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轿车LIN总线物理接口器材MC33399原理使用

1概述LIN(LocalInterconnectNetwork局域互连网络)是一种低成本的总线网络。其最初的开发目的在于弥补CAN总线的不足,主要用于汽车…

1 概述

LIN(Local Interconnect Network局域互连网络)是一种低成本的总线网络。其开始的开发意图在于补偿CAN总线的缺乏,首要用于轿车中某些对通讯速率要求不高的场合,LIN总线作为CAN总线的辅佐网络或子网络运用可以处理轿车内因导线过多所带来的许多问题。

一个简略的LIN节点除了微操控器外,还需要两个芯片,即LIN接口芯片和5V的电压调节器。Freescale公司的MC33399芯片是专用于LIN的单线物理接口器材。该器材的功耗十分低,可操控外部稳压器,安全契合LIN标准,抗搅扰能力强,是一种高功能的模仿器材,适用于作业环境比较复杂的轿车。MC33399的首要特点如下:

·通讯速率规模为1~20kb/s;
·额外作业电压:8V~18V,正常电压:7V~27V;
·无功节点不影响总线状况;
·有正常和睡觉两种作业形式,睡觉形式下的静态电流仅20μA;
·LIN总线唤醒、MCU指令唤醒以及接口外部高压开关输入唤醒;
·经过兼容的CMOSI/O脚与MCU进行接口;
·带有外部稳压器操控功用;
·内置上拉电阻;
·LIN引脚的ESD电压可达4kV;
·具有很好的电磁兼容性;
·作业温度规模为-40℃~125℃。

2 引脚功用

MC33399选用SO8型贴片式封装。图1示出引脚摆放,各引脚的功用阐明如表1所列。

表1 MC33399的引脚功用

引脚号 引脚名 功 能
1 RX 接纳数据输出端
2 EN 使能端
3 Wake 唤醒端,用于将芯片从睡觉中唤醒
4 TX 发送数据输入端
5 GND 电源
6 LIN LIN总线接口端
7 Vsup 电源
8 INH 外部稳压器操控端

3 内部结构及作业原理

MC33399的内部结构框图如图2所示。现将其首要作业原理介绍如下:

3.1 首要功用

MC33399的作业形式由使能端EN来操控。当EN为1时,电路处于正常作业状况,此刻由TX引脚到LIN总线以及由LIN总线到RX引脚的两条传输途径均被激活。当EN为0时,芯片进入睡觉或低功耗形式,此刻两条传输途径被制止。睡觉形式下,LIN引脚可经过上拉电阻和上位电流源保持在高电平Vsup,并经过Vsup引脚由电源向芯片供给静态电流(典型值为20μA)。

MC33399的LIN引脚用于完结单总线收发功用。TX引脚则用于操控LIN引脚的输出状况,作业时,这两引脚的状况一直保持一致。而RX引脚则可用来显现LIN总线的状况,LIN总线出现高电平(隐性)时,RX为高;反之,LIN总线为低电平(显性)时,RX为低。RX输出为典型的CMOS推挽输出结构。

因为其特定的内部结构,当地漂移或许电源衔接失利时,将不会有反向电流从LIN总线进入芯片内部。MC33399答应Wake引脚输入高压唤醒,一起也可用Wake引脚由高到低或由低到高的两种跳变唤醒,当芯片进入睡觉状况时,芯片将记录下当时Wake引脚的状况。而当电路检测到Wake端相反状况时,就以为发生了唤醒事情。此外,芯片还内置有噪声滤波器,它可以按捺总线高频噪声搅扰,避免过错唤醒。

3.2 睡觉唤醒

MC33399可用如下三种方法从睡觉形式中唤醒:

(1)LIN总线唤醒

总线就任一节点发送“唤醒帧”,都可使LIN引脚的状况由隐性变为显性,以唤醒芯片。唤醒时,MC33399处于“等候形式”,INH引脚置高电平以激活外部稳压器。尔后,MCU上电并将EN引脚置高电平,从而使芯片由“等候形式”进入“正常形式”。

(2)内部节点激活唤醒

当本地节点中的MCU宣布指令将EN引脚置高电平时,芯片也会进入“正常形式”。

(3)经过Wake引脚唤醒

经过在MC33399芯片外部设置开关,以使Wake引脚输入高压唤醒。

4 典型运用电路

图3 是MC33399的典型运用电路,该电路选用Wake引脚输入开关唤醒方法,其间的5V外部稳压器是可控的。图中,EN引脚直接与MCM的I/O口相连,用于挑选MC33399的作业状况。通讯接纳引脚RX和发送引脚TX别离与MCU的串行通讯接口(SCI)相应衔接,以完结通讯功用。INH引脚直接接到外部稳压器的操控端,当电路正常作业时,INH引脚输出高电平,外部稳压器被激活,正常输出5V电压给MCU供电;而当芯片进入睡觉形式时,INH引脚输出低电平使外部稳压器制止,MCU掉电。此外,INH引脚还可经过晶体管衔接到MCU的IRQ或许XIRQ引脚发生中止,此刻外部稳压器应选用不可控的。芯片的运用方法与图3相似,仅仅INH引脚的接法不一致。

因为该电路内部在LIN引脚与Vsup引脚集成了上拉电阻和串联二极管,所以总线从节点不需要外置上拉元件。但关于主节点,则有必要在外部添加1kΩ的上拉电阻器,而且要串联一个二极管以避免电池掉电时MC33399经过总线上电。

经过Wake引脚外接开关可为Wake引脚输入高压,以将MC33399从睡觉形式中唤西。当Wake引脚的输入电压超越14V时,为避免输入电流过大,有必要接入串联电阻器来约束瞬时脉冲电流(阻值一般为33kΩ)。一起有必要留意Wake引脚不得悬空。若不运用该引脚,有必要将其接地以避免过错唤醒。

经过Wake引脚外接开关可为Wake引脚输入高压,以将MC33399从睡觉形式中唤西。当Wake引脚的输入电压超越14V时,为避免输入电流过大,有必要接入串联电阻器来约束瞬时脉冲电流(阻值一般为33kΩ)。一起有必要留意Wake引脚不得悬空。若不运用该引脚,有必要将其接地以避免过错唤醒。

5 结束语

MC33399电路以其完善的功能被广泛运用于轿车车身操控体系。与该电路合作运用的外部稳压器可选用8引脚电路LT1121。实际上,这两种芯片将被Freescale公司新的体系根底芯片(SBC)所替代。

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