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LIN总线:汽车电气设备结构、拆装与应用

【摘要】:LIN 总线是一种低成本的串行数据网络,适用于汽车中如车门、转向器、座椅、空调、照明灯等的控制。LIN 总线多用于不需要CAN 总线的宽带和多功能的场合,从而使其成本大大节省。LIN 总线技术规范中,除定义基本协议和物理层外,还定义了开发工具和应用软件接口。通常一个LIN 网络上节点数目小于12 个,共有64 个标识符。

LIN 总线是一种低成本的串行数据网络,适用于汽车中如车门、转向器、座椅、空调、照明灯等的控制。LIN 总线多用于不需要CAN 总线的宽带和多功能的场合,从而使其成本大大节省。

LIN 总线技术规范中,除定义基本协议和物理层外,还定义了开发工具和应用软件接口。LIN 通信是基于SCI (UART)数据控制格式,采用单主控制器/多从设备模式,仅使用一根12 V 信号总线和一根无固定时间基准的节点同步时钟线。这种低成本的串行通信模式和相应的开发环境已由LIN 协会给出标准。

1.主要特征

(1)低成本,基于通用UART 接口,几乎所有微控制器都具备LIN 必需的硬件。

(2)采用单主控制器/多从设备模式,无须总线仲裁机制。

(3)极少的信号线即可实现国际标准ISO 9141 的规定。

(4)保证传输信号的延迟时间。

(5)传输速率最高可达20 kb/s。

(6)从节点不需要晶振或陶瓷振荡器就能实现同步。

(7)不需要改变LIN,从节点的硬件和软件就可以在网络上增加节点。

(8)通常一个LIN 网络上节点数目小于12 个,共有64 个标识符。

2.通信规则

一个LIN 总线由一个主节点、一个或多个从节点组成。所有从节点都有一个从通信任务,该通信任务分为发送任务和接收任务;主节点则有一个主发送任务。一个LIN 网络上的通信总是由主节点的主发送任务发起的,主控制器发送一个起始报文,该起始报文由同步断点、同步字节、消息标识符所组成。相应地,在接收并且滤除消息标识符后,一个从任务被激活并且开始本消息的应答传输。该应答由2 (或4 或8)个数据字节和一个校验码组成。起始报文和应答报文构成一个完整的报文帧。

由于LIN 报文帧由报文标识符组成,所以这种通信规则可以采用以下多种方式进行数据交换:

(1)由主节点到一个或多个从节点。

(2)由一个从节点到主节点或其他的从节点。

(3)通信信号可以在从节点之间传播,而不经过主节点或者通过主节点广播到网络中的所有节点。