Atmel ATA6629/ATA6631开发板V2.2：开启LIN设计新旅程

在汽车电子领域，LIN（Local Interconnect Network）总线凭借其低成本、低速率的特性，广泛应用于车辆的便利性电子系统中。Atmel ATA6629/ATA6631开发板V2.2为工程师们提供了一个便捷的平台，用于快速上手使用这两款IC，并进行新LIN设计的原型开发与测试。

文件下载：ATA6631-EK.pdf

一、开发板简介

1.1 芯片特性

ATA6631是一款完全集成的LIN收发器，符合LIN规范2.0、2.1和SAEJ2602 - 2，内置5V/85mA低压差稳压器。ATA6629与之类似，只是稳压器的输出电压为3.3V。这两款IC是Atmel ATA6623/ATA6625的后续产品，具有增强的EMC性能、更低的静默模式电流消耗、更长的TXD超时时间和改进的唤醒行为，即使在总线浮空或总线与地短路的情况下，睡眠模式和静默模式的电流消耗也非常低。它们能够处理车辆中的低速数据通信，LIN驱动器改进的斜率控制确保了高达20Kbaud的安全数据通信。

1.2 开发板特性

• 元件齐全：开发板上安装了所有必要的组件。
• 引脚易访问：所有引脚都易于连接和操作。
• 支持主从操作：可用于主节点或从节点的开发。

1.3 快速启动

开发板配备了开发LIN从节点所需的所有组件。连接外部12V直流电源到VBAT和GND端子后，开发板进入故障安全模式，此时可在VCC和GND之间测量到内部稳压器提供的5V（ATA6631）或3.3V（ATA6629）直流电压。在故障安全模式下，通信处于非激活状态，要通过LIN总线接口进行通信，需在EN引脚施加VCC电压（5V或3.3V）将设备切换到正常模式。

	Atmel ATA6629 VCC	Atmel ATA6631 VCC	RXD	LIN	收发器
故障安全模式	3.3V	5V	低	隐性	关闭
正常模式	3.3V	5V	取决于LIN	取决于TXD	开启

二、硬件描述

2.1 电源供应（VBAT和GND）

要使开发板正常工作，需要在VBAT和GND端子之间连接一个5.7V - 27V的外部直流电源。输入电路通过D1保护二极管防止反极性，VBAT和VS之间的电压差约为0.7V。

2.2 电压调节器（VCC）

内部的5V或3.3V低压差稳压器能够在较宽的电源电压和环境温度范围内驱动高达50mA的负载，精度为±2%，可用于为微控制器、传感器或其他IC供电。稳压器能够驱动超过50mA的负载电流，但功率耗散是限制因素，电流限制至少为85mA。稳压器通过电流限制和过温关断保护防止过载，输出电压受到监控，当低于欠压阈值时，NRES引脚会发出复位信号。建议使用电解电容（C ≥ 1.8μF）和陶瓷电容（C = 100nF）进行补偿和平滑处理，电解电容的ESR值应在0.2Ω - 5Ω之间。

2.3 LIN接口（LIN、TXD和RXD）

2.3.1 总线引脚（LIN）

LIN引脚采用了具有内部电流限制、热关断和符合LIN规范2.x的内部上拉电阻的低端驱动器。内部上拉电阻在正常和故障安全模式下均有效，LIN接收器阈值符合LIN协议规范。即使在Vbat断开的情况下，从LIN总线到Vs的反向电流也小于2μs。当LIN引脚与电池电压短路时，输出会限制输出电流，芯片温度超过过温阈值时，LIN输出会关闭，温度回滞后再次开启。开发板上的LIN引脚连接了一个220pF的电容到地，并且为LIN主应用所需的额外组件（二极管D2和电阻R3）预留了安装位置。

2.3.2 输入引脚（TXD）

在正常模式下，TXD引脚是微控制器控制LIN输出状态的接口。将TXD拉低可使LIN总线处于显性状态，TXD引脚有内部上拉电阻。如果TXD为高，LIN输出晶体管关闭，总线处于隐性状态；如果TXD为低，LIN输出晶体管开启，总线处于显性状态。内部定时器防止总线永久处于显性状态，如果TXD被强制拉低超过27ms，LIN引脚将切换到隐性模式，要重置此模式，需先将TXD切换到高电平（> 10μs），然后再将LIN切换到显性状态。

2.3.3 输出引脚（RXD）

RXD引脚向微控制器报告LIN总线的状态，LIN高（隐性状态）时RXD为高电平，LIN低（显性状态）时RXD为低电平。输出具有约5kΩ的内部上拉电阻到VCC，并且具有短路保护功能。在未供电模式下，RXD关闭。

2.4 欠压复位输出（NRES）

NRES是一个开漏输出，在VCC欠压时开启。实现的欠压延迟使NRES在VCC达到标称值后约4ms内保持低电平。为了上拉Atmel ATA6629/ATA6631的输出，需要一个连接到VCC的外部电阻，开发板上已经考虑了这个电阻（R2）。当发生复位（NRES为低）时，电路切换到故障安全模式。

2.5 使能输入（EN）

EN引脚控制接口的工作模式。当EN = 1时，电路处于正常模式，TXD到LIN和LIN到RXD的传输路径均有效，电压调节器也开启。如果在TXD为高时将EN切换到低电平，设备将进入静默模式，此时无法进行数据传输，LIN引脚被弱电流源拉到VS，电流消耗降低到约40μA，但电压调节器仍保持全功能。如果在TXD为低时将EN切换到低电平，设备将进入睡眠模式，LIN引脚被弱电流源拉到VS，电压调节器关闭，睡眠模式下设备仍由电池电压供电，供电电流通常为10μA。EN引脚提供下拉电阻，以便在未连接时将收发器强制进入睡眠或静默模式。为了避免在切换到睡眠模式时对LIN引脚产生影响，可以在TXD之前最多3.2μs将EN切换到低电平，最佳和最简单的方法是使TXD和EN同时出现下降沿。

三、开发板原理图和布局

文档中提供了开发板的原理图和组件布局图，需要注意的是，D2和R1仅在主节点应用中是必要的。

四、修订历史

本次版本（9203B - AUTO - 03/11）对第1节“Introduction”和图2 - 2 “SOA: IVCC versus V S at Different Ambient Temperatures”进行了修改。

对于电子工程师来说，Atmel ATA6629/ATA6631开发板V2.2为LIN设计提供了一个强大而便捷的平台。在实际应用中，你是否遇到过类似开发板使用过程中的挑战呢？你又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。