ZHCT943 June   2025 TCAN1145-Q1

 

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什么是唤醒的系统?

Josh Wei

TCAN114x-Q1系列CAN收发器由于其支持选择唤醒和低功耗模式而收到市场欢迎,作为终端产品主要的CAN收发器与整车的VCU通信。当终端产品(如逆变器)不需要工作时,TCAN114x-Q1可以帮助系统进入低功耗模式,以最大程度降低静态电流功耗。在实际应用中,开发者常会遇到系统休眠时(MCU无电)情况下VCU无法唤醒MCU及子系统的情况,本文档即旨在帮助开发者快速检查定位问题,以及解决各个问题的对策。

在汽车应用的常规做法中,TCAN114x-Q1的INH pin被用作MCU电源(如PMIC)的供电控制。当TCAN114x-Q1进入监听、正常模式时INH处于高,此时MCU被唤醒,系统即可进入正常工作模式。在睡眠、失效保护的模式下,TCAN114x-Q1 INH为低,MCU处于休眠状态。

 TCAN114x-Q1系统简化原理图 图 1 TCAN114x-Q1系统简化原理图

睡眠模式下无法选择性唤醒

睡眠模式下TCAN114x-Q1可以通过唤醒事件或下电上电来进入监听模式。对于有预留eFuse的系统而言,重复上下电是一种便捷的方法。外置控制单元通过WAKE pin做唤醒也是一种便捷的唤醒办法,但是也需要在设计中预留对应的控制电路。

必须要注意的是,在VIO正常时TCAN114x-Q1支持睡眠模式下的SPI写入,只是通信速率最大支支持10kHz,即在将 nCS 拉为低电平与开始读取或写入之间至少使用 10μs 延迟。因此在睡眠模式下对TCAN114x-Q1进行编程时,务必要注意输出是什么,否则可能会遇到非预期的异常状况。

 TCAN114x-Q1的睡眠模式和监听模式 图 2 TCAN114x-Q1的睡眠模式和监听模式

通过BWRR(RXD 请求进行总线唤醒)无需额外的硬件电路。TCAN114x-Q1通过ISO 11898-2:2016 标准中的唤醒模式 (WUP)来通过CAN总线实现远程唤醒。将当启用选择性唤醒(TCAN1145-Q1 和 TCAN1146-Q1)后,器件会在接收到 WUP 后查找唤醒帧 (WUF)。如果未接收到 WUF,器件会切换回睡眠模式。同时应注意,WUP+WUF的过程应在tSILENCE内完成,否则TCAN114x-Q1会重新回到睡眠模式。

唤醒模式 (WUP) 包括:

  • 至少为 tWK_FILTER 的滤波显性总线时间,后跟;
  • 至少为 tWK_FILTER 的滤波隐性总线时间,后跟;
  • 至少为 tWK_FILTER 的第二个滤波显性总线时间。

失效防护模式下无法选择性唤醒

当连续发生一定数量的事件后,TCAN114x-Q1会进入无法唤醒睡眠状态,并且 WUP 或 LWU 事件不会唤醒器件,只能通过需要上电复位。为了避免出现这样的状况,需要在进入失效防护模式时在tINACTIVE 到期之前,清除所有中断和故障标志位并将器件置于正常模式。否则会出现MCU无法唤醒、SPI不工作等情况。每次器件进入失效防护模式后,都应将失效防护计数器清零,避免进入无法唤醒的睡眠模式。失效防护模式是默认开启的,通过多种故障异常都会使TCAN114x-Q1进入失效防护模式,如热关断TSD、欠压锁定。

异常进入睡眠模式

在启用部分网络功能的情况下进入睡眠模式之前,应清除 FRAME_OVF 和 CANINT 标志,以确保设备能够正确唤醒至配置的 WUF。

  • 确保在可能的唤醒事件发生之前中断值为 0,将保证有可用的转换来唤醒收发器。
  • SW_EN 应在进入睡眠模式的同时启用(同一寄存器写入)。

非MODE_SEL = 001指令进入睡眠模式有如下可能:

  1. 上电时或者发生 POR 或 UVSUP 事件时,在 SWE 计时器(tINACTIVE)到期之前,未清除 PWRON 标志,或者未将器件配置为正常或监听模式;
  2. 当TCAN114x-Q1接收到 CANINT、LWU 或 FRAME_OVF时,MCU未在 tINACTIVE 到期之前清除标志并将器件置于正常模式;
  3. 当处于待机、正常或监听模式且 tSILENCE (SWE_DIS=1) 或 CANSLNT (SWE_DIS=0) 在 tINACTIVE 期间持续存在时,器件将进入睡眠模式;
  4. 热关断计时器TSD过期时不存在 TSD 故障,则会退出并进入睡眠模式。(在TSD的300ms时间内不接受MCU将TCAN114x-Q1更改为正常模式或待机模式的 SPI 写入,只接受更改为睡眠模式的写入);
  5. 发生欠压事件时,一旦 tUVSLP 计时器到期而欠压情况仍然存在,器件将进入睡眠模式或失效防护模式
  6. 当 UVIO 触发时,如果tUV计时器超时且 UVIO 仍然存在,器件将进入睡眠模式。
 TCAN1145-Q1为例说明监听模式、睡眠模式和失效防护模式的状态转换图 图 3 TCAN1145-Q1为例说明监听模式、睡眠模式和失效防护模式的状态转换图

如果上述所有情况都无法帮助开发者实现通过CAN总线对TCAN114x-Q1的选择性唤醒,请使用e2e.ti.com获取技术支持,或者请联系当地销售代表。