3 本地喚醒 (LWU)

對(duì)基本喚醒方法有了初步了解后，就需要了解 SBC 主穩(wěn)壓器（通常表示為 VCC1）關(guān)閉時(shí)的喚醒方法。許多 SBC 設(shè)計(jì)人員在系統(tǒng)中有這種要求，為此許多 SBC 包含分立式 WAKE 引腳，該引腳的主要功能是用作本地喚醒輸入，在 SBC 的睡眠模式期間可以激活該輸入，而與主電源是否處于活動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。許多 SBC 包含多個(gè) WAKE 引腳；TCAN28XX-Q1 系列器件包括三個(gè)分立式 WAKE 輸入，而 TCAN24xx-Q1 系列包括四個(gè)分立式 WAKE 輸入。這意味著，在通過(guò)這些 WAKE 引腳強(qiáng)制 SBC 退出睡眠模式并進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)計(jì)中，可以存在多個(gè)喚醒源。

WAKE 引腳上的喚醒信號(hào)輸入稱(chēng)為本地喚醒 (LWU)，因?yàn)閱拘言词?SBC 本地的信號(hào)（在同一子系統(tǒng)中）。雖然可以有各種類(lèi)型的喚醒信號(hào)，但 TI SBC 包含以下喚醒方案：雙向邊沿檢測(cè)、上升沿檢測(cè)、下降沿檢測(cè)和脈沖檢測(cè)。所有邊沿檢測(cè)的工作原理相對(duì)接近。如果喚醒引腳超過(guò)相應(yīng)閾值，并且信號(hào)保持了最短時(shí)間 (t_wake)，則會(huì)向 SBC 控制塊發(fā)送喚醒條件。對(duì)于上升沿，這意味著 WAKE 引腳電壓從低電平狀態(tài)變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)，并且在喚醒信號(hào)從內(nèi)部生成到 SBC 之前已保持至少 t_wake。下降沿剛好與上升沿相反，例如，如果 WAKE 引腳電壓從高電平狀態(tài)變?yōu)榈碗娖綘顟B(tài)，并且在喚醒信號(hào)從內(nèi)部生成到 SBC 之前已保持至少 t_wake。雙向邊沿檢測(cè)可在 WAKE 引腳上檢測(cè)到任何滿足最小時(shí)序要求的高電平到低電平或低電平到高電平的電平轉(zhuǎn)換時(shí)，生成喚醒信號(hào)。我們以 TI SBC TCAN2847-Q1 的上升沿和下降沿本地喚醒信號(hào)為例進(jìn)行展示 - 但這適用于 TI 的多個(gè) SBC 器件。

圖 3-1 本地喚醒：所示為上升沿 (TCAN2847-Q1)

圖 3-2 本地喚醒：所示為下降沿 (TCAN2847-Q1)

除了邊沿檢測(cè)之外，還有一種脈沖檢測(cè)比標(biāo)準(zhǔn)邊沿檢測(cè)更復(fù)雜，因?yàn)楝F(xiàn)在需要考慮更多的規(guī)格。邊沿檢測(cè)和脈沖檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)閾值電平相同；它們通?？梢栽?SBC 內(nèi)進(jìn)行配置。有關(guān)特定 SBC 器件閾值的更多信息，請(qǐng)參閱特定 SBC 數(shù)據(jù)表。但是，脈沖方向也必須指定為低電平到高電平脈沖或高電平到高電平脈沖，因此如果使用脈沖檢測(cè)喚醒，脈沖的極性非常重要。此外，還有關(guān)于脈沖檢測(cè)的時(shí)序注意事項(xiàng)。脈沖檢測(cè)中主要使用三種時(shí)序規(guī)格，這些規(guī)格從最短至最長(zhǎng)分別為 t_wk_width_invalid、t_wk_width_min 和 t_wk_width_max。這些時(shí)間范圍通?？稍?SBC 內(nèi)配置。為了檢測(cè)到有效脈沖，脈沖必須 >= t_wk_width_min 且 <= t_wk_width_max；如果脈沖 < t_wk_width_min 且 > t_wk_width_invalid，則可以檢測(cè)到喚醒條件。當(dāng)查看 TCAN2847-Q1 和類(lèi)似器件的行為（允許在 WAKE 引腳上進(jìn)行基于脈沖的喚醒）時(shí)，可以觀察到這種情況。

圖 3-3 本地喚醒：脈沖檢測(cè) (TCAN2847-Q1)

請(qǐng)注意，這些 WAKE 引腳可耐受高電壓，通?？梢猿惺鼙?SBC 電源引腳更高的電壓。請(qǐng)務(wù)必查看具體器件數(shù)據(jù)表。上述定義給出了使用 WAKE 引腳的最常見(jiàn)用例。本應(yīng)用手冊(cè)中稍后會(huì)進(jìn)一步說(shuō)明一些使用情況。

WAKE 引腳通常易于使用。設(shè)計(jì)人員如何在生產(chǎn)系統(tǒng)中使用它們？請(qǐng)看這個(gè)位于車(chē)門(mén)上的 SBC 真實(shí)示例，每次車(chē)門(mén)打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)都必須喚醒該 SBC。假定使用霍爾效應(yīng)傳感器來(lái)確定車(chē)門(mén)是否已關(guān)閉。例如，當(dāng)車(chē)門(mén)關(guān)閉時(shí)，傳感器會(huì)檢測(cè)到車(chē)門(mén)何時(shí)關(guān)閉且電流不會(huì)流過(guò)傳感器，顯示表明車(chē)門(mén)狀況的二進(jìn)制信號(hào)。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，假定霍爾效應(yīng)傳感器只有三個(gè)引腳（VCC、GND 和 OUT），其中 OUT 指示車(chē)門(mén)關(guān)閉還是打開(kāi)。這是 TMAG5131-Q1 之類(lèi)器件的常見(jiàn)配置，可用作 SBC 喚醒源。

圖 3-4 霍爾效應(yīng)傳感器作為 SBC 的本地喚醒源的圖示

在此簡(jiǎn)化示例中，車(chē)門(mén)具有一個(gè)開(kāi)關(guān)，它在車(chē)門(mén)關(guān)閉時(shí)傳導(dǎo)電流，而當(dāng)車(chē)門(mén)打開(kāi)時(shí)該電路為開(kāi)路，不傳導(dǎo)電流。這種電流狀態(tài)和無(wú)電流狀態(tài)可通過(guò)霍爾效應(yīng)傳感器檢測(cè)。圖中的傳感器輸出為開(kāi)漏輸出，但并非必須如此。這取決于所選的霍爾效應(yīng)傳感器。如果假定無(wú)電流意味著 OUT 引腳上為低電平輸出，而檢測(cè)到的電流是 OUT 引腳上的高電平輸出，則可以確定必須使用的喚醒狀態(tài)。由于此示例是每次車(chē)門(mén)狀態(tài)變化時(shí)將 SBC 喚醒，并且每種車(chē)門(mén)狀態(tài)由高邏輯電平或低邏輯電平表示，因此 WAKE 引腳必須配置為雙向邊沿檢測(cè)。另一個(gè)重要的概念是喚醒電平配置。在這個(gè)具體示例中使用 5V 霍爾效應(yīng)傳感器，這意味著最大輸出也將限制在 5V 左右。因此上升閾值必須低于傳感器的最大輸出電壓。如果實(shí)現(xiàn)了正確的喚醒配置，這對(duì)于 SBC 來(lái)說(shuō)不是問(wèn)題。前面的示例不是使用 SBC WAKE 引腳的唯一方法，只是舉例說(shuō)明設(shè)計(jì)人員如何將喚醒功能實(shí)現(xiàn)到系統(tǒng)中的一個(gè)常見(jiàn)用例。