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TJA1043收发器信息梳理

谈思实验室 2023-03-17 17:58
【TI资料】专为高压系统设计的新型MCU 如何增强能源基础设施的实时控制？

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01.

TJA1043简介

TJA1043是NXP的第三代高速CAN收发器，与第二代相比，改进的电磁兼容性（EMC）和电磁放电（ESD）性能，降低了功耗，具有的特性简单梳理一下：

1.支持本地和远程唤醒，唤醒源识别；
2.支持总线短路和电源连接探测等保护和诊断功能；
3.可以直接连接到3V到5V供电电压的微控制器；
4.实现了ISO 11898-:2016和SAE J2804-1到SAE J2244-5所定义的CAN物理层，也就是支持CAN和CANFD，CANFD最高支持5Mbps；
5.Vio输入允许直连3V和5V的控制器；
6.分压输出用于稳定隐性总线电平；
TJA1043的系统简图如下图所示，各个引脚如表1所示。
▲图1 TJA1043系统简图
引脚名称
引脚作用
TXD‍MCU发送数据输入接口
RXDMCU接收数据输出接口
GDN接地引脚
Vcc5V 收发器电源供电
VioI/O引脚电源供电
EN启用控制输入
INH外部电源控制引脚
ERR_N错误和通电指示输出引脚
WAKE本地唤醒输入引脚
Vbat12V电源供电
SPLIT共模稳定输出引脚
CANLCAN低引脚
CANHCAN高引脚

STB_N

备用控制输入引脚

▲表1 TJA1043硬件引脚含义

跟TJA1145一样，TJA1043具有三个供电引脚，VBAT用于系统状态维护进行供电，只要BAT一直有在，那么TJA1145相关状态寄存器值就不会丢失则给到CAN总线供电，且也给CAN发送器供电；VIO主要是将引脚TXD、RXD、STB_N、EN和ERR_N的信号电平被调整到微控制器的I/O电平，而无需电平转换。

02.

TJA1043运行模式

TJA1043共有五种运行模式，分别为Sleep Mode 、Listen Mode 、Standby Mode、Normal Mode、Go to Sleep Mode，五种模式之间的跳转关系如下图所示，从图中可以看出模式的跳转主要通过EN和STB_N的电平状态以及wake flag共同控制。

▲图2 模式跳转

STANDBY MODE

STANDBY MODE是TJA1043的一级节电模式。在STANDBY MODE下，收发器无法收发数据，低功率接收器被激活以监控总线活动。INH引脚为高电平。

▲图3 Standby Mode

LISTEN MODE

在LISTEN MODE下，收发器的发送功能被禁用，接收仍正常，INH引脚为高电平。

NORMAL MODE

在NORMAL MODE下，收发器可以通过总线CANH和CANL进行传输和接收数据。总线上输出信号的斜率被控制和优化，以保证最低的EME。引脚INH为高电平。

▲图4 Normal或Listen Mode

GO TO SLEEP MODE

该模式是进入睡眠模式的过程路径。在进入睡眠模式前，收发器表现为在待机模式下，并附加了一个向收发器发出进入睡眠的命令。在进入睡眠模式之前，收发器将保持在最短的保持时间(20~50us)进入Sleep模式。


如果STB_N或脚EN引脚的状态发生改变，或者在过去之前设置了唤醒标志，则收发器将不会进入休眠模式。


SLEEP MODE

该模式是TJA1043的二级节电模式。睡眠模式通过进入睡眠模式进入，当VCC或VIO上的欠压检测时间在相关电压水平恢复之前经过时也会进入。在睡眠模式下，收发器为待机模式，引脚INH设置为浮动。由此引脚控制的电源芯片将关闭。

▲图5 Sleep Mode


03.

内部标志位

TJA1043共有7个内部标志，其中五个可以通过ERR_N进行展示，主要通过不同模式以及该引脚的电平状态来确认，如下图所示。

▲图6 ERR_EN引脚的状态

Bus failure flag

如果收发器在引脚TXD上连续四个显性-隐性循环中检测到总线线路短路到VBAT, V CC或GND，同时试图驱动总线线路占主导地位，则设置总线故障标志。总线故障标志可以在正常模式下通过ERR_N引脚展示，该标志在上电或收发器重新进入正常模式时清除。

Pwon

Pwon是VBAT上电标志。当引脚VBAT上的电压在之前下降到Vuvd(VBAT)以下(通常是因为电池断开)后恢复时设置此标志。当收发器进入正常模式时，该标志被清除。

Local failure flag

在Normal和Listen模式下,收发器可以区分四个不同的本地故障事件,其中任何一个都会导致设置本地故障标志 四个本地故障事件是:TXD主钳位 TXD到RXD短路 ,总线显性箝位和过温事件则在通电 进入Normal模式或RXD为显性而TXD为隐性时清除该标志。

Wake flag

当收发器检测到本地或远程唤醒请求时，将设置唤醒标志。当引脚WAKE上的逻辑级别改变时，会检测到本地唤醒请求。远程唤醒请求由至少twake(busdom)的两个总线主导状态触发，第一个显性状态之后是至少twake的隐性状态(只要在区域（唤醒）总线内完成完全的显性-隐性-显性模式）。

Wake-up source flag

唤醒源识别是通过唤醒源标志提供的，当本地唤醒请求通过Wake引脚设置唤醒标志时设置唤醒源标志。在收发器切出Normal模式时清除。





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