電子產(chǎn)品在汽車(chē)中日益突出的重要性引發(fā)了對低成本、高可靠性傳感器及傳動(dòng)裝置日益增長(cháng)的需求。這些器件并非獨立存在，而是必須與系統的主電子控制單元 (ECU) 進(jìn)行通信。過(guò)去的傳感器／傳動(dòng)裝置通信通常采用單向模擬信號，每一遠程設備都采用自己的專(zhuān)線(xiàn)與 ECU 連接。由于汽車(chē)環(huán)境充滿(mǎn)電氣噪聲，因此很難在這些線(xiàn)路上保持信號完整性，而且系統的可靠性也會(huì )受到影響。布線(xiàn)會(huì )帶來(lái)其他問(wèn)題 ——占用空間，增加重量及成本且難以維護。幸好數字多路復用通信技術(shù)可以解決上述問(wèn)題，這種技術(shù)可以保持信號完整性，減少所需線(xiàn)路數量并提供實(shí)現整臺車(chē)輛智能控制的新機會(huì )。

　　當今的兩大趨勢——汽車(chē)通信總線(xiàn)標準化及半導體技術(shù)正推動(dòng)著(zhù)智能化更高的傳感器與傳動(dòng)裝置的發(fā)展，同時(shí)還通過(guò)高效的通信來(lái)擴展汽車(chē)電子系統的應用領(lǐng)域。局域互聯(lián)網(wǎng) (LIN) 總線(xiàn)架構現已經(jīng)發(fā)展到 2.0 版，能夠滿(mǎn)足對傳感器／傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)單通信方案的需求，可通過(guò)標準化降低成本并提高魯棒性

。LIN 標準的面世還迎合了混合信號半導體工藝技術(shù)的發(fā)展，它們一起可以實(shí)現傳感器和傳動(dòng)裝置連接到單個(gè)集成電路 (IC) 所需要的所有典型功能。而且，LIN標準和高級混合信號工藝還一起為汽車(chē)制造商帶來(lái)了引入低成本、新型電子系統與降低現有系統成本的機遇。在為車(chē)主帶來(lái)高度便利性及安全性的同時(shí)，它們還可以提高維護性能和可靠性。

退而求次

　　在目前的汽車(chē)電子總線(xiàn)標準中，LIN 能夠提供滿(mǎn)足傳感器及傳動(dòng)裝置信號傳輸需求的最佳解決方案。有多種專(zhuān)有解決方案可以通過(guò)脈寬調制 (PWM) 或可調脈寬 (VPW) 等簡(jiǎn)單方案將信號進(jìn)行數字化傳輸。這些方案都基于各種物理層 (PHY) 設計，在這些方案中，每個(gè)傳感器或傳動(dòng)裝置一般都需要一條通信線(xiàn)路，而且傳感器到 ECU 或 ECU 到傳動(dòng)裝置的通信一般采用單向輸出。因此，這些網(wǎng)絡(luò )架構不能實(shí)現雙向通信及診斷，從而限制了它們的用途。另外，由于它們屬于專(zhuān)有解決方案，從而影響行業(yè)通過(guò)實(shí)施開(kāi)放標準實(shí)現規模經(jīng)濟與設計再利用。

　　變通的選擇是采用成熟的通信標準（如：控制局域網(wǎng) (CAN) 總線(xiàn)）在傳感器／傳動(dòng)裝置接口與 ECU 之間傳輸信號。但是，CAN 及類(lèi)似的通信一般需要采用微控制器和輔助電路，以至于產(chǎn)生超出傳感器及傳動(dòng)裝置所需要范圍或合理范圍的復雜性和成本。此外 CAN 還基于雙線(xiàn)總線(xiàn)，而最佳解決方案只需采用一條線(xiàn)路實(shí)現低速、低成本通信。

簡(jiǎn)單的開(kāi)放式標準

　　盡管 LIN 最初的設計目標是車(chē)體電子，但是它在新應用中同樣有用武之地，其中之一就是傳感器/傳動(dòng)接口。LIN 2.0 指定的 20.0kbps 數據速率足以滿(mǎn)足大多數傳感器及傳動(dòng)裝置的需求，而且 LIN PHY 與協(xié)議控制器可以輕松集成到用于遠程設備的混合信號集成電路中。LIN 2.0 規范包含描述物理層與數據鏈路層的協(xié)議定義；另外該規范還包含定義系統配置及網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)間通用接口的配置語(yǔ)言說(shuō)明，該說(shuō)明也可用作開(kāi)發(fā)及分析工具輸入資料；同時(shí)包含針對附加軟件的應用編程接口 (API) 定義。作為 LIN 聯(lián)盟專(zhuān)門(mén)為汽車(chē)應用定義的標準，該標準可實(shí)現無(wú)縫的開(kāi)發(fā)及設計工具鏈，同時(shí)提高網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)發(fā)速度與可靠性。

　　LIN 是單線(xiàn)傳輸方式，從而可以降低布線(xiàn)和線(xiàn)束 (wiring harness) 要求，進(jìn)而有助于減少重量和節省空間與成本。此標準規定單主節點(diǎn)具有 16 個(gè)獨立從節點(diǎn)。通信由主節點(diǎn)按計劃觸發(fā)，因此無(wú)需在同時(shí)報告設備之間執行判優(yōu)操作。從節點(diǎn)具有自同步特性，可采用片上 RC 振蕩器而不采用晶體或陶瓷諧振器，從而大幅降低成本。LIN 協(xié)議可以保證信號傳輸的時(shí)延，實(shí)現系統的可預測性——這是大部分傳感器/傳動(dòng)裝置信號的關(guān)鍵要素。協(xié)議極其簡(jiǎn)單，可通過(guò)異步串口 (UART/SCI)運行。因此，芯片實(shí)施成本很低，使 LIN 成為混合信號工藝技術(shù)的絕佳總線(xiàn)解決方案——而這種工藝技術(shù)主要用于生產(chǎn)汽車(chē)傳感器及傳動(dòng)裝置采用的信號調節與輸出 IC。

實(shí)現混合信號工藝

　　LIN 標準是汽車(chē)傳感器/傳動(dòng)裝置通信的重要進(jìn)步，不過(guò)，在與混合信號半導體工藝的最新發(fā)展融合之后，它的重要性更彰顯突出�，F在，由于能充分利用自己在高速 CMOS 數字工藝及先進(jìn)的模擬工藝兩方面的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，IC制造商得以實(shí)現幾年前還是天方夜潭的系統集成水平。適用于汽車(chē)傳感器/傳動(dòng)應用的典型高級混合信號工藝包括：線(xiàn)性 Bi-CMOS (LBC)、高壓 CMOS、以及絕緣硅 (SoI)工藝。上述許多工藝都可以實(shí)現整個(gè)傳感器/傳動(dòng)裝置電子的單片片上系統 (SoC) 實(shí)施，其中包括電源、高壓、數字邏輯、存儲及高精度模擬功能。
　　如果芯片上需要智能性，先進(jìn)的混合信號工藝允許在 LIN 協(xié)議控制器之外集成合理水平的數字邏輯。例如，設計可能包含能夠報告傳感器或傳動(dòng)裝置狀態(tài)的邏輯器件，以便使診斷功能既能用于及時(shí)維護又能用于終生可靠性數據庫開(kāi)發(fā)。下一代混合信號工藝技術(shù)將允許微控制器肽

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