基于LIN協議的汽車感測器系統

圖2:目前的感測器系統架構。
混合訊號介面IC
德州儀器的部份定制混合訊號ASIC感測器介面IC采用了混合訊號半導體制程及LIN通訊匯流排。這種單晶片感測器介面IC 幾乎整合了需要連接到感測器、汽車電子網路和LIN匯流排的每一個元件。這些元件中的典型組件包括用于匹配感測器和系統需求的汽車電壓調節器、用于直接連接感測器輸出的類比濾波前端、一個類比數位轉換器、數位濾波和控制、一個LIN協議控制器以及LIN實體層。
透過改變感測器系統的架構,即利用LIN作為訊號和通訊介面,并基于混合訊號IC來實現它,我們可以在系統級獲得若干優勢。 LIN允許在單線上進行雙向通訊,因此主節點能夠請求感測器提供診斷資訊,或者在需要時感測器能提供系統故障資訊。
LIN協議和實體層是LIN聯盟針對汽車應用而設計開放式規格。最近,美國汽車工程師協會根據J2602規格為LIN應用增添了一些很好的實例,去除了專用介面及協議,因而可實現感測器再使用,并能使它們基于已知的、可靠且強韌的通訊系統。
即使模組中含多個感測器,也有可能制作只有三根線(電池、接地和LIN)的感測器模組。減少線和線束可以減少感測器的封裝尺寸,最佳化感測器的布局,并降低布線感應度。
使用先進的混合訊號制程技術實現感測器介面IC,可以從幾方面降低系統成本:更少的元件;更少的庫存;更小、更簡單的PCB設計;更小的感測器外形尺寸以及更高的可靠性。而且,由于使用晶片上RC振蕩器,就可省去作為時脈源的晶振或諧振器。
目前取得的這些進展只是在提高汽車感測器系統的智慧和性能方面邁出了幾小步。下一代混合訊號制程(例如LBC5和LBC7) 能將更多的智慧和功能整合在感測器子系統中。我們甚至可以設想,下一代感測器介面IC將包括能為感測器子系統提供程式功能,并增加靈活性的小型整合微處理器。
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