lin通讯原理
5页1、LIN简介 LIN协会创建于1998年末,最初的发起人为为宝马、Volvo、奥迪、VW、戴姆勒-克莱斯勒、摩托罗拉和 VCT等,五家汽车制造商,一家半导体厂商以及一家软件工具制造商。该协会将主要目的集中在定义一套开放的标准,该标准主要针对车辆中低成本的内部互联网络(LIN, local interconnect networks),这些地方无论是带宽还是复杂性都不必要用到CAN网络。LIN标准包括了传输协议的定义、传输媒质、开发工具间的接口、以及和软件应用程序间的接口。LIN提升了系统结构的灵活性,并且无论从硬件还是软件角度而言,都为网络中的节点提供了相互操作性,并可预见获得更好的EMC(电磁兼容)特性。 LIN补充了当前的车辆内部多重网络,并且为实现车内网络的分级提供了条件,这可以有助于车辆获得更好的性能并降低成本。LIN协议致力于满足分布式系统中快速增长的对软件的复杂性、可实现性、可维护性所提出的要求,它将通过提供一系列高度自动化的工具链来满足这一要求。 LIN(Local Interconnect Network) Bus是一种串行通讯总线,它有效地支持汽车应用中分布式机械电子节
2、点的控制。它的使用范围是带单主机节点和一组从机节点的多点总线,其系统结构如图 1-1所示。图 1-1 LIN Bus系统结构 LIN Bus系统主要特性有: 单主机多从机组织(即没有总线仲裁),配置灵活; 基于普通UART/SCI 接口的低成本硬件实现低成本软件协议; 带时间同步的多点广播接收,从机节点无需石英或陶瓷谐振器,可以实现自同步; 保证信号传输的延迟时间。可选的报文帧长度:2、4 和8 字节; 数据校验和的安全性和错误检测,自动检测网络中的故障节点; 使用最小成本的半导体组件(小型贴片,单芯片系统)。 速度高达20kbit/s; LIN网络由一个主节点以及一个或多个从节点组成,媒体访问由主节点控制-从节点中不必有仲裁或冲突管理。可以保证最差状态下的信号传输延迟时间。 LIN相对于CAN的成本节省主要是由于采用单线传输、硅片中硬件或软件的低实现成本和无需在从节点中使用石英或陶瓷谐振器。 LIN物理层 总线驱动/接收器的定义遵循ISO 9141单线标准,并带有一些增强性能。总线为单线传输,与总线通过终端电阻由电池正极节点(VBAT)提供。总线收发器采用增强型的ISO 9141实现
3、标准。总线可以取两个互补的逻辑值:主控值其电压接近于接地端,代表逻辑值0,退让值其电压与电池电压接近,代表逻辑值1。 总线采用上拉电阻作为终端,主节点的上拉电阻为1kOhm,从节点的上拉电阻为30kOhm。电阻需串联一个二极管以防止由于本地电源泄漏对总线产生的干扰。从节点的终端电容通常值为 CSlave= 220pF,主节点的电容要更高以使整个总线的电容小于从节点的值。 由于采用单线媒质传输,最大的传输波特率被限定在20kbit/s以内。该值为从满足信号同步而不产生冲突的最高值,到为满足电磁兼容性要求而要达到的传输最低值之间的实验中间值。最小的传输波特率为1kbit/s-这有助于避免在实际中产生超时冲突。 LIN协议 通过LIN总线传输的实体为帧。一个报文帧由帧头以及回应(数据)部分组成。在一个激活的LIN 网络中,通讯通常由主节点启动,主节点任务发送包含有同步间隙的报文头,同步字节以及报文标志符(ID)。一个从节点的任务通过接收并过滤标志符被激活,并启动回应报文的传送。回应中包含了1到8个字节的数据以及一个字节的校验码。 传输一帧所花费的总的时间是发送每个字节所用的时间,加上从节点的
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