简化线路配置　两线LIN架构加快汽车联网设计(二)

在两线LIN应用中，省电模式与LIN收发器的静音模式共用，可节省最多的电流。在这种模式中，所有产生时脉均被关闭，仅容许非同步模组运作（外部中断、USI和看门狗）。为从省电模式唤醒微控制器，LIN主机首先须产生一个LIN唤醒请求，接着是LIN信框标头。

　　在每个新接收的LIN唤醒/信框包的开始，经由唤醒，MCU进入正常模式，并将EN接脚（启动LIN收发器）切换到HIGH。在LIN数据信框期间，从端节点MCU保持在正常模式，并能在收到同步中断和资讯识别（ID）时提供即时数据回应。在LIN数据信框结束时，从端节点返回到省电模式。以这种方式操作设备，将明显降低从端节点的平均电流消耗。

　　此外，在LIN调度的电源管理方面，LIN信框之间的时间，亦称为调度表周期。LIN信框持续时间规定从端节点的供电工作周期，此工作周期影响两线LIN 从端节点的平均电流消耗。在典型的19.2kbaud运作LIN网路中，每个单信框8位元数据信框回应的平均信框长度是2.95毫秒（ms）。图5显示在这些条件下，变化的调度表周期对处于省电/静音和正常模式之间的从端节点供电工作周期之影响。

　　图5 LIN调度周期影响对比电流消耗（2MHz系统时脉）

　　由此可见，延长调度表周期可降低从端节点的平均电流消耗。然而，这种益处受到省电/静音模式电流的约束，调度週期大于1秒的益处最小。

　　发挥从端节点缓冲电容功能　适量电荷储存至关重要

　　虽然从端节点缓冲电容CVS_S是两线LIN平衡的重要部分，但它的大小并非主因。为在LIN信框数据包期间（LIN信号定期设为低）给从端节点供电，并在LIN信框数据传输之间接收全部电荷（LIN信号上拉到系统供应电压），这种电容必须提供足够的电荷储备。

　　实际上，小型试验显示，对于资料率为19.2kbaud、1LIN资料讯框之间延迟为100毫秒（或更大），以及最低工作电池电压为9伏特的网路而言，为维持从端节点的电能，缓冲电容为47-100μF已经足够。

　　牵动缓冲电容的充/放电率　三大LIN汇流排资料协定担重任

　　LIN汇流排资料协定的格式将影响从端节点供电线缓冲电容的充电/放电率，三种影响资料格式因素为资料传输率、传输资料量及LIN资料调度表周期。

　　为使资料传输速率最大，LIN汇流排资料率应保持较高，即最高串列传输速率为19.2kHz或更高。资料量（位元数）应尽可能保持较低，以期最大限度缩短 LIN汇流排上主导状态（逻辑水准低）的持续时间。最后，LIN调度表周期持续时间应当足够长，使得LIN汇流排为从端节点供电的时间可在LIN数据信框之间，给缓冲电容CVS_S重新充分充电。

　　多从端节点网路采标准LIN协定

　　用于测试和特性描述的多从端节点两线LIN网路如图6所示，两线LIN网路的总节点数受到LIN主端节点上拉电阻取得所需电流提供给连接的从端节点，以保持正常操作能力的限制（从端节点VS大于5.5伏特）。

　　图6 两线LIN多从端节点网路

　　这种网路利用标准LIN协定，与LIN2.x标准不存在任何方式的差异，调度表专为适用于两线LIN应用而进行最佳化，其中LIN唤醒信框之后是单一从端节点信框。

　　标准LIN协定要求每个节点必须处理汇流排上每个输入信框ID，此迫使每个从端节点在每个输入资讯时唤醒，与所有权无关。先发送唤醒信框，然后是单一从端节点信框，尽量缩短每个从端节点供电“开启”的时间。这种发送唤醒信框，再发送所有从信框的连续突发的交替方法，将导致从端节点保持唤醒的时间比所需要长，结果是整体系统负载电流增加，而此为应该避免的状况。

启动两线LIN网路　电压调节器挑大樑

　　只要供给从端节点的供应电压无降至ATA6617电压调节器的最低输入电压5.5伏特之下，即可实施多从端节点两线LIN网路。在这方面，广泛的试验显示，目前配置的网路一次无法支援超过三个从端节点。施加在LIN上拉电阻上的有效负载无法取得足够的电流，以满足所有运作条件下的最低输入电压要求。

　　最后，网路受到LIN主端节点上拉电阻的电压降和多个从端节点诱导的累积负载限制。在网路上增加从端节点，将会增加施加在LIN主端节点上拉电阻上的有效负载。施加的负载Vbatt导致主端节点上拉电阻RLIN的电压降增加，从而降低提供给从端节点的输入供应电压。若输入电压下降到电压调节器运作所需的最低输入电压5.5伏特以下，输出将成为未调节，从端节点将不可运作。在这种运作模式中，电压调节器经由作用类似开关的电晶体，输入电压直接流到调节器输出。此区域的电压调节器电流不稳定，可能超过3毫安培（mA），超过正常调节电流。在这种不稳定区域运作，将导致LIN主端节点上拉电阻RLIN的电压降呈非线性增加。

在网路上增加从端节点，大幅提高出现“未调节”电压调节