[发明专利]低功率本地互连网络(LIN)接收器及其操作方法

说明书

本发明涉及一种本地互连网络LIN接收器，其包含用于休眠及静默模式两者的单一低功率结构，其中单一比较器用于在休眠及静默模式两者期间以及在活动模式期间检测LIN信令。在一些实施例中，使用低到5微安培的电流来实施完全接收能力。特定来说，用于唤醒组块的显性及隐性电平与标准LIN电平的显性及隐性电平相同，固定于约3.5V处。因此，在休眠模式期间可得到完全LIN接收能力。

技术领域

本发明涉及本地互连网络(LIN)，且特定来说，涉及本地互连网络接收器。

背景技术

本地互连网络(LIN)为用于在车辆中的组件之间通信的串行网络协议。其被定义为时间触发的主从网络，消除对在同时报告装置之中的仲裁的需要。其是使用单线通信总线予以实施，所述单线通信总线减少布线及导线需求，且因此有助于节省重量、空间及成本。

针对LIN协会的车辆子网络应用的低成本实施方案而特别界定，LIN协议实现显著成本减少，这是由于其相当简单且经由异步串行接口(UART/SCI)而操作，且从属节点为自同步的且可使用芯片上RC振荡器而不是晶体或陶瓷共振器。

为了使LIN网络中的总电流消耗维持在可接受的水平，增加LIN网络中的从属节点的数目需要使所述节点中的每一者的电流消耗越来越低。

LIN网络操作模式包含：活动模式，其具有完全接收及发射能力；静默(低功率)模式，其中提供完全接收能力，但不提供发射能力；及休眠(断电)模式，其中仅启用唤醒能力。在静默模式中的电流消耗为约50微安培，而在休眠模式中的电流消耗为约5微安培到10微安培。因此，仅需要接收能力的消费者必须在静默模式中操作，从而消耗50微安培。

通常，使用给定集成电路中的相异专用组块(bloc)来实施静默模式及休眠模式功能性。

特定来说，针对“显性”(逻辑低)及“隐性”(逻辑高)电平的LIN总线信令阈值是以电池电压的一半(Vbat/2)为中心，其中通常需要0.1Vbat磁滞。即，隐性到显性阈值为大约0.45*Vbat，而显性到隐性阈值为大约0.55*Vbat。因此，需要窗口比较器来识别总线信号。然而，Vbat可在从6伏特到30伏特的范围内，其需要针对窗口比较器的宽共模范围顺应性。即，Vbat/2(及LIN信号)电压可在电压模式(即，静默及操作)期间显著地超过窗口比较器的输入电压范围。因此，匹配分压器通常用于产生位于窗口比较器的输入电压范围内的Vbat/2及LIN电压的匹配分率。

由于需要围绕电压模式窗口比较器的显著开销(电压调节器、外部偏压等等)，故在电压模式中的LIN接收器的总体电流消耗超过在休眠模式期间的需求。因此，电压模式LIN接收器比较器无法用作唤醒电路比较器。

为了在休眠模式期间节省功率，唤醒电路比较器通常比较LIN总线电压与晶体管Vt(阈值电压)或晶体管Vt的总和。这引起非常简单且低功率的电路，但另一方面，其也需要恒定检测电平，所述恒定检测电平在3.5伏特到4伏特的范围内，而不是标准一半电池电压Vbat/2。因此，唤醒电路无法用于接收总线数据。

发明内容

现有技术中的这些及其它缺点在很大程度上是由根据本发明的实施例的系统及方法克服。

根据一些实施例的LIN接收器包含用于休眠及静默模式两者的单一低功率结构，其中单一比较器用于在休眠及静默模式两者期间以及在活动模式期间检测LIN信令。在一些实施例中，使用低于10微安培且低到5微安培的电流来实施完全接收能力。特定来说，针对此接收器(当用作唤醒组块时)的显性及隐性电平与标准LIN电平的显性及隐性电平相同，为电池电压的一半(Vbat/2)，而不是固定于针对基本唤醒接收器的约3.5伏特到4伏特。因此，在休眠模式期间可得到完全LIN接收能力。