TJA1043收發(fā)器信息梳理

對(duì)于汽車控制器開發(fā)工程師來說，CAN收發(fā)器是一個(gè)常用的芯片，之前分享過一篇TJA1145的文章，今天來分享一篇TJA1043。

01. TJA1043簡介

TJA1043是NXP的第三代高速CAN收發(fā)器，與第二代相比，改進(jìn)的電磁兼容性（EMC）和電磁放電（ESD）性能，降低了功耗，具有的特性簡單梳理一下：

1.支持本地和遠(yuǎn)程喚醒，喚醒源識(shí)別；

2.支持總線短路和電源連接探測(cè)等保護(hù)和診斷功能；

3.可以直接連接到3V到5V供電電壓的微控制器；

4.實(shí)現(xiàn)了ISO 11898-:2016和SAE J2804-1到SAE J2244-5所定義的CAN物理層，也就是支持CAN和CANFD，CANFD最高支持5Mbps；

5.Vio輸入允許直連3V和5V的控制器；

6.分壓輸出用于穩(wěn)定隱性總線電平；

TJA1043的系統(tǒng)簡圖如下圖所示，各個(gè)引腳如表1所示。

▲圖1 TJA1043系統(tǒng)簡圖

▲表1 TJA1043硬件引腳含義

跟TJA1145一樣，TJA1043具有三個(gè)供電引腳，VBAT用于系統(tǒng)狀態(tài)維護(hù)進(jìn)行供電，只要BAT一直有在，那么TJA1145相關(guān)狀態(tài)寄存器值就不會(huì)丟失則給到CAN總線供電，且也給CAN發(fā)送器供電；VIO主要是將引腳TXD、RXD、STB_N、EN和ERR_N的信號(hào)電平被調(diào)整到微控制器的I/O電平，而無需電平轉(zhuǎn)換。

02. TJA1043運(yùn)行模式

TJA1043共有五種運(yùn)行模式，分別為Sleep Mode 、Listen Mode 、Standby Mode、Normal Mode、Go to Sleep Mode，五種模式之間的跳轉(zhuǎn)關(guān)系如下圖所示，從圖中可以看出模式的跳轉(zhuǎn)主要通過EN和STB_N的電平狀態(tài)以及wake flag共同控制。

▲圖2 模式跳轉(zhuǎn)

STANDBY MODE

STANDBY MODE是TJA1043的一級(jí)節(jié)電模式。在STANDBY MODE下，收發(fā)器無法收發(fā)數(shù)據(jù)，低功率接收器被激活以監(jiān)控總線活動(dòng)。INH引腳為高電平。

▲圖3 Standby Mode

LISTEN MODE

在LISTEN MODE下，收發(fā)器的發(fā)送功能被禁用，接收仍正常，INH引腳為高電平。

NORMAL MODE

在NORMAL MODE下，收發(fā)器可以通過總線CANH和CANL進(jìn)行傳輸和接收數(shù)據(jù)?？偩€上輸出信號(hào)的斜率被控制和優(yōu)化，以保證最低的EME。引腳INH為高電平。

▲圖4 Normal或Listen Mode

GO TO SLEEP MODE

該模式是進(jìn)入睡眠模式的過程路徑。在進(jìn)入睡眠模式前，收發(fā)器表現(xiàn)為在待機(jī)模式下，并附加了一個(gè)向收發(fā)器發(fā)出進(jìn)入睡眠的命令。在進(jìn)入睡眠模式之前，收發(fā)器將保持在最短的保持時(shí)間(20~50us)進(jìn)入Sleep模式。

如果STB_N或腳EN引腳的狀態(tài)發(fā)生改變，或者在過去之前設(shè)置了喚醒標(biāo)志，則收發(fā)器將不會(huì)進(jìn)入休眠模式。

SLEEP MODE

該模式是TJA1043的二級(jí)節(jié)電模式。睡眠模式通過進(jìn)入睡眠模式進(jìn)入，當(dāng)VCC或VIO上的欠壓檢測(cè)時(shí)間在相關(guān)電壓水平恢復(fù)之前經(jīng)過時(shí)也會(huì)進(jìn)入。在睡眠模式下，收發(fā)器為待機(jī)模式，引腳INH設(shè)置為浮動(dòng)。由此引腳控制的電源芯片將關(guān)閉。

▲圖5 Sleep Mode

03. 內(nèi)部標(biāo)志位

TJA1043共有7個(gè)內(nèi)部標(biāo)志，其中五個(gè)可以通過ERR_N進(jìn)行展示，主要通過不同模式以及該引腳的電平狀態(tài)來確認(rèn)，如下圖所示。

▲圖6 ERR_EN引腳的狀態(tài)

Bus failure flag

如果收發(fā)器在引腳TXD上連續(xù)四個(gè)顯性-隱性循環(huán)中檢測(cè)到總線線路短路到VBAT, V CC或GND，同時(shí)試圖驅(qū)動(dòng)總線線路占主導(dǎo)地位，則設(shè)置總線故障標(biāo)志。總線故障標(biāo)志可以在正常模式下通過ERR_N引腳展示，該標(biāo)志在上電或收發(fā)器重新進(jìn)入正常模式時(shí)清除。

Pwon

Pwon是VBAT上電標(biāo)志。當(dāng)引腳VBAT上的電壓在之前下降到Vuvd(VBAT)以下(通常是因?yàn)殡姵財(cái)嚅_)后恢復(fù)時(shí)設(shè)置此標(biāo)志。當(dāng)收發(fā)器進(jìn)入正常模式時(shí)，該標(biāo)志被清除。

Local failure flag

在Normal和Listen模式下,收發(fā)器可以區(qū)分四個(gè)不同的本地故障事件,其中任何一個(gè)都會(huì)導(dǎo)致設(shè)置本地故障標(biāo)志 四個(gè)本地故障事件是:TXD主鉗位 TXD到RXD短路 ,總線顯性箝位和過溫事件則在通電 進(jìn)入Normal模式或RXD為顯性而TXD為隱性時(shí)清除該標(biāo)志。

Wake flag

當(dāng)收發(fā)器檢測(cè)到本地或遠(yuǎn)程喚醒請(qǐng)求時(shí)，將設(shè)置喚醒標(biāo)志。當(dāng)引腳WAKE上的邏輯級(jí)別改變時(shí)，會(huì)檢測(cè)到本地喚醒請(qǐng)求。遠(yuǎn)程喚醒請(qǐng)求由至少twake(busdom)的兩個(gè)總線主導(dǎo)狀態(tài)觸發(fā)，第一個(gè)顯性狀態(tài)之后是至少twake的隱性狀態(tài)(只要在區(qū)域（喚醒）總線內(nèi)完成完全的顯性-隱性-顯性模式）。

Wake-up source flag

喚醒源識(shí)別是通過喚醒源標(biāo)志提供的，當(dāng)本地喚醒請(qǐng)求通過Wake引腳設(shè)置喚醒標(biāo)志時(shí)設(shè)置喚醒源標(biāo)志。在收發(fā)器切出Normal模式時(shí)清除。