MAX14820/MAX14821是Maxim首款設計用于IO-Link?器件應用的傳感器/執行器收發器。兩款收發器都有一個板載C/Q驅動器，可在工作期間通過SPI?接口進行調整。但是，必須考慮一些特殊注意事項，以避免錯誤地檢測喚醒事件。本應用筆記討論了這些考慮因素。

IO 鏈路喚醒協議

在 IO-Link 系統中，主設備和設備之間的通信是點對點的，主設備發送請求消息，設備響應該消息。在啟動期間，IO-Link主機啟動一個持續30μs至160μs的特殊喚醒電流脈沖，以啟動與器件的通信，同時自動調整數據傳輸速率并檢查器件識別。

MAX14820/MAX14821是Maxim首款設計用于IO-Link器件應用的傳感器/執行器收發器。在這些應用中，MAX14820/MAX14821充當運行數據鏈路層協議的微控制器的物理層接口。收發器檢測來自 C/Q 線路上 IO-Link 主機的 IO-Link 喚醒請求，然后使用/喚醒輸出引腳 （/WU） 輸出向微控制器生成喚醒信號。

正常喚醒檢測

MAX14820/MAX14821可以在任何可編程輸出模式（推挽、PNP或NPN）下，當C/Q線短路80μs （典型值）時，檢測來自I/O鏈路主機的喚醒請求。當在C/Q線路上檢測到有效的喚醒脈沖時，/WU輸出脈沖低電平持續190μs （典型值），向微控制器發出已收到喚醒請求的信號。只要啟用了 C/Q 驅動程序，喚醒檢測就可以正常工作。

圖1顯示了C/Q在推挽模式下的正常喚醒功能。主機在TX_脈沖期間保持C/Q線，觸發MAX14820/MAX14821上的喚醒脈沖。如此處所示，當檢測到喚醒事件時，器件會在 /WU 輸出上生成脈沖。

圖1.推挽模式下的有效喚醒檢測（R1 = TXEN，CH3 = C/Q，CH4 = C/Q電流輸出，CH2 = TXC = TXQ，CH1 = /WU）。

特殊注意事項

在某些情況下，由于下游電路或較大的線路電容，如果C/Q線路保持高電平或低電平，MAX14820/MAX14821可能會在/WU輸出端產生意外的喚醒脈沖。在 C/Q 模式更改期間可能會發生這種情況的一個例子。圖 2 顯示了可能發生意外喚醒的情況。使用 SPI 接口將 C/Q 從推挽模式更改為 NPN 模式。TX_邏輯在喚醒請求持續時間內變為高電平，但由于線路上的電容較大，C/Q線路電壓下降非常緩慢。在TX_脈沖期間，C/Q電壓不會低于8V （min）驅動器輸出電壓低閾值，并錯誤地指示發生了喚醒事件。

圖2.從推挽模式更改為 NPN 模式時，/WU 上的意外喚醒脈沖（R1 = SCLK，R2 = /CS，CH1 = SDI，R3 = TXEN，CH3 = C/Q，CH2 = TXC = TXQ，CH4 = /WU）。

當C/Q驅動器使能時，MAX14820/MAX14821上的喚醒檢測電路不能被禁用。但是，一些簡單的硬件或軟件調整可能會抵消模式轉換期間喚醒檢測的效果。

純軟件響應是對控制器進行編程，使其在模式更改后立即忽略 /WU 輸出上的脈沖，從而在確認喚醒事件有效之前為線路提供放電時間。

要在此期間實際禁用意外喚醒脈沖，需要包括硬件和軟件更改的解決方案。C/Q 驅動器可以通過 TXEN 輸入引腳或在 CQConfig 寄存器中設置 C/QDEn 位來使能，因此在模式更改期間必須禁用這兩個控件。為此，請按照以下步驟操作：

將 TXEN 輸入引腳拉低。

將 C/QDEn 位設置為 0。

更改 C/Q 收發器模式。

等待，然后再再次打開收發器（通過將 TXEN 拉高或將 C/QDEn 設置為 1）。計算所需的等待時間，t放電，然后使用以下公式進行模式轉換：

t放電= C線× （V抄送- 8V）/[I放電]

其中 C線是 C/Q 線路上的最大預期電容，I放電是線路電容的放電率。如果C/Q驅動器在模式轉換后立即處于高阻抗狀態，則I放電是 C/Q 引腳上的弱下拉電流 （100μA （最小值）、400μA （最大值））。為了減少放電延遲，還可以使能9mA （最大值）C/Q負載電流，在驅動器重新使能時禁用負載。

圖3顯示了C/Q線路下游大電容放電時的模式轉換示例。在模式更改軟件命令期間，C/QDEn 位設置為 0，TXEN 脈沖設置為低電平，直到所有預期的TX_脈沖完成。在C/Q線路上的電壓降至8V （最小值）門限以下后，通過將TXEN拉高再次使能C/Q驅動器。顯然，在這些條件下，設備不會在 /WU 上產生脈沖。

圖3.從推挽模式更改為 NPN 模式時，/WU 上的意外喚醒脈沖（R1 = SCLK，R2 = /CS，CH1 = SDI，R3 = TXEN，CH3 = C/Q，CH2 = TXC = TXQ，CH4 = /WU）。

審核編輯：郭婷