NXP TJA1055T/1J CAN芯片中文資料

一、型號(hào)與類型

NXP TJA1055T/1J是一款高性能的CAN（Controller Area Network，控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）總線收發(fā)器芯片。它屬于NXP Semiconductors（恩智浦半導(dǎo)體）的產(chǎn)品系列，專門(mén)設(shè)計(jì)用于在復(fù)雜的汽車和工業(yè)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)可靠的CAN通信。該芯片以其增強(qiáng)的容錯(cuò)能力和低功耗特性而著稱，是TJA1054和TJA1054A的升級(jí)版。

　　廠商名稱：NXP

　　元件分類：CAN芯片

　　中文描述： CAN接口,4.75V,5.25V,14引腳

　　英文描述： Enhanced fault-tolerant CAN transceiver SOIC 14-Pin

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　　TJA1055T/1J概述

　　TJA1055是控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（CAN）中協(xié)議控制器和物理總線線之間的接口。它主要用于乘用車中高達(dá)125 kBd的低速應(yīng)用。該器件提供差分接收和發(fā)送能力，但在錯(cuò)誤條件下會(huì)切換到單線發(fā)送器和/或接收器。TJA1055是TJA1054和TJA1054A的增強(qiáng)版。TJA1055具有相同的功能，但除此之外還提供了一些改進(jìn)。TJA1055相對(duì)于TJA1054和TJA1054A最重要的改進(jìn)是：

　　-改進(jìn)靜電放電（ESD）性能-降低睡眠模式下的電流消耗

　　-RXD和ERR上的喚醒信號(hào)，不需要VCC激活

　　-使用TJA1055T/3可以與微控制器進(jìn)行3V接口

　　TJA1055T/1J中文參數(shù)

　　TJA1055T/1J引腳圖

二、工作原理

TJA1055T/1J芯片作為CAN網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵組件，位于協(xié)議控制器和物理總線線路之間，扮演著轉(zhuǎn)換信號(hào)和管理通信的重要角色。其主要工作原理包括以下幾個(gè)方面：

1. 信號(hào)轉(zhuǎn)換：芯片能夠?qū)?lái)自主機(jī)控制器的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為CAN總線上的物理信號(hào)（差分信號(hào)），同時(shí)也能夠?qū)AN總線上的物理信號(hào)轉(zhuǎn)換回?cái)?shù)字信號(hào)，供主機(jī)控制器處理。這種雙向轉(zhuǎn)換能力是CAN通信的基礎(chǔ)。

2. 差分信號(hào)傳輸：TJA1055T/1J采用差分信號(hào)傳輸技術(shù)，通過(guò)兩條信號(hào)線（CAN_H和CAN_L）同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。這種技術(shù)能有效抵抗電磁干擾，提高通信的可靠性和穩(wěn)定性，同時(shí)支持更長(zhǎng)的通信距離。

3. 錯(cuò)誤處理與容錯(cuò)：芯片內(nèi)置了強(qiáng)大的錯(cuò)誤檢測(cè)和容錯(cuò)機(jī)制，能夠自動(dòng)識(shí)別總線上的錯(cuò)誤和故障，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。例如，在錯(cuò)誤條件下，TJA1055T/1J能夠自動(dòng)切換到單線發(fā)送器和/或接收器模式，以確保通信的連續(xù)性。

4. 低功耗設(shè)計(jì)：為了降低能耗，TJA1055T/1J在非活動(dòng)狀態(tài)下能夠進(jìn)入睡眠模式，此時(shí)電流消耗顯著降低。當(dāng)需要通信時(shí)，芯片能夠自動(dòng)喚醒并恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

三、特點(diǎn)

1. 增強(qiáng)的靜電放電（ESD）性能：與TJA1054和TJA1054A相比，TJA1055T/1J在靜電放電保護(hù)方面有了顯著提升，能夠承受更高的靜電放電電壓，從而提高了芯片的可靠性和耐用性。

2. 低功耗設(shè)計(jì)：通過(guò)優(yōu)化的電路設(shè)計(jì)，TJA1055T/1J在睡眠模式下的電流消耗更低，有助于延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命并減少能耗。

3. 喚醒信號(hào)功能：在未啟用VCC（電源電壓）的情況下，芯片能夠在RXD（接收數(shù)據(jù)）和ERR（錯(cuò)誤）引腳上接收喚醒信號(hào)，從而快速響應(yīng)通信需求。

4. 3V接口支持：TJA1055T/3型號(hào)能夠與微控制器進(jìn)行3V接口通信，提高了芯片與不同微控制器的兼容性。

5. 高速與低速CAN支持：芯片支持高速CAN（ISO 11898-2）和低速CAN（ISO 11898-3）標(biāo)準(zhǔn)，能夠適應(yīng)不同的通信速率要求。

6. 優(yōu)化的電磁兼容性（EMC）：由于內(nèi)置的斜率控制功能和CAN_L、CAN_H總線輸出的良好匹配，TJA1055T/1J在正常工作模式和低功耗模式下都具有很高的電磁抗擾性（EMI）和很低的電磁輻射（EME）。

7. 全面的保護(hù)機(jī)制：芯片提供了包括熱保護(hù)、總線短路保護(hù)在內(nèi)的多種保護(hù)機(jī)制，確保在惡劣的工作環(huán)境下也能穩(wěn)定運(yùn)行。

四、應(yīng)用

TJA1055T/1J芯片廣泛應(yīng)用于需要高可靠性和低功耗CAN通信的汽車和工業(yè)領(lǐng)域。具體應(yīng)用場(chǎng)景包括但不限于：

1. 汽車電子系統(tǒng)：如發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)、可靠地交換大量數(shù)據(jù)以支持車輛的正常運(yùn)行和安全功能。

2. 工業(yè)自動(dòng)化：在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中，各種設(shè)備之間需要通過(guò)CAN總線進(jìn)行通信以協(xié)調(diào)工作。TJA1055T/1J的高可靠性和低功耗特性使其成為這類應(yīng)用的理想選擇。

3. 機(jī)器人技術(shù)：在機(jī)器人控制系統(tǒng)中，CAN總線用于連接機(jī)器人本體、傳感器和執(zhí)行器等部件。TJA1055T/1J的高性能特性能夠確保機(jī)器人系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

4. 航空航天：在航空航天領(lǐng)域，通信系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。TJA1055T/1J芯片憑借其增強(qiáng)的容錯(cuò)能力和低功耗特性，在航空航天通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。

五、參數(shù)

以下是TJA1055T/1J芯片的主要參數(shù)：

• 制造商：NXP Semiconductors

• 產(chǎn)品種類：CAN接口集成電路

• 電源電壓（Vcc）：4.75V ~ 5.25V

• 工作溫度范圍：-40℃ ~ +125℃

• 接口類型：CAN（高速/低速），支持ISO 11898-2和ISO 11898-3標(biāo)準(zhǔn)

• 通信速率：支持高達(dá)1Mbps的高速CAN通信（具體速率取決于網(wǎng)絡(luò)配置和總線長(zhǎng)度）

• 喚醒功能：支持通過(guò)RXD和ERR引腳接收喚醒信號(hào)

• ESD保護(hù)：增強(qiáng)的靜電放電保護(hù)能力，符合或超過(guò)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

• 熱保護(hù)：內(nèi)置熱關(guān)斷功能，防止芯片過(guò)熱損壞

• 短路保護(hù)：總線短路時(shí)自動(dòng)保護(hù)，防止損壞

• 斜率控制：內(nèi)置斜率控制功能，減少電磁輻射（EME）并提高電磁兼容性（EMC）

• 低功耗模式：支持睡眠模式，顯著降低非活動(dòng)狀態(tài)下的電流消耗

• 封裝形式：常見(jiàn)的封裝形式包括SOIC（小外形集成電路）、TSSOP（薄型小尺寸封裝）等，具體封裝形式取決于產(chǎn)品型號(hào)

• 引腳數(shù)：根據(jù)封裝形式不同，引腳數(shù)也會(huì)有所差異，但通常包括VCC、GND、CAN_H、CAN_L、RXD、TXD、STB（待機(jī)控制，部分型號(hào)可能不包含）等關(guān)鍵引腳

• 電氣特性：

• 輸入/輸出電平：符合CAN總線標(biāo)準(zhǔn)電平要求

• 共模抑制比：高共模抑制比，增強(qiáng)了對(duì)共模干擾的抵抗能力

• 差分輸入/輸出阻抗：優(yōu)化設(shè)計(jì)的差分阻抗，確保信號(hào)傳輸質(zhì)量

六、詳細(xì)功能描述

1. 差分信號(hào)傳輸與接收：
   TJA1055T/1J通過(guò)CAN_H和CAN_L兩條差分信號(hào)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸。發(fā)送時(shí)，將主機(jī)控制器提供的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分信號(hào)發(fā)送到總線上；接收時(shí)，將總線上的差分信號(hào)轉(zhuǎn)換回?cái)?shù)字信號(hào)供主機(jī)控制器處理。

2. 錯(cuò)誤檢測(cè)與報(bào)告：
   芯片內(nèi)置了多種錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制，如位錯(cuò)誤、填充錯(cuò)誤、CRC錯(cuò)誤等。一旦檢測(cè)到錯(cuò)誤，芯片會(huì)通過(guò)ERR引腳向主機(jī)控制器報(bào)告，并可能觸發(fā)相應(yīng)的錯(cuò)誤處理措施，如重發(fā)數(shù)據(jù)幀或進(jìn)入錯(cuò)誤狀態(tài)。

3. 總線保護(hù)：
   為了防止總線短路或過(guò)載導(dǎo)致的損壞，TJA1055T/1J在CAN_H和CAN_L引腳之間以及它們與地之間都設(shè)置了保護(hù)電路。當(dāng)檢測(cè)到總線短路或電流過(guò)大時(shí)，保護(hù)電路會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，限制電流并防止芯片損壞。

4. 待機(jī)與喚醒：
   為了降低功耗，芯片支持待機(jī)模式。在待機(jī)模式下，大部分電路停止工作，電流消耗顯著降低。當(dāng)需要通信時(shí)，可以通過(guò)外部信號(hào)（如RXD或ERR引腳上的喚醒信號(hào)）將芯片從待機(jī)模式喚醒并恢復(fù)正常工作。

5. 斜率控制：
   為了減少電磁輻射并提高電磁兼容性，TJA1055T/1J在信號(hào)上升和下降過(guò)程中采用了斜率控制技術(shù)。通過(guò)控制信號(hào)邊沿的斜率，可以減少高頻成分的輻射并降低對(duì)周圍電路的干擾。

七、總結(jié)

NXP TJA1055T/1J是一款功能強(qiáng)大、性能優(yōu)越的CAN總線收發(fā)器芯片。它以其增強(qiáng)的靜電放電保護(hù)能力、低功耗設(shè)計(jì)、全面的保護(hù)機(jī)制以及優(yōu)化的電磁兼容性等特點(diǎn)，在汽車電子、工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人技術(shù)和航空航天等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。通過(guò)提供可靠、高效的CAN通信解決方案，TJA1055T/1J為現(xiàn)代復(fù)雜系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)傳輸和控制提供了有力支持。