TJA1145
支持局部组网(Partial Networking)的高速 CAN 收发器
产品数据手册 Rev. 4 --- 2018 年 5 月 9 日
22. 目录
- 概述 ... 1
- 特性与优势 ... 1
2.1 通用特性 ... 1
2.2 面向汽车应用设计 ... 2
2.3 先进的 ECU 电源管理系统 ... 2
2.4 保护与诊断 ... 2 - 快速参考数据 ... 3
- 订购信息 ... 4
- 功能框图 ... 4
- 引脚信息 ... 5
6.1 引脚排列 ... 5
6.2 引脚说明 ... 5 - 功能描述 ... 6
7.1 系统控制器 ... 6
7.1.1 工作模式 ... 6
7.1.1.1 正常模式 ... 6
7.1.1.2 待机模式 ... 6
7.1.1.3 睡眠模式 ... 7
7.1.1.4 关闭(Off)模式 ... 8
7.1.1.5 过温模式 ... 8
7.1.1.6 TJA1145 各工作模式的硬件特性 ... 9
7.1.2 系统控制寄存器 ... 9
7.2 高速 CAN 收发器 ... 10
7.2.1 CAN 工作模式 ... 10
7.2.1.1 CAN Active 模式 ... 10
7.2.1.2 CAN Listen-only 模式 ... 12
7.2.1.3 CAN Offline 和 Offline Bias 模式 ... 12
7.2.1.4 CAN Off 模式 ... 13
7.2.2 CAN 标准唤醒(未使能局部组网) ... 13
7.2.3 CAN 控制与收发器状态寄存器 ... 14
7.3 CAN 局部组网 ... 16
7.3.1 唤醒帧(WUF) ... 16
7.3.2 CAN FD 帧 ... 18
7.3.3 CAN 局部组网配置寄存器 ... 19
7.4 故障安全特性 ... 21
7.4.1 TXD 显性超时 ... 21
7.4.2 TXD 引脚上的上拉 ... 21
7.4.3 VCC 欠压事件 ... 21
7.4.4 BAT 引脚掉电 ... 22
7.5 通过 WAKE 引脚的本地唤醒 ... 22
7.6 通过 RXD 引脚的唤醒与中断事件诊断 ... 22
7.6.1 中断/唤醒延迟 ... 24
7.6.2 睡眠模式保护 ... 24
7.6.3 事件状态与事件捕获寄存器 ... 24
7.7 器件 ID ... 27
7.8 锁定控制寄存器 ... 27
7.9 通用存储器 ... 28
7.10 VIO 供电引脚 ... 28
7.11 VCC/VIO 欠压保护 ... 28
7.12 SPI ... 29
7.12.1 简介 ... 29
7.12.2 寄存器映射 ... 30
7.12.3 TJA1145 各工作模式下的寄存器配置 ... 33 - 极限值 ... 35
- 热特性 ... 36
- 静态特性 ... 36
- 动态特性 ... 41
- 应用信息 ... 45
12.1 应用图 ... 45
12.2 应用提示 ... 45 - 测试信息 ... 46
13.1 质量信息 ... 46 - 封装外形 ... 47
- 操作(搬运)信息 ... 49
- SMD 封装的焊接 ... 49
16.1 焊接简介 ... 49
16.2 波峰焊与回流焊 ... 49
16.3 波峰焊 ... 49
16.4 回流焊 ... 50 - HVSON 封装的焊接 ... 51
- 附录:ISO 11898-2:2016 参数对照表 ... 52
- 修订历史 ... 54
- 法律信息 ... 55
20.1 数据手册状态 ... 55
20.2 定义 ... 55
20.3 免责声明 ... 55
20.4 商标 ... 56 - 联系信息 ... 56
- 目录 ... 57
1. 概述
TJA1145 是一款高速 CAN 收发器,用于在控制器局域网(CAN)协议控制器与物理双线 CAN 总线之间提供接口。该收发器面向汽车行业的高速 CAN 应用而设计,为(带有 CAN 协议控制器的)微控制器提供差分发送与接收能力。
TJA1145 在待机(Standby)和睡眠(Sleep)模式下具有极低的功耗,并通过选择性唤醒功能支持符合 ISO 11898-2:2016 的 CAN 局部组网。
局部组网功能的专用实现已嵌入 TJA1145/FD 型号 TJA1145T/FD 和 TJA1145TK/FD 中(关于 CAN FD 的更多细节见第 7.3.2 节)。该功能称为"FD 被动(FD-passive)",即在睡眠/待机模式下等待有效唤醒帧时能够忽略 CAN FD 帧。这一局部组网附加特性非常适合同时支持 CAN FD 和标准 CAN 2.0 通信的网络。它使那些不需要进行 CAN FD 通信的普通 CAN 控制器,在 CAN FD 通信期间仍可保持在局部组网睡眠/待机模式,而不会产生总线错误。
先进的电源管理对整个节点的供电进行调节,并支持本地唤醒和远程唤醒功能。I/O 电平会自动适配控制器的 I/O 电平,使 TJA1145 能够直接与 3.3 V 至 5 V 的微控制器接口。器件提供 SPI 接口用于收发器控制和状态信息读取。掉电时总线连接呈真正的高阻浮空状态。
TJA1145 实现了 ISO 11898-2:2016 以及 SAE J2284-1 至 SAE J2284-4 所定义的 CAN 物理层。该实现可在 CAN FD 快速相位下以高达 2 Mbit/s 的数据速率实现可靠通信。
这些特性使 TJA1145 成为高速 CAN 网络的理想选择,尤其是那些节点始终连接至蓄电池供电线、但为将电流消耗降至最低而仅在应用需要时才激活的网络。
2. 特性与优势
2.1 通用特性
- 符合 ISO 11898-2:2016 以及 SAE J2284-1 至 SAE J2284-4
- 数据速率高达 2 Mbit/s 时的时序有保障
- 符合 ISO 11898-2:2016 的自主总线偏置
- 针对车载高速 CAN 通信优化
- TJA1145/FD 型号不会因 CAN FD 而产生"虚假"唤醒
2.2 面向汽车应用设计
- CAN 总线引脚具有 ±8 kV 静电放电(ESD)保护(人体模型 HBM)
- 引脚 BAT、WAKE 以及 CAN 总线引脚具有 ±6 kV ESD 保护(符合 IEC 61000-4-2)
- CAN 总线引脚对 ±58 V 短路保护
- 蓄电池引脚和 CAN 总线引脚可抵抗 ISO 7637-3 测试脉冲 1、2a、3a 和 3b 所规定的瞬态干扰
- 适用于 12 V 和 24 V 系统
- 提供 SO14 和无引线 HVSON14 封装(3 mm × 4.5 mm),具备改进的自动光学检测(AOI)能力
- 通过 AEC-Q100 认证
- 深绿色产品(无卤素,符合有害物质限制指令 RoHS)
2.3 先进的 ECU 电源管理系统
- 待机与睡眠模式下电流极低,并具备完整的唤醒能力
- 整个节点可通过 inhibit(抑制)输出引脚断电
- 支持远程唤醒:可通过标准 CAN 唤醒模式,或通过符合 ISO 11898-2:2016 的选择性唤醒帧检测实现
- 通过 WAKE 引脚实现本地唤醒
- 唤醒源识别
- 选择性唤醒期间支持 50 kbit/s、100 kbit/s、125 kbit/s、250 kbit/s、500 kbit/s 和 1 Mbit/s 位速率
- 可禁用本地和/或远程唤醒以进一步降低电流消耗
- 蓄电池供电移除时,收发器与总线脱离
- 提供 VIO 输入,可直接与 3.3 V 至 5 V 微控制器接口
2.4 保护与诊断
- 用于配置、控制和诊断的 16/24/32 位 SPI 接口
- 发送数据(TXD)显性超时功能,带诊断
- 过温警告与关断
- 引脚 VCC、VIO 和 BAT 上的欠压检测与恢复
- 冷启动诊断(通过 PO 和 NMS 位)
- 先进的系统与收发器中断处理
3. 快速参考数据
表 1. 快速参考数据
| 符号 | 参数 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VBAT | 蓄电池供电电压 | 4.5 | - | 28 | V | |
| VCC | 供电电压 | 4.5 | - | 5.5 | V | |
| VIO | 引脚 VIO 上的供电电压 | 2.85 | - | 5.5 | V | |
| Vth(det)poff | 掉电检测阈值电压 | VBAT 下降 | 2.8 | - | 3 | V |
| Vuvd(VCC) | 引脚 VCC 上的欠压检测电压 | 4.5 | - | 4.75 | V | |
| Vuvd(VIO) | 引脚 VIO 上的欠压检测电压 | VBAT > 4.5 V | 2.7 | - | 2.85 | V |
| IBAT | 蓄电池供电电流 | 正常模式 | - | 1 | 1.5 | mA |
| IBAT | 蓄电池供电电流 | 睡眠模式;CAN 离线模式;−40 °C < Tvj < 85 °C;VBAT = 7 V 至 18 V | - | 40 | 59 | µA |
| IBAT | 蓄电池供电电流 | 待机模式;CAN 离线模式;−40 °C < Tvj < 85 °C;VBAT = 7 V 至 18 V | - | 44 | 68 | µA |
| ICC | 供电电流 | CAN 激活模式;CAN 隐性;VTXD = VIO | - | 3 | 6 | mA |
| ICC | 供电电流 | CAN 激活模式;CAN 显性;VTXD = 0 V | - | 45 | 65 | mA |
| ICC | 供电电流 | 待机/正常模式;CAN 未激活;−40 °C < Tvj < 85 °C | - | 4.7 | 8.5 | µA |
| ICC | 供电电流 | 睡眠模式;CAN 未激活;−40 °C < Tvj < 85 °C | - | 3.8 | 7 | µA |
| IIO | 引脚 VIO 上的供电电流 | 待机/正常模式;−40 °C < Tvj < 85 °C | - | 7.1 | 11 | µA |
| IIO | 引脚 VIO 上的供电电流 | 睡眠模式;−40 °C < Tvj < 85 °C | - | 5 | 8 | µA |
| VESD | 静电放电电压 | IEC 61000-4-2,引脚 CANH、CANL | −6 | - | +6 | kV |
| VCANH | 引脚 CANH 上的电压 | −58 | - | +58 | V | |
| VCANL | 引脚 CANL 上的电压 | −58 | - | +58 | V | |
| Tvj | 虚拟结温 | −40 | - | +150 | °C |
4. 订购信息
表 2. 订购信息
| 型号 | 封装 | ||
|---|---|---|---|
| 名称 | 说明 | 版本 | |
| TJA1145T | SO14 | 塑料小外形封装;14 引脚;本体宽度 3.9 mm | SOT108-1 |
| TJA1145T/FD | SO14 | 塑料小外形封装;14 引脚;本体宽度 3.9 mm | SOT108-1 |
| TJA1145TK | HVSON14 | 塑料散热增强型超薄小外形无引线封装;14 个端子;本体 3 × 4.5 × 0.85 mm | SOT1086-2 |
| TJA1145TK/FD | HVSON14 | 塑料散热增强型超薄小外形无引线封装;14 个端子;本体 3 × 4.5 × 0.85 mm | SOT1086-2 |
(1) 仅适用于 TJA1145T/FD 和 TJA1145TK/FD。
5. 功能框图
图 1. 功能框图

6. 引脚信息
6.1 引脚排列

6.2 引脚说明
表 3. 引脚说明
| 符号 | 引脚 | 说明 |
|---|---|---|
| TXD | 1 | 发送数据输入 |
| GND | 2 | 地 1 |
| VCC | 3 | 5 V CAN 收发器供电电压 |
| RXD | 4 | 接收数据输出;读出总线上的数据 |
| VIO | 5 | I/O 电平适配器供电电压 |
| SDO | 6 | SPI 数据输出 |
| INH | 7 | 抑制输出,用于切换外部电压调节器 |
| SCK | 8 | SPI 时钟输入 |
| WAKE | 9 | 本地唤醒输入 |
| BAT | 10 | 蓄电池供电电压 |
| SDI | 11 | SPI 数据输入 |
| CANL | 12 | 低电平 CAN 总线线 |
| CANH | 13 | 高电平 CAN 总线线 |
| SCSN | 14 | SPI 片选输入 |
1 HVSON14 封装的芯片地同时连接至 GND 引脚和裸露的中心焊盘。GND 引脚必须焊接到电路板地。为获得更好的散热和电气性能,建议将裸露的中心焊盘也焊接到电路板地。
7. 功能描述
TJA1145 是一款独立的高速 CAN 收发器,包含多种故障安全和诊断特性,可提升系统可靠性并提供先进的电源管理。该收发器融合了 TJA1043 的功能与符合 ISO 11898-2:2016 的 CAN 局部组网和自主总线偏置。
7.1 系统控制器
系统控制器负责管理寄存器配置并控制 TJA1145 的内部功能。器件收集详细的状态信息并提供给微控制器。
7.1.1 工作模式
系统控制器内含一个状态机,支持五种工作模式:正常(Normal)、待机(Standby)、睡眠(Sleep)、过温(Overtemp)和关闭(Off)。状态转换如图 4 所示。
7.1.1.1 正常模式
正常模式为激活工作模式。在此模式下,TJA1145 完全可操作,所有器件硬件均可用并可被激活(见表 4)。
可通过 SPI 命令(MC = 111)从待机或睡眠模式进入正常模式。
7.1.1.2 待机模式
待机模式是 TJA1145 的一级省电模式,具有低电流消耗的特点。在待机模式下收发器不能发送或接收数据,但 INH 引脚保持有效,因此由该引脚控制的电压调节器将继续工作。
若使能了远程 CAN 唤醒(CWE = 1;见表 22),接收器会监视总线活动以检测唤醒请求。总线空闲时总线引脚通过 Ri(cm) 偏置到 GND;总线上有活动时偏置到约 2.5 V(自主偏置)。CAN 唤醒可通过标准唤醒模式发生,也可通过选择性唤醒帧发生(当 CPNC = PNCOK = 1 时使能选择性唤醒,否则使能标准唤醒)。
当检测到任何已使能的唤醒或中断事件时,RXD 引脚被强制为低电平(见第 7.6 节)。
TJA1145 在以下情况切换到待机模式:
- 从关闭模式,若蓄电池电压升高到上电检测阈值 Vth(det)pon 之上
- 从过温模式,若芯片温度下降到过温保护释放阈值 Tth(rel)otp 之下
- 从睡眠模式,当发生唤醒或中断事件时(见第 7.6 节)
- 从正常或睡眠模式,通过 SPI 命令(MC = 100)
- 从正常模式,若通过 SPI 命令(MC = 001)选择了睡眠模式,而此时存在挂起的唤醒事件或所有唤醒源均被禁用
7.1.1.3 睡眠模式
睡眠模式是 TJA1145 的二级省电模式。在睡眠模式下,收发器的行为与待机模式相同,唯一区别是 INH 引脚被置为高阻态。由该引脚控制的电压调节器将被关断,流入 BAT 引脚的电流降至最小。
任何已使能的唤醒或中断事件(SPIF 除外),或一条 SPI 命令(前提是 VIO 上接有有效电压),都会将收发器从睡眠模式唤醒。
可通过 SPI 命令(MC = 001)从正常或待机模式选择睡眠模式。收到该命令后,若不存在挂起的唤醒事件,且至少使能了一个常规唤醒源(CAN 总线或 WAKE 引脚;见第 7.6 节),TJA1145 将切换到睡眠模式。若上述任一条件未满足而试图进入睡眠模式,TJA1145 将改为切换到待机模式。

图 4. TJA1145 系统控制器状态图
(状态转换:正常 ↔ 待机,通过 MC = Standby / MC = Normal;待机 ↔ 睡眠,通过 MC = Sleep(无唤醒挂起且唤醒已使能)/ 唤醒事件;正常 → 睡眠,通过 MC = Sleep(无唤醒挂起且唤醒已使能);VCC 或 VIO 欠压事件 → 过温(Overtemp);无过温事件时经上电回到待机)
若检测到 VCC 或 VIO 欠压事件(VCC/VIO 低于 Vuvd(VCC)/Vuvd(VIO) 的持续时间超过 tdet(uv)(VCC)/tdet(uv)(VIO)),TJA1145 也会被强制切换到睡眠模式。在此情况下,所有挂起的唤醒事件都将被清除。为避免系统死锁(见第 7.11 节),CAN 唤醒(CWE = 1)和通过 WAKE 引脚的本地唤醒(WPFE = WPRE = 1)被使能,同时选择性唤醒被禁用(CPNC = 0)。
主状态寄存器(表 6)中的状态位 FSMS 用于指示进入睡眠模式是通过 SPI 命令选择的(FSMS = 0),还是由 VCC 或 VIO 上的欠压事件强制触发的(FSMS = 1)。在 TJA1145 从睡眠模式唤醒后,可读取该位,以便在欠压事件强制进入睡眠模式(FSMS = 1)时重新调整 CWE、WPFE、WPRE 和 CPNC 的设置。
7.1.1.4 关闭(Off)模式
当蓄电池电压过低而无法为 IC 供电时,TJA1145 处于关闭模式。这也是首次连接蓄电池时的默认模式。若蓄电池电压下降到掉电阈值(Vth(det)poff)以下,TJA1145 将从任何模式切换到关闭模式。在关闭模式下,CAN 引脚和 INH 引脚呈高阻态。
当蓄电池供电电压升高到上电阈值(Vth(det)pon)以上时,TJA1145 开始启动,触发初始化过程。经过 tstartup 后,TJA1145 将切换到待机模式。
7.1.1.5 过温(Overtemp)模式
过温模式用于防止 TJA1145 因温度过高而损坏。当芯片整体温度升高到过温保护激活阈值 Tth(act)otp 以上时,TJA1145 会立即从正常模式切换到过温模式。
为帮助避免因过热导致的数据丢失,当 IC 温度升高到过温警告阈值(Tth(warn)otp)以上时,TJA1145 会发出警告。此时状态位 OTWS 被置 1,并且在已使能的情况下(OTWE = 1)会产生过温中断(OTW = 1)。
在过温模式下,CAN 发送器和接收器被禁用,CAN 引脚呈高阻态。此时不会检测到唤醒事件,但挂起的唤醒仍会通过 RXD 引脚的低电平来指示。
TJA1145 退出过温模式的情况:
- 若芯片温度下降到过温保护释放阈值 Tth(rel)otp 以下,则切换到待机模式
- 若器件被强制切换到关闭模式(VBAT < Vth(det)poff)
7.1.1.6 TJA1145 各工作模式的硬件特性
表 4. 按功能模块的硬件特性
| 模块 | Off(关闭) | Standby(待机) | Normal(正常) | Sleep(睡眠) | Overtemp(过温) |
|---|---|---|---|---|---|
| SPI | 禁用 | 激活 | 激活 | 在 VIO 供电时激活 1 | 禁用 |
| INH | 高阻 | VBAT 电平 | VBAT 电平 | 高阻 | VBAT 电平 |
| CAN | 关闭 | Offline | Active / Offline / Listen-only(由 CMC 位决定;见表 7) | Offline | 关闭 |
| RXD | VIO 电平 | VIO 电平 / 检测到唤醒事件时为低电平 | CMC = 01/10/11 时为 CAN 位流;否则与待机/睡眠相同 | VIO 电平 / 检测到唤醒事件时为低电平 | VIO 电平 / 有唤醒挂起时为低电平 |
1 睡眠模式下 SPI 速率受限(见表 35)。
7.1.2 系统控制寄存器
工作模式通过模式控制寄存器中的 MC 位选择。模式控制寄存器通过 SPI 地址 0x01 访问(见第 7.12 节)。
可读取主状态寄存器以监视过温警告标志的状态,并确定 TJA1145 在上电后是否已进入正常模式。位 FSMS 指示最近一次进入睡眠模式是由欠压事件触发的,还是由 SPI 命令触发的。
表 5. 模式控制寄存器(地址 01h)
| 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 7:3 | reserved | R | - | 保留 |
| 2:0 | MC | R/W | 模式控制: | |
| 001 | 睡眠模式 | |||
| 100 | 待机模式 | |||
| 111 | 正常模式 |
表 6. 主状态寄存器(地址 03h)
| 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 7 | FSMS | R | 睡眠模式转换状态: | |
| 0 | 进入睡眠模式由 SPI 命令触发 | |||
| 1 | VCC 和/或 VIO 欠压强制进入睡眠模式 | |||
| 6 | OTWS | R | 过温警告状态: | |
| 0 | IC 温度低于过温警告阈值 | |||
| 1 | IC 温度高于过温警告阈值 | |||
| 5 | NMS | R | 正常模式状态: | |
| 0 | TJA1145 已进入正常模式(上电后) | |||
| 1 | TJA1145 已上电但尚未切换到正常模式 | |||
| 4:0 | reserved | R | - | 保留 |
7.2 高速 CAN 收发器
集成的高速 CAN 收发器专为位速率高达 1 Mbit/s 的主动通信而设计,为 CAN 协议控制器提供差分发送与接收能力。该收发器符合 ISO 11898-2:2016(定义了带选择性唤醒功能和自主总线偏置的高速 CAN)。CAN 发送器由 VCC 引脚供电,CAN 接收器由 BAT 引脚供电。TJA1145 还包含了关于环路延迟对称性的附加时序参数,以确保在 CAN FD 网络所用的快速相位下、数据速率高达 2 Mbit/s 时仍能可靠通信。
CAN 收发器支持自主 CAN 偏置,有助于将射频辐射降至最低。当收发器处于 Active 或 Listen-only 模式(CMC = 01/10/11)时,CANH 和 CANL 始终被偏置到 2.5 V。
在 CAN Offline 模式下自主偏置同样有效------总线上有活动时偏置到 2.5 V(CAN Offline Bias 模式),总线无活动且持续时间 t > tto(silence) 时偏置到 GND(CAN Offline 模式)。
当节点因微控制器故障而被禁用,或 CAN 局部组网被使能时,这一特性非常有用。TJA1145 确保 CAN 总线被正确偏置,以避免干扰其他节点正在进行的通信。自主 CAN 偏置电压直接由 VBAT 产生。
7.2.1 CAN 工作模式
集成的 CAN 收发器支持四种工作模式:Active(激活)、Listen-only(只听)、Offline(离线)和 Offline Bias(离线偏置)(见图 5)。CAN 收发器的工作模式取决于 TJA1145 的工作模式以及 CAN 控制寄存器中 CMC 位的设置(表 7)。
当 TJA1145 处于正常模式时,可通过 CAN 控制寄存器中的 CMC 位(表 7)选择 CAN 收发器的工作模式(Offline、Active 或 Listen-only)。当 TJA1145 处于待机或睡眠模式时,收发器被强制进入 Offline 或 Offline Bias 模式(取决于总线活动情况)。
7.2.1.1 CAN Active(激活)模式
在 CAN Active 模式下,收发器可通过 CANH 和 CANL 发送和接收数据。差分接收器将总线上的模拟数据转换为数字数据,并从 RXD 引脚输出。发送器将 CAN 控制器产生的数字数据(由 TXD 引脚输入)转换为适合在 CANH 和 CANL 总线上传输的模拟信号。
当 CMC = 01 或 10 时选择 CAN Active 模式。当 CMC = 01 时,VCC 欠压检测被使能,当 VCC 上的电压下降到 90% 阈值以下时,收发器切换到 CAN Offline 或 CAN Offline Bias 模式。当 CMC = 10 时,VCC 欠压检测被禁用。发送器将保持激活,直到 TJA1145 被 VCC 欠压事件强制进入睡眠模式;此后收发器将切换到 CAN Offline 或 CAN Offline Bias 模式。
CAN 收发器处于 Active 模式的条件:
- TJA1145 处于正常模式(MC = 111),且通过将 CAN 控制寄存器中的 CMC 位设置为 01 或 10 使能了 CAN 收发器(见表 7),并且:
- 若 CMC = 01,则 VCC 引脚上的电压高于 VCC 欠压检测阈值(Vuvd(VCC))
若通过 CMC 位选择 CAN Active 模式时 TXD 引脚被保持为低电平(例如短路到 GND),收发器将不会进入 CAN Active 模式,而是切换到或保持在 CAN Listen-only 模式。它将保持在 Listen-only 模式,直到 TXD 引脚变为高电平,以防止硬件和/或软件应用故障将总线驱动到不希望的显性状态。
在 CAN Active 模式下,CAN 偏置电压由 VCC 产生。

图 5. CAN 收发器状态机
(1) 为防止总线被驱动到持续的显性状态,若 TXD 引脚被保持为低电平(例如短路到 GND),收发器将不会切换到 CAN Active 模式或 CAN Listen-only 模式。
状态与转换条件(摘译):
- CAN Active:发送器开;RXD = 位流;CANH/CANL 端接至 VCC/2(≈2.5 V)
- CAN Listen-only:发送器关;RXD = 位流;CANH/CANL 端接至 2.5 V(由 VBAT 产生)
- CAN Offline Bias:发送器关;RXD = 唤醒/高;CANH/CANL 端接至 2.5 V(由 VBAT 产生)
- CAN Offline:发送器关;RXD = 唤醒/高;CANH/CANL 端接至 GND
- CAN Off:发送器关;RXD = VIO 电平;CANH/CANL 浮空
转换条件:
- 进入 CAN Active:正常模式且 CMC = 10 或(CMC = 01 且 VCC \> 90%) 且 TXD 为高(注 1)
- 进入 Listen-only:正常模式且 CMC = 11
- 进入 Offline Bias:待机或睡眠或(正常且 CMC = 00)或(CMC = 01 且 VCC \< 90%) 且 t < tto(silence)
- 进入 Offline:待机或睡眠或(正常且 CMC = 00) 且 t > tto(silence)
- 进入 CAN Off:从所有模式进入,当 Off 或 Overtemp,或 VBAT < Vuvd(CAN)
- 离开 Off/Overtemp 且 VBAT > Vuvr(CAN) 时回到 CAN Offline
- CAN 总线唤醒或(正常且 CMC = 01 且 VCC < 90%)时,从 Offline 进入 Offline Bias
应用可通过读取收发器状态寄存器(表 8)中的 CAN 收发器状态位(CTS),确定 CAN 收发器是已准备好发送/接收数据还是处于禁用状态。
7.2.1.2 CAN Listen-only(只听)模式
CAN Listen-only 模式允许 TJA1145 在收发器不激活的情况下监视总线活动,且不影响总线电平。该功能可供开发工具使用------这些工具需要监听总线但不需要发送或接收数据,也可用于软件驱动的选择性唤醒。可使用专用微控制器实现选择性唤醒,即提供嵌入式低功耗 CAN 引擎,用于监视总线上潜在的唤醒事件。
在 Listen-only 模式下,CAN 发送器被禁用,从而降低电流消耗。CAN 接收器和 CAN 偏置保持激活。这使主控微控制器能够切换到低功耗模式,此时嵌入式 CAN 协议控制器仍保持激活,等待唤醒微控制器的信号。
CAN 收发器处于 Listen-only 模式的条件:
- TJA1145 处于正常模式且 CMC = 11
当 TXD 为低电平时,CAN 收发器不会离开 Listen-only 模式;或者在 CMC = 01 选择 CAN Active 模式而 V1 上的电压低于 90% 欠压阈值时,也不会离开 Listen-only 模式。
7.2.1.3 CAN Offline 和 Offline Bias 模式
在 CAN Offline 模式下,若 CAN 唤醒检测已使能(CWE = 1),收发器会监视 CAN 总线以检测唤醒事件。CANH 和 CANL 被偏置到 GND。
CAN Offline Bias 模式与 CAN Offline 模式相同,唯一区别是 CAN 总线被偏置到 2.5 V。当收发器处于 CAN Offline 模式且检测到 CAN 总线上有活动时,该模式会自动激活。若 CAN 总线静默(无 CAN 总线边沿)的时间超过 tto(silence),收发器将返回 CAN Offline 模式。
CAN 收发器在以下情况下从 CAN Active 模式或 CAN Listen-only 模式切换到 CAN Offline 模式:
- TJA1145 切换到待机或睡眠模式,或
- TJA1145 处于正常模式且 CMC = 00
前提是 CAN 总线至少已静默 tto(silence)。若 CAN 总线静默时间不足 tto(silence),CAN 收发器会先切换到 CAN Offline Bias 模式,待总线静默达到 tto(silence) 后再切换到 CAN Offline 模式。
CAN 收发器在以下情况下从 CAN Active 模式切换到 CAN Offline / Offline Bias 模式:CMC = 01 且 VCC 上的电压下降到 90% 欠压阈值以下;或者 CMC = 10 且 TJA1145 因 VCC 欠压事件而切换到睡眠模式。
CAN 收发器在以下情况切换到 CAN Offline 模式:
- 从 CAN Offline Bias 模式,若总线上未检测到活动(无 CAN 边沿)且 t > tto(silence),或
- 当 TJA1145 从 Off 或 Overtemp 模式切换到待机模式时
CAN 收发器在以下情况下从 CAN Offline 模式切换到 CAN Offline Bias 模式:
- 在 CAN 总线上检测到标准唤醒模式(符合 ISO 11898-2:2016),或
- CAN 收发器处于正常模式、CMC = 01 且 VCC < 90%
7.2.1.4 CAN Off(关闭)模式
CAN 收发器完全关闭且总线线浮空的条件:
- TJA1145 切换到 Off 或 Overtemp 模式,或
- VBAT 下降到 CAN 接收器欠压检测阈值 Vuvd(CAN) 以下
当 VBAT 升高到欠压恢复阈值(Vuvr(CAN))以上,且 CAN 收发器不再处于 Off/Overtemp 模式时,进入 CAN Offline 模式后收发器将重新开启。CAN Off 模式可防止在 CAN 收发器的蓄电池供电丢失时从总线倒灌电流。
7.2.2 CAN 标准唤醒(未使能局部组网)
若 CAN 收发器处于 Offline 模式且 CAN 唤醒已使能(CWE = 1),但 CAN 选择性唤醒被禁用(CPNC = 0 或 PNCOK = 0),则 TJA1145 将监视总线以检测标准唤醒模式。
接收器输入端的滤波器可防止因汽车瞬态干扰或 EMI 引起的不必要唤醒事件。该滤波有助于避免虚假唤醒。例如,总线被钳位在显性,或者由噪声或尖峰引起的显性相位,都可能触发虚假唤醒序列。
当在总线上检测到专用唤醒模式(ISO 11898-2:2016 规定)时,TJA1145 从待机或睡眠模式唤醒。
唤醒模式由以下部分组成:
- 至少持续 twake(busdom) 的显性相位,随后
- 至少持续 twake(busrec) 的隐性相位,随后
- 至少持续 twake(busdom) 的显性相位
上述相位之间短于 twake(busdom) 和 twake(busrec) 的显性或隐性位将被忽略。
完整的"显性-隐性-显性"模式必须在 tto(wake)bus 时间内接收完毕,才能被识别为有效的唤醒模式(见图 6)。否则,内部唤醒逻辑将被复位。此后需要重新发送完整的唤醒模式才能触发唤醒事件。在唤醒事件被触发之前,RXD 引脚保持高电平。
当在总线上检测到有效的 CAN 唤醒模式时,收发器事件状态寄存器中的唤醒位 CW 被置位(见表 19),并且 RXD 引脚被驱动为低电平。若检测到唤醒模式时 TJA1145 处于睡眠模式,它会将 INH 引脚切换到 VBAT 以激活外部电压调节器(例如为 VCC 和 VIO 供电),并进入待机模式。

图 6. CAN 唤醒时序
(图中所示:CANH/CANL 差分电压 Vdif 上依次为 twake(busdom)、twake(busrec)、twake(busdom);整个模式持续时间 ≤ tto(wake)bus;唤醒事件触发后 RXD 变为低电平)
7.2.3 CAN 控制与收发器状态寄存器
表 7. CAN 控制寄存器(地址 20h)
| 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 7 | reserved | R | - | 保留 |
| 6 | CFDC | R/W | CAN FD 容限(仅适用于 TJA1145T/FD 和 TJA1145TK/FD;其他型号忽略此位) | |
| 0 | CAN FD 容限禁用 | |||
| 1 | CAN FD 容限使能 | |||
| 5 | PNCOK | R/W | CAN 局部组网配置: | |
| 0 | 局部组网寄存器配置无效(仅能通过标准唤醒模式唤醒) | |||
| 1 | 局部组网寄存器配置成功 | |||
| 4 | CPNC | R/W | CAN 选择性唤醒;使能后节点成为局部网络的一部分: | |
| 0 | 禁用 CAN 选择性唤醒 | |||
| 1 | 使能 CAN 选择性唤醒 | |||
| 3:2 | reserved | R | - | 保留 |
| 1:0 | CMC | R/W | CAN 收发器工作模式选择: | |
| 00 | Offline 模式 | |||
| 01 | Active 模式(当 TJA1145 处于正常模式时);VCC 90% 欠压检测激活 | |||
| 10 | Active 模式(当 TJA1145 处于正常模式时) |
| | | | 11 | Listen-only 模式 |
(说明:CMC = 10 时,VCC 欠压检测无效;当 VBAT < Vuvd(CAN) 时,TJA1145 从正常模式切换到 Off 模式。)
表 8. 收发器状态寄存器(地址 22h)
| 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 7 | CTS | R | CAN 收发器状态: | |
| 0 | CAN 收发器未处于 Active 模式 | |||
| 1 | CAN 收发器处于 Active 模式 | |||
| 6 | CPNERR | R | CAN 局部组网错误状态: | |
| 0 | 未检测到 CAN 局部组网错误(PNFDE = 0 且 PNCOK = 1) | |||
| 1 | 检测到 CAN 局部组网错误(PNFDE = 1 或 PNCOK = 0);仅能通过标准唤醒模式唤醒 | |||
| 5 | CPNS | R | CAN 局部组网状态: | |
| 0 | 检测到 CAN 局部组网配置错误(PNCOK = 0) | |||
| 1 | CAN 局部组网配置正常(PNCOK = 1) | |||
| 4 | COSCS | R | CAN 振荡器状态: | |
| 0 | CAN 局部组网振荡器未运行在目标频率 | |||
| 1 | CAN 局部组网振荡器运行在目标频率 | |||
| 3 | CBSS | R | CAN 总线静默状态: | |
| 0 | CAN 总线活动(检测到总线上有通信) | |||
| 1 | CAN 总线无活动(持续时间超过 tto(silence)) | |||
| 2 | reserved | R | - | 保留 |
| 1 | VCS 1 | R | VCC 供电电压状态: | |
| 0 | VCC 高于欠压检测阈值(Vuvd(VCC)) | |||
| 1 | VCC 低于欠压检测阈值(Vuvd(VCC)) | |||
| 0 | CFS | R | CAN 故障状态: | |
| 0 | 未检测到 TXD 显性超时事件 | |||
| 1 | CAN 发送器因 TXD 显性超时事件被禁用 |
1 仅在 CMC = 01 时有效。
7.3 CAN 局部组网
局部组网允许 CAN 网络中的节点根据专用唤醒帧(WUF)被选择性地激活。总线上只有功能上被需要的节点处于活动状态,其他节点则在被需要之前保持低功耗模式。
若 CAN 唤醒(CWE = 1)和 CAN 选择性唤醒(CPNC = 1)均已使能,且局部组网寄存器配置正确(PNCOK = 1),则收发器会监视总线以检测专用 CAN 唤醒帧。
7.3.1 唤醒帧(WUF)
唤醒帧是符合 ISO 11898-1:2015 的 CAN 帧,由标识符字段(ID)、数据长度代码(DLC)、数据字段以及包含 CRC 界定符的循环冗余校验(CRC)码组成。
唤醒帧的格式------标准(11 位)或扩展(29 位)标识符------通过帧控制寄存器中的 IDE 位选择(表 12)。
有效的 WUF 标识符在 ID 寄存器中定义并存储(表 10)。可定义 ID 掩码,使单个节点能够将一组标识符识别为有效。标识符掩码定义于掩码寄存器中(表 11),其中 1 表示"不关心(don't care)"。
在图 7 所示基于标准帧格式的示例中,11 位标识符定义为 0x1A0。该标识符存储在 ID 寄存器 2(0x29)和 3(0x2A)中。ID 掩码的三个最低有效位------即掩码寄存器 2(0x2D)的位 2 至位 4------被置为 1,表示对应的标识符位为"不关心"。这意味着 8 个不同的标识符中的任意一个在接收到的 WUF 中都会被识别为有效(从 0x1A0 到 0x1A7)。
数据字段指示哪些节点需要被唤醒。在数据字段内,可以预先定义节点组并将其与数据掩码中的位相关联。通过将接收到的数据字段与数据掩码进行比较,可以用一条唤醒报文同时唤醒多个节点组。

图 7. 选择性唤醒帧中 ID 字段的评估
(示例:11 位标识符字段 0x1A0,存储于 ID 寄存器 2 和 3;ID 掩码 0x007 存储于掩码寄存器 2 和 3;有效唤醒标识符:0x1A0 至 0x1A7)
数据长度代码(帧控制寄存器中的 DLC 位;表 12)决定 CAN 唤醒帧数据字段中期望的数据字节数(0 至 8 之间)。若期望一个或多个数据字节(DLC ≠ 0000),则接收到的唤醒帧数据字段中至少有一位必须为 1,且收发器中相关数据掩码寄存器(见表 13)中对应的位也必须为 1,才能成功唤醒。每一对匹配的 1 表示一组需要被激活的节点(由于数据字段最长为 8 字节,最多可定义 64 个节点组)。
若 DLC = 0000,则只要 WUF 包含有效标识符且接收到的数据长度代码为 0000,节点就会唤醒,与数据掩码中存储的值无关。若 DLC ≠ 0000 且所有数据掩码位均被设为 0,则器件无法通过 CAN 总线唤醒(注意:默认情况下所有数据掩码位均设为 1;见表 31)。若 WUF 包含有效 ID,但(帧控制寄存器中的)DLC 与(WUF 中的)DLC 不匹配,则数据字段被忽略,不会唤醒任何节点。
在图 8 所示示例中,数据字段由单个字节组成(DLC = 1)。这意味着输入唤醒帧中的数据字段将对照数据掩码 7(存储于地址 6Fh;见表 13 和图 9)进行评估。示例中数据掩码 7 定义为 10101000。这意味着若数据帧中相应的位也被置 1,最多可唤醒三个节点组(组 1、3 和 5)。
图 8 中所示接收到的报文可能唤醒四个节点组:组 2、3、4 和 5。将报文数据位与已配置的数据掩码(DM7)比较后,找到两个匹配(组 3 和组 5)。

可选地,数据长度代码和数据字段可从唤醒帧的评估中排除。若位 PNDM = 0,则仅评估标识符字段以确定该帧是否包含有效唤醒报文。若 PNDM = 1(默认值),则数据字段包含在唤醒过滤中。
当 PNDM = 0 时,在以下情况下检测到有效唤醒报文并捕获唤醒事件(且 CW 置 1):
- 接收到的唤醒帧中的标识符字段在过滤后与 ID 寄存器中的模式匹配,且
- 所接收帧中的 CRC 字段(包括隐性 CRC 界定符)被无误地接收
当 PNDM = 1 时,在以下情况下检测到有效唤醒报文:
- 接收到的唤醒帧中的标识符字段在过滤后与 ID 寄存器中的模式匹配,且
- 该帧不是远程帧,且
- 所接收报文中的数据长度代码与已配置的数据长度代码(DLC 位)匹配,且
- 若数据长度代码大于 0,则所接收帧数据字段中至少有一位被置 1,且相关数据掩码寄存器中的对应位也被置 1,且
- 所接收帧中的 CRC 字段(包括隐性 CRC 界定符)被无误地接收
若 TJA1145 在 ACK 字段之前接收到包含错误(例如"填充"错误)的 CAN 报文,内部错误计数器将递增。若在 ACK 字段之前未出现任何错误地接收到 CAN 报文,计数器则递减。局部组网模块忽略 CRC 界定符之后、下一个 SOF 之前接收到的数据。若计数器溢出(计数器 > 31),则捕获帧检测错误(PNFDE = 1)并唤醒器件;当偏置关闭且局部组网被重新使能时,计数器复位为零。
当应用软件将 PNCOK 置 1 时,即认为局部组网已正确配置。TJA1145 在向任何 CAN 局部组网配置寄存器执行写操作后会清除 PNCOK(见第 7.3.3 节)。
若选择性唤醒被禁用(CPNC = 0)或局部组网配置不正确(PNCOK = 0),而 CAN 收发器处于 Offline 模式且唤醒已使能(CWE = 1),则任何有效唤醒模式(符合 ISO 11898-2:2016)都将触发唤醒事件。
若 CAN 收发器未处于 Offline 模式(CMC ≠ 00)或 CAN 唤醒被禁用(CWE = 0),则总线上的所有唤醒模式都将被忽略。
选择性唤醒期间支持 50 kbit/s、100 kbit/s、125 kbit/s、250 kbit/s、500 kbit/s 和 1 Mbit/s 的 CAN 位速率。位速率通过 CDR 位选择(见表 9)。
7.3.2 CAN FD 帧
CAN FD 意为"具有灵活数据速率的 CAN"。它基于 ISO 11898-1:2015 所规定的 CAN 协议。
CAN FD 正逐步引入汽车市场。随着时间的推移,所有 CAN 控制器都需要符合新标准(实现"FD-active"节点),或者至少能容忍 CAN FD 通信(实现"FD-passive"节点)。TJA1145x/FD 型号通过局部组网协议的专用实现来支持 FD-passive 特性。
这些型号可被配置为将 CAN FD 帧识别为有效帧。当 CFDC = 1 时,每接收到 CAN FD 帧的控制字段,错误计数器就递减。TJA1145x/FD 在局部组网使能的情况下保持低功耗模式(CAN FD-passive)。即使 PNDM = 0 且帧包含有效 ID,CAN FD 帧也绝不会被识别为有效唤醒帧。在接收到 CAN FD 帧的控制字段后,TJA1145x/FD 会忽略后续的总线信号,直到再次检测到空闲。
在仲裁速率与数据速率之比最大为 1:8 的情况下支持 CAN FD passive,且不会产生不希望的唤醒。ISO 11898-2:2016 和 SAE J2284 中定义的 CAN FD 滤波参数支持最大 1:4 的比率,支持的最大数据位速率为 2 Mbit/s,最大仲裁速率为 500 kbit/s。
CAN FD 帧被 TJA1145 中的局部组网模块解释为有错误的帧;在 TJA1145x/FD 型号中当 CFDC = 0 时同样如此。因此在接收到 CAN FD 帧时错误计数器递增。若 CAN FD 帧与有效 CAN 帧的比率超过触发错误计数器溢出的阈值,位 PNFDE 被置 1 并唤醒器件。
7.3.3 CAN 局部组网配置寄存器
提供了专用寄存器用于配置 CAN 局部组网。
表 9. 数据速率寄存器(地址 26h)
| 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 7:3 | reserved | R | - | 保留 |
| 2:0 | CDR | R/W | CAN 数据速率选择: | |
| 000 | 50 kbit/s | |||
| 001 | 100 kbit/s | |||
| 010 | 125 kbit/s | |||
| 011 | 250 kbit/s | |||
| 100 | 保留(为将来使用保留;当前选择 500 kbit/s) | |||
| 101 | 500 kbit/s | |||
| 110 | 保留(为将来使用保留;当前选择 500 kbit/s) | |||
| 111 | 1000 kbit/s |
表 10. ID 寄存器 0 至 3(地址 27h 至 2Ah)
| 地址 | 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|
| 27h | 7:0 | ID7:ID0 | R/W | - | 扩展帧格式的 ID7 至 ID0 位 |
| 28h | 7:0 | ID15:ID08 | R/W | - | 扩展帧格式的 ID15 至 ID8 位 |
| 29h | 7:2 | ID23:ID18 | R/W | - | 扩展帧格式的 ID23 至 ID18 位;标准帧格式的 ID5 至 ID0 位 |
| 29h | 1:0 | ID17:ID16 | R/W | - | 扩展帧格式的 ID17 至 ID16 位 |
| 2Ah | 7:5 | reserved | R | - | 保留 |
| 2Ah | 4:0 | ID28:ID24 | R/W | - | 扩展帧格式的 ID28 至 ID24 位;标准帧格式的 ID10 至 ID6 位 |
表 11. ID 掩码寄存器 0 至 3(地址 2Bh 至 2Eh)
| 地址 | 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2Bh | 7:0 | M7:M0 | R/W | - | 扩展帧格式的 ID 掩码位 7 至 0 |
| 2Ch | 7:0 | M15:M8 | R/W | - | 扩展帧格式的 ID 掩码位 15 至 8 |
| 2Dh | 7:2 | M23:M18 | R/W | - | 扩展帧格式的 ID 掩码位 23 至 18;标准帧格式的 ID 掩码位 5 至 0 |
| 2Dh | 1:0 | M17:M16 | R/W | - | 扩展帧格式的 ID 掩码位 17 至 16 |
| 2Eh | 7:5 | reserved | R | - | 保留 |
| 2Eh | 4:0 | M28:M24 | R/W | - | 扩展帧格式的 ID 掩码位 28 至 24;标准帧格式的 ID 掩码位 10 至 6 |
表 12. 帧控制寄存器(地址 2Fh)
| 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 7 | IDE | R/W | 标识符格式: | |
| 0 | 标准帧格式(11 位) | |||
| 1 | 扩展帧格式(29 位) | |||
| 6 | PNDM | R/W | 局部组网数据掩码: | |
| 0 | 唤醒时数据长度代码和数据字段为"不关心" | |||
| 1 | 唤醒时评估数据长度代码和数据字段 | |||
| 5:4 | reserved | R | - | 保留 |
| 3:0 | DLC | R/W | CAN 帧中期望的数据字节数: | |
| 0000 | 0 | |||
| 0001 | 1 | |||
| 0010 | 2 | |||
| 0011 | 3 | |||
| 0100 | 4 | |||
| 0101 | 5 | |||
| 0110 | 6 | |||
| 0111 | 7 | |||
| 1000 | 8 | |||
| 1001 至 1111 | 容许,期望 8 字节;忽略 DM0 |
表 13. 数据掩码寄存器(地址 68h 至 6Fh)
| 地址 | 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|
| 68h | 7:0 | DM0 | R/W | - | 数据掩码 0 配置 |
| 69h | 7:0 | DM1 | R/W | - | 数据掩码 1 配置 |
| 6Ah | 7:0 | DM2 | R/W | - | 数据掩码 2 配置 |
| 6Bh | 7:0 | DM3 | R/W | - | 数据掩码 3 配置 |
| 6Ch | 7:0 | DM4 | R/W | - | 数据掩码 4 配置 |
| 6Dh | 7:0 | DM5 | R/W | - | 数据掩码 5 配置 |
| 6Eh | 7:0 | DM6 | R/W | - | 数据掩码 6 配置 |
| 6Fh | 7:0 | DM7 | R/W | - | 数据掩码 7 配置 |

图 9. 不同 DLC 值下数据掩码寄存器的使用
7.4 故障安全特性
7.4.1 TXD 显性超时
当收发器处于 Active 模式且 TXD 引脚被强制为低电平时,TXD 显性超时定时器启动。若 TXD 引脚上的低电平状态持续超过 TXD 显性超时时间(tto(dom)TXD),发送器被禁用,将总线释放到隐性状态。该功能可防止硬件和/或软件应用故障将总线驱动到持续的显性状态(阻塞所有网络通信)。TXD 显性超时定时器在 TXD 引脚变为高电平时复位。
TXD 显性超时时间也定义了 15 kbit/s 的最小可能位速率。
当超过 TXD 显性超时时间时,在已使能的情况下会产生 CAN 故障中断(CF = 1;见表 19)(CFE = 1;见表 22)。此外,可通过收发器状态寄存器(表 8)中的 CFS 位读取 TXD 显性超时状态,同时位 CTS 被置 0。
7.4.2 TXD 引脚上的上拉
TXD 引脚具有指向 VIO 的内部上拉,以确保在该引脚浮空时保持安全、确定的隐性驱动状态。
7.4.3 VCC 欠压事件
当 VCC 上的 CAN 收发器供电电压下降到欠压检测阈值(Vuvd(VCC))以下时,在已使能的情况下会产生 CAN 故障中断(CF = 1),前提是 CMC = 01。此外,状态位 VCS 被置 1。
7.4.4 BAT 引脚掉电
BAT 引脚掉电不会影响总线或微控制器。不会有反向电流从总线流出。
7.5 通过 WAKE 引脚的本地唤醒
本地唤醒通过 WAKE 引脚事件捕获使能寄存器中的 WPRE 和 WPFE 位使能(见表 23)。WAKE 引脚上的低到高跳变(若 WPRE = 1)和/或高到低跳变(若 WPFE = 1)会触发唤醒事件。这种安排为本地唤醒电路的设计提供了最大的灵活性。在不使用本地唤醒功能的应用中,应禁用本地唤醒并将 WAKE 引脚连接到 GND,以确保最佳的 EMI 性能。
当 TJA1145 处于正常模式时,WAKE 引脚上的电压状态始终可通过位 WPVS 读取。否则,仅当本地唤醒使能时(WPRE = 1 和/或 WPFE = 1),WPVS 才有效。
7.6 通过 RXD 引脚的唤醒与中断事件诊断
TJA1145 中的唤醒和中断事件诊断旨在向微控制器提供一系列特性和功能的状态信息。这些信息存储在事件状态寄存器中(表 18 至表 20),并在使能的情况下通过 RXD 引脚指示。
常规唤醒事件与中断事件之间有所区别(必须至少使能一个常规唤醒源,TJA1145 才能切换到睡眠模式;见第 7.1.1.3 节)。
表 14. WAKE 状态寄存器(地址 4Bh)
| 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 7:2 | reserved | R | - | 保留 |
| 1 | WPVS | R | WAKE 引脚状态: | |
| 0 | WAKE 引脚上的电压低于开关阈值(Vth(sw)) | |||
| 1 | WAKE 引脚上的电压高于开关阈值(Vth(sw)) | |||
| 0 | reserved | R | - | 保留 |
表 15. 常规唤醒事件
| 符号 | 事件 | 上电时 | 说明 |
|---|---|---|---|
| CW | CAN 唤醒 | 禁用 | 收发器处于 CAN Offline 模式时检测到 CAN 唤醒事件 |
| WPR | WAKE 引脚上升沿 | 禁用 | 在 WAKE 引脚上检测到上升沿唤醒 |
| WPF | WAKE 引脚下降沿 | 禁用 | 在 WAKE 引脚上检测到下降沿唤醒 |
PO 和 PNFDE 中断始终被捕获。其余事件的唤醒与中断检测可通过事件捕获使能寄存器(表 21 至表 23)单独使能/禁用。
若某事件在其相关事件捕获功能使能时发生,则相应的事件状态位被置位。若收发器处于 CAN Offline 模式,RXD 引脚被强制为低电平,以指示已检测到唤醒或中断事件。若事件发生时(SPIF 中断除外)TJA1145 处于睡眠模式,INH 引脚被强制为高电平,TJA1145 切换到待机模式。若事件发生时 TJA1145 处于待机模式,RXD 引脚被强制为低电平以标志中断/唤醒事件。检测到任何已使能的唤醒或中断事件都将在待机模式下触发唤醒。
检测到任何已使能的唤醒或中断事件(SPIF 中断除外)都将在睡眠模式下触发唤醒。
微控制器可通过事件状态寄存器监视事件。另外提供了一个状态寄存器------全局事件状态寄存器(表 17)------以帮助加快软件轮询例程。通过轮询全局事件状态寄存器,微控制器可快速确定捕获到的事件类型(系统、收发器或 WAKE),然后查询相应的表(分别为表 18、表 19 或表 20)。
识别出事件源之后,应通过向相应位写 1 来清除状态标志(置 0)(写 0 无效)。通过向所有相关位写 1,可在一次写操作中清除多个状态位。
强烈建议仅清除上次读取状态寄存器时置为 1 的状态位。这一预防措施可确保在写访问之前刚刚触发的事件不会丢失。
表 16. 中断事件
| 符号 | 事件 | 上电时 | 说明 |
|---|---|---|---|
| PO | 上电 | 始终使能 | TJA1145 已退出 Off 模式(在蓄电池电源恢复/连接之后) |
| OTW | 过温警告 | 禁用 | IC 温度已超过过温警告阈值(仅在正常模式下检测) |
| SPIF | SPI 故障 | 禁用 | SPI 时钟计数错误(仅 16、24 和 32 位命令有效)、非法 MC 代码或试图写访问被锁定的寄存器(SPI 故障事件不会将 TJA1145 从睡眠模式唤醒) |
| PNFDE | PN 帧检测错误 | 始终使能 | 局部组网帧检测错误 |
| CBS | CAN 总线静默 | 禁用 | CAN 总线上无活动持续 tto(silence)(仅当总线活动期间 CBSE = 1 时检测) |
| CF | CAN 故障 | 禁用 | 检测到以下 CAN 故障事件之一(睡眠模式下不检测): --- 由于 TXD 被钳位为显性而导致 CAN 收发器被禁用 --- 由于 VCC 欠压事件而导致 CAN 收发器被禁用(若 CMC = 01) |
7.6.1 中断/唤醒延迟
当收发器处于 CAN Offline 模式时,若中断或唤醒事件非常频繁地发生,会对软件处理时间造成显著影响(因为 RXD 引脚被反复驱动为低电平,每次产生中断/唤醒都需要微控制器作出响应)。TJA1145 内置了中断/唤醒延迟定时器,以限制对软件的干扰。
当某个事件捕获状态位被清除时,RXD 引脚被释放(变为高电平)并启动定时器。若在定时器运行期间发生更多事件,则相应状态位被置位。若在定时器于 td(event) 后到期时有一个或多个事件挂起,RXD 引脚将再次变为低电平以提醒微控制器。
通过这种方式,微控制器只需被中断一次即可处理多个事件,而不必多次被中断来逐个处理事件。若在定时器于 td(event) 后到期时,所有有效的事件捕获位均已被(微控制器)清除,则 RXD 引脚保持高电平(因为不存在挂起事件)。事件捕获寄存器可随时读取。
7.6.2 睡眠模式保护
当 TJA1145 切换到睡眠模式时,正确配置事件检测非常重要,以确保它能响应唤醒事件。为此,并为了避免潜在的系统死锁,在 TJA1145 切换到睡眠模式之前,必须至少使能一个常规唤醒事件,并清除所有事件状态位。否则,TJA1145 在收到进入睡眠命令(MC = 001)时将切换到待机模式。
7.6.3 事件状态与事件捕获寄存器
识别出事件源之后,应通过向相应状态位写 1 来清除状态标志(置 0)(写 0 无效)。
表 17. 全局事件状态寄存器(地址 60h)
| 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 7:4 | reserved | R | - | 保留 |
| 3 | WPE | R | WAKE 引脚事件: | |
| 0 | 无挂起的 WAKE 引脚事件 | |||
| 1 | 地址 0x64 处有 WAKE 引脚事件挂起 | |||
| 2 | TRXE | R | 收发器事件: | |
| 0 | 无挂起的收发器事件 | |||
| 1 | 地址 0x63 处有收发器事件挂起 | |||
| 1 | reserved | R | - | 保留 |
| 0 | SYSE | R | 系统事件: | |
| 0 | 无挂起的系统事件 | |||
| 1 | 地址 0x61 处有系统事件挂起 |
表 18. 系统事件状态寄存器(地址 61h)
| 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 7:5 | reserved | R | - | 保留 |
| 4 | PO 1 | R/W | 上电: | |
| 0 | 近期无蓄电池上电 | |||
| 1 | TJA1145 在蓄电池上电后已离开 Off 模式 | |||
| 3 | reserved | R | - | 保留 |
| 2 | OTW | R/W | 过温警告: | |
| 0 | 未检测到过温 | |||
| 1 | 芯片整体温度已超过过温警告阈值(Tth(warn)otp) | |||
| 1 | SPIF | R/W | SPI 故障: | |
| 0 | 未检测到 SPI 故障 | |||
| 1 | 检测到 SPI 故障 | |||
| 0 | reserved | R | - | 保留 |
1 当 TJA1145 因欠压事件被强制进入睡眠模式时,PO 被清除。若进入睡眠模式是由欠压事件强制触发的,PO 中存储的信息可能丢失。位 NMS(在 TJA1145 上电后切换到正常模式时被置 0)可对此进行补偿。
表 19. 收发器事件状态寄存器(地址 63h)
| 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 7:6 | reserved | R | - | 保留 |
| 5 | PNFDE | R/W | 局部组网帧检测错误: | |
| 0 | 未检测到局部组网帧检测错误 | |||
| 1 | 检测到局部组网帧检测错误 | |||
| 4 | CBS | R/W | CAN 总线状态: | |
| 0 | CAN 总线活动 | |||
| 1 | CAN 总线上无活动持续 tto(silence) | |||
| 3:2 | reserved | R | - | 保留 |
| 1 | CF 1 | R/W | CAN 故障: | |
| 0 | 未检测到 CAN 故障 | |||
| 1 | 检测到 CAN 故障事件 | |||
| 0 | CW | R/W | CAN 唤醒: | |
| 0 | 未检测到 CAN 唤醒事件 | |||
| 1 | 检测到 CAN 唤醒事件 |
1 CF 仅在正常模式且收发器处于 CAN Active 模式时使能,并在 TXD 被钳位为显性或检测到 VCC 欠压(当 CMC = 01)时触发。
表 20. WAKE 引脚事件状态寄存器(地址 64h)
| 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 7:2 | reserved | R | - | 保留 |
| 1 | WPR | R/W | WAKE 引脚上升沿: | |
| 0 | 未在 WAKE 引脚上检测到上升沿 | |||
| 1 | 在 WAKE 引脚上检测到上升沿 | |||
| 0 | WPF | R/W | WAKE 引脚下降沿: | |
| 0 | 未在 WAKE 引脚上检测到下降沿 | |||
| 1 | 在 WAKE 引脚上检测到下降沿 |
表 21. 系统事件捕获使能寄存器(地址 04h)
| 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 7:3 | reserved | R | - | 保留 |
| 2 | OTWE | R/W | 过温警告使能: | |
| 0 | 禁用过温警告 | |||
| 1 | 使能过温警告 | |||
| 1 | SPIFE | R/W | SPI 故障使能: | |
| 0 | 禁用 SPI 故障检测 | |||
| 1 | 使能 SPI 故障检测 | |||
| 0 | reserved | R | - | 保留 |
表 22. 收发器事件捕获使能寄存器(地址 23h)
| 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 7:5 | reserved | R | - | 保留 |
| 4 | CBSE | R/W | CAN 总线静默使能: | |
| 0 | 禁用 CAN 总线静默检测 | |||
| 1 | 使能 CAN 总线静默检测 | |||
| 3:2 | reserved | R | - | 保留 |
| 1 | CFE | R/W | CAN 故障使能: | |
| 0 | 禁用 CAN 故障检测 | |||
| 1 | 使能 CAN 故障检测 | |||
| 0 | CWE | R/W | CAN 唤醒使能: | |
| 0 | 禁用 CAN 唤醒检测 | |||
| 1 | 使能 CAN 唤醒检测 |
表 23. WAKE 引脚事件捕获使能寄存器(地址 4Ch)
| 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 7:2 | reserved | R | - | 保留 |
| 1 | WPRE | R/W | WAKE 引脚上升沿使能: | |
| 0 | 禁用 WAKE 引脚上升沿检测 | |||
| 1 | 使能 WAKE 引脚上升沿检测 | |||
| 0 | WPFE | R/W | WAKE 引脚下降沿使能: | |
| 0 | 禁用 WAKE 引脚下降沿检测 | |||
| 1 | 使能 WAKE 引脚下降沿检测 |
7.7 器件 ID
地址 0x7E 处保留了一个字节,用于存放 TJA1145 识别码。
7.8 锁定控制寄存器
寄存器地址区的某些区段可被写保护,以防止意外修改。注意,该功能仅保护被锁定的位不被 SPI 修改,并不会阻止 TJA1145 更新状态寄存器等。
表 24. 识别寄存器(地址 7Eh)
| 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 7:0 | IDS7:0 | R | 器件识别码 | |
| 70h | TJA1145T、TJA1145TK | |||
| 74h | TJA1145T/FD、TJA1145TK/FD |
表 25. 锁定控制寄存器(地址 0Ah)
| 位 | 符号 | 访问 | 值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| 7 | reserved | R | - | 保留供将来使用 |
| 6 | LK6C | R/W | 锁定控制 6:地址区 0x68 至 0x6F --- 局部组网数据字节寄存器 | |
| 0 | 使能 SPI 写访问 | |||
| 1 | 禁用 SPI 写访问 | |||
| 5 | LK5C | R/W | 锁定控制 5:地址区 0x50 至 0x5F | |
| 0 | 使能 SPI 写访问 | |||
| 1 | 禁用 SPI 写访问 | |||
| 4 | LK4C | R/W | 锁定控制 4:地址区 0x40 至 0x4F --- WAKE 引脚配置 | |
| 0 | 使能 SPI 写访问 | |||
| 1 | 禁用 SPI 写访问 | |||
| 3 | LK3C | R/W | 锁定控制 3:地址区 0x30 至 0x3F | |
| 0 | 使能 SPI 写访问 | |||
| 1 | 禁用 SPI 写访问 | |||
| 2 | LK2C | R/W | 锁定控制 2:地址区 0x20 至 0x2F --- 收发器控制与局部组网 | |
| 0 | 使能 SPI 写访问 | |||
| 1 | 禁用 SPI 写访问 | |||
| 1 | LK1C | R/W | 锁定控制 1:地址区 0x10 至 0x1F | |
| 0 | 使能 SPI 写访问 | |||
| 1 | 禁用 SPI 写访问 | |||
| 0 | LK0C | R/W | 锁定控制 0:地址区 0x06 至 0x09 --- 通用存储器 | |
| 0 | 使能 SPI 写访问 | |||
| 1 | 禁用 SPI 写访问 |
7.9 通用存储器
TJA1145 分配了 4 字节的存储器作为通用寄存器,用于存储用户信息。这些通用寄存器可通过 SPI 在地址 0x06 至 0x09 处访问(见表 26)。
7.10 VIO 供电引脚
VIO 引脚应连接到微控制器的供电电压。这将使 TXD、RXD 和 SPI 接口引脚的信号电平适配到微控制器的 I/O 电平,从而实现直接接口而无需额外的胶合逻辑。
7.11 VCC/VIO 欠压保护
若在 VCC 或 VIO 引脚上检测到欠压,且欠压持续时间超过欠压检测延迟时间 td(uvd),TJA1145 被强制进入睡眠模式(见图 4)。当 TJA1145 被强制进入睡眠模式时,会采取一系列预防措施以避免死锁和不可预测的状态:
- 在 TJA1145 切换到睡眠模式之前,清除所有先前捕获的事件(地址范围 0x61 至 0x64),以避免在欠压存在期间反复尝试唤醒。
- CAN 唤醒(CWE = 1)和通过 WAKE 引脚的本地唤醒(WPFE = WPRE = 1)均被使能,以避免出现 TJA1145 进入睡眠模式后无法被唤醒的死锁情况。
- 局部组网被禁用(CPNC = 0),以确保在 TJA1145 从欠压事件恢复后,能立即响应总线活动而唤醒。
- 局部组网配置位被清除(CPNOK = 0),以指示在 TJA1145 切换到睡眠模式时局部组网可能未正确配置。
当进入睡眠模式是由欠压事件强制触发时,状态位 FSMS 被置 1(见表 6)。在 TJA1145 从睡眠模式唤醒后,可对该位进行采样,以便在欠压事件强制进入睡眠模式(FSMS = 1)时重新调整 CWE、WPFE、WPRE 和 CPNC 的设置。
7.12 SPI
7.12.1 简介
串行外设接口(SPI)提供与微控制器的通信链路,支持多从机操作。SPI 配置为全双工数据传输,因此在移入新控制数据的同时会返回状态信息。该接口还提供只读访问选项,允许应用回读寄存器而不改变寄存器内容。
SPI 使用四个接口信号进行同步和数据传输:
- SCSN:SPI 片选;低电平有效;默认电平为高(上拉)
- SCK:SPI 时钟;由于内部下拉,默认电平为低
- SDI:SPI 数据输入(浮空输入;若主机控制器不具备,可能需要外部上拉或下拉)
- SDO:SPI 数据输出;当 SCSN 引脚为高电平时浮空(若主机控制器不具备,可能需要外部上拉或下拉)
位采样在时钟的下降沿进行,数据在上升沿移入/移出,如图 10 所示。

图 10. SPI 时序协议
TJA1145 中的 SPI 数据存储在多个专用 8 位寄存器中。每个寄存器被分配一个唯一的 7 位地址。单次寄存器读或写操作需要向 TJA1145 传输两个字节(16 位)。第一个字节包含 7 位地址以及一个"只读"位(最低有效位)。只读位必须为 0 以指示写操作(若该位为 1,则假定为读操作,SDI 引脚上的任何数据都将被忽略)。第二个字节包含要写入寄存器的数据。
也支持 24 位和 32 位的读写操作。寄存器地址会自动递增,24 位操作时递增一次,32 位操作时递增两次,如图 11 所示。
(SCSN 低电平有效;SCK 上数据在下降沿被采样、上升沿移出;SDI/SDO 上为 MSB 至 LSB 的位流;SCSN 为高时 SDO 浮空)

在 SPI 数据读或写操作期间,被寻址寄存器的内容通过 SDO 引脚返回。
TJA1145 容忍对不存在寄存器的写操作。若在写操作期间超出可用地址空间,超出有效地址范围的数据将被忽略(不产生 SPI 故障事件)。
在写操作期间,TJA1145 监视传输的 SPI 位数。若记录的位数不是 16、24 或 32,则写操作被中止,并捕获 SPI 故障事件(SPIF = 1)。
若在读操作期间在 SDI 引脚上输入超过 32 位,则从 SDI 上的数据流自第 33 位起将在 SDO 上被反射输出。
7.12.2 寄存器映射
可寻址寄存器空间包含 128 个寄存器,地址从 0x00 到 0x7F。表 26 至表 30 提供了寄存器映射的概览。各个位的功能在数据手册的相关章节中有更详细的讨论。
图 11. 写操作的 SPI 数据结构(16 位、24 位或 32 位)
(地址字节:A6...A0 + 只读位 RO;随后为数据字节 1、数据字节 2、数据字节 3;寄存器地址范围 0x00 至 0x7F)
表 26. 主要控制寄存器概览
| 地址 | 寄存器名称 | 位 7 | 位 6 | 位 5 | 位 4 | 位 3 | 位 2 | 位 1 | 位 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0x01 | 模式控制 Mode control | reserved | MC | ||||||
| 0x03 | 主状态 Main status | FSMS | OTWS | NMS | reserved | ||||
| 0x04 | 系统事件使能 System event enable | reserved | OTWE | SPIFE | reserved | ||||
| 0x06 | 存储器 0 Memory 0 | GPM7:0 | |||||||
| 0x07 | 存储器 1 Memory 1 | GPM15:8 | |||||||
| 0x08 | 存储器 2 Memory 2 | GPM23:16 | |||||||
| 0x09 | 存储器 3 Memory 3 | GPM31:24 | |||||||
| 0x0A | 锁定控制 Lock control | reserved | LK6C | LK5C | LK4C | LK3C | LK2C | LK1C | LK0C |
表 27. 收发器控制与局部组网寄存器概览
| 地址 | 寄存器名称 | 位 7 | 位 6 | 位 5 | 位 4 | 位 3 | 位 2 | 位 1 | 位 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0x20 | CAN 控制 CAN control | reserved | CFDC | PNCOK | CPNC | reserved | CMC | ||
| 0x22 | 收发器状态 Transceiver status | CTS | CPNERR | CPNS | COSCS | CBSS | reserved | VCS | CFS |
| 0x23 | 收发器事件使能 Transceiver event enable | reserved | CBSE | reserved | CFE | CWE | |||
| 0x26 | 数据速率 Data rate | reserved | CDR | ||||||
| 0x27 | 标识符 0 Identifier 0 | ID7:0 | |||||||
| 0x28 | 标识符 1 Identifier 1 | ID15:8 | |||||||
| 0x29 | 标识符 2 Identifier 2 | ID23:16 | |||||||
| 0x2A | 标识符 3 Identifier 3 | reserved | ID28:24 | ||||||
| 0x2B | 掩码 0 Mask 0 | M7:0 | |||||||
| 0x2C | 掩码 1 Mask 1 | M15:8 | |||||||
| 0x2D | 掩码 2 Mask 2 | M23:16 | |||||||
| 0x2E | 掩码 3 Mask 3 | reserved | M28:24 | ||||||
| 0x2F | 帧控制 Frame control | IDE | PNDM | reserved | DLC | ||||
| 0x68 | 数据掩码 0 Data mask 0 | DM07:0 | |||||||
| 0x69 | 数据掩码 1 Data mask 1 | DM17:0 | |||||||
| 0x6A | 数据掩码 2 Data mask 2 | DM27:0 | |||||||
| 0x6B | 数据掩码 3 Data mask 3 | DM37:0 | |||||||
| 0x6C | 数据掩码 4 Data mask 4 | DM47:0 | |||||||
| 0x6D | 数据掩码 5 Data mask 5 | DM57:0 | |||||||
| 0x6E | 数据掩码 6 Data mask 6 | DM67:0 | |||||||
| 0x6F | 数据掩码 7 Data mask 7 | DM77:0 |
表 28. WAKE 引脚控制与状态寄存器概览
| 地址 | 寄存器名称 | 位 7 | 位 6 | 位 5 | 位 4 | 位 3 | 位 2 | 位 1 | 位 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0x4B | WAKE 引脚状态 WAKE pin status | reserved | WPVS | reserved | |||||
| 0x4C | WAKE 引脚使能 WAKE pin enable | reserved | WPRE | WPFE |
表 29. 事件捕获寄存器概览
| 地址 | 寄存器名称 | 位 7 | 位 6 | 位 5 | 位 4 | 位 3 | 位 2 | 位 1 | 位 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0x60 | 事件捕获状态 Event capture status | reserved | WPE | TRXE | reserved | SYSE | |||
| 0x61 | 系统事件状态 System event status | reserved | PO | reserved | OTW | SPIF | reserved | ||
| 0x63 | 收发器事件状态 Transceiver event status | reserved | PNFDE | CBS | reserved | CF | CW | ||
| 0x64 | WAKE 引脚事件状态 WAKE pin event status | reserved | WPR | WPF |
表 30. 识别寄存器概览
| 地址 | 寄存器名称 | 位 7 | 位 6 | 位 5 | 位 4 | 位 3 | 位 2 | 位 1 | 位 0 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0x7E | 识别 Identification | IDS7:0 |
7.12.3 TJA1145 各工作模式下的寄存器配置
当 TJA1145 从一种工作模式切换到另一种工作模式时,若干寄存器位可能自动改变状态。这在 TJA1145 切换到 Off 模式或欠压事件强制切换到睡眠模式时尤为明显。这些变化汇总于表 31。若 TJA1145 改变状态时 SPI 传输正在进行,则该传输被忽略(自动状态变化具有优先级)。
表 31. TJA1145 各工作模式下的寄存器位设置
| 符号 | Off(复位值) | Standby | Normal | Sleep | Overtemp | 强制睡眠(欠压) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CBS | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 0 |
| CBSE | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
| CBSS | 1 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 |
| CDR | 101 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
| CF | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 0 |
| CFDC | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
| CFE | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
| CFS | 0 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 |
| CMC | 00 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
| COSCS | 0 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 |
| CPNC | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 0 |
| CPNERR | 1 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 |
| CPNS | 0 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 |
| CTS | 0 | 0 | 实际状态 | 0 | 0 | 0 |
| CW | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 0 |
| CWE | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 1 |
| DMn | 11111111 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
| DLC | 0000 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
| FSMS | 0 | 不变 | 不变 | 0 | 不变 | 1 |
| GPMn | 00000000 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
| IDn | 00000000 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
| IDE | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
| IDS | 01110000 (T, TK) / 01110100 (T/FD, TK/FD) | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
| LKnC | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
| Mn | 00000000 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
| MC | 100 | 100 | 111 | 001 | 不关心 | 001 |
| NMS | 1 | 不变 | 0 | 不变 | 不变 | 不变 |
| OTW | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 0 |
| OTWE | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
| OTWS | 0 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 |
| PNCOK | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 0 |
| PNDM | 1 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
| PNFDE | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 0 |
| PO | 1 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 0 |
| SPIF | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 0 |
| SPIFE | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
| SYSE | 1 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 0 |
| TRXE | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 0 |
| VCS | 0 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 | 实际状态 |
| WPE | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 0 |
| WPF | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 0 |
| WPFE | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 1 |
| WPR | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 0 |
| WPRE | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 1 |
| WPVS | 0 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 | 不变 |
8. 极限值
表 32. 极限值
符合绝对最大额定值体系(IEC 60134)。
| 符号 | 参数 | 条件 | 最小值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
| Vx | 引脚 x 上的电压 1 | 引脚 VCC、VIO 2 | −0.2 | +6 | V |
| 引脚 TXD、RXD、SDI、SDO、SCK、SCSN 3 | −0.2 | VIO + 0.2 | V | ||
| 引脚 WAKE、INH | −18 | +40 | V | ||
| 引脚 BAT | −0.2 | +40 | V | ||
| 引脚 CANH 和 CANL(相对于任何其他引脚) | −58 | +58 | V | ||
| V(CANH−CANL) | 引脚 CANH 与引脚 CANL 之间的电压 | −40 | +40 | V | |
| Vtrt | 引脚上的瞬态电压 4 | BAT(经反接二极管和接地电容)、CANL、CANH、WAKE | |||
| 脉冲 1 | −100 | - | V | ||
| 脉冲 2a | - | 75 | V | ||
| 脉冲 3a | −150 | - | V | ||
| 脉冲 3b | - | 100 | V | ||
| VESD | 静电放电电压 | IEC 61000-4-2(150 pF,330 Ω)5,引脚 CANH 和 CANL;引脚 BAT 带 100 nF 电容;引脚 WAKE 带 10 nF 电容和 10 kΩ 电阻 | −6 | +6 | kV |
| 人体模型(HBM);100 pF,1.5 kΩ 6 | |||||
| 引脚 CANH、CANL 7 | −8 | +8 | kV | ||
| 引脚 BAT、WAKE | −4 | +4 | kV | ||
| 任何其他引脚 | −2 | +2 | kV | ||
| 机器模型(MM);200 pF,0.75 µH,10 Ω 8,任何引脚 | −100 | +100 | V | ||
| 充电器件模型(CDM);场感应充电;4 pF 9 | |||||
| 角引脚 | −750 | +750 | V | ||
| 任何其他引脚 | −500 | +500 | V | ||
| Tvj | 虚拟结温 10 | −40 | +150 | °C | |
| Tstg | 存储温度 | −55 | +150 | °C |
注释:
- 1 只要所施加的电压(包括瞬态)从不超过这些值,器件即可在产品寿命期内承受高达规定值的电压。
- 2 当器件未上电时,IVCC(max) = 25 mA。
- 3 最大电压不得超过 6 V。
- 4 根据 IEC TS 62228(2007)第 4.2.4 节;标准脉冲参数定义在 ISO 7637 第 2 部分:2004-06。
- 5 根据 IEC TS 62228(2007)第 4.3 节;DIN EN 61000-4-2。
- 6 根据 AEC-Q100-002。
- 7 VCC、VIO 和 BAT 连接到 GND,模拟应用电路。
- 8 根据 AEC-Q100-003。
- 9 根据 AEC-Q100-011 Rev-C1。分级水平为 C4B。
- 10 符合 IEC 60747-1。虚拟结温的另一种定义为:Tvj = Tamb + P × Rth(j-a),其中 Rth(j-a) 是用于计算 Tvj 的固定值。Tvj 的额定值限制了功耗(P)与环境温度(Tamb)的允许组合。
9. 热特性
表 33. 热特性
| 符号 | 参数 | 条件 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
| Rth(vj-a) | 从虚拟结到环境的热阻 | SO14 1 | 106 | K/W |
| HVSON14 | 60 | K/W |
1 根据 JEDEC JESD51-2、JESD51-5 和 JESD51-7,在 2s2p 板上自然对流条件下测得。该板具有两个内层铜层(厚度:35 µm),并在裸露焊盘下方有连接到第一内层铜层(厚度:70 µm)的散热过孔阵列。
10. 静态特性
表 34. 静态特性
Tvj = −40 °C 至 +150 °C;VBAT = 4.5 V 至 28 V;VIO = 2.85 V 至 5.5 V;VCC = 4.5 V 至 5.5 V;R(CANH−CANL) = 60 Ω;所有电压均以地为参考;正电流表示流入 IC;典型值在 VBAT = 13 V 条件下给出;除非另有规定 1。
| 符号 | 参数 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 供电;引脚 BAT | ||||||
| Vth(det)pon | 上电检测阈值电压 | VBAT 上升 | 4.2 | - | 4.55 | V |
| Vth(det)poff | 掉电检测阈值电压 | VBAT 下降 | 2.8 | - | 3 | V |
| Vuvr(CAN) | CAN 欠压恢复电压 | VBAT 上升 | 4.5 | - | 5 | V |
| Vuvd(CAN) | CAN 欠压检测电压 | VBAT 下降 | 4.2 | - | 4.55 | V |
| IBAT | 蓄电池供电电流 | 睡眠模式;MC = 001;CWE = 1;CAN Offline 模式;−40 °C < Tvj < 85 °C;VBAT = 7 V 至 18 V | - | 40 | 59 | µA |
| 待机模式;MC = 100;CWE = 1;CAN Offline 模式;−40 °C < Tvj < 85 °C;VBAT = 7 V 至 18 V | - | 44 | 68 | µA | ||
| CAN Offline Bias 模式下的附加电流;−40 °C < Tvj < 85 °C | - | 46 | 63 | µA | ||
| CAN Offline Bias 模式下带激活的局部组网解码器的附加电流;待机或睡眠模式;−40 °C < Tvj < 85 °C | 0.4 | 0.6 | 5 | mA | ||
| 来自 WAKE 输入的附加电流;WPRE = WPFE = 1;−40 °C < Tvj < 85 °C | - | 2 | 3 | µA | ||
| 正常模式;MC = 111 | - | 1 | 1.5 | mA | ||
| 供电;引脚 VCC | ||||||
| Vuvd(VCC) | 引脚 VCC 上的欠压检测电压 | 4.5 | - | 4.75 | V | |
| ICC | 供电电流 | CAN Active 模式;CAN 隐性;VTXD = VIO | - | 3 | 6 | mA |
| CAN Active 模式;CAN 显性;VTXD = 0 V | - | 45 | 65 | mA | ||
| 待机/正常模式;CAN 未激活;−40 °C < Tvj < 85 °C | - | 4.7 | 8.5 | µA | ||
| 睡眠模式;CAN 未激活;−40 °C < Tvj < 85 °C | - | 3.8 | 7 | µA | ||
| 总线短路;CAN 显性;VTXD = 0 V;−3 V < (VCANH = VCANL) < +18 V | - | 55 | 65 | mA | ||
| 供电;引脚 VIO | ||||||
| Vuvd(VIO) | 引脚 VIO 上的欠压检测电压 | VBAT > 4.5 V | 2.7 | - | 2.85 | V |
| IIO | 引脚 VIO 上的供电电流 | −40 °C < Tvj < 85 °C;待机/正常模式 | - | 7.1 | 11 | µA |
| 睡眠模式 | - | 5 | 8 | µA | ||
| 串行外设接口输入;引脚 SDI、SCK 和 SCSN | ||||||
| Vth(sw) | 开关阈值电压 | VIO = 2.97 V 至 5.5 V | 0.25VIO | - | 0.75VIO | V |
| Vth(sw)hys | 开关阈值电压迟滞 | VIO = 2.97 V 至 5.5 V | 0.05VIO | - | - | V |
| Rpd(SCK) | 引脚 SCK 上的下拉电阻 | 40 | 60 | 80 | kΩ | |
| Rpu(SCSN) | 引脚 SCSN 上的上拉电阻 | 40 | 60 | 80 | kΩ | |
| ILI(SDI) | 引脚 SDI 上的输入漏电流 | −5 | - | +5 | µA | |
| 串行外设接口数据输出;引脚 SDO | ||||||
| VOH | 高电平输出电压 | IOH = −4 mA | VIO − 0.4 | - | - | V |
| VOL | 低电平输出电压 | IOL = 4 mA | - | - | 0.4 | V |
| ILO(off) | 关断状态输出漏电流 | VSCSN = VIO;VO = 0 V 至 VIO | −5 | - | +5 | µA |
| 抑制输出;引脚 INH | ||||||
| VO | 输出电压 | IINH = −180 µA | VBAT − 0.8 | - | VBAT | V |
| Rpd | 下拉电阻 | 睡眠模式 | 3 | 4 | 5 | MΩ |
| CAN 发送数据输入;引脚 TXD | ||||||
| Vth(sw) | 开关阈值电压 | VIO = 2.97 V 至 5.5 V | 0.25VIO | - | 0.75VIO | V |
| Rpu | 上拉电阻 | 40 | 60 | 80 | kΩ | |
| CAN 接收数据输出;引脚 RXD | ||||||
| VOH | 高电平输出电压 | IOH = −4 mA | VIO − 0.4 | - | - | V |
| VOL | 低电平输出电压 | IOL = 4 mA | - | - | 0.4 | V |
| Rpu | 上拉电阻 | CAN Offline 模式 | 40 | 60 | 80 | kΩ |
| 本地唤醒输入;引脚 WAKE | ||||||
| Vth(sw)r | 上升开关阈值电压 | 2.8 | - | 4.1 | V | |
| Vth(sw)f | 下降开关阈值电压 | 2.4 | - | 3.75 | V | |
| Vhys(i) | 输入迟滞电压 | 250 | - | 800 | mV | |
| Ii | 输入电流 | −40 °C < Tvj < 85 °C | - | - | 1.5 | µA |
| 高速 CAN 总线;引脚 CANH 和 CANL | ||||||
| VO(dom) | 显性输出电压 | CAN Active 模式;VTXD = 0 V;t < tto(dom)TXD | ||||
| 引脚 CANH;RL = 50 Ω 至 65 Ω | 2.75 | 3.5 | 4.5 | V | ||
| 引脚 CANL;RL = 50 Ω 至 65 Ω | 0.5 | 1.5 | 2.25 | V | ||
| Vdom(TX)sym | 发送器显性电压对称性 | Vdom(TX)sym = VCC − VCANH − VCANL;VCC = 5 V | −400 | - | +400 | mV |
| VTXsym | 发送器电压对称性 | VTXsym = VCANH + VCANL;fTXD = 250 kHz 或 1 MHz;VCC = 4.75 V 至 5.25 V;CSPLIT = 4.7 nF 2 3 | 0.9VCC | - | 1.1VCC | V |
| VO(dif) | 差分输出电压 | 显性;正常模式;VTXD = 0 V;CAN Active 模式;t < tto(dom)TXD;VCC = 4.75 V 至 5.5 V | ||||
| RL = 45 Ω 至 70 Ω | 1.5 | - | 3 | V | ||
| RL = 2240 Ω | 1.5 | - | 5 | V | ||
| 隐性;空载:CAN Active/Listen-only/Offline Bias 模式;VTXD = VIO | −50 | - | +50 | mV | ||
| 隐性;空载:CAN Offline 模式 | −0.2 | - | +0.2 | V | ||
| VO(rec) | 隐性输出电压 | R(CANH−CANL) = 空载 | ||||
| CAN Active 模式;VTXD = VIO | 2 | 0.5VCC | 3 | V | ||
| CAN Offline 模式 | −0.1 | - | +0.1 | V | ||
| CAN Offline Bias/Listen-only 模式;VCC = 0 V | 2 | 2.5 | 3 | V | ||
| IO(sc)dom | 显性短路输出电流 | CAN Active 模式;VTXD = 0 V;VCC = 5 V | ||||
| 引脚 CANH;VCANH = −15 V 至 +27 V | −50 | - | - | mA | ||
| 引脚 CANL;VCANL = −15 V 至 +27 V | - | - | 52 | mA | ||
| IO(sc)rec | 隐性短路输出电流 | VCANL = VCANH = −27 V 至 +32 V;VTXD = VIO | −3 | - | +3 | mA |
| Vth(RX)dif | 差分接收器阈值电压 | −12 V ≤ VCANL ≤ +12 V;−12 V ≤ VCANH ≤ +12 V | ||||
| CAN Active/Listen-only 模式 | 0.5 | 0.7 | 0.9 | V | ||
| CAN Offline 模式 | 0.4 | 0.7 | 1.15 | V | ||
| Vrec(RX) | 接收器隐性电压 | −12 V ≤ VCANL ≤ +12 V;−12 V ≤ VCANH ≤ +12 V | ||||
| CAN Active/Listen-only 模式 | −4 | - | 0.5 | V | ||
| CAN Offline 模式 | −4 | - | 0.4 | V | ||
| Vdom(RX) | 接收器显性电压 | −12 V ≤ VCANL ≤ +12 V;−12 V ≤ VCANH ≤ +12 V | ||||
| CAN Active/Listen-only 模式 | 0.9 | - | 9.0 | V | ||
| CAN Offline 模式 | 1.15 | - | 9.0 | V | ||
| Vhys(RX)dif | 差分接收器迟滞电压 | CAN Active/Listen-only 模式;−12 V ≤ VCANL ≤ +12 V;−12 V ≤ VCANH ≤ +12 V | 50 | 200 | 400 | mV |
| Ri | 输入电阻 | −2 V ≤ VCANL ≤ +7 V;−2 V ≤ VCANH ≤ +7 V | 9 | 15 | 28 | kΩ |
| ΔRi | 输入电阻偏差 | 0 V ≤ VCANL ≤ +5 V;0 V ≤ VCANH ≤ +5 V | −1 | - | +1 | % |
| Ri(dif) | 差分输入电阻 | −2 V ≤ VCANL ≤ +7 V;−2 V ≤ VCANH ≤ +7 V | 19 | 30 | 52 | kΩ |
| Ci(cm) | 共模输入电容 | 2 | - | - | 20 | pF |
| Ci(dif) | 差分输入电容 | 2 | - | - | 10 | pF |
| IL | 漏电流 | VBAT = VCC = 0 V 或 VBAT = VCC 经 47 kΩ 短路到地;VCANH = VCANL = 5 V | −5 | - | +5 | µA |
| 温度保护 | ||||||
| Tth(act)otp | 过温保护激活阈值温度 | 167 | 177 | 187 | °C | |
| Tth(rel)otp | 过温保护释放阈值温度 | 127 | 137 | 147 | °C | |
| Tth(warn)otp | 过温保护警告阈值温度 | 127 | 137 | 147 | °C |
注释:
- 1 所有参数在虚拟结温范围内由设计保证。工厂测试采用相关测试条件以覆盖规定的温度和电源电压范围。
- 2 生产中不测试;由设计保证。
- 3 用于测量总线输出电压对称性(包括 CSPLIT)的测试电路如图 17 所示。
11. 动态特性
表 35. 动态特性
Tvj = −40 °C 至 +150 °C;VBAT = 4.5 V 至 28 V;VIO = 2.85 V 至 5.5 V;VCC = 4.5 V 至 5.5 V;R(CANH−CANL) = 60 Ω;所有电压均以地为参考;正电流表示流入 IC;典型值在 VBAT = 13 V 条件下给出;除非另有规定 1。
| 符号 | 参数 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 电压源;引脚 BAT、VCC 和 VIO | ||||||
| tstartup | 启动时间 | 从 VBAT 超过上电检测阈值到 INH 激活 | - | 2.8 | 4.7 | ms |
| td(uvd) | 欠压检测延迟时间 | 6 | - | 54 | µs | |
| td(uvd-sleep) | 从欠压检测到睡眠模式的延迟时间 | 从 VCC 和/或 VIO 上检测到欠压到 TJA1145 被强制进入睡眠模式 | 200 | - | 400 | ms |
| 串行外设接口时序;正常、待机和睡眠模式下的引脚 SCSN、SCK、SDI 和 SDO | ||||||
| tcy(clk) | 时钟周期时间 | 正常/待机模式 | 250 | - | - | ns |
| 睡眠模式 | 1 | - | - | µs | ||
| tSPILEAD | SPI 使能提前时间 | 正常/待机模式 | 50 | - | - | ns |
| 睡眠模式 | 200 | - | - | ns | ||
| tSPILAG | SPI 使能滞后时间 | 正常/待机模式 | 50 | - | - | ns |
| 睡眠模式 | 200 | - | - | ns | ||
| tclk(H) | 时钟高电平时间 | 正常/待机模式 | 100 | - | - | ns |
| 睡眠模式 | 475 | - | - | ns | ||
| tclk(L) | 时钟低电平时间 | 正常/待机模式 | 100 | - | - | ns |
| 睡眠模式 | 475 | - | - | ns | ||
| tsu(D) | 数据输入建立时间 | 正常/待机模式 | 50 | - | - | ns |
| 睡眠模式 | 200 | - | - | ns | ||
| th(D) | 数据输入保持时间 | 正常/待机模式 | 50 | - | - | ns |
| 睡眠模式 | 200 | - | - | ns | ||
| tv(Q) | 数据输出有效时间 | 引脚 SDO;CL = 20 pF;正常/待机模式 | - | - | 50 | ns |
| 引脚 SDO;CL = 20 pF;睡眠模式 | - | - | 200 | ns | ||
| tWH(S) | 片选脉冲高电平宽度 | 引脚 SCSN;正常/待机模式 | 250 | - | - | ns |
| 引脚 SCSN;睡眠模式 | 1 | - | - | µs | ||
| td(SCKL-SCSNL) | 从 SCK 低到 SCSN 低的延迟时间 | 50 | - | - | ns | |
| CAN 收发器时序;引脚 CANH、CANL、TXD 和 RXD | ||||||
| td(TXDL-RXDL) | 从 TXD 低到 RXD 低的延迟时间 | 30% VTXD 到 30% VRXD;RL = 60 Ω;CL = 100 pF;CRXD = 15 pF;fTXD = 250 kHz | - | - | 255 | ns |
| td(TXDH-RXDH) | 从 TXD 高到 RXD 高的延迟时间 | 70% VTXD 到 70% VRXD;RL = 60 Ω;CL = 100 pF;CRXD = 15 pF;fTXD = 250 kHz | - | - | 255 | ns |
| td(TXD-busdom) | 从 TXD 到总线显性的延迟时间 | - | 80 | - | ns | |
| td(TXD-busrec) | 从 TXD 到总线隐性的延迟时间 | - | 80 | - | ns | |
| td(busdom-RXD) | 从总线显性到 RXD 的延迟时间 | CRXD = 15 pF | - | 105 | - | ns |
| td(busrec-RXD) | 从总线隐性到 RXD 的延迟时间 | CRXD = 15 pF | - | 120 | - | ns |
| tbit(bus) | 发送的隐性位宽 | tbit(TXD) = 500 ns 2 | 435 | - | 530 | ns |
| tbit(RXD) | 引脚 RXD 上的位时间 | tbit(TXD) = 500 ns 2 | 400 | - | 550 | ns |
| Δtrec | 接收器时序对称性 | tbit(TXD) = 500 ns | −65 | - | +40 | ns |
| twake(busdom) | 总线显性唤醒时间 | 第一个脉冲(在第一个隐性之后),用于引脚 CANH 和 CANL 上的唤醒;CAN Offline 模式 | 0.5 | - | 3.0 | µs |
| 第二个脉冲,用于引脚 CANH 和 CANL 上的唤醒 | 0.5 | - | 3.0 | µs | ||
| twake(busrec) | 总线隐性唤醒时间 | 第一个脉冲,用于引脚 CANH 和 CANL 上的唤醒;CAN Offline 模式 | 0.5 | - | 3.0 | µs |
| 第二个脉冲(在第一个显性之后),用于引脚 CANH 和 CANL 上的唤醒 | 0.5 | - | 3.0 | µs | ||
| tto(wake)bus | 总线唤醒超时时间 | 第一个与第二个显性脉冲之间;CAN Offline 模式 | 570 | - | 1200 | µs |
| tto(dom)TXD | TXD 显性超时时间 | CAN Active 模式;VTXD = 0 V | 2.7 | - | 3.3 | ms |
| tto(silence) | 总线静默超时时间 | 隐性时间测量在所有 CAN 模式下启动;RL = 120 Ω | 0.95 | - | 1.17 | s |
| td(busact-bias) | 从总线活动到偏置的延迟时间 | - | - | 200 | µs | |
| tstartup(CAN) | CAN 启动时间 | 切换到 Active 模式时(CTS = 1) | - | - | 220 | µs |
| tfltr(wake)bus | 总线唤醒滤波时间 | CAN Offline 模式 | 0.5 | - | 3 | µs |
| CAN 局部组网 | ||||||
| Nbit(idle) | 接受新 SOF 之前的空闲位数 | CFDC = 1 | 6 | - | 10 | - |
| tfltr(bit)dom | 显性位滤波时间 | 仲裁数据速率 ≤ 500 kbit/s;CFDC = 1 3 | 5 | - | 17.5 | % |
| 引脚 RXD:中断/唤醒事件时序(仅在 CAN Offline 模式下有效) | ||||||
| td(event) | 事件捕获延迟时间 | CAN Offline 模式 | 0.9 | - | 1.1 | ms |
| tblank | 消隐时间 | 从 Offline 切换到 Active/Listen-only 模式时 | - | - | 25 | µs |
| 引脚 WAKE | ||||||
| twake | 唤醒时间 | 50 | - | - | µs | |
| 引脚 INH | ||||||
| td(buswake-INHH) | 从总线唤醒到 INH 变高的延迟时间 | - | - | 100 | µs |
注释:
- 1 所有参数在虚拟结温范围内由设计保证。工厂测试采用相关测试条件以覆盖规定的温度和电源电压范围。
- 2 见图 14。
- 3 数据速率最高 2 Mbit/s。

图 12. CAN 收发器时序图
(图中标出:TXD、CANH、CANL、差分电压 Vdif、RXD 上的时序关系,包括 td(TXD-busdom)、td(TXD-busrec)、td(busdom-RXD)、td(busrec-RXD)、td(TXDL-RXDL)、td(TXDH-RXDH),以及 30%、70%、0.5 V、0.9 V 等参考电平)

图 13. SPI 时序图
(图中标出:SCSN、SCK、SDI、SDO 上的时序参数,包括 tSPILEAD、tcy(clk)、tSPILAG、tWH(S)、tsu(D)、th(D)、tv(Q)、tclk(H)、tclk(L)、td(SCKL-SCSNL))

图 14. 符合 ISO 11898-2:2016 的 CAN FD 时序定义
(图中标出:TXD 的 tbit(TXD)、总线上的 tbit(bus)(0.5 V 阈值、30%/70% 电平)、RXD 上的 tbit(RXD),以及 5 × tbit(TXD) 的关系)
12. 应用信息
12.1 应用图

图 15. 使用 TJA1145 的典型应用
(BAT 经反接保护二极管供电;引脚 BAT(10) 接 22 µF 电容;INH(7) 控制外部电压调节器;VCC(3) 接 5 V;VIO(5) 接 3 V 或 5 V 微控制器电源;TXD(1)、RXD(4)、SDO(6)、SCK(8)、SDI(11)、SCSN(14) 连接到微控制器;CANH(13)、CANL(12) 经 RT 端接;WAKE(9) 通过 10 kΩ 和 10 nF 实现本地唤醒)
(1) 可选,取决于调节器。
(2) 对于总线线端节点,RT = 60 Ω 以支持"分离端接方案"。对于子节点,若 OEM 要求,可使用可选的"弱"端接,例如 RT = 1.3 kΩ。
12.2 应用提示
有关 TJA1145 应用的更多信息,请参阅 NXP 应用提示文档 TR1309《Application Hints --- High speed CAN transceiver for partial networking TJA1145》。
13. 测试信息
13.1 质量信息
本产品已按照汽车电子委员会(AEC)标准 Q100 Rev-G《基于失效机理的集成电路应力测试认证》通过认证,适用于汽车应用。

图 16. CAN 收发器时序测试电路
(TJA1145 的 TXD 输入、RXD 输出(15 pF 负载)、CANH/CANL 之间接 RL,CANH/CANL 对地各接 100 pF)

图 17. 测量收发器驱动器对称性的测试电路
(TJA1145 的 CANH(13)、CANL(12) 各经 30 Ω 接至 4.7 nF 的 CSPLIT;TXD(1)、RXD(4)、GND(2)、BAT(10)、VCC(3)、VIO(5) 按图示连接;f = 250 kHz 或 1 MHz)
14. 封装外形

图 18. 封装外形 SOT108-1(SO14)
SO14:塑料小外形封装;14 条引脚;本体宽度 3.9 mm。
主要尺寸(mm):A 最大 1.75;A1 0.10 至 0.25;A2 1.25 至 1.45;A3 0.25;bp 0.36 至 0.49;c 0.19 至 0.25;D(1) 8.55 至 8.75;E(1) 3.8 至 4.0;e 1.27;HE 5.8 至 6.2;L 0.6 至 0.7;Lp 0.3 至 0.7;Q 0.6 至 0.7;Z 0.3 至 0.7(约 8°);y 0.25;w 0.1;θ 0° 至 8°。
英寸尺寸由原始 mm 尺寸换算得出。
注 1:不含塑料或金属突出物,每侧最大 0.15 mm(0.006 英寸)。

图 19. 封装外形 SOT1086-2(HVSON14)
HVSON14:塑料、散热增强型超薄小外形无引线封装;14 个端子;本体 3 × 4.5 × 0.85 mm。
主要尺寸(mm):A 0.80 至 1.00;A1 0.00 至 0.05;b 0.29 至 0.35;c 0.25 至 0.35;D 4.4 至 4.6;Dh 4.15 至 4.25;E 2.9 至 3.1;Eh 4.15 至 4.25;e 0.65;e1 3.9;L 0.35 至 0.45;v 0.1;w 0.05;y 0.05;y1 0.1。
15. 操作(搬运)信息
在常规操作下,所有输入和输出引脚均受到静电放电(ESD)保护。操作时确保采取 JESD625-A 或等效标准中所述的适当预防措施。
16. SMD 封装的焊接
本节简要介绍一项复杂技术。有关焊接 IC 的更深入说明,请参阅应用笔记 AN10365《Surface mount reflow soldering description》。
16.1 焊接简介
焊接是将封装连接到印刷电路板(PCB)以形成电路的最常用方法之一。焊点同时提供机械连接和电气连接。没有一种焊接方法对所有 IC 封装都是理想的。当通孔器件与表面贴装器件(SMD)混合在同一块印制板上时,通常首选波峰焊;但它不适用于细间距 SMD。回流焊则非常适合小型化带来的小节距和高密度。
16.2 波峰焊与回流焊
波峰焊是一种连接技术,焊点由液态焊料的驻波形成。波峰焊工艺适用于以下情况:
- 通孔元件
- 粘接在印制电路板表面的有引线或无引线 SMD
并非所有 SMD 都可以波峰焊。带有焊球的封装,以及某些本体下方有焊盘的无引线封装,不能进行波峰焊。此外,引线间距小于约 0.6 mm 的有引线 SMD 也不能进行波峰焊,因为发生桥连的概率会增加。
回流焊工艺包括在板上施加焊膏,然后进行元件贴装并经历温度曲线。有引线封装、带焊球的封装以及无引线封装均可回流焊。
波峰焊和回流焊的关键特性包括:
- 电路板规格,包括板面处理、阻焊层和过孔
- 封装焊盘图形,包括盗锡焊盘和方向
- 封装的潮湿敏感等级
- 封装贴装
- 检验与返修
- 无铅焊接与 SnPb 焊接
16.3 波峰焊
波峰焊的关键特性包括:
- 工艺问题,例如粘接剂和助焊剂的施加、引线弯折固定、电路板传送、焊料波参数,以及元件暴露于焊料波的时间
- 焊料槽规格,包括温度和杂质
16.4 回流焊
回流焊的关键特性包括:
- 无铅与 SnPb 焊接;注意,无铅回流工艺通常导致最低峰值温度更高(见图 20),从而缩小了工艺窗口
- 焊膏印刷问题,包括拖尾、脱模,以及针对同一块板上大小元件混合的情况调整工艺窗口
- 回流温度曲线;该曲线包括预热、回流(板被加热到峰值温度)和冷却。关键是峰值温度必须足够高以使焊料形成可靠的焊点(这是焊膏的特性)。此外,峰值温度必须足够低,以免损坏封装和/或电路板。封装的峰值温度取决于封装厚度和体积,并按表 36 和表 37 分类。
必须始终遵守包装上标明的潮湿敏感预防措施。
研究表明,小型封装在回流焊期间会达到更高的温度,见图 20。
表 36. SnPb 共晶工艺(源自 J-STD-020D)
| 封装厚度 (mm) | 封装回流温度 (°C) | |
|---|---|---|
| 体积 (mm³) < 350 | ≥ 350 | |
| < 2.5 | 235 | 220 |
| ≥ 2.5 | 220 | 220 |
表 37. 无铅工艺(源自 J-STD-020D)
| 封装厚度 (mm) | 封装回流温度 (°C) | ||
|---|---|---|---|
| 体积 (mm³) < 350 | 350 至 2000 | > 2000 | |
| < 1.6 | 260 | 260 | 260 |
| 1.6 至 2.5 | 260 | 250 | 245 |
| > 2.5 | 250 | 245 | 245 |
有关温度曲线的更多信息,请参阅应用笔记 AN10365《Surface mount reflow soldering description》。

17. HVSON 封装的焊接
第 16 节简要介绍了最常用的表面贴装器件(SMD)焊接技术。有关焊接 HVSON 无引线封装 IC 的更详细讨论,可参阅以下应用笔记:
- AN10365《Surface mount reflow soldering description》
- AN10366《HVQFN application information》
图 20. 大元件与小元件的温度曲线
(图中:温度---时间曲线,标出最低峰值温度 = 最低焊接温度、最高峰值温度 = MSL 限值/损伤水平、峰值温度、MSL(潮湿敏感等级))
18. 附录:ISO 11898-2:2016 参数对照表
表 38. ISO 11898-2:2016 与 NXP 数据手册参数对照
| ISO 11898-2:2016 | NXP 数据手册 | ||
|---|---|---|---|
| 参数 | 符号 | 参数 | 符号 |
| HS-PMA 显性输出特性 | |||
| CAN_H 上的单端电压 | VCAN_H | 显性输出电压 | VO(dom) |
| CAN_L 上的单端电压 | VCAN_L | ||
| 正常总线负载下的差分电压 | VDiff | 差分输出电压 | VO(dif) |
| 仲裁期间有效电阻上的差分电压 | |||
| 可选:扩展总线负载范围上的差分电压 | |||
| HS-PMA 驱动器对称性 | |||
| 驱动器对称性 | VSYM | 发送器电压对称性 | VTXsym |
| HS-PMA 最大驱动器输出电流 | |||
| CAN_H 上的绝对电流 | ICAN_H | 显性短路输出电流 | IO(sc)dom |
| CAN_L 上的绝对电流 | ICAN_L | ||
| HS-PMA 隐性输出特性(总线偏置激活/未激活) | |||
| CAN_H 上的单端输出电压 | VCAN_H | 隐性输出电压 | VO(rec) |
| CAN_L 上的单端输出电压 | VCAN_L | ||
| 差分输出电压 | VDiff | 差分输出电压 | VO(dif) |
| 可选 HS-PMA 发送显性超时 | |||
| 发送显性超时(长) | tdom | TXD 显性超时时间 | tto(dom)TXD |
| 发送显性超时(短) | |||
| HS-PMA 静态接收器输入特性(总线偏置激活/未激活) | |||
| 隐性状态差分输入电压范围 | VDiff | 差分接收器阈值电压 | Vth(RX)dif |
| 显性状态差分输入电压范围 | 接收器隐性电压 | Vrec(RX) | |
| 接收器显性电压 | Vdom(RX) | ||
| HS-PMA 接收器输入电阻(匹配) | |||
| 差分内部电阻 | RDiff | 差分输入电阻 | Ri(dif) |
| 单端内部电阻 | RCAN_H、RCAN_L | 输入电阻 | Ri |
| 内部电阻匹配 | MR | 输入电阻偏差 | ΔRi |
| HS-PMA 实现环路延迟要求 | |||
| 环路延迟 | tLoop | 从 TXD 高到 RXD 高的延迟时间 | td(TXDH-RXDH) |
| 从 TXD 低到 RXD 低的延迟时间 | td(TXDL-RXDL) | ||
| 可选 HS-PMA 实现数据信号时序要求(用于高于 1 Mbit/s 至 2 Mbit/s,以及高于 2 Mbit/s 至 5 Mbit/s 的位速率) | |||
| @2 Mbit/s / @5 Mbit/s 时发送的隐性位宽(目标值) | tBit(Bus) | 发送的隐性位宽 | tbit(bus) |
| @2 Mbit/s / @5 Mbit/s 时接收的隐性位宽 | tBit(RXD) | 引脚 RXD 上的位时间 | tbit(RXD) |
| @2 Mbit/s / @5 Mbit/s 时接收器时序对称性 | ΔtRec | 接收器时序对称性 | Δtrec |
(续表 38)
| ISO 11898-2:2016 | NXP 数据手册 | ||
|---|---|---|---|
| 参数 | 符号 | 参数 | 符号 |
| HS-PMA VCAN_H、VCAN_L 和 VDiff 的最大额定值 | |||
| VDiff 最大额定值 | VDiff | 引脚 CANH 与引脚 CANL 之间的电压 | V(CANH−CANL) |
| VCAN_H 和 VCAN_L 通用最大额定值 | VCAN_H、VCAN_L | 引脚 x 上的电压 | Vx |
| 可选:VCAN_H 和 VCAN_L 扩展最大额定值 | |||
| HS-PMA CAN_H 和 CAN_L 上的最大漏电流(未上电) | |||
| CAN_H、CAN_L 上的漏电流 | ICAN_H、ICAN_L | 漏电流 | IL |
| 下一个 SOF 之前的隐性位数 | |||
| 应接受新 SOF 之前的隐性位数 | NBits_idle | 空闲位数 | Nbit(idle) |
| CAN FD 数据相位的位滤波 | |||
| CAN FD 数据相位位滤波(选项 1) | pBitfilteroption1 | 显性位滤波时间 | tfltr(bit)dom |
| HS-PMA 总线偏置控制时序 | |||
| CAN 活动滤波时间(长) | tFilter | 总线显性唤醒时间 | twake(busdom) 1 |
| CAN 活动滤波时间(短) | twake(busrec) 1 | 总线隐性唤醒时间 | twake(busrec) |
| 唤醒超时(短) | tWake | 总线唤醒超时时间 | tto(wake)bus |
| 唤醒超时(长) | |||
| 总线无活动超时 | tSilence | 总线静默超时时间 | tto(silence) |
| 总线偏置反应时间 | tBias | 从总线活动到偏置的延迟时间 | td(busact-bias) |
1 tfltr(wake)bus --- 总线唤醒滤波时间,适用于具有基本唤醒功能的器件。
19. 修订历史
表 39. 修订历史
| 文档 ID | 发布日期 | 数据手册状态 | 变更通知 | 替代版本 |
|---|---|---|---|---|
| TJA1145 v.4 | 20180509 | 产品数据手册 | - | TJA1145 v.3.1 |
| TJA1145 v.3.01 | 20160608 | 产品数据手册 | - | TJA1145 v.2 |
| TJA1145 v.2 | 20140418 | 产品数据手册 | - | TJA1145 v.1 |
| TJA1145 v.1 | 20130927 | 产品数据手册 | - | - |
v.4 版本的修改内容:
- 更新以符合 ISO 11898-2:2016 以及 SAE J2284-1 至 SAE J2284-4 规范:
- 第 1 节:文本修改(倒数第 2 段)
- 第 2.1 节:文本修改(第 1 项)
- 表 34:参数 ICC、IBAT、VTXsym、IO(sc)dom、Vrec(RX)、Vdom(RX)、Ri、ΔRi 和 Ri(dif) 的值变更和/或测量条件修改/新增
- 表 35:新增参数 Nbit(idle)、tfltr(bit)dom、td(SCKL-SCSNL);tclk(H)、tclk(L) 和 tfltr(wake)bus 的值变更和/或测量条件修改;SPI 参数适用于正常、待机和睡眠模式
- 表 35:新增表注 3
- 表 38:新增 ISO/NXP 参数 NBits_idle/Nbit(idle) 和 pBitfilteroption1/tfltr(bit)dom
- 图 14:标题变更
- 图 5:图注 1 修改(增加了"或 CAN Listen-only 模式")
- 表 7:符号 CPNC 和 CMC 的说明变更
- 表 8:符号 CPNERR 的说明变更;新增表注 1
- 表 16:符号 CBS 的说明变更
- 第 7.2 节、第 7.2.1.2 节、第 7.3.1 节、第 7.3.2 节及表 16:文本修改
- 修改了图 12、图 13、图 15 和图 17
20. 法律信息
20.1 数据手册状态
| 文档状态 12 | 产品状态 3 | 定义 |
|---|---|---|
| Objective short data sheet | 开发中 | 本文档包含来自产品开发目标规范的数据 |
| Preliminary short data sheet | 认证中 | 本文档包含来自初步规范的数据 |
| Product short data sheet | 量产 | 本文档包含产品规范 |
1 在开始或完成设计之前,请查阅最新发布的文档。
2 "short data sheet(简短数据手册)"一词在"定义"一节中解释。
3 本文档所述器件(一个或多个)的产品状态自本文档发布以来可能已发生变化,并且在多个器件的情况下可能有所不同。最新的产品状态信息可在 http://www.nxp.com 上获取。
20.2 定义
Draft(草稿) --- 文档仅为草稿版本。内容仍在内部审查中并需正式批准,可能会导致修改或补充。NXP Semiconductors 对本文档所含信息的准确性或完整性不作任何陈述或保证,也不对使用此类信息所产生的后果承担任何责任。
Short data sheet(简短数据手册) --- 简短数据手册是从具有相同产品型号和标题的完整数据手册中摘录的内容。简短数据手册仅供快速参考之用,不应被视为包含详细和完整的信息。有关详细和完整的信息,请参阅相关的完整数据手册,可通过当地 NXP Semiconductors 销售办事处索取。若与简短数据手册存在任何不一致或冲突,以完整数据手册为准。
Product specification(产品规范) --- 产品数据手册中提供的信息和数据应定义 NXP Semiconductors 与其客户之间约定的产品规范,除非 NXP Semiconductors 与客户另有明确的书面约定。但在任何情况下,均不得认定协议有效使得 NXP Semiconductors 产品被视为提供超出产品数据手册所述功能和质量的保证。
20.3 免责声明
有限保证与责任 --- 本文档中的信息被认为是准确和可靠的。但是,NXP Semiconductors 对此类信息的准确性或完整性不作任何明示或暗示的陈述或保证,也不对使用此类信息所产生的后果承担任何责任。若文档内容由 NXP Semiconductors 之外的信息源提供,NXP Semiconductors 对该内容不承担责任。
在任何情况下,NXP Semiconductors 均不对任何间接的、附带的、惩罚性的、特殊的或后果性的损害(包括但不限于利润损失、储蓄损失、业务中断、与任何产品的拆除或更换相关的费用或返工费用)承担责任,无论此类损害是否基于侵权(包括疏忽)、保证、违约合同或任何其他法律理论。
尽管客户可能因任何原因遭受任何损害,NXP Semiconductors 就本文所述产品对客户的累计和累积责任,应根据 NXP Semiconductors 的商业销售条款和条件予以限制。
变更权 --- NXP Semiconductors 保留随时对本文档中发布的信息(包括但不限于规范和产品描述)进行更改的权利,且无需另行通知。本文档取代并替换在此之前提供的所有信息。
适用于汽车应用 --- 本 NXP Semiconductors 产品已通过汽车应用认证。除非另有书面约定,该产品并非设计、授权或保证适用于生命支持、生命攸关或安全攸关的系统或设备,也适用于 NXP Semiconductors 产品的失效或故障可合理预期会导致人身伤害、死亡或严重财产或环境损害的应用。NXP Semiconductors 及其供应商对在此类设备或应用中包含和/或使用 NXP Semiconductors 产品不承担任何责任,因此此类包含和/或使用由客户自行承担风险。
应用 --- 本文针对任何这些产品所描述的应用仅作说明之用。NXP Semiconductors 不作出任何陈述或保证,表明此类应用在未经进一步测试或修改的情况下适用于指定用途。
客户负责使用 NXP Semiconductors 产品的其应用和产品的设计与运行,NXP Semiconductors 对在应用或客户产品设计方面提供的任何协助不承担责任。客户全权负责确定 NXP Semiconductors 产品是否适合并适用于客户的应用和计划的产品,以及客户第三方客户的计划应用和使用。客户应提供适当的设计和操作安全措施,以尽量降低与其应用和产品相关的风险。
NXP Semiconductors 不承担与基于客户应用或产品中的任何缺陷或不足,或客户第三方客户的应用或使用所导致的任何违约、损害、成本或问题相关的任何责任。客户有责任对其使用 NXP Semiconductors 产品的应用和产品进行所有必要的测试,以避免应用和产品或客户第三方客户的应用或使用出现缺陷。NXP 在此方面不承担任何责任。
极限值 --- 超过一个或多个极限值(如 IEC 60134 绝对最大额定值体系中所定义)的应力将对器件造成永久性损坏。极限值仅为应力额定值,并且不保证器件在这些或任何其他高于本文档"建议工作条件"章节(如有)或"特性"章节中所给条件的情况下能够(正常)工作。持续或反复暴露于极限值将永久且不可逆转地影响器件的质量和可靠性。
商业销售条款和条件 --- NXP Semiconductors 产品的销售遵循在 http://www.nxp.com/profile/terms 上发布的通用商业销售条款和条件,除非另有有效的书面个别协议约定。若签订了个别协议,则仅适用相应协议的条款和条件。NXP Semiconductors 在此明确反对在客户购买 NXP Semiconductors 产品时适用客户的通用条款和条件。
无销售或许可要约 --- 本文档中的任何内容均不得被解释或视为出售产品的要约并可供接受,也不得被视为授予、转让或暗示任何版权、专利或其他工业或知识产权下的任何许可。
出口管制 --- 本文档以及本文所述物品可能受出口管制法规约束。出口可能需要事先获得主管机关的授权。
翻译 --- 文档的非英语(翻译)版本仅供参考。若翻译版本与英文版本之间存在任何差异,以英文版本为准。
20.4 商标
注意:所有引用的品牌、产品名称、服务名称和商标均为其各自所有者的财产。
21. 联系信息
更多信息,请访问:http://www.nxp.com
有关销售办事处地址,请发送电子邮件至:salesaddresses@nxp.com
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发布日期:2018 年 5 月 9 日
文档标识:TJA1145
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