關于國科安芯 ASM1042 芯片的基礎參數與規格書細節,已有大量資料可供查閱。本文聚焦應用工程師實際開發需求,從管腳接線技巧、電路防護設計到典型場景落地,拆解這款CAN FD 收發器的實戰應用方法。
首先提供我們內部測試使用的原理圖供大家參考,工程師可以根據產品實際使用環境做更改。
圖1:DEMO板原理圖
核心管腳應用技巧:從接線到防護的全流程指南
圖2 ASM1042管腳圖
1. 電源與邏輯電平控制管腳
VCC 電源管腳(3 腳)
通常要求 VCC 在 4.75V 至 5.25V 之間,以滿足 ISO 11898-2 標準對高速 CAN 的電壓要求。 VCC管腳處并聯 22μF 電解電容(如 C9)與 1μF 陶瓷電容(如 C12)組成 π 型濾波,抑制電源紋波。當 VCC 電壓低于 4.2V 時,芯片內置的欠壓保護(UVLO)會自動觸發,防止異常供電損壞總線。
VIO 邏輯電平管腳(5 腳)
該管腳通過設置 3.3V 或 5V 電壓,匹配 MCU 的 TTL 電平標準(如 51 單片機用 5V,ARM 芯片用 3.3V)。驅動能力不足時,可調整 RXD/TXD 路徑的上拉電阻和VIO的上拉電阻,且必須并聯 0.1μF 去耦電容到 GND。
2. 數據傳輸管腳
TXD 管腳(1 腳)
功能:接收 MCU 發送的邏輯信號,轉換為 CAN 總線驅動信號。
應用要點:
1.輸入電平由 VIO 管腳定義(如 VIO=3.3V 時,TXD 高電平需≥2.4V,低電平≤0.8V),需與 MCU 的 TTL 電平匹配。
2.硬件上可串聯 330Ω 電阻,防止瞬態電流損壞芯片。
3.內置顯性超時(TXD DTO)保護:若 TXD 低電平持續超過 1.2~3.8ms,芯片會禁止發送,防止總線阻塞。
RXD 管腳(4 腳)
功能:將 CAN 總線信號轉換為邏輯電平,輸出至 MCU。
應用要點:
1.輸出電流范圍為 -8mA~8mA,可直接驅動 MCU 輸入端口,如果RXD上升電平較緩慢,可串聯 1kΩ 左右上拉電阻,確保高電平穩定性。
3. 總線接口管腳:抗干擾設計的核心
CANH & CANL 管腳(7、6 腳)
功能:連接 CAN 總線的差分信號對,CANH 傳輸高電平,CANL 傳輸低電平。
應用要點:
1.終端電阻:總線兩端需并聯 120Ω 電阻,抑制信號反射,參考電路中明確采用 120Ω 電阻(額定功率 0.25~0.5W)。
2.濾波與保護:
串聯 330Ω 電阻限制短路電流,并聯 4.7nF 電容(如 C4)濾除高頻噪聲,計算邏輯為:通信速率 1Mbps 時,電容值取 4.7nF 可抑制 500kHz 以上干擾。
并聯 TVS 二極管(如 SM712),鉗位瞬態過壓至安全范圍(≤±70V),對應芯片總線故障保護特性。
EMC 優化:靠近芯片處串聯共模電感,抑制共模干擾,同時總線走線需對稱等長,減少電磁輻射,根據實際產品應用環境考慮是否增加。
4. 控制與保護管腳:低功耗與可靠性的關鍵
STB 管腳(8 腳)
功能:待機模式控制端,高電平激活待機,此時芯片功耗降至 0.5~5μA,并支持總線喚醒。
應用要點:
1.連接 MCU 的 GPIO 端口,通過高電平(≥VIO×0.7)進入待機,低電平(≤VIO×0.3)恢復正常模式。
2.待機時,CANH/CANL 進入高阻態,RXD 輸出低電平,當總線檢測到超過 tWK_FILTER(0.5~1.8μs)的顯性電平,可自動喚醒芯片。
保護機制集成
芯片內置熱關斷(TSD)、ESD 保護(±15kV)、總線短路保護,但實際電路中仍需搭配外圍保護元件(如 TVS、限流電阻),形成雙重防護。
總結:管腳應用的「黃金法則」
?電源鏈:VCC/VIO 必配濾波電容,接地需低阻抗;
?總線端:120Ω 終端電阻 + TVS 二極管是標配;
?控制端:STB 合理配置待機模式,VIO 匹配 MCU 電平;
?EMC 優化:共模電感 + 對稱走線 + 屏蔽線纜,應對汽車 / 工業強干擾場景。
由于客戶現場使用環境(包括但不限于電源條件、電磁干擾、機械應力等)存在顯著差異,文檔內容無法完全覆蓋所有實際場景,僅供技術參考,建議用戶在實際應用前,結合具體場景進行充分測試驗證。
若文檔中存在參數標注、電路設計或描述錯誤,歡迎通過技術支持渠道反饋指正。
審核編輯 黃宇
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