CAN Partial Networking收發器的技術革新與應用前景

概述:

隨著車輛朝向電動化與軟體定義車輛（Software Defined Vehicle, SDV）快速邁進，車用通訊架構亦同步演進。NXP 推出的 TJA1445、TJA1446、TJA1465、TJA1466 系列產品，作為新一代 CAN Partial Networking（PN）收發器，正是為因應未來車輛架構需求而生，提供更高的彈性、更低功耗與更強大的診斷能力。

應用場景:

未來車用網路需滿足三大核心需求

1. 動態節能管理：根據車輛狀態選擇性啟用ECU，降低待機功耗，延長車輛續航與使用壽命。

2. 靈活功能啟用：透過 OTA、租賃車/共享車概念，根據使用者授權啟用特定功能模組。

3. 提升可靠度與壽命：避免ECU長時間待機或不必要開機造成老化。

透過 Partial Networking 功能，CAN 收發器可作為 ECU 的電源控制開關，並透過網路喚醒與管理協定，在不干擾總線通訊的情況下切換節點電源狀態。

TJA1445/46/65/66 系列總覽

1. CAN FD + Partial Networking（PN）系列：

---TJA1445A：基本款，具備 CAN FD 與 Partial Networking 能力。

---TJA1445B：加入 GPIO 腳位，讓使用者可自定控制（如第二組TXD/RXD、狀態指示等）。

---TJA1446x：加入 Watchdog + GPIOs，可監控MCU運作並支援功能安全診斷。

2. CAN SIC + Partial Networking（PN）系列：

---TJA1465A：支援 CAN SIC 技術（Signal Improvement Capability）與 PN。

---TJA1465B：加入 GPIO 腳位。

---TJA1466x：整合 Watchdog、GPIOs，支援 CAN SIC 與功能安全。

CAN SIC（Signal Improvement Capability）技術使資料傳輸可達 8Mbps，減少拓撲限制並提升網路穩定性

技術亮點解析:

1. 功耗優化 (以TJA1445/46為例)

---Deep Sleep mode current：< 25 µA @85°C

---Partial Networking 喚醒電流：< 475 µA @150°C

---1.8V VIO 支援：更廣泛兼容次世代MCU

2. CAN XL 兼容

TJA1465/1466 支援 CAN XL 被動模式，實現 CAN FD + CAN XL 混合網路架構，為升級留有彈性空間。

3.診斷與安全機制強化

---Watchdog with Q&A 機制：可驗證MCU的正確回應能力，支援 Soft Reset、Fail-safe output（LIMP/FSO）

---Undervoltage/Overvoltage 監控（2% 精度）提升電源可靠度

---Loopback 測試功能：支援開機自我診斷

4. 多元GPIO應用

可自訂為：

--- 第二組 TXD/RXD channel

---Interrupt 指示器

---CAN TXEN 開關控制

---狀態輸出等

安全認證

1. 支援 AUTOSAR driver

2. 符合 ISO 26262 ASIL-B

3. NXP SafeAssure 計畫確保從設計到製造的安全性一致性