前言

老張的眉頭已經(jīng)緊鎖三天了。作為某工業(yè)變頻器企業(yè)的硬件負(fù)責(zé)人，他剛剛接到客戶通知——由于國際大廠的CAN收發(fā)器交期從12周延長到28周，他們負(fù)責(zé)的一個重點項目面臨停產(chǎn)風(fēng)險。“又是斷供！”老張嘆了口氣，這已經(jīng)是今年第三次遭遇供應(yīng)鏈危機。就在團(tuán)隊焦頭爛額之際，年輕的工程師小李推開了辦公室的門，“張工，或許我們可以試試國產(chǎn)方案——納芯微的NCA1051?！?/span>

一CAN收發(fā)器

在現(xiàn)代工業(yè)自動化、汽車電子和智能樓宇控制系統(tǒng)中，控制器局域網(wǎng)（CAN）總線因多主工作方式、傳輸速度快、通信距離遠(yuǎn)等特性，已成為不可或缺的通信技術(shù)。但是在CAN總線系統(tǒng)中，兩位核心成員之間卻有“矛盾”——CAN控制器（如MCU）輸出的數(shù)字信號（TX/RX），無法直接在物理CAN總線（由兩根雙絞線CAN-H與CAN-L組成，傳輸差分模擬信號）上進(jìn)行長距離、抗干擾的傳輸。

CAN收發(fā)器作為用于實現(xiàn)控制器局域網(wǎng)（CAN）通信的物理層接口芯片，正是解決這一“矛盾”的關(guān)鍵，它負(fù)責(zé)在CAN控制器和物理CAN總線之間進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換：將CAN控制器的數(shù)字信號（TX/RX）轉(zhuǎn)換成在總線上傳輸?shù)牟罘中盘枺–AN-H/CAN-L）；將總線上的差分信號轉(zhuǎn)換成CAN控制器能理解的數(shù)字信號，是溝通兩者的橋梁。

二國產(chǎn)NCA1051收發(fā)器

幾年前，當(dāng)國產(chǎn)芯片還被視為“備胎”時，納芯微電子（簡稱納芯微）的工程師們已經(jīng)在實驗室里默默耕耘。他們知道，要打破國外壟斷，必須拿出真本事，下狠功夫。NCA1051的誕生，凝聚了納芯微在芯片領(lǐng)域多年的技術(shù)積累。

NCA1051是納芯微一款高速CAN收發(fā)器，可提供控制器局域網(wǎng)（CAN）協(xié)議控制器和物理兩線CAN總線之間的接口。NCA1051實現(xiàn)ISO 11898-2:2016和SAE J2284-1至SAE J2284-5中定義的CAN物理層，可在CAN FD快速階段以高達(dá)5Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)行可靠通信。NCA1051提供過熱保護(hù)和傳輸數(shù)據(jù)顯性超時功能。這些功能使NCA1051成為所有類型HS-CAN網(wǎng)絡(luò)的絕佳選擇，在不需要通過總線具有喚醒功能的靜默模式的節(jié)點中。

功能框圖

三核心技術(shù)優(yōu)勢

NCA1051 CAN收發(fā)器的設(shè)計深度貼合工業(yè)級與汽車級電子應(yīng)用的實際需求，能滿足大部分應(yīng)用場景對高質(zhì)量通信品質(zhì)的苛刻要求。

1.高速傳輸+低延遲，保障實時控制

NCA1051支持CAN FD快速階段最高 5Mbit/s的數(shù)據(jù)速率，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)CAN收發(fā)器（1Mbit/s），可滿足變頻控制、運動控制、汽車電子等場景中“大量實時數(shù)據(jù)交互”需求（如電機轉(zhuǎn)速、傳感器數(shù)據(jù)、控制指令的同步傳輸）；

環(huán)路延遲＜250ns，遠(yuǎn)低于行業(yè)平均水平（通常300ns+），確?？刂浦噶睢凹磿r下發(fā)—即時響應(yīng)”，避免因延遲導(dǎo)致的控制精度下降。

2.強大的總線故障保護(hù)，應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境

工業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變，總線容易遭受各種電壓沖擊，如接線錯誤、雷擊感應(yīng)、電源浪涌等高壓沖擊。NCA1051的總線故障保護(hù)達(dá)到-70V~70V，當(dāng)總線意外遭遇高電壓時，芯片能有效保護(hù)自身及后續(xù)電路，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。搭配過流保護(hù)（限制短路電流）、過熱保護(hù)（溫度超閾值自動關(guān)斷），進(jìn)一步提升系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下的魯棒性。

3.寬電壓兼容+無源特性，降本增效

NCA1051其3V~5V寬電源電壓范圍，可直接與3.3V MCU（如STM32系列）、5V MCU（如8051系列）連接，無需額外電平轉(zhuǎn)換芯片，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了整體成本。

無源特性：電源斷開時，CAN-H/CAN-L引腳呈現(xiàn)高阻抗無源狀態(tài)，不會影響總線其他節(jié)點的正常通信，特別適合多節(jié)點串聯(lián)的大型網(wǎng)絡(luò)（如樓宇自動化系統(tǒng)）。

4.靜默模式+TXD超時保護(hù)，保障網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定

NCA1051具備靜默模式，通過S引腳高電平激活，此時發(fā)射器禁用、接收器正常工作，可防止故障控制器長期占用總線，避免整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

TXD顯性超時保護(hù)：若TXD引腳因硬件/軟件故障長期保持低電平（顯性狀態(tài)），超過800us~4500us后，芯片會自動禁用發(fā)射器，釋放總線為隱性狀態(tài)，確保其他節(jié)點正常通信。

5.寬工溫+低功耗，多場景適配

NCA1051工作溫度覆蓋-40℃~125℃，既能適應(yīng)北方極寒地區(qū)的戶外設(shè)備（如充電樁、戶外傳感器），也能耐受工業(yè)變頻器、汽車發(fā)動機艙等高溫環(huán)境，能夠適應(yīng)工業(yè)、汽車復(fù)雜極端的工況環(huán)境。

• 其隱性模式下典型電流僅5mA，靜默模式2.5mA，搭配電源斷開時的低漏電流特性，適合電池供電的工業(yè)傳感器等低功耗場景。

四

典型應(yīng)用場景

NCA1051的卓越特性使其在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣泛應(yīng)用價值。

1.工業(yè)自動化與控制

在工業(yè)自動化領(lǐng)域，NCA1051可用于工業(yè)控制器、傳感器和驅(qū)動系統(tǒng)，實現(xiàn)各控制模塊之間的可靠通信。高達(dá)5Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，適合需要高速數(shù)據(jù)交換的工業(yè)場景。

2.汽車電子與交通設(shè)備

可用于車身電子、車載傳感器、新能源汽車輔助控制系統(tǒng)（非動力總成）等應(yīng)用場景。符合SAE J2284標(biāo)準(zhǔn)，寬溫設(shè)計耐受發(fā)動機艙高溫，ESD防護(hù)能力強，支持NMEA2000、ISO11783等車載CAN協(xié)議。

3.變頻空調(diào)控制

NCA1051在工業(yè)變頻空調(diào)壓縮機電路設(shè)計中表現(xiàn)卓越。其高可靠性和高速通信能力確保了空調(diào)系統(tǒng)在各種工況下的穩(wěn)定運行，同時其國產(chǎn)化身份也為客戶提供了高性價比的解決方案。

4.樓宇自動化

在樓宇自動化領(lǐng)域，NCA1051可用于安防系統(tǒng)和中央空調(diào)控制等，實現(xiàn)各個子系統(tǒng)之間的高效、可靠通信。其支持110個節(jié)點的擴展能力，滿足大型樓宇多子系統(tǒng)互聯(lián)需求，無源特性確保單個節(jié)點斷電不影響整體網(wǎng)絡(luò)，寬電壓兼容適配不同品牌的控制器。

五

國產(chǎn)化優(yōu)勢與供應(yīng)鏈安全

在全球芯片供應(yīng)波動加劇的背景下，NCA1051的國產(chǎn)化身份成為核心競爭力之一，可有效保證產(chǎn)品供應(yīng)的安全和可靠：

自主知識產(chǎn)權(quán)：采用完全正向設(shè)計，擁有全部核心技術(shù)專利，不依賴國外授權(quán)，從根源上避免“技術(shù)卡脖子”。

穩(wěn)定供應(yīng)鏈保障：納芯微電子作為國內(nèi)高性能模擬芯片領(lǐng)軍企業(yè)，已構(gòu)建成熟的晶圓代工、封裝測試供應(yīng)鏈體系，交期穩(wěn)定在4~8 周，遠(yuǎn)低于國際大廠的超長交期，有效解決“斷供停產(chǎn)”風(fēng)險。

全產(chǎn)業(yè)鏈支持：依托納芯微在“信號感知、系統(tǒng)互聯(lián)、功率驅(qū)動”的完整產(chǎn)業(yè)布局，可為客戶提供“CAN 收發(fā)器+傳感器+電源管理”的一站式解決方案，簡化技術(shù)對接與供應(yīng)鏈管理。

對于許多企業(yè)來說，選擇國產(chǎn)芯片不僅是成本考量，更是供應(yīng)鏈安全的戰(zhàn)略需要。

六結(jié)語：值得信賴的技術(shù)伙伴

夜幕降臨，老張的辦公室依然亮著燈。不過這次，他不是在為斷供發(fā)愁，而是在規(guī)劃下一代產(chǎn)品的升級方案?！坝袝r候，危機反而是轉(zhuǎn)機，”他在項目總結(jié)報告中寫道，“NCA1051不僅解決了我們的供應(yīng)鏈問題，也給我們帶來了新的選擇?！睆谋黄冗x擇到主動擁抱，這是國產(chǎn)芯片的逆襲之路，也是中國制造轉(zhuǎn)型升級的縮影。在通往高質(zhì)量發(fā)展的道路上，這樣的故事正在各個角落上演。

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附核心參數(shù)表：