為了克服成本問題，每個 ECU 都配備了來自主 ECU 的附加 I/O，稱為“IGNITION”。收到點火輸入后，從屬 ECU 將從睡眠狀態(tài)喚醒。這種傳統(tǒng)架構(gòu)有其自身的局限性，例如，它需要額外的通信接口（如 LIN、CAN 或以太網(wǎng)）來傳送電源模式（如睡眠、活動和其他狀態(tài)信息）。這進一步增加了系統(tǒng)成本。
　　IGNITION 是一個單向信號，由主 ECU 發(fā)出，對于從 ECU，這只是一個輸入。為了檢測此點火輸入，從 ECU 中的微控制器必須啟用喚醒源。即使 ECU 處于低功耗狀態(tài)，它也會消耗一些功耗以使微控制器以及 DC-DC 控制器保持在睡眠狀態(tài)。

　　在許多車輛架構(gòu)中，CAN 或 LIN 接口用于通信以及喚醒目的（通過 CAN 喚醒），無需點火輸入。然而，這比之前的情況消耗更多的睡眠電量。

　　圖 1 傳統(tǒng)的車輛架構(gòu)，其中多個 ECU 組合在一起并由單個保險絲供電，以節(jié)省設(shè)計成本。這導(dǎo)致在睡眠狀態(tài)下控制電流受到限制。
　　建議的解決方案

　　在建議的架構(gòu)中，IGNITION I/O 將替換為硬件喚醒 I/O (HW_WAKE)。圖 2顯示了所提出的具有硬件喚醒 I/O 的架構(gòu)的基本框圖。

　　圖 2使用硬件喚醒 I/O (HW_WAKE) 的建議架構(gòu)。

　　硬件喚醒I/O的內(nèi)部電路如圖3所示。

　　圖 3硬件喚醒雙向電路，具有兩個用于控制輸出的晶體管、一個用于讀取相同 I/O 的電阻分壓器以及用于反向保護的二極管。
　　它由兩個用于控制輸出功能的晶體管Q1雙封裝（一個 NPN 和一個 PNP）以及一個用于接收或讀取相同 I/O 的簡單電阻分壓器（ R2、R3和R4 ）組成。另外，還有二極管（D1、D2）用于反向保護。
　　這是一個雙向 I/O，我們可以接收喚醒、重置和睡眠等信號，也可以發(fā)送反饋和錯誤狀態(tài)等信號。HW_WAKE I/O 的電壓電平跟隨電池電壓，在建議的設(shè)計中控制電流為13.5 mA 。用戶可以通過改變電阻R1來決定其電流。
　　該電路具有短路保護功能，不需要任何花哨的或協(xié)議收發(fā)器。HW_WAKE 信號可以連接“n”個 ECU。為了避免 I/O 污染，用戶可以在置位“HW_WAKE_TX_FROM_MCU_GPIO”之前讀取“HW_WAKE_RX_TO_MCU”I/O 狀態(tài)。
　　HW_WAKE信號的優(yōu)點
　　由于此 HW_WAKE 是雙向 I/O，因此任何 ECU 都可以充當主機，這在需要多個喚醒源的情況下非常有用（例如，如果一個 ECU 喚醒并向所有其他 ECU 發(fā)送喚醒信號）。HW_WAKE I/O 的默認狀態(tài)為打開 (0 V)，僅在需要時才會置位 (VBAT)。通過采樣、發(fā)送基于定時的信號，控制和狀態(tài)信息都通過該單線接口進行傳輸。
　　在使用HW_WAKE I/O時，我們可以避免使用LIN或CAN協(xié)議介質(zhì)，從而節(jié)省大量的設(shè)計和實現(xiàn)成本。用戶可以對所有信號實施自己的計時。我們可以在睡眠狀態(tài)下將ECU完全斷電，這樣我們就可以實現(xiàn)接近0mA的超低功耗。這可以通過將“HW_WAKE_RX_TO_MCU”連接到DC-DC轉(zhuǎn)換器的使能引腳來實現(xiàn)，從而使能電源。這也將啟用微控制器，一旦微控制器啟動，它將保持 DC-DC 轉(zhuǎn)換器的啟用。
　　當接收到睡眠/斷電信號時，微控制器將禁用電源的使能。這會完全關(guān)閉電源（如自毀），實現(xiàn)超低 (0 mA) 功耗。

　　時序示例

　　控制和狀態(tài)信息以及時序示例如圖 4所示。
　　圖 4 WAKE_IN、ACK、ERROR 和 POWER DOWN/SLEEP 的控制和狀態(tài)時序示例。
　　WAKE_IN ：該信號由主 ECU 通過簡單地置位 HW_WAKE 來觸發(fā)。所有其他 ECU 將根據(jù)該信號喚醒。信號的典型高電平時間為 100 ms（低電平時間不適用）。
　　ACK：從屬 ECU 通過簡單地置位 HW_WAKE 來向主控發(fā)送確認信號。信號的典型高電平時間為 20 ms（低電平時間不適用）。
　　錯誤：從屬 ECU 發(fā)送模式信號高-低-高-低-高，以傳達錯誤狀態(tài)。信號的典型高電平時間為 20 ms，而典型低電平時間為 10 ms。
　　斷電/睡眠：通過將 HW_WAKE 置位 200 毫秒，斷電或睡眠信號將從主站傳送到所有從站 ECU。