CN104348689B - Lin总线模块 - Google Patents

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Abstract

本发明的各实施方式总体上涉及LIN总线模块。具体地，本发明的一个方面涉及一种用于连接至局部互连网络(LIN)的网络节点。依据本发明的一个示例，网络节点包括总线端子，总线端子可操作地耦合至数据线路以经由该数据线路接收表示串行数据的数据信号。数据信号是具有高信号电平和低信号电平的二进制信号。网络节点进一步包括接收器电路，接收器电路采用比较器将数据信号与参考信号进行比较。比较器生成表示比较结果的二进制输出信号。网络节点还包括测量电路，测量电路接收数据信号并且提供第一电压信号以使得其表示数据信号的高信号电平。

Description

LIN总线模块
技术领域
本发明涉及在汽车应用中普遍使用的局部互连网络(LIN)，尤其涉及由高供电电压进行供电的LIN总线模块和设备。
背景技术
局部互连网络(LIN)是一种针对不同电子模块和设备之间的通信所设计的串行网络协议并且主要在汽车中得以采用。对于廉价串行网络的需求随着汽车中所实施的技术和设施的增长而出现，而在汽车中的每个电子模块或设备中实施控制器局域网络(CAN)总线过于昂贵。欧洲汽车制造商开始使用不同的串行通信拓扑，这导致了兼容性问题。在二十世纪九十年代后期，五家汽车制造商成立了LIN联盟，并且第一个完全实施的新的LIN规范版本(LIN 1.3版本)在2002年11月发布。在2003年9月，引入了LIN 2.0版本以扩展能力并且提供额外的诊断功能。
LIN是包括一个主设备(总线主设备)以及通常多达十六个从设备(总线从设备)的串行网络(通常称作LIN总线)。所有消息由主设备发起，其中最多一个从设备针对给定的消息标识符而作出响应。主设备也可以通过回复其自己的消息而充当从设备。由于所有通信由主设备发起，所以没有必要实施冲突检测。主设备可以是微控制器，而从设备则可以实施为专用集成电路(ASIC)。
当前的应用将LIN的成本效率与简单的传感器相结合以创建互连的设备或模块而形成小型网络。这些网络可以连接至骨干网络，即，汽车中的CAN。一般的术语电子设备和电子模块在这里被用作同义词，并且经常被称作电子控制单元(ECU)，尤其是在汽车应用中。ECU也被称作“节点”，因为它们形成依据LIN规范的网络的节点。
LIN规范被设计为允许在网络内被使用的非常廉价的硬件节点。LIN是基于ISO9141的低成本、单连线的网络。LIN主节点经常使用具有UART功能或专用LIN接口的微控制器来实施。微控制器使用适当软件(依据LIN协议)生成所有LIN数据，并且经由LIN收发器连接至LIN网络。作为LIN主节点进行操作可能仅是设备的可能功能的一部分。然而，LIN硬件可以包括所提到的收发器并且作为单纯的LIN节点进行工作而没有增加的功能。
由于LIN从节点应当尽可能廉价，所以它们可以通过使用RC振荡器而不是晶体振荡器来生成它们的内部时钟。一种公知的LIN收发器是Freescale的MC33399。LIN联盟就物理层和数据链路层(即，OSI模型的第1层和第2层)对LIN进行了规定。由于LIN已经主要针对汽车进行了设计，所以LIN标准将LIN节点的供电电压定义为在7伏特和18伏特之间(通常为12伏特)，这使得兼容LIN标准的节点不适用于卡车(货车)和公共汽车中的应用，因为这些应用通常使用提供24伏特的供电电压的电源。本公开针对在将标准LIN节点连接至非标准的24伏特电源时出现的问题而提出了解决方案。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种用于连接至局部互连网络(LIN)的网络节点。依据本发明的一个示例，网络节点包括总线端子，总线端子可操作地耦合至数据线路以经由该数据线路接收表示串行数据的数据信号。数据信号是具有高信号电平和低信号电平的二进制信号。网络节点进一步包括接收器电路，接收器电路采用比较器将数据信号与参考信号进行比较。比较器生成表示比较结果的二进制输出信号。网络节点还包括测量电路，测量电路接收数据信号并且提供第一电压信号以使得其表示数据信号的高信号电平。提供定标电路以根据第一电压信号生成参考信号。
依据本发明的另一个示例，网络节点包括总线端子，总线端子可操作地耦合至数据线路以经由该数据线路接收表示串行数据的数据信号。数据信号是具有高信号电平和低信号电平的二进制信号。网络节点进一步包括接收器电路，接收器电路采用比较器将数据信号与参考信号进行比较。比较器生成表示比较结果的二进制输出信号。网络节点还包括测量电路，测量电路接收数据信号并且提供第一电压信号以使得其表示数据信号的高信号电平。上拉电路耦合至数据线路并且在总线端子处提供可控负载电流。可控负载电流在数据线路被拉至低电平时通过上拉电路，其中可控负载电流由第一电压信号进行控制。
附图说明
本发明能够参考以下的附图和描述而被更好地理解。图中的组件并非必然依照比例，相反地是强调对本发明的原理进行图示。此外，同样的附图标记在图中表示相对应的部分。在附图中：
图1图示了使用12V电源进行操作的示例性LIN主节点的电路图；
图2图示了包括使用24V电源进行操作的LIN从节点和LIN主节点的示例性LIN网络；
图3A和图3B图示了两种示例性LIN网络，其各自包括依据本发明的一个示例的LIN从节点以及使用24V电源进行操作的LIN主节点；
图4使用相关信号的时序图图示了图3的LIN从节点的功能；
图5图示了用于根据从LIN数据线路接收的数据信号测量LIN供电电压的示例性测量电路；
图6图示了用于根据从LIN数据线路接收的数据信号测量LIN供电电压的另一示例性测量电路；以及
图7使用数字实施方式图示了图6的示例的另一替换形式。
具体实施方式
图1图示了LIN节点的示例性电路。LIN节点1包括微控制器10(MCU或微控制器单元)以允许主LIN节点所必要的同等复杂的功能的软件实施方式。从LIN节点可以在没有专用微控制器的情况下进行操作，并且相反地可以包括一些传感器电路。无论LIN节点的实际目的如何，LIN节点将始终包括LIN收发器20，其可以是单独的集成电路或者被包括在MCU10中。根据应用，LIN收发器还可以使用离散电路组件形成于印刷电路板上。
在本示例中，LIN收发器20具有供电端子VSUP、接地端子GND(其中接地通常涉及参考电位)、接收端子RX、发送端子TX以及标记为BUS的LIN总线端子。根据LIN规范，要施加到供电端子VSUP的供电电压VSUP处于7伏特和18伏特之间。在汽车应用中，该供电电压由汽车电池提供，该汽车电池(当被完全充电时)通常提供处于13.8伏特和14.4伏特之间的电压VBAT。连接至供电端子VSUP的供电线路LSUP可以经由针对反转极性提供保护的二极管DIN耦合至电池。因此，供电电压VSUP可以比电池电压VBAT低大约0.7伏特(即，硅二极管的正向电压)。微控制器通常以低于12伏特的供电电压进行操作。通用微控制器通常以大约5伏特或更低的供电电压进行操作。因此，图1中所示的主LIN节点1包括例如连接在电池(电压VBAT)和MCU10的供电管脚之间的电压调节器30。电压调节器30提供MCU 10所需的低供电电压，例如5伏特。接地线路LGND连接至LIN收发器20的接地端子GND并且还连接至MCU 10和电压调节器30的相应接地端子。缓冲电容器CIN可以耦合在供电线路LSUP和接地线路LGND之间，以便对供电电压VSUP中的瞬变毛刺(transient glitch)进行抑制。在汽车应用中，接地线路LGND可以连接至车身。
LIN总线线路LDAT连接至LIN收发器的总线端子BUS。由于LIN总线端子BUS提供开路集电极(或开路漏极)输出，所以需要上拉电阻器。在本示例中，(处于LIN收发器20之外的)外部上拉电阻器REXT经由二极管DEXT耦合在LIN数据线路LDAT和供电线路LSUP之间。串行数据能够依据LIN规范跨总线线路LDAT双向通信。LIN收发器20的接收端子RX和发送端子TX连接至MCU 10的相应端子。从LIN数据线路LDAT接收的串行数据经由接收端子RX被转发至MCU10，而MCU 10被配置为在发送端子TX处提供要跨LIN数据线路LDAT进行发送的串行数据。
LIN收发器20包括接收器电路和发送器电路，它们共同形成接收输出端子RX和发送输入端子TX与LIN总线端子BUS之间的接口电路。接收器电路包括具有迟滞的比较器K和参考电压源，该参考电压源在本示例中是由电阻器R1和R2组成的简单分压器。电阻器R1和R2串联耦合在供电端子VSUP和接地端子GND之间，其中比较器K的参考电压VREF分接在分压器的中间分接头处。因此，参考电压VREF等于VSUP·R2·(R1+R2)，其中电阻器R1和R2可以具有相同电阻并且因此VREF＝0.5·VSUP。虽然因数0.5在LIN收发器20的不同实施方式中可能不同，但是参考电压依据LIN标准与供电电压VSUP成比例。比较器K的一个输入连接至LIN总线端子BUS，而比较器K的另一输入被提供以参考电压VREF。比较器K的输出连接至接收端子RX。比较器在LIN总线端子BUS处的电压电平超过由VREF+VH定义的第一阈值时将接收端子RX处的电压设置为高电平，并且在LIN总线端子BUS处的电压电平低于由VREF-VH定义的第二阈值时将接收端子RX处的电压设置为低电平，其中电压VH表示所提到的比较器的迟滞，其可能同等地小(当与VREF相比较时)。然而，迟滞在LIN总线端子BUS处的电压电平接近于参考电压VREF时可以有助于避免不期望的切换(toggling)。比较器K所提供的电压电平可以依据MCU10的要求。作为选择，用于调节电压电平的电路(图1中未示出)可以耦合在LIN收发器的接收端子RX和MCU 10的相对应管脚之间。
LIN收发器的发送器电路可以包括单个晶体管T。在图1的该示例中，使用MOS晶体管。然而，也可以使用双极结晶体管。此外，更复杂的发送器电路可能是适用的。晶体管负载路径连接在接地端子GND和LIN总线端子BUS之间，其中内部上拉电阻器RINT可以经由内部二极管DINT连接至供电端子VSUP(上拉电阻器被称作内部的，是因为其处于LIN收发器20之内)。在本示例中，内部上拉电阻器RINT和二极管DINT的串联电路与外部上拉电阻器REXT和二极管DEXT的相应串联电路并联连接。然而，内部上拉电阻器RINT的电阻(例如30kΩ)远高于外部上拉电阻器(例如1kΩ)。
晶体管T的控制电极(例如，其栅极电极或其基极电极)耦合至发送端子TX。因此，晶体管T在高电平被施加于端子TX(例如由MCU 10)时被接通，而晶体管T在低电平被施加于端子TX时被断开。在第一种情况下(晶体管T被接通)，晶体管T将LIN总线端子BUS的电位下拉至(大约)接地电位，而在第二种情况下(晶体管T被断开)，上拉电阻器RINT(和/或REXT)将LIN总线端子BUS的电位上拉至(大约)供电电位VSUP(当忽略跨上拉电流路径中的二极管DINT的正向电压降时)。反向器可以耦合在发送端子TX和晶体管T的控制电极之间以对晶体管T的反向特性进行补偿。然而，可选反向器所提供的功能也可以在MCU 10中实施。
如以上所提到的，LIN标准要求供电电压VSUP处于7伏特和18伏特之间。因此，兼容LIN的网络节点(或LIN收发器)根本无法以(高于18伏特的)更高电压进行操作，或者至少不能以兼容LIN标准的方式进行操作。出于若干种原因，并不期望以“类似”LIN标准的方式在例如24伏特(这是在卡车/货车中提供的典型供电电压)对LIN收发器电路进行操作。LIN标准限制了从低电平变换为高电平(反之亦然)的转换速率，这在使用较高电压时导致降低的最大通信速度。此外，许多兼容LIN标准的模块无法使用，并且不得不使用昂贵的特定于客户的解决方案。通常，电磁干扰(EMI)在较高电压可能增加，这对于LIN节点的电磁兼容性(EMC)具有不利影响。结果，以(高于18伏特的)高供电电压对类似LIN标准的收发器电路进行操作在许多应用中是不可行的(或者至少非常不期望的)，尤其是对于在卡车(货车)中的使用而言。
另一种选择是在LIN主节点内生成较低的、兼容LIN标准的供电电压VSUP(例如12伏特)，并且以该兼容标准的供电电压VSUP对连接至主节点的所有LIN从节点进行操作。在图2中描绘的该解决方案允许使用廉价的兼容LIN标准的设备(例如集成电路)来实施LIN主节点。图2图示了LIN主节点1'以及LIN从节点1″，它们经由LIN总线数据线路LDAT进行互连，以兼容LIN标准的方式来交换串行数据。每个网络节点(主节点1'、从节点1″)包括如以上参考图1所描述的LIN收发器20。然而，可以耦合至接收器端子RX和发送器端子TX的MCU或其它电路(以及外部上拉电阻器)已经被省略，因为这些对于本讨论并非是必要的。大约24伏特的电池电压VBAT是仅有的可用于对LIN节点1'和1″进行供电的供电电压。因此，LIN主节点1'包括电压调节器2，其被配置为根据电池电压VBAT生成兼容LIN标准的供电电压VSUP(例如12伏特)。电压调节器可以是线性电压调节器。然而，任何其它类型的电压调节器可能是适用的。应当注意的是，在本示例中，由电压调节器2生成的兼容LIN标准的供电电压(例如12伏特)被称作供电电压VSUP，而高供电电压(例如24伏特)则被称作电池电压VBAT。然而，高供电电压的来源并非必然是电池。
使用经调节的兼容LIN标准的供电电压VSUP允许使用兼容LIN标准的设备，诸如兼容LIN标准的LIN收发器20。然而，当使用电压调节器2在主LIN节点1'中提供单独的兼容LIN的供电电压VSUP时，所出现的问题是该供电电压VSUP不得不被提供至从节点1″，因为每个LIN节点中的LIN收发器从供电电压得出其参考电压(参见图1，参考电压VREF)，例如VREF＝0.5·VSUP。一种解决方案是在LIN节点之间使用另外的供电线路LSUP以将兼容LIN的供电电压“分配”给连接至主节点的所有LIN节点。然而，这将需要另外的连线用于连接个体LIN节点，这在许多应用中是不期望的。
类似于图2的示例，图3的示例图示了包括LIN主节点1'和LIN从节点1″的LIN，它们经由LIN总线数据线路LDAT进行互连，以兼容LIN标准的方式来交换串行数据。图3A和图3B(共同称作图3)图示了提供基本上相同的功能的两个非常相似的示例。LIN主节点1'(其在图3A和图3B中是相同的)与之前图2的示例中的主节点相同，而从节点1″则包括用于根据LIN总线端子BUS处的信号电平测量兼容LIN标准的供电电压VSUP(其由LIN主节点1'生成)的附加电路。因此，并不需要主节点1'和从节点1″之间的单独供电线路LSUP(参见图2)并且其能够被省略。
类似于图1的LIN收发器(参见LIN收发器20)，从节点1″包括耦合至LIN数据线路LDAT用于从LIN主节点1'接收表示串行数据的数据信号VBUS的总线端子BUS。数据信号VBUS是具有高信号电平和低信号电平的二进制信号。低信号电平近似等于接地电位(即，零伏特)，而高信号电平则等于在主节点1'中生成的、兼容LIN标准的供电电压VSUP。从节点1″进一步包括接收器电路，接收器电路包括比较器K。比较器K被配置为将从LIN数据线路LDAT接收的数据信号VBUS与参考信号VREF进行比较，其中比较器K生成表示比较结果的二进制输出信号(标记为VRX)。如以上参考图1所提到的，根据LIN标准，参考电压与供电电压VSUP成比例(在图1的示例中，使用分压器来缩减供电电压以便获得参考电压)。依据本示例，参考电压VREF得自于经由LIN数据线路LDAT从主节点1'接收的数据信号VBUS。出于该目的，从节点1″包括测量电路3，测量电路3接收数据信号VBUS并且被配置为提供表示数据信号VBUS的高信号电平(即，大约为供电电压VSUP)的经测量的电压信号VSTORE。定标电路连接至测量电路3并且被配置为根据经测量的电压信号VSTORE生成参考信号VREF。例如，定标电路可以是简单的缓冲放大器，缓冲放大器接收经测量的电压信号VSTORE并且提供衰减信号(例如，当衰减因数k＝2时为VSTORE/2)作为参考信号。以下将参考图5、图6和图7对测量电路3的不同实施方式进行讨论。测量电路的一般功能通过图4中所描绘的时序图来说明。
图4的顶部示图图示了兼容标准的供电电压VSUP的一个示例性波形，如在图3的示例中那样，其可以由LIN主节点1'中的电压调节器提供。虽然供电电压VSUP由电压调节器提供，但是其仍然可能出于不同原因而变化。例如，电池电压VBAT(其是电压调节器的输入电压)在冷启动条件期间可能非常低，并且因此供电电压VSUP也可能下降。通常，生成供电电压VSUP的电压调节器的电源抑制比(PSRR)在低成本实施方式中可能是低的，并且因此供电电压VSUP可以响应于变化的电池电压VBAT而变化。在图4的示例中，供电电压在时刻t2进行了小幅的向上阶跃并且在时刻t4开始逐渐下降。从时刻t5起，供电电压VSUP保持恒定。第二波形表示了由主节点1在LIN总线数据线路LDAT上生成的作为结果的数据信号VBUS。数据信号VBUS是具有低信号电平和高信号电平(表示二进制数0和1)的二进制信号，其中低电平几乎等于零伏特(即，接地电位)而高电平则对应于供电电压VSUP。因此，数据信号VBUS的高电平在时刻t1上升并且在时刻t4和t5之间依据相对应的供电电压VSUP而下降。图4中的第三波形图示了测量电路所提供的经测量的电压信号VSTORE。经测量的电压VSTORE在其中数据信号VBUS的电平指示(表示二进制数1的)高信号电平的时间间隔期间跟随(即，等于)数据信号VBUS。当数据信号VBUS下降至低电平时，经测量的电压被保持(即，保持在恒定电平)直至数据信号VBUS的电平再次指示高信号电平。实质上，测量电路的功能对应于采样和保持电路或者峰值检测器。图4的底部示图中的波形图示了对应于数据信号VBUS的比较器输出信号VRX。输出信号VRX具有适用于例如使用微控制器或其它数字电路进行进一步信号处理的妥善定义且恒定的高电平(例如5伏特)。
再次参考图3A的示例，从节点1″进一步包括发送器电路，这与图1的示例非常相似。与图1的示例相同，晶体管T(例如MOSFET)耦合在接地端子GND和LIN总线端子BUS之间，而晶体管的控制电极(例如栅极电极)耦合至发送端子TX。与图1的示例不同，包括上拉电阻器和二极管的串联电路被可控电流源Q所替代，可控电流源Q提供根据经测量的电压VSTORE设置的可控上拉电流。在图3B的示例中，上拉电阻器RINT耦合在LIN总线端子BUS(即，LIN数据线路LDAT)和被配置为缓冲经测量的电压VSTORE的缓冲放大器B的输出之间。换句话说，缓冲放大器B以低输出电阻在其输出处提供电压VSTORE，这允许提供通过上拉电阻器RINT的上拉电流，同时将输出电压实质上保持在VSTORE。
图5、图6和图7图示了可以在如例如在图3中所示的LIN从节点1″的不同实施方式中使用的测量电路3的不同示例。图7的示例可以使用适当的处理器(例如微控制器)来部分地以软件实施，而图5和图6的示例则完全由硬件实施。然而，还是在图7的示例中，可以使用单纯基于硬件的实施方式(即，不需要可编程处理器)。在图5的示例中，测量电路3包括滤波器31，滤波器31经由LIN数据线路LDAT接收LIN数据信号VBUS。滤波器31被配置为提供信号调理以促成进一步的信号处理。特别地，滤波器31使用处于大约100kHz至1MHz范围内的截止频率执行低通滤波，以消除高频瞬变噪声(例如毛刺等)。滤波器31所提供的滤波信号LIN数据信号被提供至峰值检测器32，峰值检测器32在本示例中(特别)由二极管DPD、电容器CPD和电阻器RPD组成。电容器CPD和电阻器RPD并联连接，其中电容器CPD的第一端子经由二极管DPD耦合至滤波器31而电容器的第二端子耦合至接地电位。表示LIN主节点1'所使用的兼容LIN标准的供电电压VSUP的经测量的信号VSTORE能够在电容器CPD的第一端子处进行分接。电容器CPD和电阻器RPD的并联电路的时间常数τPD(τPD＝RPD·CPD)应当被选择为使得跨电容器CPD的电压降VSTORE在其中LIN数据信号VBUS处于低信号电平的时间段期间并不明显变化。因此，经测量的电压VSTORE表示LIN数据信号VBUS的高信号电平(减少了二极管DPD的正向电压VD)。
经测量的电压VSTORE可以被用来得出要由比较器K(见图3A)使用的参考电压VREF。经测量的电压VSTORE还可以被用来控制由可控电流源Q提供的电流ip。可控电流源Q可以被控制为使得电流ip等于(VSTORE)/RINT，其中RINT表示图1的示例中所使用的内部上拉电阻器的电阻(例如REXT＝35kΩ)(在从设备中未使用图1所示的二极管DINT)。因此，当晶体管T将LIN总线端子BUS处的电位拉低时，通过电流源Q的电流将近似与将在以兼容LIN标准的供电电压而不是高电池电压VBAT进行操作的LIN节点中流动的电流相同。
图6所示的示例与图5的示例大体相同。在图6的测量电路3中，采用采样和保持电路33(S/H电路)而不是峰值检测器32。采样和保持电路33包括(经由电子开关SSH)耦合在滤波器31的输出和接地电位之间的电容器CSH。开关SSH可以与在比较器K(参见图1和图3)的输出处提供的信号VRX同步导通和断开。当比较器输出信号VRX处于高电平时，LIN数据信号VBUS也处于高电平并且开关SSH闭合，并且因此跨电容器CSH的电压VSTORE等于LIN数据信号VBUS的高电压电平。比较器输出信号VRX向低电平的转变指示LIN数据信号VBUS向低电平的相对应的转变。开关SSH响应于该转变而被打开，或者可替换地，在这样的转变之前已经被打开(并且在数据信号VBUS处于低电平的同时保持打开)。因此，电容器电压VSTORE被保持在刚打开开关SSH之前的电平。该功能也由图4的时序图来表示。通常，控制开关SSH的开关操作的信号能够被视为比较器输出信号VRX的函数f(·)。例如，开关SSH可以在比较器输出信号VRX已经处于高电平达指定时间之后被打开，并且响应于信号VRX的上升沿而再次闭合。用于控制上拉电流ip的电流控制器37与之前图5的示例相同。定标电路4(例如，衰减因数k＝2，1/k＝0.5)可以被用来根据经测量的电压VSTORE得出参考电压VREF。定标电路4例如可以包括具有小于1的增益的缓冲放大器。此外，定标电路4可以对跨电子开关SSH(或者当在之前的示例中被采用时跨二极管DPD)的电压降进行补偿。
图7的示例图示了使用模数转换器34(ADC)、逻辑电路35(例如微控制器)和数模转换器36(DAC)来实施图4所示的功能的测量电路的数字实施方式，上述功能即测量LIN数据信号VBUS的高信号电平并且依据LIN标准规范从其得出参考信号VREF。依据本示例，使用如之前示例中的滤波器31对可在从节点1″(参见图3)的LIN总线端子BUS处获得的LIN数据信号VBUS进行预先调理。然而，随后使用ADC 34对经滤波的LIN数据信号进行数字化并且所产生的数字字被提供至逻辑电路35，逻辑电路35例如可以是微控制器。逻辑电路35可以被配置为例如通过检测信号中的下降沿和上升沿而在经数字化的LIN数据信号的高信号电平和低信号电平之间进行区分。可替换地，逻辑电路35可以被配置为以数字方式执行在之前的示例中所使用的采样和保持电路33或峰值检测器32的功能。经测量的电压VSTORE被数字保持在逻辑电路35内，逻辑电路35还被配置为以数字方式缩减该电压(并且在适宜情况下执行可选的偏移量校正)以获得作为数字字的参考电压VREF。然后，由DAC 36生成模拟参考电压VREF，DAC 36也耦合至逻辑电路35并且从逻辑电路35接收参考电压的数字表示。逻辑电路35还可以被配置为计算适当的上拉电流ip并且相应地对上拉电流路径中的电流源Q进行控制(以与在之前的示例中的电流控制器37类似的方式)。电流源Q例如可以是由逻辑电路35以数字方式进行控制的电流输出DAC。
必须注意的是，无论测量电路3(参见图5至图7)的实际实施方式如何，依据图3的示例的LIN从设备针对高的(例如24伏特)电池电压(由于失真、曲轴等造成的)变化都提供了高度鲁棒性，这是因为参考电压始终都是从表示出现在LIN数据线路LDAT的LIN数据信号的高电平电压的经测量的电压VSTORE得出。在从设备1″(参见图3)的启动(上电)期间，还不可能进行可靠的测量(参见测量电路3)。因此，电压信号VSTORE例如可以在网络节点(即，LIN从节点1″)上电之后的具体时间间隔期间被设置为预先定义的电压电平。然而，其它选择也可能是合适的。
虽然已经公开了本发明的各个示例性实施例，但是对于本领域技术人员而言将显而易见的是，能够在不背离本发明的精神和范围的情况下进行将实现本发明的一些优势的各种改变和修改。对于本领域技术人员而言将显而易见的是，可以适当替代执行相同功能的其它组件。应当提到的是，参考具体附图所解释的特征可以与其它附图甚至在那些未被明确提及的附图中的特征相结合。此外，本发明的方法可以使用适当的处理器指令以完全软件的实施方式来实现，或者以利用硬件逻辑和软件逻辑的组合获得相同结果的混合实施方式来实现。对于发明概念的这样的修改意在被所附权利要求所覆盖。

Claims (16)

1.一种用于连接至局部互连网络(LIN)的网络节点，所述网络节点包括：
总线端子，可操作地耦合至数据线路以经由所述数据线路接收表示串行数据的数据信号，所述数据信号是具有高信号电平和低信号电平的二进制信号；
接收器电路，包括被配置为将所述数据信号与参考信号进行比较的比较器，其中所述比较器生成表示比较结果的二进制输出信号；
测量电路，被配置为接收所述数据信号并且提供表示所述数据信号的所述高信号电平的第一电压信号；以及
定标电路，被配置为根据所述第一电压信号生成所述参考信号。
2.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述测量电路包括采样和保持电路，所述采样和保持电路被配置为接收所述数据信号，并且还被配置为
在所述数据信号的电压电平处于高信号电平时，提供所述数据信号的所述电压电平作为第一电压信号；并且
在所述数据信号处于低电平时，将所述第一电压信号的电平保持在所述高信号电平。
3.根据权利要求2所述的网络节点，其中所述第一电压信号的电平至少在所述数据信号中的上升沿之前被保持在所述高信号电平。
4.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述测量电路被配置为在所述网络节点上电之后的时间间隔期间提供所述第一电压信号和预定义的电压电平。
5.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述数据信号的低信号电平或高信号电平通过监视所述二进制输出信号的电平而被检测。
6.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述定标电路包括具有低于1的增益的缓冲放大器。
7.一种用于连接至局部互连网络(LIN)的网络节点，所述网络节点包括：
总线端子，可操作地耦合至数据线路以经由所述数据线路接收表示串行数据的数据信号，所述数据信号是具有高信号电平和低信号电平的二进制信号；
接收器电路，包括被配置为将所述数据信号与参考信号进行比较的比较器，其中所述比较器生成表示比较结果的二进制输出信号；
测量电路，被配置为接收所述数据信号并且提供表示所述数据信号的所述高信号电平的第一电压信号；
定标电路，被配置为根据所述第一电压信号生成所述参考信号；以及
上拉电路，耦合至所述数据线路并且被配置为当所述数据线路被拉至低电平时在所述总线端子处提供通过所述上拉电路的可控负载电流，所述可控负载电流由所述第一电压信号进行控制。
8.根据权利要求7所述的网络节点，其中所述上拉电路包括耦合在所述数据线路和供电端子之间的可控电流源，所述电流源对所述第一电压信号进行响应并且被配置为当所述数据线路被拉至低电平时提供等于所述第一电压信号和电阻值的分数的电流。
9.根据权利要求8所述的网络节点，其中所述电阻值具有预先定义的恒定值。
10.根据权利要求7所述的网络节点，其中所述上拉电路包括
缓冲放大器，耦合至所述测量电路并且被配置为在其输出处提供所述第一电压信号；以及
上拉电阻器，耦合在所述数据线路和所述缓冲放大器的所述输出之间。
11.根据权利要求7所述的网络节点，其中所述定标电路包括分压器。
12.根据权利要求10所述的网络节点，其中分压器耦合至所述缓冲放大器的所述输出并且在所述分压器的中间分接头处提供所述参考信号。
13.根据权利要求7所述的网络节点，其中所述测量电路包括峰值检测器，所述峰值检测器被配置为提供表示所述数据信号的峰值的信号作为第一电压信号。
14.根据权利要求7所述的网络节点，其中所述测量电路包括采样和保持电路，所述采样和保持电路被配置为在所述数据信号处于高电平的时候对所述数据信号进行采样，并且只要所述数据信号处于低电平就保持经采样的值。
15.根据权利要求7所述的网络节点，其中所述测量电路包括被配置为对所述数据信号进行数字化的模数转换器。
16.根据权利要求15所述的网络节点，其中所述测量电路包括数模转换器，所述数模转换器被配置为根据经数字化的数据信号生成所述第一电压信号。
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