TJA1020收发器：计算最低波特率与故障检测机制

《飞机设计手册 第5册：民用飞机总体设计》的第7章详细探讨了TJA1020 LIN接口收发器在故障检测与数据传输中的角色。该章节着重于如何处理TXD（Transmitter Data）信号的问题，特别是当它遇到显性故障或开路故障时的处理策略。 7.2节的核心知识点在于TJA1020如何通过检测TXD的显性电平持续时间（tDOM）来识别和处理故障。如果TXD信号维持显性状态超过特定时间（tDOM），系统可以检测到TXD显性故障和TXD开路，从而限制LIN（Local Interconnect Network，本地互连网络）的传输速率。最小波特率的设定是为了确保在出现故障时，LIN通信仍能保持稳定，避免数据丢失或错误。 对于主机节点，其最小波特率是由最大同步中断低相位（TSYNBRK,max）和最小TXD显性超时时间（tDOMmin）决定的，这两个参数共同限制了数据传输的频率。主机节点发送报文帧时，显性位的数量受制于TSYNBRK,max，而这个值与tDOMmin相结合，确保了系统能够在2.4kBaud的主机应用中正常运行。 从机节点的最小波特率则更低，因为它们只负责响应部分，具有9位起始位和最大显性相位。计算公式同样考虑了安全余量（nsafe）。TJA1020能够支持1.8kBaud的从机应用，即使在低功耗状态下，也能保证与LIN总线的连接并提供唤醒功能。 章节还提到TJA1020在设计中注重低功耗，特别是在汽车环境中，特别是在发生总线故障时也能维持低功耗。此外，它对电磁干扰（EMI）有很高的抗扰能力，包括斜率控制和对电容性负载的处理。 收发器的控制功能包括使用INH（Inhibit）引脚来管理微控制器电源，以及通过NWAKE（唤醒）引脚实现不同工作模式之间的转换，如睡眠、准备和普通/低斜率模式。章节还涉及了故障管理，如LIN总线对地短路和TXD显性故障的检测机制，以及最小波特率设置对故障应对的影响。 本节内容深入解析了TJA1020在LIN系统中的关键功能，特别是在故障检测、波特率调整和功耗优化等方面，为用户提供了全面的设计指导。