用于低功率本地互連網(wǎng)絡(luò)(lin)接收器的多電流協(xié)調(diào)路徑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及本地互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)，且特定來說，涉及本地互連網(wǎng)絡(luò)接收器。
【背景技術(shù)】
[0002]本地互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)為用于在車輛中的組件之間通信的串行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。其被定義為時間觸發(fā)的主從網(wǎng)絡(luò)，消除對在同時報告裝置之中的仲裁的需要。其是使用單線通信總線予以實施，所述單線通信總線減少布線及導線需求，且因此有助于節(jié)省重量、空間及成本。
[0003]針對LIN協(xié)會的車輛子網(wǎng)絡(luò)應用的低成本實施方案而特別界定，LIN協(xié)議實現(xiàn)顯著成本減少，這是由于其相當簡單且經(jīng)由異步串行接口(UART/SCI)而操作，且從屬節(jié)點為自同步的且可使用芯片上RC振蕩器而不是晶體或陶瓷共振器。
[0004]為了使LIN網(wǎng)絡(luò)中的總電流消耗維持在可接受的水平，增加LIN網(wǎng)絡(luò)中的從屬節(jié)點的數(shù)目需要使所述節(jié)點中的每一者的電流消耗越來越低。
[0005]LIN網(wǎng)絡(luò)操作模式包含:活動模式，其具有完全接收及發(fā)射能力；靜默(低功率)模式，其中提供完全接收能力，但不提供發(fā)射能力；及休眠(斷電)模式，其中僅啟用喚醒能力。在靜默模式中的電流消耗為約50微安培，而在休眠模式中的電流消耗為約5微安培到10微安培。因此，僅需要接收能力的消費者必須在靜默模式中操作，從而消耗50微安培。
[0006]通常，使用給定集成電路中的相異專用組塊(bloc)來實施靜默模式及休眠模式功能性。
[0007]特定來說，針對“顯性”(邏輯低)及“隱性”(邏輯高)電平的LIN總線信令閾值是以電池電壓的一半(Vbat/2)為中心，其中通常需要0.1Vbat磁滯。S卩，隱性到顯性閾值為大約0.45*Vbat，而顯性到隱性閾值為大約0.55*Vbat。因此，需要窗口比較器來識別總線信號。然而，Vbat可在從6伏特到30伏特的范圍內(nèi)，其需要針對窗口比較器的寬共模范圍順應性。S卩，Vbat/2 (及LIN信號)電壓可在電壓模式(即，靜默及操作)期間顯著地超過窗口比較器的輸入電壓范圍。因此，匹配分壓器通常用于產(chǎn)生位于窗口比較器的輸入電壓范圍內(nèi)的Vbat/2及LIN電壓的匹配分率。
[0008]由于需要圍繞電壓模式窗口比較器的顯著開銷(電壓調(diào)節(jié)器、外部偏壓等等)，故在電壓模式中的LIN接收器的總體電流消耗超過在休眠模式期間的需求。因此，電壓模式LIN接收器比較器無法用作喚醒電路比較器。
[0009]為了在休眠模式期間節(jié)省功率，喚醒電路比較器通常比較LIN總線電壓與晶體管Vt(閾值電壓)或晶體管Vt的總和。這引起非常簡單且低功率的電路，但另一方面，其也需要恒定檢測電平，所述恒定檢測電平在3.5伏特到4伏特的范圍內(nèi)，而不是標準一半電池電壓Vbat/2。因此，喚醒電路無法用于接收總線數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]現(xiàn)有技術(shù)中的這些及其它缺點在很大程度上是由根據(jù)本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)及方法克服。
[0011]根據(jù)一些實施例的LIN接收器包含用于休眠及靜默模式兩者的單一低功率結(jié)構(gòu)，其中單一比較器用于在休眠及靜默模式兩者期間以及在活動模式期間檢測LIN信令。在一些實施例中，使用低于10微安培且低到5微安培的電流來實施完全接收能力。特定來說，針對此接收器(當用作喚醒組塊時)的顯性及隱性電平與標準LIN電平的顯性及隱性電平相同，為電池電壓的一半(Vbat/2)，而不是固定于針對基本喚醒接收器的約3.5伏特到4伏特。因此，在休眠模式期間可得到完全LIN接收能力。
[0012]根據(jù)實施例的本地互連網(wǎng)絡(luò)接收器包含:電池電壓輸入；來自本地互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)總線的輸入；及電流鏡，其經(jīng)配置以反映由耦合到感測電阻器中的電池電壓輸入的參考電阻器界定的電流，使得在感測電阻器的輸出點處的電壓界定在靜默及休眠模式中的LIN總線的顯性及隱性狀態(tài)。根據(jù)實施例的本地互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)接收器包含共同電路，其經(jīng)配置以在活動、靜默及休眠模式期間檢測LIN總線的顯性及隱性狀態(tài)。在一些實施例中，共同電路包含電流鏡，其經(jīng)配置以反映由耦合到感測電阻器中的電池電壓輸入的參考電阻器界定的電流，使得在感測電阻器的輸出點處的電阻界定LIN總線的顯性及隱性狀態(tài)。
[0013]根據(jù)實施例的方法包含:在休眠模式中操作本地互連網(wǎng)絡(luò)(LIN)接收器；在靜默模式中操作LIN接收器；其中在休眠模式中操作及在靜默/活動模式中操作包括使用共同電路來檢測LIN總線的顯性及隱性狀態(tài)。在一些實施例中，共同電路包含電流鏡，其經(jīng)配置以反映由耦合到感測電阻器中的電池電壓輸入的參考電阻器界定的電流，使得在感測電阻器的輸出點處的電壓界定LIN總線的顯性及隱性狀態(tài)。
【附圖說明】
[0014]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可通過參考附圖而更較好地理解本發(fā)明及明白其許多目標、特征及優(yōu)點。不同圖式中的相同參考符號的使用指示相似或相同項。
[0015]圖1為說明示范性電路操作的圖解。
[0016]圖2A到圖2C為說明根據(jù)各種實施例的示范性接收器的圖解。
[0017]圖3為說明根據(jù)實施例的示范性接收器的圖解。
[0018]圖4為說明根據(jù)實施例的示范性電源及比較器電路的圖解。
[0019]圖5為說明根據(jù)實施例的示范性接收器的圖解。
[0020]圖6為說明根據(jù)實施例的示范性接收器的圖解。
[0021]圖7為說明根據(jù)實施例的示范性電路的圖解。
【具體實施方式】
[0022]參考附圖中所說明及以下描述中所詳述的示范性(且因此為非限制性)實施例來更充分地解釋本發(fā)明及其各種特征及有利細節(jié)。可忽略已知編程技術(shù)、計算機軟件、硬件、操作平臺及協(xié)議的描述，以免不必要地混淆本發(fā)明的細節(jié)。然而，應理解，在指示優(yōu)選實施例時，僅作為說明而不是作為限制來給出詳細描述及特定實例。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將從本發(fā)明中明白基礎(chǔ)發(fā)明概念的精神及/或范圍內(nèi)的各種取代、修改、添加及/或重新布置。
[0023]如本文中所使用，術(shù)語“包括(comprises) ”、“包括(comprising) ”、“包含(includes) ”、“包含(including) ”、“具有(has) ”、“具有(having) ”或其任何其它變化打算涵蓋非排他性包含。舉例來說，包括元件列表的過程、產(chǎn)品、物品或設(shè)備未必僅限于那些元件，而是可包含未明確地列出或此類過程、過程、物品或設(shè)備所固有的其它元件。此外，除非有相反的明確敘述，否則“或”是指包含性或，而不是指排他性或。舉例來說，由以下各者中的任一者滿足條件A或B:A為真(或存在)且B為假(或不存在)、A為假(或不存在)且B為真(或存在)，及A與B兩者都為真(或存在)。
[0024]另外，本文中給出的任何實例或說明無論如何不應被視為是對與其一起利用的任何一或多個術(shù)語的限定、限制或明確界定。代替地，這些實例或說明應被視為是關(guān)于一個特定實施例而描述且僅被視為說明性的。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，與這些實例或說明一起利用的任何一或多個術(shù)語囊括其它實施例以及這些實施例的實施方案及改編，其可或可不隨之給出或在本說明書中的別處給出，且全部此類實施例打算包含于所述一或多個術(shù)語的范圍內(nèi)。指定此類非限制性實例及說明的語言包含但不限于舉例來說”、“例如”、“在一個實施例中”及其類似者。
[0025]如上文所提及，典型LIN接收電路需要用于靜默/活動模式及休眠模式信號檢測/功能性的單獨電路系統(tǒng)。如將在下文中更詳細地所論述，根據(jù)一些實施例的LIN接收器包含用于休眠及靜默/活動模式兩者的單一低功率結(jié)構(gòu)。特定來說，針對喚醒組塊的顯性及隱性電平與標準LIN電平的顯性及隱性電平相同，固定于電池電壓的一半(Vbat/2)處。因此，在休眠模式期間可得到完全LIN接收能力。即，提供滿足針對在緊湊結(jié)構(gòu)中的休眠及靜默/活動模式操作的全部LIN需求的單一電路。
[0026]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1，展示說明LIN接收器輸入電路100的實施例的操作的圖解。如將在下文中更詳細地所解釋，通過鏡像比率來實施磁滯。參考電阻器RO耦合在Vbat與接地(GND)之間。具有參考電阻器的值的一半(R0