NXP TJA1055T/1J CAN芯片中文資料

一、型號與類型

NXP TJA1055T/1J是一款高性能的CAN（Controller Area Network，控制器區域網絡）總線收發器芯片。它屬于NXP Semiconductors（恩智浦半導體）的產品系列，專門設計用于在復雜的汽車和工業環境中實現可靠的CAN通信。該芯片以其增強的容錯能力和低功耗特性而著稱，是TJA1054和TJA1054A的升級版。

　　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是控制器區域網絡（CAN）中協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125 kBd的低速應用。該器件提供差分接收和發送能力，但在錯誤條件下會切換到單線發送器和/或接收器。TJA1055是TJA1054和TJA1054A的增強版。TJA1055具有相同的功能，但除此之外還提供了一些改進。TJA1055相對于TJA1054和TJA1054A最重要的改進是：

　　-改進靜電放電（ESD）性能-降低睡眠模式下的電流消耗

　　-RXD和ERR上的喚醒信號，不需要VCC激活

　　-使用TJA1055T/3可以與微控制器進行3V接口

　　TJA1055T/1J中文參數

　　TJA1055T/1J引腳圖

二、工作原理

TJA1055T/1J芯片作為CAN網絡中的關鍵組件，位于協議控制器和物理總線線路之間，扮演著轉換信號和管理通信的重要角色。其主要工作原理包括以下幾個方面：

1. 信號轉換：芯片能夠將來自主機控制器的數字信號轉換為CAN總線上的物理信號（差分信號），同時也能夠將CAN總線上的物理信號轉換回數字信號，供主機控制器處理。這種雙向轉換能力是CAN通信的基礎。

2. 差分信號傳輸：TJA1055T/1J采用差分信號傳輸技術，通過兩條信號線（CAN_H和CAN_L）同時傳輸數據。這種技術能有效抵抗電磁干擾，提高通信的可靠性和穩定性，同時支持更長的通信距離。

3. 錯誤處理與容錯：芯片內置了強大的錯誤檢測和容錯機制，能夠自動識別總線上的錯誤和故障，并采取相應的措施進行處理。例如，在錯誤條件下，TJA1055T/1J能夠自動切換到單線發送器和/或接收器模式，以確保通信的連續性。

4. 低功耗設計：為了降低能耗，TJA1055T/1J在非活動狀態下能夠進入睡眠模式，此時電流消耗顯著降低。當需要通信時，芯片能夠自動喚醒并恢復正常工作狀態。

三、特點

1. 增強的靜電放電（ESD）性能：與TJA1054和TJA1054A相比，TJA1055T/1J在靜電放電保護方面有了顯著提升，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. 低功耗設計：通過優化的電路設計，TJA1055T/1J在睡眠模式下的電流消耗更低，有助于延長設備的使用壽命并減少能耗。

3. 喚醒信號功能：在未啟用VCC（電源電壓）的情況下，芯片能夠在RXD（接收數據）和ERR（錯誤）引腳上接收喚醒信號，從而快速響應通信需求。

4. 3V接口支持：TJA1055T/3型號能夠與微控制器進行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）標準，能夠適應不同的通信速率要求。

6. 優化的電磁兼容性（EMC）：由于內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. 全面的保護機制：芯片提供了包括熱保護、總線短路保護在內的多種保護機制，確保在惡劣的工作環境下也能穩定運行。

四、應用

TJA1055T/1J芯片廣泛應用于需要高可靠性和低功耗CAN通信的汽車和工業領域。具體應用場景包括但不限于：

1. 汽車電子系統：如發動機管理系統、車身控制系統、安全系統等，這些系統需要實時、可靠地交換大量數據以支持車輛的正常運行和安全功能。

2. 工業自動化：在工業自動化生產線中，各種設備之間需要通過CAN總線進行通信以協調工作。TJA1055T/1J的高可靠性和低功耗特性使其成為這類應用的理想選擇。

3. 機器人技術：在機器人控制系統中，CAN總線用于連接機器人本體、傳感器和執行器等部件。TJA1055T/1J的高性能特性能夠確保機器人系統的高效、穩定運行。

4. 航空航天：在航空航天領域，通信系統的可靠性和穩定性至關重要。TJA1055T/1J芯片憑借其增強的容錯能力和低功耗特性，在航空航天通信系統中發揮著重要作用。

五、參數

以下是TJA1055T/1J芯片的主要參數：

• 制造商：NXP Semiconductors

• 產品種類：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標準

• 通信速率：支持高達1Mbps的高速CAN通信（具體速率取決于網絡配置和總線長度）

• 喚醒功能：支持通過RXD和ERR引腳接收喚醒信號

• ESD保護：增強的靜電放電保護能力，符合或超過行業標準

• 熱保護：內置熱關斷功能，防止芯片過熱損壞

• 短路保護：總線短路時自動保護，防止損壞

• 斜率控制：內置斜率控制功能，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，顯著降低非活動狀態下的電流消耗

• 封裝形式：常見的封裝形式包括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品型號

• 引腳數：根據封裝形式不同，引腳數也會有所差異，但通常包括VCC、GND、CAN_H、CAN_L、RXD、TXD、STB（待機控制，部分型號可能不包含）等關鍵引腳

• 電氣特性：

• 輸入/輸出電平：符合CAN總線標準電平要求

• 共模抑制比：高共模抑制比，增強了對共模干擾的抵抗能力

• 差分輸入/輸出阻抗：優化設計的差分阻抗，確保信號傳輸質量

六、詳細功能描述

1. 差分信號傳輸與接收：
   TJA1055T/1J通過CAN_H和CAN_L兩條差分信號線實現數據的雙向傳輸。發送時，將主機控制器提供的數字信號轉換為差分信號發送到總線上；接收時，將總線上的差分信號轉換回數字信號供主機控制器處理。

2. 錯誤檢測與報告：
   芯片內置了多種錯誤檢測機制，如位錯誤、填充錯誤、CRC錯誤等。一旦檢測到錯誤，芯片會通過ERR引腳向主機控制器報告，并可能觸發相應的錯誤處理措施，如重發數據幀或進入錯誤狀態。

3. 總線保護：
   為了防止總線短路或過載導致的損壞，TJA1055T/1J在CAN_H和CAN_L引腳之間以及它們與地之間都設置了保護電路。當檢測到總線短路或電流過大時，保護電路會自動啟動，限制電流并防止芯片損壞。

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

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

七、總結

NXP TJA1055T/1J是一款功能強大、性能優越的CAN總線收發器芯片。它以其增強的靜電放電保護能力、低功耗設計、全面的保護機制以及優化的電磁兼容性等特點，在汽車電子、工業自動化、機器人技術和航空航天等領域得到了廣泛應用。通過提供可靠、高效的CAN通信解決方案，TJA1055T/1J為現代復雜系統中的數據傳輸和控制提供了有力支持。