Freescale ISO9141

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для Freescale (ныне NXP Semiconductors) микросхемы интерфейса ISO9141.

Общее описание

Микросхемы MC33390 и MC33661 от Freescale/NXP — это полнофункциональные физические интерфейсы (трансиверы) для последовательной диагностической шины ISO 9141 (и ее производной KWP2000), широко использовавшейся в автомобильной промышленности (стандарт OBD-II для многих автомобилей примерно до 2003-2008 годов).

Они предназначены для связи между микроконтроллером (MCU) автомобильного электронного блока управления (ЭБУ) и диагностическим разъемом (DLC). Чипы выполняют критически важные функции:

• Преобразование логических уровней MCU (0V/5V) в уровни шины ISO 9141 (±12V, токовая петля).
• Формирование и управление сигналом K-line (однонаправленный или двунаправленный) и L-line (инициализация, однонаправленный).
• Защита MCU от электрических перегрузок, коротких замыканий, электростатических разрядов (ESD) и обратной полярности аккумулятора.
• Реализация процедуры инициализации (wake-up) по L-line и K-line.

Эти микросхемы значительно упрощают проектирование, заменяя множество дискретных компонентов, и обеспечивают высокую надежность.

Технические характеристики (на примере MC33390D)

Ниже приведены ключевые параметры для наиболее распространенной модели:

• Напряжение питания: 5 В ±5% (для логической части).
• Диапазон напряжения на выходах шины (K, L): Выдерживают напряжение бортовой сети автомобиля (обычно до ±24 В, кратковременно до ±40 В).
• Протокол связи: Полная поддержка ISO 9141 и KWP2000 (Keyword Protocol 2000).
• Скорость передачи данных: 10.4 кбит/с (базовая скорость для инициализации) и 5..10 кбит/с (рабочая скорость).
• Количество каналов:
  • Канал K: Двунаправленный, с возможностью переключения в режим приема (Rx) или передачи (Tx).
  • Канал L: Однонаправленный передающий (Tx), используется только для фазы инициализации.
• Защита:
  • Защита от короткого замыкания на Vbat и GND.
  • Высокая ESD-защита (до ±8 кВ по модели человеческого тела).
  • Защита от перегрева (тепловое отключение).
  • Защита от обратной полярности аккумулятора.
• Режимы управления:
  • Normal Mode: Активная передача/прием.
  • Standby Mode (ожидание): Минимальное энергопотребление, возможность пробуждения по сигналу на K-line или L-line.
  • Sleep Mode (спящий): Отключение, пробуждение только по внешнему сигналу микроконтроллера.
• Логический интерфейс: Совместим с 3.3В и 5В микроконтроллерами (CMOS/TTL уровни). Имеет вывод EN (включение) и INH (выход управления внешним регулятором питания).
• Температурный диапазон: Автомобильный -40°C до +125°C.
• Корпус: SOIC-8 (для MC33390D) — компактный и удобный для монтажа.

Парт-номера (Part Numbers) и Совместимые/Аналогичные Модели

Основные чипы от Freescale/NXP:

1. MC33390D / MC33390DR2 — Наиболее распространенная версия в корпусе SOIC-8. "D" — обозначение корпуса, "R2" — вариант упаковки на катушке.
2. MC33390P — Версия в корпусе PDIP-8 (для прототипирования).
3. MC33661D / MC33661DR2 — Более новая и усовершенствованная версия. Имеет улучшенные характеристики по ESD, потреблению и дополнительные диагностические возможности. Прямая функциональная замена для MC33390 с тем же цоколевкой. Является рекомендуемой для новых разработок.

Прямые аналоги и совместимые замены от других производителей:

Эти микросхемы являются отраслевым стандартом. Аналоги с полной или значительной функциональной и цоколевочной совместимостью:

• Infineon (бывш. Siemens):
  • TLE7258-1GE / TLE7258-2GE — Современный аналог с улучшенными характеристиками, поддержкой как ISO9141/KWP2000, так и ISO14230-4 (KWP2000 Fast), что делает его более универсальным. Корпус PG-SOIC-8. Часто используется как рекомендуемая замена.
  • TLE7250-3G (более старая модель).
• STMicroelectronics:
  • L9637D — Классический и очень популярный аналог MC33390. Полная совместимость по выводам и функциям. Широко использовался в европейских автомобилях.
  • L9616 — Более простая версия.
• Texas Instruments:
  • TPIC46L01D — Функциональный аналог.

Важное примечание по совместимости:

• MC33390, MC33661, L9637, TLE7258 — имеют идентичную цоколевку (pin-to-pin compatible) в корпусе SOIC-8. Это позволяет проводить прямую замену на печатной плате после проверки по datasheet (особенно по номиналам внешних пассивных компонентов — резисторов, конденсаторов).
• Перед заменой всегда необходимо сверяться с актуальными даташитами, особенно по цепям питания и управления (выводы EN, INH, WAKE).

Область применения и совместимые модели автомобилей

Где использовались эти чипы: В диагностических цепях ЭБУ двигателя (ECM), коробки передач (TCM), ABS, Airbag, панели приборов и других модулей, поддерживающих протокол ISO9141/KWP2000.

Примеры автомобильных марок и моделей (ориентировочно 1996-2008 гг. выпуска):

• Европейские: Volkswagen, Audi, Skoda, Seat (многие модели до середины 2000-х), BMW (старые модели), Mercedes-Benz (частично), Porsche, Opel, Peugeot, Citroën, Fiat, Renault.
• Азиатские: Toyota, Lexus, Honda, Nissan, Subaru, Mitsubishi, Hyundai, Kia (многие модели до ~2004-2006).
• Американские: Chrysler, Jeep, Dodge (часть моделей).
• Отечественные: ВАЗ (Лада), начиная с моделей с инжекторными двигателями и Евро-2 (например, ВАЗ-2110, 2112, Приора, Калина) и вплоть до внедрения CAN-шины.

Для диагностики: Сканеры, адаптеры OBD-II, которые работают с этими автомобилями, обязательно содержат в своей схеме одну из перечисленных микросхем (или ее аналог) для поддержки протокола ISO9141 (часто обозначается как "K-line" адаптер).

Заключение: Семейство микросхем ISO9141 от Freescale/NXP (MC33390, MC33661) и их аналоги от Infineon, ST — это ключевые компоненты, обеспечивавшие диагностику автомобилей на протяжении более чем десятилетия. Несмотря на постепенное вытеснение более быстрой CAN-шиной, они остаются актуальными для ремонта и обслуживания миллионов автомобилей на дорогах.