為了克服成本問(wèn)題，每個(gè) ECU 都配備了來(lái)自主 ECU 的附加 I/O，稱為“IGNITION”。收到點(diǎn)火輸入后，從屬 ECU 將從睡眠狀態(tài)喚醒。這種傳統(tǒng)架構(gòu)有其自身的局限性，例如，它需要額外的通信接口（如 LIN、CAN 或以太網(wǎng)）來(lái)傳送電源模式（如睡眠、活動(dòng)和其他狀態(tài)信息）。這進(jìn)一步增加了系統(tǒng)成本。
　　IGNITION 是一個(gè)單向信號(hào)，由主 ECU 發(fā)出，對(duì)于從 ECU，這只是一個(gè)輸入。為了檢測(cè)此點(diǎn)火輸入，從 ECU 中的微控制器必須啟用喚醒源。即使 ECU 處于低功耗狀態(tài)，它也會(huì)消耗一些功耗以使微控制器以及 DC-DC 控制器保持在睡眠狀態(tài)。

　　在許多車輛架構(gòu)中，CAN 或 LIN 接口用于通信以及喚醒目的（通過(guò) CAN 喚醒），無(wú)需點(diǎn)火輸入。然而，這比之前的情況消耗更多的睡眠電量。

　　圖 1 傳統(tǒng)的車輛架構(gòu)，其中多個(gè) ECU 組合在一起并由單個(gè)保險(xiǎn)絲供電，以節(jié)省設(shè)計(jì)成本。這導(dǎo)致在睡眠狀態(tài)下控制電流受到限制。
　　建議的解決方案

　　在建議的架構(gòu)中，IGNITION I/O 將替換為硬件喚醒 I/O (HW_WAKE)。圖 2顯示了所提出的具有硬件喚醒 I/O 的架構(gòu)的基本框圖。

　　圖 2使用硬件喚醒 I/O (HW_WAKE) 的建議架構(gòu)。

　　硬件喚醒I/O的內(nèi)部電路如圖3所示。

　　圖 3硬件喚醒雙向電路，具有兩個(gè)用于控制輸出的晶體管、一個(gè)用于讀取相同 I/O 的電阻分壓器以及用于反向保護(hù)的二極管。
　　它由兩個(gè)用于控制輸出功能的晶體管Q1雙封裝（一個(gè) NPN 和一個(gè) PNP）以及一個(gè)用于接收或讀取相同 I/O 的簡(jiǎn)單電阻分壓器（ R2、R3和R4 ）組成。另外，還有二極管（D1、D2）用于反向保護(hù)。
　　這是一個(gè)雙向 I/O，我們可以接收喚醒、重置和睡眠等信號(hào)，也可以發(fā)送反饋和錯(cuò)誤狀態(tài)等信號(hào)。HW_WAKE I/O 的電壓電平跟隨電池電壓，在建議的設(shè)計(jì)中控制電流為13.5 mA 。用戶可以通過(guò)改變電阻R1來(lái)決定其電流。
　　該電路具有短路保護(hù)功能，不需要任何花哨的或協(xié)議收發(fā)器。HW_WAKE 信號(hào)可以連接“n”個(gè) ECU。為了避免 I/O 污染，用戶可以在置位“HW_WAKE_TX_FROM_MCU_GPIO”之前讀取“HW_WAKE_RX_TO_MCU”I/O 狀態(tài)。
　　HW_WAKE信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)
　　由于此 HW_WAKE 是雙向 I/O，因此任何 ECU 都可以充當(dāng)主機(jī)，這在需要多個(gè)喚醒源的情況下非常有用（例如，如果一個(gè) ECU 喚醒并向所有其他 ECU 發(fā)送喚醒信號(hào)）。HW_WAKE I/O 的默認(rèn)狀態(tài)為打開(kāi) (0 V)，僅在需要時(shí)才會(huì)置位 (VBAT)。通過(guò)采樣、發(fā)送基于定時(shí)的信號(hào)，控制和狀態(tài)信息都通過(guò)該單線接口進(jìn)行傳輸。
　　在使用HW_WAKE I/O時(shí)，我們可以避免使用LIN或CAN協(xié)議介質(zhì)，從而節(jié)省大量的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)成本。用戶可以對(duì)所有信號(hào)實(shí)施自己的計(jì)時(shí)。我們可以在睡眠狀態(tài)下將ECU完全斷電，這樣我們就可以實(shí)現(xiàn)接近0mA的超低功耗。這可以通過(guò)將“HW_WAKE_RX_TO_MCU”連接到DC-DC轉(zhuǎn)換器的使能引腳來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而使能電源。這也將啟用微控制器，一旦微控制器啟動(dòng)，它將保持 DC-DC 轉(zhuǎn)換器的啟用。
　　當(dāng)接收到睡眠/斷電信號(hào)時(shí)，微控制器將禁用電源的使能。這會(huì)完全關(guān)閉電源（如自毀），實(shí)現(xiàn)超低 (0 mA) 功耗。

　　時(shí)序示例

　　控制和狀態(tài)信息以及時(shí)序示例如圖 4所示。
　　圖 4 WAKE_IN、ACK、ERROR 和 POWER DOWN/SLEEP 的控制和狀態(tài)時(shí)序示例。
　　WAKE_IN ：該信號(hào)由主 ECU 通過(guò)簡(jiǎn)單地置位 HW_WAKE 來(lái)觸發(fā)。所有其他 ECU 將根據(jù)該信號(hào)喚醒。信號(hào)的典型高電平時(shí)間為 100 ms（低電平時(shí)間不適用）。
　　ACK：從屬 ECU 通過(guò)簡(jiǎn)單地置位 HW_WAKE 來(lái)向主控發(fā)送確認(rèn)信號(hào)。信號(hào)的典型高電平時(shí)間為 20 ms（低電平時(shí)間不適用）。
　　錯(cuò)誤：從屬 ECU 發(fā)送模式信號(hào)高-低-高-低-高，以傳達(dá)錯(cuò)誤狀態(tài)。信號(hào)的典型高電平時(shí)間為 20 ms，而典型低電平時(shí)間為 10 ms。
　　斷電/睡眠：通過(guò)將 HW_WAKE 置位 200 毫秒，斷電或睡眠信號(hào)將從主站傳送到所有從站 ECU。