汽車lin總線詳解
汽車LIN總線是針對(duì)汽車分布式電子系統(tǒng)的低成本串行通訊網(wǎng)絡(luò),是CAN等汽車多路網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充,適用于對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬、性能或容錯(cuò)功能要求不高的應(yīng)用。它基于SCI(UART)數(shù)據(jù)格式,采用單主控制器/多從設(shè)備模式,是UART的特殊情況。
LIN總線發(fā)展歷程豐富。1998年10月其設(shè)想首次提出,1999年LIN聯(lián)盟成立,成員有奧迪、寶馬等。2000年接收第一批成員,2001年第一輛使用LIN總線汽車下線。后續(xù)不斷有新版本發(fā)布,如2002年的LIN規(guī)范V.1.3 ,2003年的LIN規(guī)范V.2.0 ,2004年LIN總線一致性測(cè)試規(guī)范發(fā)布,2006年LIN標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范V.2.1版發(fā)布 ,2010年LIN規(guī)范包Specification Package Revision 2.2A發(fā)布。
LIN總線有諸多特點(diǎn)。采用串行通信,線間干擾小、節(jié)省線束、傳輸距離長(zhǎng);單線傳輸,基于增強(qiáng)的ISO9141 ,總線電壓基于VBAT;最高速率20Kbit/s,常用波特率9600bit/s、19200bit/s;單主多從結(jié)構(gòu)無需仲裁;基于通用UART/SCI的低成本接口硬件,多數(shù)MCU有硬件基礎(chǔ);從節(jié)點(diǎn)無需晶振或陶瓷震蕩器就能同步,大幅降低成本;一條總線最多連16個(gè)節(jié)點(diǎn);支持診斷功能,支持UDS服務(wù)。
其物理層基于ISO 9141(K-line) ,主從式結(jié)構(gòu),單線加地線。物理層收發(fā)器將MCU SCI串行通信模塊輸出的TTL/CMOS電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)IN總線的顯性(邏輯“0”,電氣特性為GND(0V))和隱性電平(邏輯“1”,電氣特性為VBAT(8~18V))。LIN Master節(jié)點(diǎn)需上拉到VBAT的上拉電阻和防反接二極管串接在VBAT與LIN總線上,還有并聯(lián)到地的負(fù)載電容;LIN Slave節(jié)點(diǎn)只需并聯(lián)到地的負(fù)載電容接口。
LIN總線報(bào)文幀結(jié)構(gòu)包含多個(gè)部分。字節(jié)場(chǎng)與字節(jié)間隔有特定規(guī)定,間隔場(chǎng)、同步場(chǎng)、標(biāo)識(shí)符場(chǎng)、數(shù)據(jù)場(chǎng)、校驗(yàn)和場(chǎng)都有各自特點(diǎn)。幀長(zhǎng)度也有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),還有調(diào)度表和偏移等概念。報(bào)文幀類型有無條件幀、事件幀、零星幀、診斷幀、保留幀等。
LIN總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是單主多從。主機(jī)任務(wù)與從機(jī)任務(wù)明確,不同版本節(jié)點(diǎn)模型有差異,網(wǎng)絡(luò)管理也有相應(yīng)規(guī)范。
它在車輛中應(yīng)用廣泛,如車窗升降器、后視鏡、雨刷和雨量傳感器等。還用于家用電器,需求有增加趨勢(shì) 。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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