单线CAN总线收发器芯片AU5790

    摘要：AU5790是飞利浦公司推出的单线CAN总线收发器芯片。可用于汽车电子系统的多路传输系统。该总线在挂接32个节点时，其总线速度可达33.3kbps。文中介绍了AU5790的内部结构、工作原理及特性，最后给出了它的应用电路。

    关键词：CAN总线 收发器 AU5790

1 概述

AU5790是飞利浦公司推出的用于由地构成回路的单总线CAN总线收发器芯片，主要用于汽车的多路传输应用方面。它为CAN总线控制器之间的数据传输提供一单线的物理接口，当总线上挂接32节点时，总线速度可达33.3kbps。AU5790能提供先进的睡眠/唤醒功能，当汽车停用时，可减少芯片供电电源的消耗，但仍能提供所需的网络控制功能。在高速数据传输模式下，AU5790支持大批量数据快速传输。AU5790的主要特点如下：

●总线负载为32节点时，总线速度为33kbps；

●高速传输模式下的总线速度为83kbps；

●输出波形控制可降低射频干扰（RFI）；

●采用直接电源供电，具有负载瞬变保护功能；

●具有总线端短路和瞬变保护功能；

●内置失调保护电路；

●具有热过载保护电路；

●在总线为低功耗状态时，支持控制单元之间的通信；

●睡眠模式下的电源消耗为70μA；

●总线与电池引脚间有±8kV的静电放电保护（ESD）功能。

2 管脚功能及封装

AU5790有SO8和SO14两类封装。图1所示为采用SO8封装的管脚排列图。各管脚定义及说明见表1所列。

表1 AU5790管脚描述

3 工作原理

AU5790是一种集成的总线收送器，是CAN协议控制器和物理总线的接口。其内部图如图2所示。

在协议控制器发送的数据流被送入总线发送器AU5790的TxD输入端后，由AU5790将数据流变换为总线信号。为了减小幅射干扰，可以在变换过程中对信号的转换速率和波形进行控制。总线输出信号由与物理总线相连的CANH端送出或接收。

TxD为低电平时，CANH端的输出电压典型值为4V。TxD为高电平时，CANH端的输出电压将被总线负载电阻RT拉低。把电阻RT与AU5790的RTH端子相连可为芯片提供失地保护。AU5790内的接收器用于检测总线上的数据流，应用时可把此数据送给与RxD端子相连的CAN协议控制器，对AU5790提供适当的滤波可能会降低接收灵敏度，但可防止电磁干扰。也可在CANH端和地端之间加一电容。AU5790的另一特点是在本芯片供电电源失效时，可向总线输出低尖峰电流。

CAN控制对NSTB和EN控制端提供不同的控制信号，从而使AU5790工作在不同工作模式。表2列出了AU5790的各种工作模式下的实现方法。

表2 AU5790输入控制模式

当NSTB和EN控制端接低电平时，AU5790工作在低功耗或“睡眠”械，在此模式下可减小电流消耗，提高系统效率。在睡眠模式时，发送功能被禁止，即TxD端输入低电平，CANH输出不能激活（输出电平为0V）。但内部网络监测器监视总线信号的边沿，一旦检测到，则由TxD输出端通知CAN控制器。处于睡眠状态的总线节点一般不理睬总线上的正常通信，除非使用“唤醒”模式来激活它。

当NSTB端接低电平而EN控制端接高电平时，AU5790工作在“唤醒”模式。在此模式下，它发送的数据信号电平是增强的（典型值为12V），这样将激活挂在总线上的其它节点。如果NSTB和EN控制端均接高电平，那么AU5790将工作在正常模式。

如果NSTB端接高电平而EN控制端接低电平，则AU5790工作在高速传输模式，在此模式下，内部波形控制功能被禁止，而此时的EMC此正常模式要大，但传输速度可达1000kbps。

由于AU5790的BAT和CANH端采取了特别防护措施，因此BAT端可低抗45V负载的瞬变和突跳起动；而CANH端可在总线出现对地或电池电源短路时为芯片提供保护。另外，芯片的过热关闭功能还可防止系统在故障情况下，芯片由于温度过高而受到损坏。AU5790在芯片温度过高时，将会关闭数据传输功能；而在芯片温度降低时，可自动恢复。

4 应用电路