高速CANFD通讯接口芯片ASM1042性能分析与5Mbps多节点测验
在汽车电子、工业自动化和航天通信等关键领域，数据交互的稳定性与安全性已成为系统设计的核心挑战。传统的 CAN 总线协议以其高可靠性、低成本和适配性广泛应用于这些场景，但随着系统复杂度的提升和对实时性要求的提高，传统 CAN 协议逐渐暴露出带宽不足、数据传输速率受限等问题。为此，CANFD协议应运而生，其通过对数据帧格式的优化，显著提升了数据传输速率和带宽利用率，为新-代高可靠通信网络提供了技术支撑。
厦门国科安芯科技有限公司推出的 ASM1042 系列 CANFD 通信接口芯片，正是基于上述行业需求而设计。该芯片以其卓越的性能和严苛的标准认证，在汽车电子、工业控制、医疗设备以及航天通信等应用场景中展现出显著的竞争力。
其具备以下的核心优势。
车规级认证ASM1042I 通过 AEC-Q100 Grade1 认证，符合 ISO 11898-2:2016 和 ISO 11898-5:2007 标准，可放心应用于汽车电子、轨交及工业控制等关键场景。
高速传输芯片支持 高达 5Mbps 的数据速率，并具备短对称传播延迟和快速循环特性，确保在复杂的负载 CAN 网络中依然能实现更快、更稳定的数据交换。
优异的 EMC 性能在 SAE J2962-2 和 IEC 62228-3 标准下，即使在 500kbps 速率下运行，也无需额外共模扼流圈，大幅降低系统设计复杂度和成本。
全方位保护设计
ESD 防护高达 ±15kV
总线故障保护：±70V
欠压、热关断、驱动超时保护机制
保证器件在恶劣环境下仍具备长效耐用性
低功耗与智能唤醒ASM1042支持待机模式及远程唤醒功能，满足新能源车和智能工业设备对 低能耗 与 智能互联 的双重需求。
图1 CAN芯片引脚分布图
引脚序号 | 引脚名称 | 引脚功能 |
1 | TXD | 发送器数据输入端 |
2 | GND | 地 |
3 | VCC | 收发器 5V 供电 |
4 | RXD | 接收器输出端 |
5 | VIO | 收发器I/O供电电源 |
6 | CANL | 低电位CAN电压输入输出端 |
7 | CANH | 高电位CAN电压输入输出端 |
8 | STB | 待机模式控制端、高电平为待机模式 |
图2 内部电路结构框图
ASM1042系列严格符合 ISO 11898-2:2016 高速CAN 与 ISO 11898-5:2007 CAN FD 物理层标准，支持数据传输速率高达 5 Mbps，满足高速数据通信需求。其具有低环路延迟：典型循环延迟仅 110 ns，显性与隐性切换速度快，提高网络响应速度。ASM1042具有快速循环时间，短循环周期为负载总线提供额外时序裕量，使复杂系统中CAN节点通信更稳定。还具有负载适应性：在多节点、高负载的网络环境中仍能实现快速数据传输，保障系统实时性和可靠性。对于工业控制系统或车辆控制系统而言，这意味着数据传输更精准，系统反应更迅速，显著降低了因延迟导致的通信错误风险。
对于ASM1042 8节点进行系统测试，测试环境和实际测试波形数据如下：
显性输出电压
参数 | 最小值（V） | 标称值（V） | 最大值（V） | 测试值（V） | 结果 |
VCAN_H | 2.75 | 3.5 | 4.5 | 3.66 | Pass |
VCAN_L | 0.5 | 1.5 | 2.25 | 1.34 | Pass |
VDiff | 1.5 | 2.0 | 3.0 | 2.32 | Pass |
VCom | 4.2 | 5 | 5.8 | 5 | Pass |
隐性输出电压
参数 | 最小值（V） | 标称值（V） | 最大值（V） | 测试值（V） | 结果 |
VCAN_H | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 2.6 | Pass |
VCAN_L | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 2.62 | Pass |
VDiff | -0.50 | 0 | 0.05 | -0.02 | Pass |
VCom | 4.2 | 5 | 5.8 | 5.22 | Pass |
参考波形
上升沿下降沿时间
总线 | 参数 | 最大值（ns） | 测试值（ns） | 结果 |
CANH | 上升沿时间 | 100 | 66 | Pass |
下降沿时间 | 100 | 62 | Pass | |
CANL | 上升沿时间 | 100 | 58 | Pass |
下降沿时间 | 100 | 52 | Pass |
参考波形
以上数据显示，ASM1042在5Mbps数据帧模式下上升下降沿、高低电平满足物理层规范要求，8节点组网模式下5Mbps速率可以稳定运行。ASM1042系列 CANFD 通信接口芯片，以高速、稳定、安全为核心竞争力，无论是车载通信，还是工业控制，亦或是航天应用，ASM1042都将会带来更可靠、更高效的通信体验。