[發(fā)明專利]LIN總線模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410370322.5
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104348689B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·莫里;C·塞得爾
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;G06F13/40;B60R16/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華

本發(fā)明的各實施方式總體上涉及LIN總線模塊。具體地，本發(fā)明的一個方面涉及一種用于連接至局部互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。依據(jù)本發(fā)明的一個示例，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點包括總線端子，總線端子可操作地耦合至數(shù)據(jù)線路以經(jīng)由該數(shù)據(jù)線路接收表示串行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信號。數(shù)據(jù)信號是具有高信號電平和低信號電平的二進(jìn)制信號。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進(jìn)一步包括接收器電路，接收器電路采用比較器將數(shù)據(jù)信號與參考信號進(jìn)行比較。比較器生成表示比較結(jié)果的二進(jìn)制輸出信號。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點還包括測量電路，測量電路接收數(shù)據(jù)信號并且提供第一電壓信號以使得其表示數(shù)據(jù)信號的高信號電平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在汽車應(yīng)用中普遍使用的局部互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)，尤其涉及由高供電電壓進(jìn)行供電的LIN總線模塊和設(shè)備。

背景技術(shù)

局部互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)是一種針對不同電子模塊和設(shè)備之間的通信所設(shè)計的串行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議并且主要在汽車中得以采用。對于廉價串行網(wǎng)絡(luò)的需求隨著汽車中所實施的技術(shù)和設(shè)施的增長而出現(xiàn)，而在汽車中的每個電子模塊或設(shè)備中實施控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線過于昂貴。歐洲汽車制造商開始使用不同的串行通信拓?fù)洌@導(dǎo)致了兼容性問題。在二十世紀(jì)九十年代后期，五家汽車制造商成立了LIN聯(lián)盟，并且第一個完全實施的新的LIN規(guī)范版本(LIN 1.3版本)在2002年11月發(fā)布。在2003年9月，引入了LIN 2.0版本以擴(kuò)展能力并且提供額外的診斷功能。

LIN是包括一個主設(shè)備(總線主設(shè)備)以及通常多達(dá)十六個從設(shè)備(總線從設(shè)備)的串行網(wǎng)絡(luò)(通常稱作LIN總線)。所有消息由主設(shè)備發(fā)起，其中最多一個從設(shè)備針對給定的消息標(biāo)識符而作出響應(yīng)。主設(shè)備也可以通過回復(fù)其自己的消息而充當(dāng)從設(shè)備。由于所有通信由主設(shè)備發(fā)起，所以沒有必要實施沖突檢測。主設(shè)備可以是微控制器，而從設(shè)備則可以實施為專用集成電路(ASIC)。

當(dāng)前的應(yīng)用將LIN的成本效率與簡單的傳感器相結(jié)合以創(chuàng)建互連的設(shè)備或模塊而形成小型網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)可以連接至骨干網(wǎng)絡(luò)，即，汽車中的CAN。一般的術(shù)語電子設(shè)備和電子模塊在這里被用作同義詞，并且經(jīng)常被稱作電子控制單元(ECU)，尤其是在汽車應(yīng)用中。ECU也被稱作“節(jié)點”，因為它們形成依據(jù)LIN規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點。

LIN規(guī)范被設(shè)計為允許在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)被使用的非常廉價的硬件節(jié)點。LIN是基于ISO9141的低成本、單連線的網(wǎng)絡(luò)。LIN主節(jié)點經(jīng)常使用具有UART功能或?qū)Ｓ肔IN接口的微控制器來實施。微控制器使用適當(dāng)軟件(依據(jù)LIN協(xié)議)生成所有LIN數(shù)據(jù)，并且經(jīng)由LIN收發(fā)器連接至LIN網(wǎng)絡(luò)。作為LIN主節(jié)點進(jìn)行操作可能僅是設(shè)備的可能功能的一部分。然而，LIN硬件可以包括所提到的收發(fā)器并且作為單純的LIN節(jié)點進(jìn)行工作而沒有增加的功能。

由于LIN從節(jié)點應(yīng)當(dāng)盡可能廉價，所以它們可以通過使用RC振蕩器而不是晶體振蕩器來生成它們的內(nèi)部時鐘。一種公知的LIN收發(fā)器是Freescale的MC33399。LIN聯(lián)盟就物理層和數(shù)據(jù)鏈路層(即，OSI模型的第1層和第2層)對LIN進(jìn)行了規(guī)定。由于LIN已經(jīng)主要針對汽車進(jìn)行了設(shè)計，所以LIN標(biāo)準(zhǔn)將LIN節(jié)點的供電電壓定義為在7伏特和18伏特之間(通常為12伏特)，這使得兼容LIN標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)點不適用于卡車(貨車)和公共汽車中的應(yīng)用，因為這些應(yīng)用通常使用提供24伏特的供電電壓的電源。本公開針對在將標(biāo)準(zhǔn)LIN節(jié)點連接至非標(biāo)準(zhǔn)的24伏特電源時出現(xiàn)的問題而提出了解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個方面涉及一種用于連接至局部互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。依據(jù)本發(fā)明的一個示例，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點包括總線端子，總線端子可操作地耦合至數(shù)據(jù)線路以經(jīng)由該數(shù)據(jù)線路接收表示串行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信號。數(shù)據(jù)信號是具有高信號電平和低信號電平的二進(jìn)制信號。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進(jìn)一步包括接收器電路，接收器電路采用比較器將數(shù)據(jù)信號與參考信號進(jìn)行比較。比較器生成表示比較結(jié)果的二進(jìn)制輸出信號。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點還包括測量電路，測量電路接收數(shù)據(jù)信號并且提供第一電壓信號以使得其表示數(shù)據(jù)信號的高信號電平。提供定標(biāo)電路以根據(jù)第一電壓信號生成參考信號。