北京-2024 年 5 月 30 日- 豪威集团 ，全球排名前列的先进数字成像、模拟、触屏和显示技术等 半导体解决方案开发商 ，推出集成高速 CAN 收发器和车规级 CAN SIC （信号改善功能： Signal Improvement Capability）的全新车载 mini SBC OKX0210，在满足 ISO 11898-2:2016, SAE J2284-1 到 SAE J2284-5 标准的前提下，符合 CiA 601-4 标准，在多节点、复杂拓扑情况下能够有效减少总线 中的信号反射 ，降低振铃现象发生的概率 ，同时维持≥5Mbps 的通信传输速率 ，提供更高可靠性的 CAN 通信。

随着高速 CAN 总线技术在汽车上的应用 ，汽车电子控制系统进入智能化高级发展阶段。人们对 汽车的需求不再局限于代步工具，而是追求着性能、舒适、智能科技。然而，这些多功能的实现导致 了车内 ECU（Electronic Control Unit）数量越来越多、各模块之间通讯的网络拓扑结构越来越复杂。 在这种情况下，尽管 CAN 收发器最大支持 5Mbps 的 CAN-FD 报文，但为了保证通信的稳定性和可靠 性，连接各个功能 ECU 的常规 CAN-FD 收发器实际使用速率往往被限制在 2Mbps 以下，无法发挥本

身的真正实力。为了突破速率限制，信号改善功能的引入使得 CAN-FD 收发器能够以 5Mbps 及更高

的速度用于复杂的星型网络 ，而无需进行大规模的重新设计。

一、常规 CAN FD 收发器局限性

当通信网络变得复杂时 ，例如 CAN 节点为星型拓扑连接 ， 由于星型拓扑引起阻抗不连续 ， 当信 号在传播中遇到阻抗不连续时就会产生反射波，反射信号叠加在原信号上将会改变原信号的形状，造 成信号的缺失或失真 ，影响通讯质量甚至无法正常通讯。

图 1 RXD 位信号撕裂

二、信号改善功能 SIC

为了在复杂总线拓扑中抑制振铃现象，完全发挥 CAN FD 更快速率、更大有效负荷的优势，信号 改善功能（SIC）应运而生。

CAN 总线在正常运行期间有两种逻辑状态：隐性和显性 ，如图 2 所示。当以差分方式驱动总线 时 ，总线为显性状态 ，对应于 TXD 和 RXD 引脚上的逻辑低电平。当总线通过接收器内部的高阻值 输入电阻器 (RIN) 偏置为 VCC/2 时，总线为隐性状态，对应于 TXD 和 RXD 引脚上的逻辑高电平。 CAN 总线上的隐性到显性信号边沿通常不易产生振铃 ，因为 CAN 收发器驱动能力强 ，同时 CAN 收 发器在显性阶段的发送器输出阻抗约为 50Ω , 与 CAN 网络特征阻抗紧密匹配。 当总线信号由显性变 为隐性电平时 ，在没有振铃抑制的 CAN 驱动器差分输出阻抗突然变为约 60kΩ , 当反射回来的信号 遇到阻抗不匹配，在显性到隐性的边沿就会产生振荡信号，从而产生总线信号振铃。信号改善技术通 过检测 TXD 显性到隐形的边沿 ，进行动态自动负载调节 ，实现与目标阻抗匹配 ，达到信号振铃抑制 效果 ，实现 RXD 位信号完整。

图 2 CAN 总线电压电平

三、CiA601-4 标准

CiA601-4 标准是一种 CAN 总线的标准 ，主要针对具有 SIC 功能的 CAN 收发器 ，这个标准要求 CAN 收发器具有更严格的位时间对称性和环路延迟规格。相较于 ISO11898-2:2016 协议 ，CiA601-4 标准对时序容忍要求更高，即在更高的通信速率下，能够容忍更小的时间误差。表 1 是 OKX0210 CAN 时序参数。

图 3 CAN SIC 收发器时序图

表 1 OKX0210 CAN 时序参数

四、豪威集成 SIC 振铃抑制效果应用实测

为了展示豪威 OKX0210 CAN SIC 的振铃抑制效果，OKX0210 与国外某无振铃抑制芯片在相同环 境下实验对比波形。实验分别为 5 节点星型拓扑测试(如图4：各节点通过5m 双绞线连接至中心点， 中心点端接 60Ω)和振铃网络测试（如图7）。从测试波形效果看，OKX0210 的 RXD 信号完整，振铃 抑制效果好。而无振铃抑制效果的某芯片 ，RXD 位信号撕裂不完整。

(a) (b)

图 4 5 节点星型拓扑实验平台

图 5 某无振铃抑制芯片波形

(a)

图 7

图 8 某无振铃抑制芯片波形

图 6 OKX0210 波形

(b)

振铃网络实验平台

图 9 OKX0210 波形

此外 ，OKX0210 能够搭配市面主流的微控制器 ，应用于车身电子 ，例如方向盘控制器 ，雨刷控 制 ，车灯控制器以及座椅等应用。 目前 ，这款系统基础芯片已接受送样 ，预计将于 2024 年 Q3 实现 量产 ，推荐大家选型使用。