1 引言

随着车辆电气化的迅速推进，整个车辆上会部署多个 ECU。这些子系统通过 CAN 网络相互通信。

图 1-1 展示了一个 CAN 网络。

每个 CAN 节点至少包含三个元件：一个 CAN 收发器、一个带有嵌入式 CAN 协议控制器的微控制器 (MCU) 或微处理器 (MPU)，以及一个可将汽车电池电压转换为 5V 电压的功率器件（直流/直流转换器或线性稳压器）。此外，如果 MCU 或 MPU 的输入/输出 (I/O) 电压为 3.3V，则在 ECU 的印刷电路板 (PCB) 上使用单独的 3.3V 功率器件。图 1-2 展示了简化原理图。

典型的 CAN 总线信号由显性阶段和隐性阶段组成。CAN 驱动器在显性阶段会在 60Ω 负载上产生至少 1.5V 的差分信号，而该驱动器在隐性阶段会将总线弱偏置到共模 2.5V 电平。该信号机制专为按位仲裁而设计，并且具有最高优先级 ID（具有最多显性位的 CAN 帧标识字段）的器件可以控制总线，因为显性（强）驱动能够克服隐性（弱）偏置。接收节点会监测 CAN 高侧和 CAN 低侧差分信号，只要信号高于 900mV（显性阈值）或低于 500mV（隐性阈值），就能够对 CAN 消息进行解码。

V_D = V_CANH – V_CANL

对于驱动器：V_OD(DOM) ≥ 1.5V @ 60Ω 负载

对于接收器：V_ID(DOM) ≥ 900mV，V_ID(rec) ≤ 500mV

CAN 线束分布在整辆车上。CAN 收发器产生的任何共模干扰都可能导致辐射，从而影响汽车其他子系统的功能。同样，线束也容易受到其他模块的电磁干扰。因此，电磁兼容性是任何汽车 CAN 收发器的关键要求。不同子系统的 CAN 收发器可能来自不同的半导体供应商，因此，要在主流汽车网络中使用任何 CAN 收发器，互操作性是另一项要满足的要求。