汽车电子技术与单片机第11章课件.pptxVIP

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2023-10-16 发布于江苏
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汽车电子技术与单片机第11章课件.pptx

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¡ 第一节简介 ¡ 第二节总体描述 ¡ 第三节从机应用 ¡ 第四节主机应用第十一章 LIN总线收发器TJA1020 1 ¡ LIN总线是一个低速的(最高20Kb/s) A类串行总线协议。 LIN的子总线可以用于像座椅、门、控制板和方向盘等模块。它的作用是将开关、执行元件和传感器从子总线连接到主总线(如CAN总线)。 ¡ LIN协议采用8N1编码字节区的UART/SCI串行数据链路格式。 LIN网络包括一个主机节点和一个或多于一个从机点；主机节点控制媒体访问。这样一个单主机多从机的网络如图 11-1所示。第一节简介下一页返2回 ¡ LIN的物理层在ISO 9141标准中定义，并且为了符合汽车环境中的特殊应用(譬如EMC、ESD等)，还作了一定的提高。 ¡ 本章将讲述TJA1020在LIN中作为物理媒体连接工具的技术实现。典型的LIN ECU如图11-2所示。第一节简介上一页返3回 ¡ 一、 TJA1020的特征 ¡ TJA1020的主要特征是： ¡ (1)波特率高达20Kbps。 ¡ (2)修整输出波形以使电磁辐射(EME)非常低。 ¡ (3)高抗电磁干扰性(EMI)。 ¡ (4)在低速应用中使用低斜率模式以进一步减少EME。 ¡ (5)睡眠模式中的电流消耗极低。 ¡ (6)在LIN对GND短路时电池受到放电保护。 ¡ (7)传输数据(TXD)显性超时功能。 ¡ (8)电池的工作范围广，可以从电压降(5V)到跳变启动情况(27V)。第二节总体描述下一页返4回 ¡ (9)控制输入电平和3.3V以及5V的器件兼容。 ¡ (10) LIN从机应用时集成端电阻。 ¡ (11)睡眠模式下本地和远程唤醒。 ¡ (12)唤醒源的识别(本地或远程)。 ¡ (13)不上电情况下的自动防故障保护，没有反向电流通路。 ¡ (14)总线终端可防止短路和汽车环境下的瞬变。 ¡ (15)直接的电池操作，可以防止负载断电、跳跃启动和瞬态。 ¡ (16)不需要5V电源。 ¡ (17)温度保护。第二节总体描述上一页下一页返5回 ¡ 二、 TJA1020的方框图 ¡ TJA1020的方框图如图11-3所示。 ¡ 三、 TJA1020的工作模式 ¡ TJA1020共有四种工作模式，它们分别是普通斜率模式、低斜率模式、准备模式和睡眠模式。这些操作模式的详细情况如表11-1和图11-4所示。 ¡ 1.睡眠模式 ¡ TJA1020的睡眠模式使LIN ECU的功耗非常低。这是由于收发器本身的电流消耗非常低，而且通过INH输出关断了外部电压调节器造成的。因此，睡眠模式中， INH引脚悬空。第二节总体描述上一页下一页返6回 ¡ 尽管功率的消耗极低，但TJA1020仍能识别LIN引脚的远程唤醒和NWAKE引脚的本地唤醒并将模式切换到准备模式。而且， TJA1020还可以通过引脚NSLP直接激活普通或低斜率模式，这对于单片机的电源不是由INH输出控制的应用非常有用。 ¡ TJA1020收发器的接收器(LIN)的输入、本地唤醒输入 (NWAKE)和睡眠控制输入(NSLP)使用滤波器和/或定时器，以防止由汽车瞬态或EMI造成的不必要的唤醒。因此，所有的唤醒都要维持一段时间(tBUS ，tWAKE ，tgotonorm ) 第二节总体描述上一页下一页返7回 ¡ 如果睡眠输入引脚NSLP的低电平维持了至少tgotonorm( 见图11-5)而且这段时间内没有发生唤醒事件，则 TJA1020进入睡眠模式。这段滤波时间可以防止TJA1020 由于EMI 产生的不必要的瞬态而进入睡眠模式。如果引脚 LIN和/或NWAKE连接到地也可以激活睡眠模式，譬如对地短路。 ¡ 睡眠模式中，连接引脚LIN和BAT的内部从机端电阻RSLAVE 禁能；可以将它看做是一个弱点流源。当LIN总线对地短路时，它将电流的消耗减到最低。第二节总体描述上一页下一页返8回 ¡ 2.准备模式 ¡ 准备模式是一个中间模式，只有当TJA1020在睡眠模式时产生远程和本地唤醒时才会进入准备模式。准备模式中， INH引脚输出高电平，将外部电压调节器激活。另外，连接引脚LIN和BAT的内部从机端电阻RSLAVE激活。 ¡ TJA1020用RXD引脚的低电平来标志准备模式。它也可以作为单片机的唤醒中断请求。另外，唤醒源可以用引脚TXD 的下拉来标志。远程唤醒事件会在引脚TXD产生弱下拉，而本地唤醒事件将在TXD引脚产生强下拉。外部的上啦电阻由所使用的单片机来决定。第二节总体描述上一页下一页返9回 ¡ 图11-6和图11-7是远程和本地唤醒的时