原创新唐MCU实现多路CAN FD的应用创新

 2023-7-12 09:59  463 4 4 分类: MCU/ 嵌入式

CAN FD技术是汽车和工业领域中最先进的网络通信技术之一，它是对控制器局域网(CAN)协议的先进扩展。根据来自新唐代理商的了解，与传统的CAN相比，CAN FD接口技术在以下两个方面获得显著性能提升：

1.传输速率提升：CAN的最大传输速率为1 Mbps，而CAN FD可以达到12 Mbps的最大传输速率；

2.传输负载能力提升：CAN每帧传输8字节数据，而CAN FD每帧传输64字节数据。

此外，CAN FD还通过在硬件协议端进行兼容性和扩展优化处理，进一步提升了其接口性能。基于CAN FD接口卓越的性能，应用需求不断增加，逐渐取代CAN成为产品发展的趋势。

新唐全新推出一系列带CAN FD接口的MCU/MPU产品，最高可支持到4路接口（如下图）：

我们发现，在工业应用中，产品需要更多的CAN FD接口来传递数据通讯，如直流充电桩、工业接口转换器等。下面结合CAN FD的实际应用，介绍几个用户成功案例：

应用一：

新能源储能项目展示：M467芯片通过4路CAN FD接口与多个电池包进行通信，以获取电池包数据。该应用要求实现稳定的5Mbps以上传输速率，并采用新唐独有的HyperBus外接HyperRam来存储临时数据。相对于SRAM，HyperRam具有更低的功耗和成本。随后，数据通过以太网口传递给监测端进行处理。

应用二：

工业级CAN接口转换器展示：利用M463系列芯片，实现CAN和UART协议数据的转换。通过2个CAN FD接口，快速进行数据的收发，并借助具备RX/TX 16字节FIFO缓冲区的UART，确保数据传递的及时性和稳定性。此外，M463还拥有HS USB2.0接口，并且无需外置高速USB PHY，为客户节省了BOM成本。

应用三：

在直流充电桩领域，新唐M467/MA35D1系列芯片引起了广泛关注。

M467系列芯片不仅提供4个CAN FD接口，还拥有1024 KBytes的Zero-Wait eFlash存储器、512 KBytes的RAM、多达3个ADC硬件通道和28个通道。此外，它还配备了高速以太网、HS USB OTG接口，并且具备独立的KeyStore安全硬件IP，内置独立的OTP、Flash和RAM区域，用于安全级别不同的密钥存储。此外，该系列芯片还提供多种丰富的接口选项，并可根据需要选择从LQFP64到LQFP176的多种封装形式。

在如下图的M467 系列芯片的直流桩应用中，芯片通过UART与屏幕进行通讯，作为显示和操作控制。其它功能如计费、通讯、保护和汽车CAN FD通讯等，都是依靠M467单芯片完成。

当然，新唐科技还提供了MA35D1系列作为直流充电桩的单芯片解决方案。MA35D1系列芯片配备了64位双A35内核的MPU，最高主频可达800 MHz。此外，它还搭载一颗180 MHz的M4 MCU，用作实时性任务处理器。芯片内部堆叠DDR3内存，最高可达512 Mbytes。该系列芯片独有的TSI（Trusted Secure Island）用于安全加密和密钥保存。此外，它支持RGB输出，并且屏幕分辨率可达1920x1080。同时，MA35D1还提供图形图像解码和加速功能。最多可支持2个GigaEthernet接口。此外，芯片还提供其他丰富的高速接口，并可选用LQFP216、BGA312和BGA364三种封装。

如下图，此方案通过MA35D1片内的M4 MCU来完成高实时性的任务，如电压电流温度的监测和保护、与汽车和直流电源模块的CAN FD通讯，通过MA35D1片内的双核A35来完成高性能如Linux系统、大屏幕的显示、网络通讯、计费和加密等功能。