測量汽車LIN總線信號及波形分析-汽修示波器

汽車網(wǎng)絡(luò)通信中除了CAN的通信方式外，還有另外一種低成本通信方式——LIN系統(tǒng)。它的英文是“Local Interconnect Network”，LIN總線基于UART/SCI（通用異步收發(fā)器/串行接口）的串行通信協(xié)議，主要用于智能傳感器和執(zhí)行器的串行通信，車上各個LIN總線系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換是由控制單元通過CAN數(shù)據(jù)總線實現(xiàn)的。

LIN特點是用作主從控制系統(tǒng)，一個主控系統(tǒng)可以帶最多16個子系統(tǒng)，并且子系統(tǒng)只具備與主系統(tǒng)通信的功能，各個子系統(tǒng)之間無法通信，也不能與LIN網(wǎng)絡(luò)之外的系統(tǒng)模塊進(jìn)行通信。

LIN一般應(yīng)用于車門控制系統(tǒng)，比如福特蒙迪歐致勝和克魯茲的車門電動玻璃控制系統(tǒng)就采用LIN控制。

我們這里以測量奧迪汽車LIN總線控制的雨刷電機(jī)為例。

連接一條BNC轉(zhuǎn)香蕉頭線到示波器的通道一上。連接一根刺針到紅色香蕉頭，刺入到車輛上的插頭里面的LIN總線數(shù)據(jù)信號端子上。香蕉頭的黑色接頭接一個鱷魚夾到蓄電池負(fù)極或良好的底盤接地上。

由于LIN總線一般最大值在12V左右，因此可以設(shè)置示波器的垂直檔位為2V/div，時基可以設(shè)置為500μs左右。然后打開示波器的解碼菜單，進(jìn)行LIN總線配置，選擇與被測信號相匹配的波特率。調(diào)節(jié)總線閾值電平到波形顯示范圍內(nèi)，就可以看到解碼數(shù)據(jù)了?？梢詫⒂|發(fā)方式改為總線解碼觸發(fā)，設(shè)置合適的幀ID來穩(wěn)定波形。

如下圖就是奧迪汽車雨刷電機(jī)LIN總線控制信號。

LIN總線波形是一個方波，代表著串行數(shù)據(jù)流里的二進(jìn)制狀態(tài)。所見的波形應(yīng)該沒有明顯的變形和噪音毛刺。解碼數(shù)據(jù)包以十六進(jìn)制顯示總線活動時的實時數(shù)據(jù)內(nèi)容。“幀ID”顯示顏色為黃色，上圖中即是23，“數(shù)據(jù)”顯示顏色為白色，“校驗和”顯示顏色為綠色，如果校驗和錯誤，以紅色“E”顯示。

如果無信息發(fā)送到LIN數(shù)據(jù)總線上（總線空閑）或者發(fā)送到LIN數(shù)據(jù)總線上的是一個隱性位，LIN總線信號上的最大值即隱性電平。

當(dāng)傳輸顯性位時，發(fā)送控制單元內(nèi)的收發(fā)器將LIN數(shù)據(jù)總線接地。表現(xiàn)為LIN總線信號上的最小值，即顯性電平。

LIN總線的信息格式由起始報文（信息標(biāo)題）和應(yīng)答（回應(yīng)/信息內(nèi)容）兩部分組成。

起始報文（信息標(biāo)題）由LIN主控制單元按周期發(fā)送，由同步暫停區(qū)、同步分界區(qū)、同步區(qū)、識別區(qū)構(gòu)成；應(yīng)答（回應(yīng)/信息內(nèi)容），由LIN主控制單元或從控制單元發(fā)送。