重点内容速览：

1. 为何MCU厂商会在MCU中集成CAN FD通信接口？

2. 哪些国际厂商推出了集成CAN FD的MCU？

3.  集成了CAN FD控制器的国产MCU厂商有哪些？

近年来，随着工业自动化、汽车电子、新能源等应用的快速发展，对通信带宽和实时性的要求不断提升，传统的CAN（Controller Area Network）总线逐渐显得有点捉襟见肘，作为CAN的升级版本——CAN FD（CAN with Flexible Data-Rate）因其更高的数据传输速率和更大的数据域，成为了业界关注的焦点。
 

可以明显看到，越来越多的MCU厂商开始在其产品中直接集成CAN FD通信接口，特别是针对工业和汽车应用场景的MCU产品。那么，接下来就请跟随芯查查一起看看为何MCU厂商会在MCU中集成CAN FD通信接口，又有哪些MCU厂商已经先行一步了？

为何MCU厂商会在MCU中集成CAN FD通信接口？

CAN通信协议是德国博世公司在1986年针对汽车市场而开发的，随后通过ISO 11898与ISO11519进行了标准化。由于CAN的高性能、高可靠性，以及易用性和低成本特性，很快得到了市场的认可，而且逐渐从汽车应用扩展到了工业应用领域。现在，越来越多的工业设备也开始使用CAN总线。
 

随着工业电子的发展，工业总线上的数据量逐渐增长，尤其是CAN总线运用较多的汽车领域，总线通信的数据量愈发庞大。比如汽车内部出现了高级辅助驾驶（ADAS）、人机交互系统、疲劳驾驶监控系统、智能座舱系统等，使得传统的CAN总线在传输速率和带宽方面越来越显得力不从心。根据 CAN 规范 ISO11898-2 所定义的标准帧结构，一帧报文最大只能传输64位（8个字节）的数据，在最好的情况下总线负载也已达到 70%左右。为了应对现今巨大数据量的挑战，亟需改进原有的总线来提高总线传输速率，于是博世2012年发布了CAN FD 1.0协议。2015年，ISO 11898-1（Classical CAN和CAN FD）修订版发布，正式推出CAN FD协议。

过去，如果想要在基于MCU的嵌入式系统中使用CAN FD，常常需要外挂独立的CAN FD控制器芯片，这不仅增加了硬件成本和PCB面积，也增加了软件开发的复杂度。为了满足客户便捷开发的需求，MCU厂商开始将CAN FD通信接口集成到MCU内部，带来了多方面的优势：

首先，数据传输速率更高。CAN FD的传输速率比CAN 2.0更高，相比CAN 2.0的1Mbps传输速率，CAN FD最高可达8Mbps。

其次，支持更大的数据段长度。CAN FD对每帧数据段的长度做了扩充，从传统的最多8个字节扩展到最大支持64个字节，这意味着每帧可以传输更长的数据。这对需要传输大量传感器数据、控制指令，或诊断信息的应用来说至关重要。

三是，兼容传统CAN。CAN FD与传统CAN 2.0总线使用相同的硬件和软件，这位现有基于传统CAN的系统提供了平滑升级的路径，降低了系统迁移的风险和成本。

四是，简化系统设计，降低BOM成本。将CAN FD控制器集成到MCU内部，直接减少了外部元器件的数量，简化了硬件设计，缩小了PCB尺寸。对于追求小型化和成本优化的产品来说，这是很大的优势。同时，由于减少了芯片间的接口和布线，也提高了系统的可靠性。

五是， 可靠性更高 。CAN FD采用了改进的循环冗余校验（CRC）和受保护的填充位计数器，降低了未检测到错误的风险。这对车辆和工业自动化等对于安全至关重要的应用而言很重要。

哪些国际厂商推出了集成CAN FD的MCU？

将CAN FD集成到MCU当中，是全球MCU厂商都在积极推动的方向，除了前面提到的ST，其实很多国际MCU厂商很早就在其产品线中布局CAN FD功能了。比如Microchip、NXP、瑞萨电子、ST、英飞凌、TI等均有相关产品。

Microchip：覆盖8位到32位MCU产品

Microchip的MCU产品主要应用在工业控制、汽车电子、消费电子、医疗设备、家电、通信和数据中心等领域。其MCU产品线覆盖了8位、16位和32位多个市场，其中8位MCU凭借其性价比优势占据全球领先地位。 

Microchip提供广泛的集成了CAN FD控制器的dsPIC33C数字信号控制器（DSC）、32位MCU、甚至8位MCU产品。这些产品覆盖了入门级到高性能系列，适用于工业和汽车应用。据其官网信息，Microchip拥有195款集成 ISO11898-1:2015 标准兼容 CAN FD控制器的MCU产品。他们的产品系列包括：

• dsPIC33C DSC ：包括 dsPIC33CH 双核DSC和dsPIC33CK单核DSC。这些DSC提供加速的DSP性能，集成了CAN FD控制器，适用于电机控制、数字电源控制和安全关键应用。dsPIC33CH系列的双核设计可以分离实时控制和系统通信功能，dsPIC33CK则提供成本效益高的单核选项。这些DSC还具有专门的功能安全外设。
• 32 位 MCU ：包括基于Arm Cortex-M0+内核的入门级SAM C21和PIC32CM JH系列，提供双CAN FD控制器，适用于汽车内饰控制和工业控制。基于Arm Cortex-M4F 内核的SAM E5x系列提供中等性能和双CAN FD控制器，适用于楼宇自动化和汽车声音报警系统 (AVAS) 。基于Arm Cortex-M7内核的SAM V7x系列提供最高性能和双 CAN FD控制器，适用于汽车信息娱乐系统和AVAS。Microchip的32位MCU提供广泛的性能范围 (48 MHz 至 300 MHz) ，并支持汽车级认证。
• 8位MCU ：早在2020年11月份，Microchip就推出了集成CAN FD控制器的8位MCU产品系列PIC18 Q84系列产品，提供了一种将传感器数据传输到CAN FD总线的简单解决方案，无需网关和复杂的网络交换技术。可帮助客户大规模创建具有成本效益的网络节点。

恩智浦：车规级MCU基本都集成了CAN FD控制器

NXP的MCU产品具有高性能、低功耗和多样化的特点，广泛应用于工业物联网、智能家居、工厂自动化、电力能源基础设施等领域。NXP的MCU产品系列包括适用于工业和物联网设备的MCX系列；用于车身控制、BMS等应用场景的S32K系列；以及跨界处理器i.MX系列等。  

根据其官网的信息，在其通用MCU产品中LPC系列，比如LPC546xx MCU系列、LPC540xx MCU系列； 针对汽车应用的S32G系列、S32K系列、S32M系列、S32N系列，以及跨界处理器i.MX系列与Kinetis系列都集成了CAN FD通信接口。
 

拿Kinetis系列产品来说，其中KW35/36是集成了CAN FD的汽车级蓝牙5 MCU产品，支持AEC-Q100标准，适用于无钥匙进入、车载诊断等。KW38集成了FlexCAN和低功耗蓝牙，支持工业CAN网络和车载通信。

瑞萨电子：高性能MCU基本都集成了CAN FD控制器

瑞萨电子每年出货超过35亿颗MCU，其中50%用于汽车，另外50%用于工业、物联网和基础设施等其他市场。其产品覆盖8位、16位和32位产品市场。其大多数的MCU部署了双供货源制造，保障供货的连续性。

其产品包括自研内核的RX、RL78系列；基于Arm Cortex-M内核，生态更加开发的RA系列；以及基于开源指令集RISC-V内核的MCU产品系列等。

根据其官网信息，瑞萨电子多条MCU产品线中集成了CAN FD控制器，比如RA系列中的RA6T3系列、RA8系列；RX系列中的RX660系列、RX26T系列；车规级产品线的RH850/F1K系列；以及RZ系列中的RZ/V系列MCU等。

ST：高低性能MCU均集成CAN FD接口

ST的MCU产品系列丰富，广泛应用于物联网（IoT）、工业自动化、医疗设备、消费电子产品、能源管理以及安全系统等领域。其中，STM32系列MCU是ST的明星产品。
 

ST很早就开始支持CAN通信了，目前其产品线中，支持CAN FD通信的产品也比较全面，比如其STM32G0系列、STM32G4系列、STM32H7系列等均支持CAN FD通信。
 

ST中国区微控制器、数字IC与射频产品部技术市场经理闫涛在5月中旬举办的意法半导体STM32峰会上表示，CAN FD的稳定性和可靠性非常高，再加上其易用性和低成本，今后工业市场中将会有越来越多的客户使用，因此，ST不仅在其高性能MCU中集成了CAN FD，甚至在其主打低端的STM32C0系列MCU产品中也会集成CAN FD接口。

英飞凌：MCU专注高端领域

英飞凌的MCU产品主要专注于高端领域，其特点是多核架构和高性能计算。目前主要有三个系列的产品，包括AURIX系列、XMC系列和PSOC系列。

• AURIX系列 ：基于自研Tricore内核，最多支持6核并行处理，集成DSP指令集和硬件浮点单元（FPU），满足汽车电子和工业领域对实时控制和高算力的需求，符合ISO 26262 ASIL-D功能安全标准。
• XMC系列（如XMC4000、XMC7000） ：采用ARM Cortex-M4/M32内核，集成丰富外设（ADC、PWM、CAN FD等），支持工业级温度范围（-40°C至+125°C），生命周期长达15年以上。
• PSOC系列 ：支持双核架构（Cortex-M4+M0+），平衡性能与功耗，适用于物联网和电池供电设备。

其集成了CAN FD的MCU有AURIX系列的TC3xx系列、XMC系列的XMC7100/XMC7200等、以及CYT3DL系列、TLE989x系列、CYW20829系列等。
 

英飞凌的MCU产品与其MOSFET、IGBT等自产的功率几千协同设计能力强，加上其多核架构，性能一般都比较高，适合复杂的实时控制应用，但其产品开发难度比较大，需要深厚的技术积累。

TI：C2000

TI的MCU产品已主要应用于医疗和便携式设备的超低功耗MCU产品MSP430系列；与专为数字电源和电机控制优化，常用于新能源领域的C2000系列最为出名。其实它还有基于Arm内核，针对汽车电气化设计的AM系列MCU产品。

至于集成CAN FD控制器的MCU产品包括C2000系列，比如TMS320F2838x、TMS320F28003x等；MSPM0系列中的MSPM0G350x系列；以及AM263x系列等。

TI的MCU产品特点是集成了其优秀的模拟电路，比如内置了高精度ADC和PWM，实时控制性能优异，适合电源管理和电机驱动。其劣势是MCU生态不如ST和NXP等企业。

集成了CAN FD控制器的国产MCU厂商有哪些？

近年来，国内MCU厂商在政策支持和市场需求的驱动下，在汽车和工业领域取得了显著的进展，并在中低端市场开始替代国际品牌的MCU产品。目前部分厂商也推出了集成CAN FD的MCU产品。

• 新唐的M463、M467、MA35D1、M253等系列MCU均内置了CAN FD控制器，支持CAN FD通信。
• 兆易创新的GD32系列MCU中GD32H757/GD32H759系列支持3路高速CAN FD通信。
• 小华半导体在面向工业控制和汽车电子的多个系列中提供了CAN FD支持，比如CS32F105/107 系列以及汽车级 CS32Ax 系列。
• 灵动微电子 (MindMotion)：在MM32F 系列高性能MCU 中集成了CAN FD接口，如 MM32F3270 和MM32F3277系列，适用于工业控制、电机驱动等。另外，其采用Arm Cortex-M0内核的MM32F0160也具备FlexCAN FD通信接口。
• 极海半导体 (Geehy Semiconductor)：在 APM32F4 系列 MCU 中集成了 CAN FD 接口，面向工业自动化和新能源等领域。
• 芯驰科技 (SemiDrive)：其 E3 系列 MCU 专注于汽车领域，支持 CAN FD，并在多款车型上实现量产。产品覆盖区域控制、底盘和智能驾驶等高端领域。
• 国民技术的高性能MCU产品N32H系列基本都集成了CAN FD控制器。

结语

CAN FD技术的出现，无疑为嵌入式通信领域注入了新的活力。MCU厂商积极集成这一接口，不仅是对市场需求的快速响应，更是对未来技术趋势的把握。对于硬件工程师而言，熟悉并掌握CAN FD MCU的特性和应用，将有助于在未来的项目开发中占据先机，设计出性能更卓越、功能更强大的产品。

随着CAN FD技术的不断成熟和普及，以及国产厂商在高端市场的不断突破，未来将有更多不同性能和定位的MCU产品集成CAN FD接口，为各行各业的应用创新提供更强大的支持。当然，文章中提到的MCU厂商仅是其中的一部分而已，欢迎大家补充。