汽车控制器上常用的三种LIMPHOME电设计

点击:  添加时间:2020-08-19 07:34  发布人:和记娱乐 来源:和记h88
  

  必须面对的一个问题,要求有些功能在单片机复位重启期间不能有任何异常,否则会影响到驾驶员的安全。比如行驶期间不能突然熄火,夜晚行驶期间前照灯不能突然熄灭等。这些输出状态的保持,都需要有于单片机之外的电来,即LIMPHOME电。

  常用的LIMPHOME电有几类:一是用触发器锁存器等组成的门电;二是用带有LIMPHOME功能的芯片;三是用串行通信锁存芯片。

  图1是由RS触发器和或门组成的电,其中RS触发器的S端和R端都由单片机控制。当需要输出高电平时,单片机控制S端为高电平,R端为低电平。反之当需要输出低电平时,单片机控制S端为低电平,R端为高电平。一旦单片机发生复位,所有IO口都恢复成默认状态,比如低电平,RS触发器的输出会自动保持之前的状态,从而达到档位锁存的目的,实现了LIMPHOME功能,如表左边所示。

  不同单片机的复位特性有所不同,如果单片机复位时,IO口的初始状态为高电平,则需要选择特性相反的RS触发器,如表右边所示。

  奔腾B90、X80、B70等车型无钥匙起动控制器的供电档位保持功能就是采用的这种电,了车辆行驶期间供电的可靠性。

  在汽车控制器领域,越来越多地使用SBC(系统基础芯片),比如NXP公司的UJA 1079,它除了集成电源转换、、LIN收发器、看门狗等模块之外,还带有一LIMP输出,见图2。平时UJA 1079通过S与单片机维持通信,LIMP管脚会输出高电平。在单片机复位重启期间,LIMP管脚会输出低电平。

  这个低电平经过一个PNP管转换为高电平,再与单片机的输出管脚通过2个二极管所搭建的“或门”共同控制外部输出,只要有其中一个是高电平,则输出信号就有效,如图3所示。

  通过解读电可以发现,这种方式实现的LIMPHOME功能有一个缺点,即无论MCU在复位前输出的是什么状态,UJA 1079和或门都会使输出处于有效状态,这点在使用的时候需要注意。目前奔腾B90、X80、B70等车型车身控制器的近光灯控制就是采用的这种电,在夜晚行车期间,了近光灯不会异常熄灭。

  如图4所示,采用串行通信锁存芯片也可以实现LIMPHOME功能,比如INFINEON公司的TLE7240系列芯片。单片机通过SPI串行接口向TLE7240芯片发送控制命令,然后TLE7240的8输出就可以控制外部的继电器、负载等执行动作,同时TLE7240还可以通过SPI串行接口将内部的诊断信息传送给单片机。当单片机复位重启时,无法通过SPI通信控制TLE7240, TLE7240自然就锁存之前的状态,从而实现了LIMPHOME功能。

  上述LIMPHOME电需要配合单片机软件来共同使用,即当单片机控制某输出状态发生变化时,软件需要将变化后的状态存储在EEPROM中。一旦单片机发生复位重启,软件需要首先执行一段初始化程序,在此期间由LIMPHOME电来进行输出状态的保持,而初始化完成后,单片机应首先读取EEPROM中的状态量,并将其恢复到输出控制,从而完成软件对LIMPHOME电的接管。奔腾B90、X80、B70等车型发动机控制单元的起动使能继电器的控制就是采用的这种电。

  本文介绍了3种汽车控制器上常用的LIMPHOME电设计方法,第1种需增加一个RS触发器芯片即可,对控制器无其他需求,方案灵活,成本最低;第2种需要控制器内具有SBC芯片;第3种需要采用串行通信锁存芯片,对于成本要求不高,且单片机IO口资源紧张的控制器适合采用此方案。

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