有效抵抗电磁干扰，提高通信的可靠性和稳定性，同时支持更长的通信距离。

3. 错误处理与容错：芯片内置了强大的错误检测和容错机制，能够自动识别总线上的错误和故障，并采取相应的措施进行处理。例如，在错误条件下，TJA1055T/1J能够自动切换到单线发送器和/或接收器模式，以确保通信的连续性。

4. 低功耗设计：为了降低能耗，TJA1055T/1J在非活动状态下能够进入睡眠模式，此时电流消耗显著降低。当需要通信时，芯片能够自动唤醒并恢复正常工作状态。

三、特点

1. 增强的静电放电（ESD）性能：与TJA1054和TJA1054A相比，TJA1055T/1J在静电放电保护方面有了显著提升，能够承受更高的静电放电电压，从而提高了芯片的可靠性和耐用性。

2. 低功耗设计：通过优化的电路设计，TJA1055T/1J在睡眠模式下的电流消耗更低，有助于延长设备的使用寿命并减少能耗。

3. 唤醒信号功能：在未启用VCC（电源电压）的情况下，芯片能够在RXD（接收数据）和ERR（错误）引脚上接收唤醒信号，从而快速响应通信需求。

4. 3V接口支持：TJA1055T/3型号能够与微控制器进行3V接口通信，提高了芯片与不同微控制器的兼容性。

5. 高速与低速CAN支持：芯片支持高速CAN（ISO 11898-2）和低速CAN（ISO 11898-3）标准，能够适应不同的通信速率要求。

6. 优化的电磁兼容性（EMC）：由于内置的斜率控制功能和CAN_L、CAN_H总线输出的良好匹配，TJA1055T/1J在正常工作模式和低功耗模式下都具有很高的电磁抗扰性（EMI）和很低的电磁辐射（EME）。

7. 全面的保护机制：芯片提供了包括热保护、总线短路保护在内的多种保护机制，确保在恶劣的工作环境下也能稳定运行。

四、应用

TJA1055T/1J芯片广泛应用于需要高可靠性和低功耗CAN通信的汽车和工业领域。具体应用场景包括但不限于：

1. 汽车电子系统：如发动机管理系统、车身控制系统、安全系统等，这些系统需要实时、可靠地交换大量数据以支持车辆的正常运行和安全功能。

2. 工业自动化：在工业自动化生产线中，各种设备之间需要通过CAN总线进行通信以协调工作。TJA1055T/1J的高可靠性和低功耗特性使其成为这类应用的理想选择。

3. 机器人技术：在机器人控制系统中，CAN总线用于连接机器人本体、传感器和执行器等部件。TJA1055T/1J的高性能特性能够确保机器人系统的高效、稳定运行。

4. 航空航天：在航空航天领域，通信系统的可靠性和稳定性至关重要。TJA1055T/1J芯片凭借其增强的容错能力和低功耗特性，在航空航天通信系统中发挥着重要作用。

五、参数

以下是TJA1055T/1J芯片的主要参数：

• 制造商：NXP Semiconductors

• 产品种类：CAN接口集成电路

• 电源电压（Vcc）：4.75V ~ 5.25V

• 工作温度范围：-40℃ ~ +125℃

• 接口类型：CAN（高速/低速），支持ISO 11898-2和ISO 11898-3标准

• 通信速率：支持高达1Mbps的高速CAN通信（具体速率取决于网络配置和总线长度）

• 唤醒功能：支持通过RXD和ERR引脚接收唤醒信号

• ESD保护：增强的静电放电保护能力，符合或超过行业标准

• 热保护：内置热关断功能，防止芯片过热损坏

• 短路保护：总线短路时自动保护，防止损坏

• 斜率控制：内置斜率控制功能，减少电磁辐射（EME）并提高电磁兼容性（EMC）

• 低功耗模式：支持睡眠模式，显著降低非活动状态下的电流消耗

• 封装形式：常见的封装形式包括SOIC（小外形集成电路）、TSSOP（薄型小尺寸封装）等，具体封装形式取决于产品型号

• 引脚数：根据封装形式不同，引脚数也会有所差异，但通常包括VCC、GND、CAN_H、CAN_L、RXD、TXD、STB（待机控制，部分型号可能不包含）等关键引脚

• 电气特性：

• 输入/输出电平：符合CAN总线标准电平要求

• 共模抑制比：高共模抑制比，增强了对共模干扰的抵抗能力

• 差分输入/输出阻抗：优化设计的差分阻抗，确保信号传输质量

六、详细功能描述

1. 差分信号传输与接收：
   TJA1055T/1J通过CAN_H和CAN_L两条差分信号线实现数据的双向传输。发送时，将主机控制器提供的数字信号转换为差分信号发送到总线上；接收时，将总线上的差分信号转换回数字信号供主机控制器处理。

2. 错误检测与报告：
   芯片内置了多种错误检测机制，如位错误、填充错误、CRC错误等。一旦检测到错误，芯片会通过ERR引脚向主机控制器报告，并可能触发相应的错误处理措施，如重发数据帧或进入错误状态。

3. 总线保护：
   为了防止总线短路或过载导致的损坏，TJA1055T/1J在CAN_H和CAN_L引脚之间以及它们与地之间都设置了保护电路。当检测到总线短路或电流过大时，保护电路会自动启动，限制电流并防止芯片损坏。

4. 待机与唤醒：
   为了降低功耗，芯片支持待机模式。在待机模式下，大部分电路停止工作，电流消耗显著降低。当需要通信时，可以通过外部信号（如RXD或ERR引脚上的唤醒信号）将芯片从待机模式唤醒并恢复正常工作。

5. 斜率控制：
   为了减少电磁辐射并提高电磁兼容性，TJA1055T/1J在信号上升和下降过程中采用了斜率控制技术。通过控制信号边沿的斜率，可以减少高频成分的辐射并降低对周围电路的干扰。

七、总结

NXP TJA1055T/1J是一款功能强大、性能优越的CAN总线收发器芯片。它以其增强的静电放电保护能力、低功耗设计、全面的保护机制以及优化的电磁兼容性等特点，在汽车电子、工业自动化、机器人技术和航空航天等领域得到了广泛应用。通过提供可靠、高效的CAN通信解决方案，TJA1055T/1J为现代复杂系统中的数据传输和控制提供了有力支持。