TJA1043T/1J CAN收發(fā)器詳細(xì)介紹

一、引言

隨著汽車(chē)電子和工業(yè)自動(dòng)化的迅速發(fā)展，CAN（Controller Area Network）總線(xiàn)作為一種高效的通信協(xié)議，廣泛應(yīng)用于各種嵌入式系統(tǒng)中，特別是在汽車(chē)領(lǐng)域中。CAN總線(xiàn)具有高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn)。TJA1043T/1J是NXP（恩智浦半導(dǎo)體）公司推出的一款高性能CAN收發(fā)器。它在高速度、高集成度和低功耗方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域。

本文將詳細(xì)介紹TJA1043T/1J CAN收發(fā)器的主要特性、工作原理、典型應(yīng)用、電氣特性、接口規(guī)范等內(nèi)容。

二、TJA1043T/1J CAN收發(fā)器概述

TJA1043T/1J是一款為高速CAN通信設(shè)計(jì)的收發(fā)器，能夠在高速（1 Mbps）和低速（125 kbps）下穩(wěn)定工作。它符合ISO 11898-2標(biāo)準(zhǔn)，具有高抗干擾能力，并能在惡劣環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。此芯片主要用于實(shí)現(xiàn)CAN總線(xiàn)通信的物理層接口，可以方便地與MCU（微控制器）連接，支持兩線(xiàn)制的差分信號(hào)傳輸。

TJA1043T/1J的應(yīng)用范圍非常廣泛，除了汽車(chē)電子外，還包括工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備和消費(fèi)電子產(chǎn)品。它的主要功能是將控制器生成的邏輯信號(hào)轉(zhuǎn)換為CAN總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的電氣信號(hào)，同時(shí)也能將總線(xiàn)上接收到的電氣信號(hào)解碼為控制器可理解的邏輯信號(hào)。

三、主要特性

TJA1043T/1J具有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)，使其成為廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)和汽車(chē)領(lǐng)域的理想選擇。

1. 符合ISO 11898-2標(biāo)準(zhǔn)：該芯片符合CAN總線(xiàn)的物理層標(biāo)準(zhǔn)，確保其能夠與其他符合該標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備兼容。

2. 高速傳輸能力：支持最高1 Mbps的傳輸速率，適用于高速數(shù)據(jù)傳輸要求的應(yīng)用。

3. 低功耗設(shè)計(jì)：在待機(jī)模式下，TJA1043T/1J的功耗非常低，有效降低系統(tǒng)的整體功耗，適合能源敏感型應(yīng)用。

4. 寬工作電壓范圍：工作電壓范圍為4.5V至5.5V，能夠適應(yīng)不同電源條件。

5. 增強(qiáng)的抗干擾能力：該芯片具有較強(qiáng)的電磁兼容性，能夠抵抗高頻噪聲的干擾，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

6. 保護(hù)功能：TJA1043T/1J內(nèi)置過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)功能，提高了系統(tǒng)的可靠性。

7. 支持低功耗模式：支持待機(jī)模式、睡眠模式等低功耗工作模式，適合低功耗應(yīng)用場(chǎng)合。

8. 自動(dòng)波特率檢測(cè)：該功能能夠自動(dòng)檢測(cè)CAN總線(xiàn)的通信速度，并調(diào)整工作模式，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的配置過(guò)程。

9. 集成驅(qū)動(dòng)電路：內(nèi)置差分輸出驅(qū)動(dòng)電路，降低了外部組件的需求，減少了系統(tǒng)復(fù)雜度。

四、工作原理

TJA1043T/1J的工作原理主要涉及兩個(gè)方面：信號(hào)的收發(fā)和控制器的通信。CAN總線(xiàn)通信采用差分信號(hào)傳輸，TJA1043T/1J通過(guò)兩個(gè)主要的信號(hào)端口—CAN_H（高電平）和CAN_L（低電平）與總線(xiàn)連接。

1. 發(fā)送模式： 當(dāng)控制器需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，首先將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為邏輯信號(hào)，然后傳輸?shù)絋JA1043T/1J的輸入端口。該芯片將接收到的邏輯信號(hào)通過(guò)內(nèi)置的差分驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)換為CAN總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的電氣信號(hào)，分別通過(guò)CAN_H和CAN_L傳輸?shù)娇偩€(xiàn)上。

   在發(fā)送過(guò)程中，TJA1043T/1J還會(huì)確保數(shù)據(jù)的完整性。如果總線(xiàn)上存在通信錯(cuò)誤（如丟失幀、總線(xiàn)沖突等），芯片會(huì)通過(guò)自動(dòng)重傳機(jī)制來(lái)恢復(fù)通信。

2. 接收模式： 當(dāng)TJA1043T/1J接收到來(lái)自CAN總線(xiàn)的信號(hào)時(shí)，它會(huì)解碼接收到的差分信號(hào)，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并通過(guò)控制器的接口傳遞給MCU進(jìn)行處理。

   TJA1043T/1J還具備濾波功能，能夠?yàn)V除不相關(guān)的噪聲信號(hào)，只將有效數(shù)據(jù)傳輸給控制器。

五、引腳功能與接口

TJA1043T/1J采用SO-8封裝，具有8個(gè)引腳。每個(gè)引腳的功能如下所示：

• 引腳1（VCC）：連接至電源，提供5V的電源電壓。

• 引腳2（CAN_L）：差分信號(hào)中的低電平端，連接到CAN總線(xiàn)。

• 引腳3（CAN_H）：差分信號(hào)中的高電平端，連接到CAN總線(xiàn)。

• 引腳4（VSS）：地線(xiàn)，連接到系統(tǒng)地。

• 引腳5（STBY）：待機(jī)模式控制端。通過(guò)控制該引腳，可以使芯片進(jìn)入待機(jī)模式，減少功耗。

• 引腳6（RXD）：接收數(shù)據(jù)輸出端，連接到MCU的輸入端。

• 引腳7（TXD）：發(fā)送數(shù)據(jù)輸入端，連接到MCU的輸出端。

• 引腳8（RBS）：接收信號(hào)反向端（CAN接收反向端）。

六、電氣特性

TJA1043T/1J的電氣特性包括：

1. 工作電壓范圍：4.5V至5.5V，適用于常見(jiàn)的5V電源系統(tǒng)。

2. 工作溫度范圍：-40°C至+125°C，適應(yīng)汽車(chē)、工業(yè)等惡劣環(huán)境。

3. 數(shù)據(jù)傳輸速率：最高支持1 Mbps的傳輸速率，滿(mǎn)足大多數(shù)汽車(chē)和工業(yè)應(yīng)用的需求。

4. 傳輸電流：在發(fā)送模式下，TJA1043T/1J的輸出電流最高可達(dá)50 mA（CAN_H和CAN_L）。

5. 接收電流：接收模式下的功耗較低，典型值為20 mA。

七、典型應(yīng)用

TJA1043T/1J廣泛應(yīng)用于多種需要CAN總線(xiàn)通信的嵌入式系統(tǒng)中。以下是一些典型應(yīng)用：

1. 汽車(chē)電子： 在汽車(chē)中，CAN總線(xiàn)主要用于車(chē)身控制、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、傳感器數(shù)據(jù)采集、車(chē)輛診斷等。TJA1043T/1J提供了一個(gè)穩(wěn)定可靠的CAN收發(fā)接口，能夠保證汽車(chē)內(nèi)部不同模塊之間的高速數(shù)據(jù)交換。

2. 工業(yè)自動(dòng)化： 在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，CAN總線(xiàn)被廣泛應(yīng)用于PLC（可編程邏輯控制器）、機(jī)器人控制、傳感器網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)中。TJA1043T/1J能夠確保工業(yè)設(shè)備之間的高效、低延遲通信。

3. 醫(yī)療設(shè)備： 醫(yī)療設(shè)備需要實(shí)時(shí)、高可靠的數(shù)據(jù)傳輸，CAN總線(xiàn)在醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。TJA1043T/1J能夠確保設(shè)備間的穩(wěn)定數(shù)據(jù)交換，滿(mǎn)足醫(yī)療設(shè)備的精密要求。

4. 家電控制： 一些智能家電和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也開(kāi)始采用CAN總線(xiàn)協(xié)議，TJA1043T/1J在這些應(yīng)用中的使用逐漸增多，尤其是在需要高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹悄芸刂葡到y(tǒng)中。

八、總結(jié)

TJA1043T/1J作為一款符合ISO 11898-2標(biāo)準(zhǔn)的CAN收發(fā)器，具有高速度、高集成度和低功耗的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。它的優(yōu)異性能和可靠性使其成為嵌入式系統(tǒng)中不可或缺的重要元件。隨著技術(shù)的發(fā)展，TJA1043T/1J在多種領(lǐng)域的應(yīng)用將繼續(xù)擴(kuò)展，推動(dòng)著智能交通、工業(yè)4.0等領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展。

通過(guò)本文的介紹，您應(yīng)該對(duì)TJA1043T/1J的工作原理、主要特性、典型應(yīng)用等方面有了更深入的了解。如果您正在開(kāi)發(fā)基于CAN總線(xiàn)的應(yīng)用，TJA1043T/1J無(wú)疑是一個(gè)值得考慮的優(yōu)秀選擇。