不断成长的CAN市场

　　20世纪90年代以后，CAN网络就开始用到汽车上了。现在的一些高端汽车配备了60个以上的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)，这些ECU连到5个或更多的CAN网络上。CAN协议是在1986年，由博世公司在底特律发布的。1992年，CAN正式成为了一个国际标准，即ISO 11898-1，在2003年进行了重新审核。目前，有超过50家的半导体制造商的产品支持CAN协议。同时，协议的稳定意味着各公司生产的CAN控制器可以互相兼容。为保持与CAN标准的兼容，需要采用一致性测试工具，因此CAN一致性测试计划也成了一个国际标准(ISO 16845)。

在乘用车上应用CAN

　　汽车制造商正在全力进行系统集成，力争减少ECU的数量以降低成本，他们的策略一般是增加ECU的功能，因此就需要采用32位的MCU，甚至那些功能相对简单的ECU也采用了16位MCU。随着带有CAN接口的32位和16位MCU的价格不断下降，所有的CAN用户无疑都将因此而受益，特别是那些小批量购买的用户。

　　可以通过下面的简单计算对CAN市场有个初步了解。最重要的CAN是市场是汽车行业

，通过很多市场研究报告，我们知道2005年大约售出了5000万辆乘用车。假设这些车中有60%装备了CAN网络，平均每辆车安装了10个CAN节点，那么总共就需要3亿个CAN控制器，这还只是汽车行业所用的数量，而且还是保守的估计。我们还没有算上卡车、大客车等其他种类的车辆。因此，还要加上其他市场使用的CAN的数量。2006年，CAN控制器的销量预计有5亿个。

　　CAN技术还没有发展到顶峰。即使在汽车行业，我们也会发现许多新的挑战。ACC(先进巡航控制)、EPB(电机械停车刹车)、EAS(电动空气压缩)，以及BSD(盲点探测)，这些新功能都需要用到CAN通信功能。当然，汽车中也会用到其他通信系统，如LIN总线。LIN主从总线系统在连接功能简单的单元时的效率比CAN要高。然而，LIN通信的可靠性却比不上CAN。时间触发网络，如FlexRay，已经在一些汽车上获得了应用，某些宝马汽车就用到了5个FlexRay节点。

　　FlexRay可以用在CAN无法满足要求的地方。然而，FlexRay的成本要远远高于CAN。因此，在乘用车的嵌入式控制网络上，CAN在未来的10年内仍将占据主导地位。

趋势及前景

　　由于价格的原因，许多ECU仍然采用8位的MCU。要完成确定的功能，需要通过CAN网络连接几个8位ECU。然而，这种情况已经有所改变，特别是在传动系统中，所有的ECU已经改用16位MCU了。其他需要改进的地方包括：具有更多的软件和更多的标准接口，而且还需要更强的计算能力。ECU的数量不断减少，使系统复杂度不会增加。

　　BMW的5系列汽车最多采用了95个ECU，每个ECU至少含有1个MCU。采用更集成的架构和使用更多的芯片将会简化整个系统，还能大幅减少嵌入式处理器的数量。这将会降低集成成本，提高可靠性。这就是下一代传动系统将使用32位MCU和集成DSP功能的原因，对于其他车内网络来说，也是如此。在车身用电子器件中，ECU的功能不断增加，因此需要比8位MCU更多的处理能力。

DSP的使用

　　在音视频应用中，DSP的使用是非常广的。在汽车电子中，DSP被用在信息娱乐系统中。一些信息娱乐设备会连到CAN网络，接收来自其他ECU的数据。应用DSP的另一个例子是人机界面，对于汽车，就是仪表盘。

　　在一些汽车中，仪表盘的作用就象是车内网络的中央网关。因此，用在仪表盘中的处理器需要不只一个片上的CAN模块。

　　传动系统中的ECU也需要带有CAN接口的DSP。到目前为止，第一个实现传动和高级安全功能的ECU就是基于DSP的。价格也是一个关键因素，DSP的成本在下降。但是，并不是所有的DSP都有汽车所需的外设，如片上CAN接口。有些DSP带有集成的CAN模块，但大多数DSP都没有。因此一些芯片制造商为具有CAN接口的32位MCU增加DSP功能，英飞凌公司的Tricore系列和飞思卡尔半导体的Coldfire系列MCU是两个典型例子。

更多的闪存

　　更复杂的ECU需要更多的软件，更多的软件需要更多的存储器。更大的应用程序常常需要在使用前进行最后的升级，因此对闪存的需求是非常多的。有些ECU可能很快就需要1MB的Flash存储器，甚至有可能需要4MB的闪存，特别是电子稳定性控制和自适应巡航控制需要更大的存储器。有些厂商已经适时推出了带有大容量闪存的MCU。

　　另一个发展趋势是，MCU提供不止一个CAN模块。32位的MCU可以执行不同的工作，并有可能连到CAN传动系统，以及其他车内CAN网络上，这些固有的网关功能被越来越多地采用。典型的例子是用于电子稳

定性控制、自适应巡航和智能灯光控制的ECU。

联合开发

       汽车制造商已经与芯片制造商开展了很多密切合作，大多数CAN控制器和带有片上CAN模块的MCU就是在与汽车工程师的合作当中开发出来的。在这些芯片制造商当中，Fujitsu已经开发了大约100种汽车用芯片和特定的汽车用芯片组。这不单是由于芯片的产量很多，汽车的特殊需求和对成本的敏感也是重要的原因，因此芯片上只有所需的功能，多余的功能一概没有。当然，汽车所需要的功能是一个都不能少的。出于这个原因，芯片制造商也参与到软件的标准化工作中，例如Autosar。在标准化过程中，ECU和传感器的集成是最困难的工作。软件的标准化只是一方面，一个标准的硬件平台意味着一个通用的MCU架构，有助于减少集成所花的力气。因此，一些芯片制造商为汽车电子产品开发了专门的基于ARM内核的MCU。

　　传感器和执行器的直接组网大多是在传动系统、底盘等汽车应用之外完成的，这些设备可以用集成CAN模块的芯片组来实现。这些芯片将会集成功率芯片和智能的IGBT，因此这又要求芯片制造商、传感器制

造商和汽车工程师必须密切协作。在根据汽车标准和工程支持进行从前端和后端的芯片设计时，需要全面的专业知识，包括ICE(在电路仿真器)、应用笔记、软件例程和EMC优化在内的各种设计工具。