3 本地唤醒 (LWU)

对基本唤醒方法有了初步了解后，就需要了解 SBC 主稳压器（通常表示为 VCC1）关闭时的唤醒方法。许多 SBC 设计人员在系统中有这种要求，为此许多 SBC 包含分立式 WAKE 引脚，该引脚的主要功能是用作本地唤醒输入，在 SBC 的睡眠模式期间可以激活该输入，而与主电源是否处于活动状态无关。许多 SBC 包含多个 WAKE 引脚；TCAN28XX-Q1 系列器件包括三个分立式 WAKE 输入，而 TCAN24xx-Q1 系列包括四个分立式 WAKE 输入。这意味着，在通过这些 WAKE 引脚强制 SBC 退出睡眠模式并进入运行状态的设计中，可以存在多个唤醒源。

WAKE 引脚上的唤醒信号输入称为本地唤醒 (LWU)，因为唤醒源是 SBC 本地的信号（在同一子系统中）。虽然可以有各种类型的唤醒信号，但 TI SBC 包含以下唤醒方案：双向边沿检测、上升沿检测、下降沿检测和脉冲检测。所有边沿检测的工作原理相对接近。如果唤醒引脚超过相应阈值，并且信号保持了最短时间 (t_wake)，则会向 SBC 控制块发送唤醒条件。对于上升沿，这意味着 WAKE 引脚电压从低电平状态变为高电平状态，并且在唤醒信号从内部生成到 SBC 之前已保持至少 t_wake。下降沿刚好与上升沿相反，例如，如果 WAKE 引脚电压从高电平状态变为低电平状态，并且在唤醒信号从内部生成到 SBC 之前已保持至少 t_wake。双向边沿检测可在 WAKE 引脚上检测到任何满足最小时序要求的高电平到低电平或低电平到高电平的电平转换时，生成唤醒信号。我们以 TI SBC TCAN2847-Q1 的上升沿和下降沿本地唤醒信号为例进行展示 - 但这适用于 TI 的多个 SBC 器件。

图 3-1 本地唤醒：所示为上升沿 (TCAN2847-Q1)

图 3-2 本地唤醒：所示为下降沿 (TCAN2847-Q1)

除了边沿检测之外，还有一种脉冲检测比标准边沿检测更复杂，因为现在需要考虑更多的规格。边沿检测和脉冲检测的标准阈值电平相同；它们通常可以在 SBC 内进行配置。有关特定 SBC 器件阈值的更多信息，请参阅特定 SBC 数据表。但是，脉冲方向也必须指定为低电平到高电平脉冲或高电平到高电平脉冲，因此如果使用脉冲检测唤醒，脉冲的极性非常重要。此外，还有关于脉冲检测的时序注意事项。脉冲检测中主要使用三种时序规格，这些规格从最短至最长分别为 t_wk_width_invalid、t_wk_width_min 和 t_wk_width_max。这些时间范围通常可在 SBC 内配置。为了检测到有效脉冲，脉冲必须 >= t_wk_width_min 且 <= t_wk_width_max；如果脉冲 < t_wk_width_min 且 > t_wk_width_invalid，则可以检测到唤醒条件。当查看 TCAN2847-Q1 和类似器件的行为（允许在 WAKE 引脚上进行基于脉冲的唤醒）时，可以观察到这种情况。

图 3-3 本地唤醒：脉冲检测 (TCAN2847-Q1)

请注意，这些 WAKE 引脚可耐受高电压，通常可以承受比 SBC 电源引脚更高的电压。请务必查看具体器件数据表。上述定义给出了使用 WAKE 引脚的最常见用例。本应用手册中稍后会进一步说明一些使用情况。

WAKE 引脚通常易于使用。设计人员如何在生产系统中使用它们？请看这个位于车门上的 SBC 真实示例，每次车门打开或关闭时都必须唤醒该 SBC。假定使用霍尔效应传感器来确定车门是否已关闭。例如，当车门关闭时，传感器会检测到车门何时关闭且电流不会流过传感器，显示表明车门状况的二进制信号。为简单起见，假定霍尔效应传感器只有三个引脚（VCC、GND 和 OUT），其中 OUT 指示车门关闭还是打开。这是 TMAG5131-Q1 之类器件的常见配置，可用作 SBC 唤醒源。

图 3-4 霍尔效应传感器作为 SBC 的本地唤醒源的图示

在此简化示例中，车门具有一个开关，它在车门关闭时传导电流，而当车门打开时该电路为开路，不传导电流。这种电流状态和无电流状态可通过霍尔效应传感器检测。图中的传感器输出为开漏输出，但并非必须如此。这取决于所选的霍尔效应传感器。如果假定无电流意味着 OUT 引脚上为低电平输出，而检测到的电流是 OUT 引脚上的高电平输出，则可以确定必须使用的唤醒状态。由于此示例是每次车门状态变化时将 SBC 唤醒，并且每种车门状态由高逻辑电平或低逻辑电平表示，因此 WAKE 引脚必须配置为双向边沿检测。另一个重要的概念是唤醒电平配置。在这个具体示例中使用 5V 霍尔效应传感器，这意味着最大输出也将限制在 5V 左右。因此上升阈值必须低于传感器的最大输出电压。如果实现了正确的唤醒配置，这对于 SBC 来说不是问题。前面的示例不是使用 SBC WAKE 引脚的唯一方法，只是举例说明设计人员如何将唤醒功能实现到系统中的一个常见用例。