单线CAN总线收发器芯片AU5790

2006-05-07 09:46:46来源: 国外电子元器件

单线CAN总线收发器芯片。可用于汽车电子系统的多路传输系统。该总线在挂接32个节点时,其总线速度可达33.3kbps。文中介绍了AU5790的内部结构、工作原理及特性,最后给出了它的应用电路。

收发器 AU5790

1 概述

AU5790是飞利浦公司推出的用于由地构成回路的单总线CAN总线收发器芯片,主要用于汽车的多路传输应用方面。它为CAN总线控制器之间的数据传输提供一单线的物理接口,当总线上挂接32节点时,总线速度可达33.3kbps。AU5790能提供先进的睡眠/唤醒功能,当汽车停用时,可减少芯片供电电源的消耗,但仍能提供所需的网络控制功能。在高速数据传输模式下,AU5790支持大批量数据快速传输。AU5790的主要特点如下:

●总线负载为32节点时,总线速度为33kbps;

●高速传输模式下的总线速度为83kbps;

●输出波形控制可降低射频干扰(RFI);

●采用直接电源供电,具有负载瞬变保护功能;

●具有总线端短路和瞬变保护功能;

●内置失调保护电路;

●具有热过载保护电路;

●在总线为低功耗状态时,支持控制单元之间的通信;

●睡眠模式下的电源消耗为70μA;

●总线与电池引脚间有±8kV的静电放电保护(ESD)功能。

2 管脚功能及封装

AU5790有SO8和SO14两类封装。图1所示为采用SO8封装的管脚排列图。各管脚定义及说明见表1所列。

表1 AU5790管脚描述

符  号 管脚号 功    能    描    述
TxD 1 发送数据输入端,高电平时,发送器为不活跃状态(输出电平0V);为低电平时,发送器为活跃状态(输出电平与工作模式关)
NSTB 2 模式控制端,为高电平时,芯片为正常和高速模式;为低电平时,芯片为睡眠和唤醒模式
EN 3 使能控制端,为高电平时,芯片为正常和唤醒模式;为低电平时,芯片为睡眠和高速模式
RxD 4 接收数据输出端
BAT 5 电源供电电源输入端(通常12V)
RTH 6 开关地输入端
CANH 7 总线传输数据输入/输出端
GND 8

3 工作原理

AU5790是一种集成的总线收送器,是CAN协议控制器和物理总线的接口。其内部图如图2所示。

在协议控制器发送的数据流被送入总线发送器AU5790的TxD输入端后,由AU5790将数据流变换为总线信号。为了减小幅射干扰,可以在变换过程中对信号的转换速率和波形进行控制。总线输出信号由与物理总线相连的CANH端送出或接收。

TxD为低电平时,CANH端的输出电压典型值为4V。TxD为高电平时,CANH端的输出电压将被总线负载电阻RT拉低。把电阻RT与AU5790的RTH端子相连可为芯片提供失地保护。AU5790内的接收器用于检测总线上的数据流,应用时可把此数据送给与RxD端子相连的CAN协议控制器,对AU5790提供适当的滤波可能会降低接收灵敏度,但可防止电磁干扰。也可在CANH端和地端之间加一电容。AU5790的另一特点是在本芯片供电电源失效时,可向总线输出低尖峰电流。

CAN控制对NSTB和EN控制端提供不同的控制信号,从而使AU5790工作在不同工作模式。表2列出了AU5790的各种工作模式下的实现方法。

表2 AU5790输入控制模式

NSTB EN TxD 工作模式 CANH RxD
0 0 任意 睡眠模式 0V 浮动(高电平)
0 1 发送数据 唤醒传输模式 0V,12V 总线状态
1 0 发送数据 高速传输模式 0V,4V 总线状态
1 1 发送数据 正常传输模式 0V,4V 总线状态

当NSTB和EN控制端接低电平时,AU5790工作在低功耗或“睡眠”械,在此模式下可减小电流消耗,提高系统效率。在睡眠模式时,发送功能被禁止,即TxD端输入低电平,CANH输出不能激活(输出电平为0V)。但内部网络监测器监视总线信号的边沿,一旦检测到,则由TxD输出端通知CAN控制器。处于睡眠状态的总线节点一般不理睬总线上的正常通信,除非使用“唤醒”模式来激活它。

当NSTB端接低电平而EN控制端接高电平时,AU5790工作在“唤醒”模式。在此模式下,它发送的数据信号电平是增强的(典型值为12V),这样将激活挂在总线上的其它节点。如果NSTB和EN控制端均接高电平,那么AU5790将工作在正常模式。

如果NSTB端接高电平而EN控制端接低电平,则AU5790工作在高速传输模式,在此模式下,内部波形控制功能被禁止,而此时的EMC此正常模式要大,但传输速度可达1000kbps。

由于AU5790的BAT和CANH端采取了特别防护措施,因此BAT端可低抗45V负载的瞬变和突跳起动;而CANH端可在总线出现对地或电池电源短路时为芯片提供保护。另外,芯片的过热关闭功能还可防止系统在故障情况下,芯片由于温度过高而受到损坏。AU5790在芯片温度过高时,将会关闭数据传输功能;而在芯片温度降低时,可自动恢复。

4 应用电路

图3所示为AU5790的应用电路。图中的总线控制器可选用飞利浦公司生产的总线控制器SJA1000或带CAN总线接口的单片机87C592,使用时总线控制器的发送端口TxD应设置为推换工作方式,总线负载电阻RT的取值范围应在3~11kΩ之间。

关键字:单线  can总线  收发  收发器

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/qtjs/200605/2424.html
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