本文介紹汽車控制器上常用的3種LIMPHOME電路設計方法，用于在單片機復位重啟期間仍能保證外部輸出正確性，確保行車安全。

　　在電子電氣領域，單片機使用非常廣泛，單片機的復位重啟是設計時必須面對的一個問題，要求有些功能在單片機復位重啟期間不能有任何異常，否則會影響到駕駛員的安全。比如行駛期間發(fā)動機不能突然熄火，夜晚行駛期間前照燈不能突然熄滅等。這些輸出狀態(tài)的保持，都需要有獨立于單片機之外的電路來保證，即LIMPHOME電路。

　　常用的LIMPHOME電路有幾類：一是用觸發(fā)器鎖存器等組成的門電路；二是用帶有LIMPHOME功能的芯片；三是用串行通信鎖存芯片。

　　1 門電路

　　圖1是由RS觸發(fā)器和或門組成的電路，其中RS觸發(fā)器的S端和R端都由單片機控制。當需要輸出高電平時，單片機控制S端為高電平，R端為低電平。反之當需要輸出低電平時，單片機控制S端為低電平，R端為高電平。一旦單片機發(fā)生復位，所有IO口都恢復成默認狀態(tài)，比如低電平，RS觸發(fā)器的輸出會自動保持之前的狀態(tài)，從而達到檔位鎖存的目的，實現(xiàn)了LIMPHOME功能，如表左邊所示。

　　不同單片機的復位特性有所不同，如果單片機復位時，IO口的初始狀態(tài)為高電平，則需要選擇特性相反的RS觸發(fā)器，如表右邊所示。

　　奔騰B90、X80、B70等車型無鑰匙起動控制器的供電檔位保持功能就是采用的這種電路，保證了車輛行駛期間供電的可靠性。

　　2 帶有LIMPHOME功能的芯片

　　在汽車控制器領域，越來越多地使用SBC（系統(tǒng)基礎芯片），比如NXP公司的UJA 1079，它除了集成電源轉(zhuǎn)換、 CAN收發(fā)器、LIN收發(fā)器、看門狗等模塊之外，還帶有一路LIMP輸出，見圖2。平時UJA 1079通過SPI接口與單片機維持通信，LIMP管腳會輸出高電平。在單片機復位重啟期間，LIMP管腳會輸出低電平。

　　這個低電平經(jīng)過一個PNP管轉(zhuǎn)換為高電平，再與單片機的輸出管腳通過2個二極管所搭建的“或門”共同控制外部輸出，只要有其中一個是高電平，則輸出信號就有效，如圖3所示。

　　通過解讀電路可以發(fā)現(xiàn)，這種方式實現(xiàn)的LIMPHOME功能有一個缺點，即無論MCU在復位前輸出的是什么狀態(tài)，UJA 1079和或門都會使輸出處于有效狀態(tài)，這點在使用的時候需要注意。目前奔騰B90、X80、B70等車型車身控制器的近光燈控制就是采用的這種電路，在夜晚行車期間，保證了近光燈不會異常熄滅。

　　3 串行通信鎖存芯片

　　如圖4所示，采用串行通信鎖存芯片也可以實現(xiàn)LIMPHOME功能，比如INFINEON公司的TLE7240系列芯片。單片機通過SPI串行接口向TLE7240芯片發(fā)送控制命令，然后TLE7240的8路輸出就可以控制外部的繼電器、負載等執(zhí)行動作，同時TLE7240還可以通過SPI串行接口將內(nèi)部的診斷信息傳送給單片機。當單片機復位重啟時，無法通過SPI通信控制TLE7240， TLE7240自然就鎖存之前的狀態(tài)，從而實現(xiàn)了LIMPHOME功能。

　　上述LIMPHOME電路需要配合單片機軟件來共同使用，即當單片機控制某路輸出狀態(tài)發(fā)生變化時，軟件需要將變化后的狀態(tài)存儲在EEPROM中。一旦單片機發(fā)生復位重啟，軟件需要首先執(zhí)行一段初始化程序，在此期間由LIMPHOME電路來進行輸出狀態(tài)的保持，而初始化完成后，單片機應首先讀取EEPROM中的狀態(tài)量，并將其恢復到輸出控制，從而完成軟件對LIMPHOME電路的接管。奔騰B90、X80、B70等車型發(fā)動機控制單元的起動使能繼電器的控制就是采用的這種電路。

　　4 總結

　　本文介紹了3種汽車控制器上常用的LIMPHOME電路設計方法，第1種需增加一個RS觸發(fā)器芯片即可，對控制器無其他需求，方案靈活，成本最低；第2種需要控制器內(nèi)具有SBC芯片；第3種需要采用串行通信鎖存芯片，對于成本要求不高，且單片機IO口資源緊張的控制器適合采用此方案。