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1、广州周立功单片机发展有限公司 Tel 020 38730976 38730977 Fax 38730925 1 TJA1054容错的 CAN 接收器 特征 最适合用于轿车里低速通迅 波特率高达 125KBaud 可连接高达 32 个节点 支持非屏蔽的总线线路 内建斜率控制功能以及 CANL 和 CANH 总线输出的良好匹配使电磁辐射EME很低 正常操作模式和低功耗模式都有优良的抗电磁干扰EMI性能 完全集成的接收滤波器 发送数据TxD显性超时功能 总线故障管理 支持单线传输模式其中地偏移电压可高达 1 5V 在总线故障甚至 CANH 总线线路短路到 VCC时仍可以自动切换到单线模式 如果总线故
2、障修复将自动复位到差动模式 在故障模式期间有完全唤醒能力 保护 总线引脚对电池和地的短路保护 热保护 总线线路在汽车瞬变环境下受到保护 未上电的节点不会影响总线 支持低功耗模式 低电流的睡眠和待机模式可以通过总线线路唤醒 输出有上电复位标志 总述 TJA1054 是控制器局域网CAN中协议控制器和 CAN 物理总线之间的接口它主要用于客车里最 高 125KBaud 的低速应用这个器件提供差动的发送和接收能力但故障条件下会切换到单线发送器和 或接收器 TJA1054A 是 TJA1054 的 ESD 改进版TJA1054 和 TJA1054A 之间的不同点可以参看附录 A TJA1054AT 即
3、 TJA1054T 引脚和功能都向下兼容 PCA82C252T 以及 TJA1053T这也就是说这两个器 件可由保持所有功能的 TJA1054T 或 TJA1054AT 取代 TJA1054 和 TJA1054A 比 PCA82C252T 以及 TJA1053T 有了重要的改进它们是 由于 CANL 和 CANH 总线输出信号完美匹配使 EME 非常低 特别是在低功耗模式里有很好的抗干扰性EMI 在故障模式里有完全唤醒的能力 扩展的总线故障管理包括 CANH 总线对 VCC短路 支持简单系统进行故障诊断 对管脚 WAKE 的上跳沿和下跳沿唤醒输入信号都敏感 广州周立功单片机发展有限公司 Tel
4、 020 38730976 38730977 Fax 38730925 2 订购信息 封装 类型号 名称 描述 版本 TJA1054AT SO14 塑料小型封装14 引脚宽 3 9mm SOT108 1 TJA1054AU 裸片2000 x2860 x375 m 速查数据 标志 参数 条件 最小值 类型值 最大值 单位 VCC 管脚 VCC上的电压 4 75 5 25 V 没有时间限制 0 3 40 V 工作模式 5 0 27 V VBAT 管脚 BAT 上的电池电压 负载断电dump 40 V IBAT 管脚 BAT 上的电池电流 休眠模式VCC 0V VBAT 12V 30 50 A VC
5、ANH CANH 总线电压 VCC 05 5V VBAT 0V无时间限制 27 40 V VCANL CANL 总线电压 VCC 05 5V VBAT 0V无时间限制 27 40 V VCANH CANH 总线发送器压降 ICANH 40mA 1 4 V VCANL CANL 总线发送器压降 ICANL 40mA 1 4 V tPD L TXD低到 RXD低 的传播延迟 1 S tr 总线输出上升时间 10 90 C110nF见图 5 0 6 S tf 总线输出下降时间 90 10 C11nF见图 5 0 3 S Tvj 实际连接点温度 40 150 广州周立功单片机发展有限公司 Tel 02
6、0 38730976 38730977 Fax 38730925 3 结构图 FAILURE DETECTOR PLUS WAKE UP PLUS TIME OUT WAKE UP STANDBY CONTROL INH 1 WAKE 7 STB 5 EN 6 TXD VCC VCC VCC 2 ERR 4 RXD 3 TEMPERATURE PROTECTION DRIVER RECEIVER BAT 14 VCC 10 13 GND FILTER TIMER FILTER TJA1054A 9 11 12 8 RTL CANH CANL RTH 图 1 结构图 管脚 标志 管脚 描述 IN
7、H 1 如果产生唤醒信号则禁止切换到外部电压调节器的输出 TXD 2 激活总线驱动的发送数据输入 RXD 3 从总线读出数据的接收数据输出 ERR 4 当出错唤醒和上电指示输出在正常操作模式总线有故障时呈现低电平在低功耗 模式里有唤醒信号或上电待机状态也呈现低电平 STB 5 待机数字控制信号输入 低有效和 EN 管脚的输入信号一起定义收发器的状态 在 正常和低功耗模式里见表 2 和图 3 EN 6 使能数字控制信号输入和管脚 STB 的输入信号一起定义收发器状态在正常和低 功耗模式里见表 2 和图 3 WAKE 7 本地唤醒信号低有效上升沿和下降沿都可被检测到 RTH 8 连接终端电阻在 C
8、ANH 总线出错时线路可以端接一个预定义的阻抗 RTL 9 连接终止电阻在 CANL 总线出错时线路可以端接一个预定义的阻抗 VCC 10 电源电压 CANH 11 高电平电压总线 CANL 12 低电平电压总线 GND 13 接地 BAT 14 电池电压 广州周立功单片机发展有限公司 Tel 020 38730976 38730977 Fax 38730925 4 1INH 2 3 4 5 6 7 14 BAT TXDGND RXDCANL ERRCANH STBVCC ENRTL WAKERTH 13 12 11 10 9 8 TJA1054AT 图 2 管脚配置 功能描述 TJA1054
9、A 是控制器局域网CAN中协议控制器和 CAN 物理总线之间的接口它主要用于客车里最 高 125KBaud 的低速应用这个器件对 CAN 总线提供差动发送能力对 CAN 控制器提供差动接收能力 为了降低 EME 它的上升和下降的斜度都受到限制 这就允许总线使用非屏蔽双绞线或并行线 而且 如果某条总线出现故障它支持在任一总线上进行传输故障检测逻辑会自动选择一个合适的传输模式 在正常操作模式里没有线路故障差动接收器在管脚 RXD 输出见图 1差动接收器输入通过集 成的滤波器连接到管脚 CANH 和 CANL滤波器输入信号也可以用于单线接收器接收器连接到有门槛电 压的管脚 CANH 和 CANL确保
10、在单线模式里有最大的噪音容限 定时器功能TxD 显性超时功能已在器件中集成它可以防止由于硬件和或软件程序故障将管 脚 TXD 持续地拉成低电平使总线线路进入持续的显性状态这种状态会阻塞整个网络的通讯 如果引脚 TXD 的低电平持续并超过某个时间后发送器会被禁能定时器会用 TXD 引脚上的高电平 复位 故障检测器 故障检测器在正常工作模式下是完全激活的在检测到其中一条总线故障后检测器会切换到相应的 模式见表 1差动接收器门槛电压被设置在典型的 3 2VVCC5V确保了在有高噪声容限的正常操 作模式以及在故障 124 和 6a 的情况下进行正确的接收这些故障或故障的恢复不会破坏正在进行的发 送输出
11、驱动器仍是激活的终端没有变化接收器仍处于差动的模式见表 1 连接到 CANH 和 CANL 总线上的比较器检测可以检测出故障 33a 和 6故障 3 和 3a 可以在两步之 内测出如果 CANH 总线超过了某个电压级差动比较器会标示出持续的显性电平由于和前面的产品 PCA82C252 和 TJA1053 有互操作性在第一次超时后收发器切换到单线模式用 CANH 继续工作如 果 CANH的总线电压仍超过CANH检测电压并第2 次超时后 TJA1054A会切换到CANL工作 此时CANH 驱动器关断RTH 偏置变成下拉的电流源超时延迟是要避免收发器被外部的 RF 场错误触发 表 1 总线故障 故障
12、 描述 CANH 终端 RTH CANL 终端RTL CANH 驱动器 CANL 驱动器 接收器 模式 1 CANH 线路中断 通 通 通 通 差动 2 CANL 线路中断 通 通 通 通 差动 3 CANH 对电池短路 弱注 1 通 断 通 CANL 3a CANH 对 Vcc 短路 弱注 1 通 断 通 CANL 4 CANL 对地短路 通 弱注 2 通 断 CANH 5 CANH 对地短路 通 通 通 通 差动 6 CANL 对电池短路 通 弱注 2 通 断 CANH 广州周立功单片机发展有限公司 Tel 020 38730976 38730977 Fax 38730925 5 6a C
13、ANL 对 Vcc 短路 通 通 通 通 差动 7 CANL 和 CANH 互相短路 通 弱注 2 通 断 CANH 注 1弱终端是指典型的 75 A 下拉电流源功能 2弱终端是指典型的 75 A 上拉电流源功能 如果 CANL 总线在一定的时间内超过比较器阀值电压则检测到故障 6这个延迟是要避免收发器被 外部的 RF 场错误触发在检测到故障 6 后接收通过 CANH 切换到单线模式CANL 驱动器关断RTL 偏置变成上拉电流源 故障 33a 和 6 的恢复可被自动检测到因为总线读到了相应的比较器在某段时间内发出连续的隐性 电平 故障 4 和 7 最初都导致 RXD 管脚产生持续的显性电平在超
14、时后CANL 驱动器关断RTL 偏置变 成上拉电流源在切换到 CANH 或 CANL 的单线模式后仍然继续进行接收在故障 4 或 7 排除后重新恢 复隐性的总线电平如果差动电压在一段时间内低于隐性阀值电压接收和发送会切换到差动模式 如果产生任何线路故障管脚 ERR 上输出信号将被置为低当故障修复后管脚 ERR 上的输出信号 将再次为高如果总线开路中断这个故障只有在发送和接收节点之间时才能被检测和标示出来因此 在开路故障中管脚 ERR 会被触发 在所有的单线传输期间EMC 性能抗干扰性和辐射性比差动模式差集成的接收器滤波器抑制总 线上的任何 HF 噪音滤波器的截止频率是传播延迟和抑制 HF 的折
15、衷在单线模式里不能从信号中区分 出 LF 噪音 低功耗模式 收发器有 3 种低功耗模式它们可以通过设置管脚 STB 和 EN 进入和退出见表 2 和图 3 休眠模式是功率消耗最低的模式管脚 INH 切换到高阻抗释放外部电压调节器管脚 CANL 通过管 脚 RTL 偏置到电池电压如果提供了电源电压管脚 RXD 和 ERR 将发信唤醒中断 待机模式和休眠模式的工作方式一样但是管脚 INH 为高电平 上电待机模式和待机模式一样只是这个模式的电池上电标志显示在引脚 ERR代替唤醒中断信号 RXD 的输出表示唤醒中断这个模式仅用于读出上电标志 表 2 正常操作模式和低功耗模式 ERR RXD 模式 ST
16、B EN 低 高 低 高 RTL 切换到 进入休眠操作 0 1 VBAT 休眠 0 0 3 VBAT 待机 0 0 唤 醒 中 断 信号注 1 和 2 唤 醒 中 断 信 号注 1 和 2 VBAT 上电待机 1 0 VBAT上 电 标志注 1 和 4 唤 醒 中 断 信 号注 1 和 2 VBAT 正常操作 1 1 错误标志 没有 错误 标 志 显性 接收数据 隐性 接收数据 VCC 注 1 如果电源电压是 Vcc 2 当进入正常操作模式时唤醒中断被释放 3 如果前面使用了进入休眠模式操作当 VCC下降时管脚 EN 为低但由于有自动防故障的功能 它不会影响内部的功能 广州周立功单片机发展有限公司 Tel 020 38730976 38730977 Fax 38730925 6 4 进入正常操作模式后VBAT的上电标志将被复位 唤醒请求可以通过收发器的两个信道识别 远程唤醒的总线线路 用于本地唤醒的管脚 WAKE 为了通过总线远程唤醒收发器需要集成一个滤波器机制这个机制要确保噪声和任何总线故障的出 现都不会错误地唤醒总线由于这个机制CANH 或 CANL 总线就不能简单地在某段时间内被
