圣邦微电子推出SGMCD1024xQ，一款适用于汽车应用的24通道多路开关检测接口（MSDI，Multiple Switch Detection Interface）。该器件可应用于车身控制、网关、照明、空调系统及电动座椅等诸多场合。
随着现代汽车智能化的不断升级，整车功能持续增加，所需采集的开关节点信号也越来越多。传统MSDI方案触发中断后需要MCU读取全部通道状态再对比判断事件来源，占用宝贵算力。同时，汽车内复杂的电磁干扰、机械应力干扰等会产生短时间脉冲，这些干扰也可能导致开关状态的变化，进而触发中断，但是引发中断的干扰信号在MSDI读取时可能已经消失。针对短时间脉冲事后无法追踪的痛点问题，SGMCD1024xQ额外增加了脉冲激励状态锁存寄存器（对应地址为33h），专门用于记录和指示是哪个通道的开关状态发生了变化，方便用户事后查找和溯源。这不仅大幅减轻了MCU算力负担，而且简化了软件中断处理逻辑，完美适配新一代车身控制器多路开关检测的开发需求。
作为一款专为汽车应用打造的高性能多路开关检测接口（MSDI）芯片，SGMCD1024xQ集成了高达24个通道，可用于检测车内众多开关的状态并上报MCU。相对于传统的分立器件方案，不仅大幅减小了PCB面积，方便BOM管理，而且降低了外部使用的线束复杂度，提升了整体检测的可靠性。该器件已通过AEC-Q100 Grade 1测试，可覆盖环境温度（TA）从-40℃至+125℃，完全适用于严苛的汽车电子应用环境。
图1 SGMCD1024xQ典型应用电路
SGMCD1024xQ提供的24路开关输入通道，包括10路“开关至电源”（SP）输入（可配置为“开关至地”[SG]或“开关至电池”[SB]模式）以及14路仅支持“开关至地”（SG）配置的通道，完美覆盖车内接电源和接地的两种开关。此外，输入通道的抗干扰能力极强，开关输入检测范围宽达-24V至40V。每个输入通道均支持多种可编程润湿电流（wetting current）配置，以适应不同应用场景的优化需求：SGMCD1024DQ支持0mA、1mA、2mA、5mA、10mA和15mA；SGMCD1024AQ则支持0mA、1mA、2mA和5mA。
通常，车内开关可分为数字开关和模拟开关两种。数字开关只有2个状态（对应“开”和“关”），适合使用比较器进行区分。而模拟开关则拥有至少3个开关状态，更适合使用ADC来分辨不同档位。鉴于此，SGMCD1024xQ的24个通道均可独立配置为ADC模式或者比较器模式，阈值可通过寄存器配置，结合多个可编程润湿电流档位，其可灵活适应各种开关类型及系统容差要求。其中，SGMCD1024DQ集成了一个10位ADC，可用于监测多档位模拟开关，最多支持一个通道设置5个阈值；同时内置比较器，能够在不依赖MCU的情况下检测数字开关。对于不需要ADC且不需要大润湿电流的场合，SGMCD1024AQ则更为合适。其配备了具备4档阈值的比较器，同样支持在无需MCU介入的情况下监测数字开关，从而实现极致的性价比。
图2 SGMCD1024xQ功能框图
为适应整车EEA向“中央计算+区域控制”演进的趋势，SGMCD1024xQ支持周期性采样以降低功耗，且可主动中断并根据开关状态变化唤醒MCU，完美契合了ZCU边缘节点“平时休眠、按键即唤醒”的架构需求。器件提供两种工作模式：连续模式通过持续提供润湿电流来检测开关状态，实时监控开关状态；轮询模式则按可编程的时间间隔周期性激活润湿电流，通过预定间隔采样输入状态，大幅降低功耗。在轮询模式下，SGMCD1024DQ典型待机电流为120μA，SGMCD1024AQ典型待机电流仅为110μA。
该解决方案还集成了电池电压检测、温度示警（高温警告和过温保护）、ESD保护及各类功能诊断（如ADC自检、开机自检、润湿电流自检、CRC校验、奇偶校验）等先进保护功能，确保系统运行稳健可靠。开关检测输入引脚支持高达±8kV接触放电（需配合必要的外部元件，符合ISO 10605-2标准），切实保护汽车用户的使用安全和车内设备的安全运行。此外，该器件可通过3.3V/5.0V SPI协议与MCU直接通信。
器件采用符合环保理念的TSSOP-38（Exposed Pad）绿色封装。
图3 SGMCD1024xQ封装引脚图
文章来源：圣邦微电子