干貨 | 汽車總線CAN BUS的保護(hù)設(shè)計(jì)

近年來人們對車身舒適性，安全性及信息娛樂性的智能化高度要求，汽車電子也持續(xù)的高速發(fā)展著，目前車用電子所占比汽車成本約為40%~60%，各種的車身電子控制系統(tǒng)和車載電子控制裝置持續(xù)的引入汽車設(shè)計(jì)架構(gòu)中，包含各式的傳感器模塊單元，如溫度，輪速，轉(zhuǎn)角和加速度等傳感器，搭載著電動(dòng)輔助轉(zhuǎn)向和電子式駐煞車系統(tǒng)，不斷滿足我們駕駛員和乘客的舒適乘坐和安全需求。

而在這些為數(shù)眾多的車用電子系統(tǒng)之間，車用控制器局域網(wǎng)絡(luò)接口(CAN Bus)由于采用雙線串接拓樸架構(gòu)，可串接或并接任意節(jié)點(diǎn)裝置，不僅使布線及維護(hù)的復(fù)雜度大幅降低，并可一并降低線材及布線成本，因此成為首選的車用系統(tǒng)傳輸接口。

CAN Bus傳輸接口所采用的雙線差動(dòng)(Two wire differential)傳輸技術(shù)，若某條差動(dòng)訊號線因?yàn)閿嗑€或接地故障而無法傳輸訊號，仍然能轉(zhuǎn)換為單線訊號傳輸模式，因此可大大減低車內(nèi)系統(tǒng)通訊溝通不良的機(jī)率，不僅提升了車身功能的穩(wěn)定度，其差動(dòng)雙絞線的連接方式也具有抗共模電磁干擾能力。此外CAN Bus是以多主機(jī)的架構(gòu)型態(tài)傳送接收訊號，每個(gè)主機(jī)均能主動(dòng)發(fā)出通訊指向特定節(jié)點(diǎn)，因此能夠保持在線最大空間狀態(tài)來應(yīng)付巨大數(shù)據(jù)量的傳送接收，不僅豐富了車身功能，若有任一主機(jī)節(jié)點(diǎn)故障時(shí)亦不受影響，可確保駕駛?cè)说男熊圀w驗(yàn)，減少故障維修的風(fēng)險(xiǎn)。

CAN Bus的傳輸速度可以有不同的選擇，目前應(yīng)用最高需求至1Mbps，且其傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)1000M，因此可滿足應(yīng)用于車內(nèi)不同子系統(tǒng)對不同傳輸速度和傳輸距離的要求，因而在開發(fā)階段時(shí)的成本，車體重量，規(guī)格特性上的諸多考慮下，CAN Bus接口皆能滿足以上需求，以致現(xiàn)階段約有70%的汽車皆已采用CAN Bus昨?yàn)槠鋫鬏斀缑媸褂谩?/p>

而作為頻繁和人體接觸的汽車環(huán)境，靜電放電事件(ESD)，電氣過載事件(EOS)，以及電性快速瞬時(shí)事件(EFT)會經(jīng)常出現(xiàn)在汽車運(yùn)行過程中，這對于行駛中的汽車是一個(gè)潛在的威脅，而CAN收發(fā)芯片在設(shè)計(jì)時(shí)會考慮一些靜電的抗擾，但級別遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到系統(tǒng)級測試的要求，故對于CAN通信接口的保護(hù)設(shè)計(jì)變得非常重要。