超越安全气囊应用的简单总线接口

安全气囊已存在多年，可在不幸发生事故时挽救生命。最初只为车辆驾驶员安装，现在通常有多个安全气囊保护所有车辆乘员。这些安全气囊由来自多个传感器的信息触发。部分由于安全气囊数量的增加，车辆中的传感器数量也成倍增加。在传感器和安全气囊之间运行的电子控制单元 （ECU） 管理总线收发器，以在传感器和执行决策的汽车级微控制器之间交换数据。

由于电子元件现在在汽车设计中发挥着重要作用，系统设计人员可以使用许多通信协议。最常见的是 LIN、CAN 和 FlexRay。所有汽车网络，包括那些需要可靠触发安全气囊的网络，都需要在恶劣的环境中以稳健、可靠和低成本运行，而这些经过市场验证的协议可以提供帮助。也许不足为奇的是，安全气囊网络具有额外的严格传感器总线要求，例如实时和确定性通信。例如，需要通过安全可靠的通信通道以毫秒为间隔从车辆中的多个传感器获取传感器数据，并且在发生事故时必须立即做出适当的安全气囊触发决策。

这些严格的要求导致具有安全意识的半导体供应商和汽车系统供应商联盟定义了外围传感器接口 5 （PSI5）， 这是一种用于汽车传感器应用的接口。这一开放标准现已在数百万个安全气囊系统中得到验证。那么是什么让 PSI5 与其他接口不同呢？

PSI5 专为汽车传感器接口而设计，具有中等数据速率、高可靠性和合理的实施成本。与 LIN 相比，PSI5 速度要快得多，并且符合汽车 EMC 要求，尽管它只指定了两根非屏蔽双绞线。2 线接口的实现开销和相关成本比 CAN 或 FlexRay，甚至 3 线 LIN 更具成本效益。PSI5 的传感器定义时隙消除了其他问题，例如更复杂的架构会引入的非确定性组件。

PSI5 基于高度可靠的两线电流通信，典型数据传输速度为 125kbps（最大 189kbs）。这是在车辆中连接多个分布式传感器卫星的最资源有效的方式，因为它仅使用两根电线用于传感器电源和通信。曼彻斯特编码的电流信号从传感器节点传送到 ECU。在相反的方向 - 从控制单元到传感器 - MCU 可以生成电压编码信号。

PSI5 总线拓扑：点对点

一个非常简单的 PSI5 设置包括异步点对点连接：单个传感器卫星连接到控制单元。打开电源后，卫星开始向ECU传输传感器数据。

PSI5 规范还定义了由并行总线或菊花链拓扑中的多个传感器卫星组成的更复杂的网络。

PSI5 总线拓扑：菊花链总线

PSI5 总线拓扑：并行总线

很明显，PSI5 已经在安全气囊系统上留下了自己的印记。这辆简单、可靠的巴士是否还有安全气囊以外的生命？进入 ST 的 L9663 – 独立 PSI5 收发器！

STMicroelectronics L9663具有双通道 PSI5 收发器，可配置支持基于最新规范的传统卫星或未来设备。它允许低端 8 位或高端 32 位微控制器控制 PSI5 总线而无需处理开销，减少额外电路并提供更多故障管理选项。

审核编辑：郭婷