發布日期：2022-04-28 點擊率：50
Other Parts Discussed in Post: TCAN4550-Q1, TPS3702, TPS3850, TPS3306
作者： TI 工程師 劉靖偉
大家好，隨著這些年的發展，越來越的汽車級應用中，都增加了功能安全等級要求這一概念。在這種發展趨勢下，越來越多的帶有功能安全特性的處理器以及外圍的系統設計都會被重點關注。一般來說，在車載充電機，DCDC變換器，汽車牽引驅動器的設計中，對于已有現成方案的客戶來說，如何在系統中增加一些功能安全的設計，讓整個系統達到ASIL-B或者是ASIL-C甚至是ASIL-D，往往是大家關注的重點。TI目前所推廣的Hercules系列功能安全處理器TMS570 可以達到ASIL-D的功能安全等級，是一套在維持原本設計架構基礎不變的基礎上，增加功能安全設計較為優化的方案。但隨著車載系統的發展，CAN FD的需求被不斷的提出，這使得一些沒有CAN FD內置控制器的設計方案面臨很大的短板。本文接下來重點介紹的TCAN4550-Q1方案，可以很好的解決在沒有CAN FD控制器的控制器設計中，增加CAN FD功能，或者是在CAN FD接口數目不夠用的場景下，額外增加一路CAN FD通訊的方案。
TCAN4550-Q1是一個內置了CAN FD PHY的SPI轉CAN FD的控制器，通過了AEC Q100的認證，內置watchdog，+/- 58V BUS Fault Protection。支持ISO 11898- 1_2015 和 Bosch M-CAN Revision 3.2.1.1，并且可以達到ISO 11898-2_2016的要求。最高速率可達5Mbps，SPI時鐘頻率最高20MHz。TCAN4550-Q1的休眠喚醒支持遠程喚醒模式，通過CAN總線上發送ISO Wake Up Pattern（WUP）即可實現。
http://www.ti.com/product/TCAN4550-Q1
介紹到這里，相信大家對TCAN4550-Q1的功能大致上有了個理解，對CPU側的通訊是SPI，外部出去的數據即為CAN FD的接口。接下來大家可能會比較關心的問題是在一個功能安全體系中，如何進行系統設計來保障其功能安全的特性，達到一定的ASIL等級呢。
在使用TCAN4550-Q1的系統體系中，我們可以抽象出如下的拓撲結構，Node 1即為我們目前的系統設計。在這個系統中，我們需要注意三個部分：
Host MCU： 這個部分一般為功能安全處理器，比如TMS570等，一般本身從device level就具有功能安全等級的認證，并可會提供相關的功能安全手冊等，以確認使用其設計的系統可以達到功能安全等級的目標。
TCAN4550-Q1：即CAN FD通訊部分，TI即將release這部分的認證以及相關的功能安全手冊材料，以確認其可以在系統中達到相應的功能安全等級。
SPI通訊：這個部分更多的是從系統通訊的角度上，去認證其數據的完整性，和一般的SPI通訊設備的系統設計并沒有差異。可用簡單的冗余傳遞，再在MCU側進行數據比對來證實其數據完整性。
目前我們看到的痛點問題，除了CAN FD的支持外，還有一個問題，就是對于現成的C2000或者是希望使用獨立電源解決方案的系統中，如何應對供電不穩定，而防止CPU出現異常的行為。目前TPS3702系列電壓監控產品可以很好的排查對CPU供電方面不穩定情況，應用起來也非常簡單。
TPS3702可以及時檢測到過壓以及欠壓的情形，并反饋給LDO/DCDC或者是相應的處理器側。
在多路的電壓監控場景下，可能需要多個TPS3702，需要提出的是TPS3702針對于不同的電壓檢測會有不同的尾綴料號，具體的可以參考TPS3702的datasheet：
http://www.ti.com/product/TPS3702
此外，針對于C2000的設計，如下的TI-Design，提供了一個非常好的參考：
http://www.ti.com/tool/TIDA-00392
Monitoring Voltage Rails on Delfino with TPS3702 Reference Design
最后，針對于TPS3702系列的電壓監控產品，除了多種監控電壓等級的選擇外，功能選型上也有較為豐富的選擇。比如說TPS3850，為單通道電壓監控并帶有window watch dog功能；雙通道電壓監控的有TPS3086/7；三通道的TPS3306/7；四通道的TPS386xxx；還有單獨過壓/欠壓的監控產品。更多更豐富的選擇，可以在www.ti.com上進行搜索，或者是前往https://e2echina.ti.com/技術論壇發帖咨詢。
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