用于自動(dòng)尋址的集成電路和電子模塊的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了用于自動(dòng)尋址的集成電路和電子模塊。集成電路包括第一配置端子、第二配置端子、總線(xiàn)端子和耦合至所述第一配置端子與所述第二配置端子的自動(dòng)尋址電路。所述自動(dòng)尋址電路響應(yīng)于所述第一配置端子處接收的數(shù)據(jù)模式而將節(jié)點(diǎn)地址指派給運(yùn)算電路，且隨后將所述第一配置端子耦合至所述第二配置端子。在接收到所述節(jié)點(diǎn)地址時(shí)，所述集成電路隨后響應(yīng)于所述節(jié)點(diǎn)地址。本實(shí)用新型針對(duì)解決現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，取得了相應(yīng)的有益技術(shù)效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于自動(dòng)尋址的集成電路和電子模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型大體上關(guān)于監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)，且更特定而言，關(guān)于具有通過(guò)共同總線(xiàn) 連接的多個(gè)電子模塊和電子控制單元（ECU)的監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在復(fù)雜的系統(tǒng)（諸如汽車(chē)）中，多個(gè)模塊可用于監(jiān)測(cè)和/或控制多種操作參數(shù)和 將與所述操作參數(shù)相關(guān)的數(shù)據(jù)傳達(dá)至ECU，所述ECU可控制多種組件且將輸出提供至儀表 板或顯示器。常規(guī)上而言，可使用軸輻式連接方案或星型連接方案連接這些模塊，其中ECU 通過(guò)專(zhuān)屬線(xiàn)或總線(xiàn)連接至每一個(gè)模塊。不幸的是，傳感器布線(xiàn)會(huì)增加系統(tǒng)的布線(xiàn)復(fù)雜度和 總成本。進(jìn)一步而言，在線(xiàn)連接至E⑶和線(xiàn)連接至模塊的情況下，每一個(gè)專(zhuān)屬線(xiàn)或總線(xiàn)表示 至少兩個(gè)潛在故障點(diǎn)。
[0003] 或者，每一個(gè)模塊可通過(guò)共同總線(xiàn)連接至E⑶。此類(lèi)架構(gòu)的實(shí)例包括控制器局域網(wǎng) 絡(luò)（CAN)總線(xiàn)，所述控制器局域網(wǎng)絡(luò)（CAN)總線(xiàn)為設(shè)計(jì)成容許微控制器和裝置在車(chē)輛內(nèi)彼 此通信而無(wú)需主計(jì)算機(jī)的車(chē)輛總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。CAN總線(xiàn)定義經(jīng)由差動(dòng)信號(hào)發(fā)送的基于消息的協(xié) 議（專(zhuān)為汽車(chē)應(yīng)用設(shè)計(jì)，但現(xiàn)在也用于其它領(lǐng)域，諸如工業(yè)自動(dòng)化和醫(yī)療設(shè)備）。另一實(shí)例 包括區(qū)域互連網(wǎng)絡(luò)（LIN)總線(xiàn)，所述區(qū)域互連網(wǎng)絡(luò)（LIN)總線(xiàn)為使用單端通信的當(dāng)前汽車(chē) 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)內(nèi)使用的車(chē)輛總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)或計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)總線(xiàn)系統(tǒng)。LIN總線(xiàn)為用作CAN總線(xiàn)的廉價(jià) 子網(wǎng)以整合智能型傳感器裝置或致動(dòng)器的小型而緩慢是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。雖然共同總線(xiàn)架構(gòu)（諸 如CAN總線(xiàn)或LIN總線(xiàn)）因?yàn)榫哂休^少故障點(diǎn)而通常比軸輻式拓?fù)浠蛐切屯負(fù)涓鼮榭煽浚?但是每個(gè)模塊需被指派一個(gè)唯一地址以供共同總線(xiàn)操作。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型針對(duì)解決現(xiàn)有技術(shù)中的至少一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。
[0005] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種用于自動(dòng)尋址的集成電路，其特征在于包 括：第一配置端子；第二配置端子；和自動(dòng)尋址電路，其耦合至所述第一配置端子與所述第 二配置端子，且響應(yīng)于在所述第一配置端子處接收的數(shù)據(jù)模式而將節(jié)點(diǎn)地址指派給運(yùn)算電 路，且隨后將所述第一配置端子耦合至所述第二配置端子，所述自動(dòng)尋址電路包括：比較 器，其包括耦合至所述第一配置端子的第一輸入、用于接收參考電壓的第二輸入、和輸出； 中繼器，其包括耦合至所述第一配置端子的輸入、控制輸入、和耦合至所述第二配置端子的 輸出；和地址指派電路，其包括耦合至所述比較器的所述輸出的輸入、和耦合至所述中繼器 的所述控制輸入的控制輸出，所述地址指派電路被配置來(lái)響應(yīng)于接收所述數(shù)據(jù)模式而停用 所述中繼器和在指派所述節(jié)點(diǎn)地址之后啟動(dòng)所述中繼器，其中在接收到所述節(jié)點(diǎn)地址時(shí)， 所述集成電路隨后響應(yīng)于所述節(jié)點(diǎn)地址。
[0006] 根據(jù)上述集成電路的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于：所述數(shù)據(jù)模式包括所述節(jié)點(diǎn)地址； 和所述自動(dòng)尋址電路解碼所述數(shù)據(jù)模式以確定和指派所述節(jié)點(diǎn)地址。
[0007] 根據(jù)上述集成電路的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于所述自動(dòng)尋址電路產(chǎn)生包括第二節(jié) 點(diǎn)地址的第二數(shù)據(jù)模式且將所述第二數(shù)據(jù)模式提供至所述第二配置端子。
[0008] 根據(jù)上述集成電路的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于所述自動(dòng)尋址電路將控制信號(hào)提供 至所述運(yùn)算電路，所述運(yùn)算電路具有耦合至總線(xiàn)的總線(xiàn)端子，所述控制信號(hào)使所述運(yùn)算電 路可從所述總線(xiàn)端子接收所述節(jié)點(diǎn)地址。
[0009] 根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供一種用于自動(dòng)尋址的集成電路，其特征在于 包括：第一配置端子；第二配置端子；和自動(dòng)尋址電路，其耦合至所述第一配置端子與所述 第二配置端子，且響應(yīng)于所述第一配置端子處接收的數(shù)據(jù)模式而將節(jié)點(diǎn)地址指派給運(yùn)算電 路，且隨后將所述第一配置端子耦合至所述第二配置端子，所述自動(dòng)尋址電路包括：第一比 較器，其包括耦合至所述第一配置端子的第一輸入、用于接收第一參考信號(hào)的第二輸入、和 輸出；第二比較器，其包括耦合至所述第一配置端子的第一輸入、用于接收第二參考信號(hào)的 第二輸入、和輸出；中繼器，其包括耦合至所述第一配置端子的輸入、控制輸入、和耦合至所 述第二配置端子的輸出；和地址指派電路，其包括耦合至所述第一比較器的所述輸出的第 一輸入、耦合至所述第二比較器的所述輸出的第二輸入、和耦合至所述中繼器的所述控制 輸入的控制輸出，所述地址指派電路被配置來(lái)使用所述第一比較器檢測(cè)所述數(shù)據(jù)模式和使 用所述第二比較器基于所述數(shù)據(jù)模式的信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)故障模塊，其中在接收到所述節(jié)點(diǎn)地 址時(shí)，所述集成電路隨后響應(yīng)于所述節(jié)點(diǎn)地址。
[0010] 根據(jù)上述集成電路的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于：所述數(shù)據(jù)模式包括所述節(jié)點(diǎn)地址； 且所述自動(dòng)尋址電路解碼所述數(shù)據(jù)模式以確定并指派所述節(jié)點(diǎn)地址。
[0011] 根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供一種用于自動(dòng)尋址的電子模塊，其特征在于 包括：第一配置端子；第二配置端子；總線(xiàn)端子；電阻器，其具有耦合至所述第一配置端子 的第一端子、和耦合至所述第二配置端子的第二端子；自動(dòng)尋址電路，其耦合至所述第一配 置端子與所述第二配置端子，且響應(yīng)于在所述第一配置端子處接收的數(shù)據(jù)模式而將節(jié)點(diǎn)地 址指派給運(yùn)算電路，且隨后通過(guò)中繼器將所述第一配置端子耦合至所述第二配置端子，其 中所述中繼器選擇性地放大所述第一配置端子上的信號(hào)以在所述第二配置端子上提供具 有所述數(shù)據(jù)模式的信號(hào)；且在所述總線(xiàn)端子處接收到所述節(jié)點(diǎn)地址時(shí)，所述運(yùn)算電路隨后 響應(yīng)于所述節(jié)點(diǎn)地址。
[0012] 根據(jù)上述電子模塊的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于：所述第一配置端子與所述第二配 置端子、所述總線(xiàn)端子、所述自動(dòng)尋址電路和所述運(yùn)算電路組合于集成電路上；且所述電阻 元件在所述集成電路的外部。
[0013] 根據(jù)上述電子模塊的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于所述自動(dòng)尋址電路解碼所述數(shù)據(jù)模 式以確定所述節(jié)點(diǎn)地址和將所述節(jié)點(diǎn)地址指派給所述運(yùn)算電路。
[0014] 根據(jù)上述電子模塊的一個(gè)實(shí)施例，其特征在于所述自動(dòng)尋址電路重新產(chǎn)生所述數(shù) 據(jù)模式以包括新節(jié)點(diǎn)地址且將所述數(shù)據(jù)模式提供至所述第二配置端子。
[0015] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案因而取得了相應(yīng)的有益技術(shù)效果。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是包括通過(guò)共同總線(xiàn)連接至多個(gè)模塊的電子控制單元（ECU)的系統(tǒng)的方框 圖。
[0017] 圖2是包括除了其它電路之外的自動(dòng)尋址電子器件（諸如圖1的多個(gè)模塊中的一 個(gè)）的傳感器模塊的實(shí)施方案的部分方框圖和部分電路圖。
[0018] 圖3是描繪可實(shí)施于自動(dòng)尋址電子器件的中繼器內(nèi)的開(kāi)關(guān)的圖2的自動(dòng)尋址電子 器件的擴(kuò)展圖的部分方框圖和部分電路圖。
[0019] 圖4是使用包括除了其它電路之外的自動(dòng)尋址電子器件的傳感器模塊的第二實(shí) 施例實(shí)施的圖1的系統(tǒng)的實(shí)施方案的部分方框圖和部分電路圖。
[0020] 圖5是使用主動(dòng)總線(xiàn)模式將節(jié)點(diǎn)地址指派給多個(gè)模塊的信號(hào)的時(shí)序圖。
[0021] 圖6是使用被動(dòng)總線(xiàn)模式將節(jié)點(diǎn)地址指派給多個(gè)模塊的信號(hào)的時(shí)序圖。
[0022] 圖7是包括多個(gè)模塊的菊鏈和描繪多個(gè)模塊的每一個(gè)的輸出處的輸出信號(hào)振幅 的實(shí)施方案的部分方框圖。
[0023] 在以下討論中，在圖示內(nèi)再使用相同參考數(shù)字以指示相同或類(lèi)似元件。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下文描述包括耦合至共同總線(xiàn)且以菊鏈配置互連的多個(gè)模塊的系統(tǒng)的實(shí)施方案。 模塊可包括傳感器模塊、致動(dòng)器模塊或其它類(lèi)型的電模塊。每一個(gè)模塊包括被配置來(lái)響應(yīng) 于來(lái)自ECU或來(lái)自菊鏈中的另一模塊的節(jié)點(diǎn)地址信號(hào)而將地址指派給模塊的自動(dòng)尋址電 路。每一個(gè)模塊還包括被配置來(lái)提供旁路信號(hào)路徑的旁路電阻器，所述旁路信號(hào)路徑甚至 在自動(dòng)尋址電路有故障時(shí)容許模塊將接收的信號(hào)提供至菊鏈中的下一個(gè)模塊。下文參考圖 1描述包括多個(gè)模塊的系統(tǒng)實(shí)例。
[0025] 圖1是包括通過(guò)共同總線(xiàn)108連接至多個(gè)模塊110、120和130的電子控制單元 (ECU) 102的系統(tǒng)100的方框圖。雖然圖示的實(shí)例描繪三個(gè)模塊110、120和130,但是系統(tǒng) 100可包括連接至共同總線(xiàn)108和通過(guò)菊鏈彼此連接的任何數(shù)量的模塊。在一些實(shí)例中，模 塊數(shù)量在實(shí)體上受總線(xiàn)類(lèi)型限制。
[0026]E⑶102包括總線(xiàn)輸入/輸出（I/O)端子104和模塊輸出端子106。E⑶102還 包括連接至模式發(fā)生器142控制器140,所述模式發(fā)生器142具有連接至模塊輸出端子106 的輸出。E⑶102還包括驅(qū)動(dòng)器電路144,所述驅(qū)動(dòng)器電路144具有連接至控制器140的輸 入和連接至總線(xiàn)I/O端子104的輸出。
[0027] 每一個(gè)模塊110、120和130分別包括輸入端子116、126和136。每一個(gè)模塊110、 120和130分別還包括輸出端子118、128和138。進(jìn)一步而言，每一個(gè)模塊110、120和130 分別包括總線(xiàn)I/O端子114、124和134。此外，每一個(gè)模塊110、120和130分別包括專(zhuān)用集 成電路仏51〇112、122和132，所述電路包括自動(dòng)尋址電路。六51(：112、122和132包括多 種電路（未示出），諸如自動(dòng)尋址區(qū)塊、總線(xiàn)控制區(qū)塊、寄存器和其它電路，且自動(dòng)尋址電路 為此種電路。
[0028] 模塊110包括連接至共同總線(xiàn)108的總線(xiàn)I/O端子114、連接至模塊輸出端子106 的輸入端子116和連接至模塊120的輸入端子126的輸出端子118。模塊110包括ASIC 112,所述ASIC112包括自動(dòng)地址指派電路且具有連接至輸入端子116的輸入和連接至輸 出端子118的輸出。ASIC112還可包括耦合至總線(xiàn)I/O端子114的輸入。
[0029] 模塊120包括連接至共同總線(xiàn)108的總線(xiàn)I/O端子124和連接至模塊130的輸入 端子138的輸出端子128。模塊120包括ASIC122,所述ASIC122包括自動(dòng)尋址電路且具 有連接至輸入端子126的輸入和連接至輸出端子128的輸出。ASIC122還可包括耦合至總 線(xiàn)I/O端子124的輸入。
[0030] 模塊130包括連接至共同總線(xiàn)108的總線(xiàn)I/O端子134和輸出端子138,在此實(shí)例 中，所述輸出端子138為左浮動(dòng)；但是，輸出端子138可連接至菊鏈中的下一個(gè)模塊。模塊 130包括ASIC132,所述ASIC132包括自動(dòng)尋址電路且具有連接至輸入端子136的輸入和 連接至輸出端子138的輸出。ASIC132還可包括耦合至總線(xiàn)I/O端子134的輸入。
[0031] 在實(shí)例中，在電力首先供應(yīng)至系統(tǒng)100的"通電"事件之后，模塊110、120和130不 具有節(jié)點(diǎn)地址或具有對(duì)所有模塊而言為相同的特殊"廣播"地址。在此狀態(tài)中，E⑶102無(wú) 法通過(guò)共同總線(xiàn)108與特定模塊通信。但是，系統(tǒng)100包括專(zhuān)屬自動(dòng)尋址線(xiàn)，所述專(zhuān)屬自動(dòng) 尋址線(xiàn)將模塊輸出端子106連接至為菊鏈中的第一模塊的模塊110的輸入端子108。系統(tǒng) 100將專(zhuān)屬自動(dòng)尋址線(xiàn)與ASIC112、122和132組合使用以將地址指派給每一個(gè)模塊110、 120和130,從而使E⑶102隨后與特定模塊通信成為可能。
[0032] 在實(shí)例中，E⑶102使用專(zhuān)屬線(xiàn)提供編碼模式以調(diào)節(jié)模塊110、120和130的每一個(gè) 來(lái)接收節(jié)點(diǎn)地址指派。ECU102可取決于操作模式將節(jié)點(diǎn)地址指派編碼至編碼模式中而傳 送節(jié)點(diǎn)地址指派（總線(xiàn)被動(dòng)模式），或在使用編碼模式以調(diào)節(jié)所選模塊之后使用共同總線(xiàn) 108以將節(jié)點(diǎn)地址指派傳送至模塊110、120和130的每一個(gè)（總線(xiàn)主動(dòng)模式）。在任一情 況下，控制器140控制模式發(fā)生器142以產(chǎn)生編碼位模式且將其供應(yīng)至模塊輸出端子106， 所述模式在模塊110的輸入端子116處接收。
[0033] 在總線(xiàn)主動(dòng)模式中，在模塊110、120和130的菊鏈配置支持可靠、循序的地址指派 時(shí)，E⑶102控制共同總線(xiàn)108以管理節(jié)點(diǎn)地址指派流。在此實(shí)例中，在通電之后，所有模塊 110、120和130具有默認(rèn)廣播地址。E⑶102的控制器140控制模式發(fā)生器142以通過(guò)模 塊輸出端子106將位模式提供至模塊110的輸入端子116。ASIC112包括解碼位模式的自 動(dòng)尋址電路。在一段時(shí)間之后，控制器140控制驅(qū)動(dòng)器144以使用默認(rèn)廣播地址將節(jié)點(diǎn)地 址指派命令提供至共同總線(xiàn)108。位模式的解碼調(diào)節(jié)模塊110以響應(yīng)于總線(xiàn)I/O端子114 處接收的節(jié)點(diǎn)地址指派命令而接受和指派節(jié)點(diǎn)地址。一旦節(jié)點(diǎn)地址指派給模塊110,ASIC 112的自動(dòng)尋址電路將模式傳播至為菊鏈中的下一個(gè)模塊的模塊120,且控制器140再一次 控制驅(qū)動(dòng)器144以使用默認(rèn)廣播地址將新節(jié)點(diǎn)地址指派命令提供至共同總線(xiàn)108。重復(fù)通 過(guò)菊鏈的位模式的傳播和經(jīng)由共同總線(xiàn)108的地址指派，直至模塊110、120和130的每一 個(gè)已被指派地址。
[0034] 在被動(dòng)總線(xiàn)模式中，E⑶102并不使用共同總線(xiàn)108來(lái)指派節(jié)點(diǎn)地址。而是，控制 器140控制模式發(fā)生器142以產(chǎn)生編碼第一節(jié)點(diǎn)地址的位序列且將所述位序列提供至模 塊110。在此實(shí)例中，ASIC112包括解碼位序列以提取第一節(jié)點(diǎn)地址且將所述節(jié)點(diǎn)地址提 供至模塊110的控制電路或總線(xiàn)通信電路的自動(dòng)尋址電路。一旦ASIC112已完成節(jié)點(diǎn)地 址指派，ASIC112的自動(dòng)尋址電路即重新產(chǎn)生具有新節(jié)點(diǎn)地址的位序列且將重新產(chǎn)生的序 列提供至模塊120。重復(fù)此程序直至模塊110、120和130的每一個(gè)具有指派的節(jié)點(diǎn)地址。 在此實(shí)例中，通過(guò)以預(yù)定增量調(diào)整第一節(jié)點(diǎn)地址來(lái)產(chǎn)生新節(jié)點(diǎn)地址或可任意管理新節(jié)點(diǎn)地 址。
[0035] 在實(shí)例中，由模式發(fā)生器142生成的特定位模式可設(shè)計(jì)用于抗擾動(dòng)（即電磁干擾） 的高穩(wěn)健性。下文關(guān)于圖2描述被配置來(lái)執(zhí)行自動(dòng)尋址的相關(guān)聯(lián)的ASIC拓?fù)涞哪K的實(shí) 施方案的實(shí)例。
[0036] 圖2是傳感器模塊210(諸如圖1的多個(gè)模塊中的一個(gè)）的實(shí)施方案的部分方框 圖和部分電路圖200。傳感器模塊210包括輸入端子116和輸出端子118。傳感器模塊210 還包括旁路電阻器208,所述旁路電阻器208包括連接至輸入端子116的第一端子和連接至 輸出端子118的第二端子。傳感器模塊210還包括電阻器206,所述電阻器206包括連接至 輸入端子116的第一端子和連接至ASIC212的輸入端子202的第二端子，所述ASIC212具 有連接至輸出端子118的輸出端子204。ASIC212包括自動(dòng)尋址電路207。ASIC212還可 包括用于將解碼數(shù)據(jù)提供至模塊210的控制電路或總線(xiàn)通信電路的I/O端子（未示出）。
[0037] 自動(dòng)尋址電路207包括比較器211，所述比較器211包括連接至輸入端子202的 第一輸入、用于接收參考電壓（Vkef)的第二輸入和輸出。自動(dòng)尋址電路207還包括中繼器 216,所述中繼器216具有連接至輸入端子202的輸入、控制輸入和連接至輸出端子204的 輸出。此外，自動(dòng)尋址電路207還包括自動(dòng)尋址控制器214,所述自動(dòng)尋址控制器214具有 連接至比較器211的輸出的輸入和連接至中繼器216的控制輸入的輸出。
[0038] 在實(shí)例中，在通電之后，模塊210在輸入端子116處接收位模式。如果ASIC212 有故障，那么旁路電阻器208將一替代信號(hào)路徑提供至輸出端子118。如果下一個(gè)模塊連接 于菊鏈中，那么因?yàn)槟K的開(kāi)關(guān)304(圖3中）接通，所以模塊的輸入116上的信號(hào)電平衰 減至一半電平。因此，倘若ASIC212有故障，那么不進(jìn)行節(jié)點(diǎn)尋址。
[0039] 在通電之后，自動(dòng)尋址控制器214關(guān)閉中繼器216,開(kāi)關(guān)SWL304和SWT302分別 為接通和關(guān)閉而使節(jié)點(diǎn)地址至模塊210的指派待處理。如果ASIC212操作正確，那么比較 器211解碼位模式且將比較器輸出信號(hào)提供至自動(dòng)尋址控制器214。自動(dòng)尋址控制器214 取決于操作模式從位模式恢復(fù)節(jié)點(diǎn)地址且指派節(jié)點(diǎn)地址或調(diào)節(jié)模塊210的控制電路或總 線(xiàn)通信電路以從共同總線(xiàn)108接收節(jié)點(diǎn)地址指派命令。
[0040] 一旦節(jié)點(diǎn)地址已指派，自動(dòng)尋址控制器214啟動(dòng)開(kāi)關(guān)SWL304和SWT302使其等 分別為關(guān)閉和接通，且使中繼器216可將位模式提供至輸出端子204。特定而言，自動(dòng)尋址 控制器214控制中繼器216以選擇性放大包括位模式的信號(hào)。在菊鏈中的前一個(gè)緊鄰模 塊經(jīng)歷其ASIC212的故障的實(shí)例中，中繼器216操作以將包括位序列的信號(hào)恢復(fù)至與E⑶ 102最初提供的信號(hào)大體上相同的電平，從而使甚至在菊鏈中的一些模塊經(jīng)歷故障時(shí)仍將 節(jié)點(diǎn)地址指派給模塊成為可能。
[0041] 除了選擇性啟用中繼器216之外，可期望在尋址程序期間使用開(kāi)關(guān)以使中繼器斷 開(kāi)連接且停用旁路電阻器208。中繼器216的輸出處的開(kāi)關(guān)304應(yīng)連接至接地直至中繼器 216被啟用。圖2中圖不的實(shí)例表不電路的一個(gè)可行性實(shí)施方案。下文關(guān)于圖3描述圖2 的實(shí)施方案的擴(kuò)展實(shí)例，所述擴(kuò)展實(shí)例示出用于使中繼器216斷開(kāi)連接且將中繼器216的 輸出連接至接地的開(kāi)關(guān)。
[0042] 圖3是描繪實(shí)施于中繼器216內(nèi)的開(kāi)關(guān)302和304的圖2的自動(dòng)尋址電路207的 擴(kuò)展圖的部分方框圖和部分電路圖300。傳感器模塊210與圖2中的傳感器模塊210相同， 具有兩個(gè)開(kāi)關(guān)302和304,所述開(kāi)關(guān)302和304通常嵌入于中繼器216內(nèi)，但為了討論的目 的，其等在本文中描繪為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET)。開(kāi)關(guān)302包括連接至 輸入端子202的第一電流電極、連接至自動(dòng)尋址控制器214的控制電極和連接至中繼器216 的輸入的第二電流電極。開(kāi)關(guān)304包括連接至輸出端子204的第一電流電極、連接至自動(dòng) 尋址控制器214的控制端子和連接至接地的第二電流電極。
[0043]在實(shí)例中，在總線(xiàn)主動(dòng)模式中，自動(dòng)尋址控制器214停用中繼器216,加偏壓于開(kāi) 關(guān)302使其處于關(guān)閉狀態(tài)，且加偏壓于開(kāi)關(guān)304以將輸出端子204連接至接地。當(dāng)在輸入 端子116處接收位模式時(shí)，模式通過(guò)電阻器206提供至輸入端子202且通過(guò)旁路電阻器208 和開(kāi)關(guān)304提供至接地。通過(guò)使輸出端子204和118接地，位模式在模塊210處有效地停 止，而自動(dòng)尋址電路207使用比較器211和自動(dòng)尋址控制器214處理位模式。在此周期期 間，自動(dòng)尋址電路207解碼位模式。接著使用解碼的位模式以基于位模式內(nèi)的編碼節(jié)點(diǎn)地 址程序化模塊210的控制電路或總線(xiàn)通信電路的節(jié)點(diǎn)地址或調(diào)節(jié)控制電路或總線(xiàn)通信電 路以從共同總線(xiàn)108接收節(jié)點(diǎn)地址。一旦節(jié)點(diǎn)地址被程序化，即關(guān)閉開(kāi)關(guān)304,加偏壓于開(kāi) 關(guān)302使其接通，且使中繼器216可將位模式傳播至菊鏈中的下一個(gè)模塊。重復(fù)此程序直 至節(jié)點(diǎn)地址已指派給菊鏈中的最后一個(gè)模塊。
[0044] 在被動(dòng)模式中，自動(dòng)尋址控制器214停用中繼器216,關(guān)閉開(kāi)關(guān)302和啟動(dòng)開(kāi)關(guān) 304。在輸入端子202處接收到包括編碼節(jié)點(diǎn)地址的位模式之后，比較器211解碼位模式以 恢復(fù)節(jié)點(diǎn)地址和用節(jié)點(diǎn)地址數(shù)據(jù)程序化模塊210的控制電路或總線(xiàn)通信電路。自動(dòng)尋址控 制器214重新產(chǎn)生包括新節(jié)點(diǎn)地址的位模式，且將具有新節(jié)點(diǎn)地址的位模式提供至中繼器 216,所述中繼器216將重新產(chǎn)生的序列發(fā)送至輸出端子204。在此實(shí)例中，菊鏈中的下一個(gè) 模塊可對(duì)位模式操作以恢復(fù)新節(jié)點(diǎn)地址等等，直至地址已指派給模塊的每一個(gè)。在替代實(shí) 施例中，驅(qū)動(dòng)器電路可包括于自動(dòng)尋址控制器214的內(nèi)部或外部以將新位模式驅(qū)動(dòng)至輸出 端子204 (通過(guò)中繼器216或直接驅(qū)動(dòng)至中繼器216的輸出上）。
[0045] 雖然圖2和圖3中的以上描述的實(shí)例提供用于使有故障之ASIC旁通以將位序列 提供至菊鏈中的下一個(gè)模塊的旁路電阻器208,但是可期望識(shí)別菊鏈內(nèi)的故障點(diǎn)。下文關(guān)于 圖4描述包括用于識(shí)別有故障的ASIC的額外比較器和位寄存器的自動(dòng)尋址電路的實(shí)例。
[0046]圖4是使用傳感器模塊410(諸如圖1的多個(gè)模塊中的一個(gè)）的第二實(shí)施例實(shí)施 的圖1的系統(tǒng)100的實(shí)施方案的部分方框圖和部分電路圖400。在此實(shí)例中，模塊410具有 圖3中模塊210的所有電路元件且包括比較器電路和寄存器。在圖示的實(shí)例中，每一個(gè)模 塊410包括ASIC412,所述ASIC412包括具有比較器411和413的自動(dòng)尋址電路407。比 較器411包括連接至輸入端子202的正輸入、連接至第一參考（Vkefi)的負(fù)輸入和連接至自 動(dòng)尋址控制器214的輸出。比較器413包括連接至輸入端子202的正輸入、連接至第二參 考（Vkef2)的負(fù)輸入和連接至用于儲(chǔ)存信號(hào)電平位的儲(chǔ)存寄存器415的輸出。
[0047] 在此實(shí)例中，比較器411可用于解碼位序列，且比較器413可用于檢測(cè)位序列的振 幅。如果在實(shí)例中，位序列被菊鏈中的先前模塊的旁路電阻器208衰減，那么在比較器413 決定先前模塊410具有出故障的ASIC412的同時(shí)，比較器411仍可解碼位序列。在此實(shí)例 中，中繼器216將位序列恢復(fù)至最初信號(hào)強(qiáng)度，而旁路電阻器208使位序列衰減至可約為最 初信號(hào)強(qiáng)度的一半的電平。因此，比較器413可基于信號(hào)電平檢測(cè)接收的位序列何時(shí)通過(guò) 旁路路徑傳送，從而檢測(cè)菊鏈中有故障的ASIC412。
[0048] 如上文討論，在總線(xiàn)主動(dòng)模式期間，E⑶102通過(guò)施加位序列且接著將節(jié)點(diǎn)地址提 供至共同總線(xiàn)來(lái)控制地址指派流。下文關(guān)于圖5描述使用總線(xiàn)主動(dòng)模式將地址指派給圖4 的模塊的信號(hào)時(shí)序的代表性實(shí)例。
[0049] 圖5是使用主動(dòng)總線(xiàn)模式將節(jié)點(diǎn)地址指派給多個(gè)模塊的信號(hào)的時(shí)序圖500。圖 500描繪在第一時(shí)段直至第一時(shí)間（T1)期間，在第二時(shí)段直至第二時(shí)間（T2)期間和在第三 時(shí)段直至第三時(shí)間（T3)期間通過(guò)E⑶102傳輸?shù)南ⅲɑ蛭恍蛄校?。在第一時(shí)段期間，圖 3中開(kāi)關(guān)302的控制端子處的控制信號(hào)處于邏輯低電平，從而關(guān)閉開(kāi)關(guān)302。同時(shí)，開(kāi)關(guān)304 的控制端子處的控制信號(hào)處于邏輯高電平，從而將輸出端子204連接至接地，且中繼器216 關(guān)閉。在第一時(shí)段期間，E⑶102傳輸?shù)谝幌ⅲ?E⑶MSG1")，所述第一消息（"E⑶MSG 1"）包括通過(guò)ASIC212 (或412)的自動(dòng)尋址區(qū)塊207 (或407)解碼的位模式以調(diào)節(jié)模塊 410而從共同總線(xiàn)108接收節(jié)點(diǎn)地址。
[0050] 在使用包括節(jié)點(diǎn)地址指派命令的廣播消息經(jīng)由共同總線(xiàn)108通過(guò)E⑶102指派節(jié) 點(diǎn)地址的第一時(shí)段之后，開(kāi)關(guān)302的控制端子處的控制信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠娖揭约悠珘河?開(kāi)關(guān)302而引導(dǎo)電流，且開(kāi)關(guān)304的控制端子處的控制信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫷碗娖蕉P(guān)閉開(kāi)關(guān) 304。進(jìn)一步而言，中繼器啟用。在此第二時(shí)段期間，在菊鏈中的下一個(gè)模塊處，開(kāi)關(guān)302關(guān) 閉，中繼器216停用且開(kāi)關(guān)304接通。在此第二時(shí)段期間的某一時(shí)刻，E⑶102發(fā)送包括位 模式的第二消息（"E⑶MSG2")。已尋址的模塊之中繼器216將第二消息傳輸至輸出端子 204和菊鏈中的下一個(gè)模塊而通過(guò)下一個(gè)模塊的ASIC212 (或412)的自動(dòng)尋址電路207解 碼。在此時(shí)刻，菊鏈中后續(xù)模塊的每一個(gè)的開(kāi)關(guān)302和中繼器216關(guān)閉，且菊鏈中的后續(xù)模 塊的每一個(gè)的開(kāi)關(guān)304連接至接地。在此第二時(shí)段期間，E⑶102廣播共同總線(xiàn)108上的 節(jié)點(diǎn)指派命令，從而尋址第二模塊。
[0051] 在第二模塊被尋址之后，第二模塊的開(kāi)關(guān)302的控制端子處的控制信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檫?輯高電平，從加偏壓于開(kāi)關(guān)302以引導(dǎo)電流。進(jìn)一步而言，第二模塊的中繼器216啟用，且 開(kāi)關(guān)304的控制端子上的控制信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫷碗娖剑瑥亩P(guān)閉開(kāi)關(guān)304且容許中繼器216 的輸出到達(dá)輸出端子204以傳輸至序列中的下一個(gè)模塊。在第二模塊接收其節(jié)點(diǎn)地址的第 二時(shí)段之后，E⑶102將通過(guò)第一與第二模塊410的中繼器216轉(zhuǎn)送的第N個(gè)位序列（"EOT MSGN"）傳輸至第N個(gè)模塊410?？蓪?duì)任何數(shù)量的模塊重復(fù)ECU102的時(shí)序程序，所述時(shí) 序程序僅受總線(xiàn)的實(shí)體約束限制。
[0052]圖6是使用被動(dòng)總線(xiàn)模式將節(jié)點(diǎn)地址指派給多個(gè)模塊的信號(hào)的時(shí)序圖600。圖600 描繪在第一時(shí)段直至第一時(shí)間（T1)期間，在第二時(shí)段直至第二時(shí)間（T2)期間和在第三時(shí)段 直至第三時(shí)間（T3)期間通過(guò)E⑶102傳輸?shù)南ⅲɑ蛭恍蛄校?。在第一時(shí)段期間，圖3中 開(kāi)關(guān)302的控制端子處的控制信號(hào)處于邏輯低電平，從而關(guān)閉開(kāi)關(guān)302。同時(shí)，開(kāi)關(guān)304的 控制端子處的控制信號(hào)處于邏輯高電平，從而將輸出端子204連接至接地，且中繼器216關(guān) 閉。在第一時(shí)段期間，E⑶102傳輸?shù)谝幌ⅲ?E⑶MSG1"），所述第一消息（"E⑶MSG 1"）包括一位模式，所述位模式包括用于第一模塊410的一編碼節(jié)點(diǎn)地址。ASIC212(或 412)的自動(dòng)尋址電路207 (或407)解碼位模式以恢復(fù)第一模塊的編碼節(jié)點(diǎn)地址且將節(jié)點(diǎn) 地址指派給模塊410的控制電路或總線(xiàn)通信電路。在解碼和指派節(jié)點(diǎn)地址之后，自動(dòng)尋址 控制器214控制開(kāi)關(guān)302的控制端子處的控制信號(hào)以從邏輯低轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫺唠娖剑瑥亩?偏壓于開(kāi)關(guān)302來(lái)引導(dǎo)電流。自動(dòng)尋址控制器214啟用中繼器216且使得開(kāi)關(guān)304的控制 端子處的控制信號(hào)加偏壓于開(kāi)關(guān)304以使輸出端子204自接地?cái)嚅_(kāi)連接。自動(dòng)尋址控制器 214重新產(chǎn)生具有新節(jié)點(diǎn)地址的位序列且將其（"來(lái)自模塊1的編碼"）提供至下一個(gè)模塊 (在第二時(shí)段期間）。
[0053] 在第二時(shí)段期間，下一個(gè)模塊的自動(dòng)尋址控制器214控制開(kāi)關(guān)302的控制端子處 的控制信號(hào)以關(guān)閉通過(guò)開(kāi)關(guān)302的電流和加偏壓于開(kāi)關(guān)304以容許電流通過(guò)開(kāi)關(guān)304。在 第二時(shí)段期間，自動(dòng)尋址電路207(或407)解碼位序列以恢復(fù)節(jié)點(diǎn)地址，指派節(jié)點(diǎn)地址且接 著重新產(chǎn)生具有新地址的位序列。在將位串行傳輸至下一個(gè)模塊等等之前，自動(dòng)尋址控制 器214啟用中繼器216和開(kāi)關(guān)302且停用開(kāi)關(guān)304。
[0054]因此，在圖示的實(shí)例中，菊鏈中的模塊被循序?qū)ぶ?，其中先前模塊給下一個(gè)模塊提 供節(jié)點(diǎn)地址。在實(shí)例中，自動(dòng)尋址電路207(或407)通過(guò)以預(yù)定增量調(diào)整先前節(jié)點(diǎn)地址來(lái) 產(chǎn)生新地址。在另一實(shí)例中，自動(dòng)尋址電路207(或407)通過(guò)使用隨機(jī)位序列產(chǎn)生新地址。 在又一實(shí)例中，自動(dòng)尋址控制器214控制開(kāi)關(guān)304以觸發(fā)輸出端子204處的電壓電平，從而 調(diào)整位序列（例如）以編碼新節(jié)點(diǎn)地址。
[0055]圖7是包括多個(gè)模塊410的菊鏈700和描繪多個(gè)模塊的每一個(gè)的輸出處的輸出信 號(hào)振幅的實(shí)施方案的圖。在此實(shí)例中，第一模塊接收通過(guò)ASIC212 (或412)的自動(dòng)尋址電 路207 (或407)處理的一位模式702,所述ASIC212 (或412)的自動(dòng)尋址電路207 (或407) 將位模式704轉(zhuǎn)送至下一個(gè)模塊410。在此實(shí)例中，ASIC212已有故障。位模式704流過(guò) 旁路電阻器208,且位模式706提供至下一個(gè)模塊410。下一個(gè)模塊的自動(dòng)尋址電路212處 理位模式706且將處理的位模式708提供至下一個(gè)模塊等等。
[0056] 位模式702具有成比例信號(hào)電平約為一的相關(guān)聯(lián)的輸入信號(hào)位準(zhǔn)，此意味著輸入 信號(hào)電平與ECU102提供的位模式的最初振幅大體上匹配。部分因?yàn)橹欣^器216按比例調(diào) 整位模式以恢復(fù)最初信號(hào)強(qiáng)度，所以位模式704還具有約為一的成比例信號(hào)電平。但是，在 第二模塊與第三模塊之間，位模式706的信號(hào)強(qiáng)度被旁路電阻器208衰減，從而使得振幅成 比例地減少約百分的五十。但是，在第三個(gè)模塊410內(nèi)，位模式708通過(guò)中繼器216返回至 最初信號(hào)電平。
[0057] 在圖示的實(shí)例中，在一些模塊有故障的情況下，旁路電阻器208仍容許信號(hào)到達(dá) 下一個(gè)模塊而不會(huì)中斷節(jié)點(diǎn)地址指派信號(hào)程序。電阻器206為任選以在輸入端子上硬短路 的情況下防止節(jié)點(diǎn)地址程序中斷。在實(shí)例中，可通過(guò)以下方程序理解第一功能模塊的信號(hào) 電平標(biāo)量：
[0058]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于自動(dòng)尋址的集成電路，其特征在于包括： 第一配置端子； 第二配置端子；和 自動(dòng)尋址電路，其耦合至所述第一配置端子與所述第二配置端子，且響應(yīng)于在所述第 一配置端子處接收的數(shù)據(jù)模式而將節(jié)點(diǎn)地址指派給運(yùn)算電路，且隨后將所述第一配置端子 耦合至所述第二配置端子，所述自動(dòng)尋址電路包括： 比較器，其包括耦合至所述第一配置端子的第一輸入、用于接收參考電壓的第二輸入、 和輸出； 中繼器，其包括耦合至所述第一配置端子的輸入、控制輸入、和耦合至所述第二配置端 子的輸出；和 地址指派電路，其包括耦合至所述比較器的所述輸出的輸入、和耦合至所述中繼器的 所述控制輸入的控制輸出，所述地址指派電路被配置來(lái)響應(yīng)于接收所述數(shù)據(jù)模式而停用所 述中繼器和在指派所述節(jié)點(diǎn)地址之后啟動(dòng)所述中繼器， 其中在接收到所述節(jié)點(diǎn)地址時(shí)，所述集成電路隨后響應(yīng)于所述節(jié)點(diǎn)地址。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于： 所述數(shù)據(jù)模式包括所述節(jié)點(diǎn)地址；和 所述自動(dòng)尋址電路解碼所述數(shù)據(jù)模式以確定和指派所述節(jié)點(diǎn)地址。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成電路，其特征在于所述自動(dòng)尋址電路產(chǎn)生包括第二節(jié)點(diǎn) 地址的第二數(shù)據(jù)模式且將所述第二數(shù)據(jù)模式提供至所述第二配置端子。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于所述自動(dòng)尋址電路將控制信號(hào)提供至 所述運(yùn)算電路，所述運(yùn)算電路具有耦合至總線(xiàn)的總線(xiàn)端子，所述控制信號(hào)使所述運(yùn)算電路 可從所述總線(xiàn)端子接收所述節(jié)點(diǎn)地址。
5. -種用于自動(dòng)尋址的集成電路，其特征在于包括： 第一配置端子； 第二配置端子；和 自動(dòng)尋址電路，其耦合至所述第一配置端子與所述第二配置端子，且響應(yīng)于所述第一 配置端子處接收的數(shù)據(jù)模式而將節(jié)點(diǎn)地址指派給運(yùn)算電路，且隨后將所述第一配置端子耦 合至所述第二配置端子，所述自動(dòng)尋址電路包括： 第一比較器，其包括耦合至所述第一配置端子的第一輸入、用于接收第一參考信號(hào)的 第二輸入、和輸出； 第二比較器，其包括耦合至所述第一配置端子的第一輸入、用于接收第二參考信號(hào)的 第二輸入、和輸出； 中繼器，其包括耦合至所述第一配置端子的輸入、控制輸入、和耦合至所述第二配置端 子的輸出；和 地址指派電路，其包括耦合至所述第一比較器的所述輸出的第一輸入、耦合至所述第 二比較器的所述輸出的第二輸入、和耦合至所述中繼器的所述控制輸入的控制輸出，所述 地址指派電路被配置來(lái)使用所述第一比較器檢測(cè)所述數(shù)據(jù)模式和使用所述第二比較器基 于所述數(shù)據(jù)模式的信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)故障模塊， 其中在接收到所述節(jié)點(diǎn)地址時(shí)，所述集成電路隨后響應(yīng)于所述節(jié)點(diǎn)地址。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成電路，其特征在于： 所述數(shù)據(jù)模式包括所述節(jié)點(diǎn)地址；且 所述自動(dòng)尋址電路解碼所述數(shù)據(jù)模式以確定并指派所述節(jié)點(diǎn)地址。
7. -種用于自動(dòng)尋址的電子模塊，其特征在于包括： 第一配置端子； 第二配置端子； 總線(xiàn)端子； 電阻器，其具有耦合至所述第一配置端子的第一端子、和耦合至所述第二配置端子的 AA- _-上山-^ 弟> 棲子； 自動(dòng)尋址電路，其耦合至所述第一配置端子與所述第二配置端子，且響應(yīng)于在所述第 一配置端子處接收的數(shù)據(jù)模式而將節(jié)點(diǎn)地址指派給運(yùn)算電路，且隨后通過(guò)中繼器將所述第 一配置端子耦合至所述第二配置端子，其中所述中繼器選擇性地放大所述第一配置端子上 的信號(hào)以在所述第二配置端子上提供具有所述數(shù)據(jù)模式的信號(hào)；且 在所述總線(xiàn)端子處接收到所述節(jié)點(diǎn)地址時(shí)，所述運(yùn)算電路隨后響應(yīng)于所述節(jié)點(diǎn)地址。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子模塊，其特征在于： 所述第一配置端子與所述第二配置端子、所述總線(xiàn)端子、所述自動(dòng)尋址電路和所述運(yùn) 算電路組合于集成電路上；且 所述電阻元件在所述集成電路的外部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子模塊，其特征在于所述自動(dòng)尋址電路解碼所述數(shù)據(jù)模式 以確定所述節(jié)點(diǎn)地址和將所述節(jié)點(diǎn)地址指派給所述運(yùn)算電路。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子模塊，其特征在于所述自動(dòng)尋址電路重新產(chǎn)生所述數(shù) 據(jù)模式以包括新節(jié)點(diǎn)地址且將所述數(shù)據(jù)模式提供至所述第二配置端子。
【文檔編號(hào)】G06F13/42GK204256736SQ201290000791
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月6日
【發(fā)明者】I·考達(dá) 申請(qǐng)人:半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司