LIN總線工作原理介紹

LIN總線

LIN（Local Interconnect
Network）是面向汽車地段分布式應(yīng)用的低成本的串行通訊網(wǎng)絡(luò)，用于實(shí)現(xiàn)汽車中的分布式電子系統(tǒng)控制。LIN 的目標(biāo)是為現(xiàn)有汽車網(wǎng)絡(luò)（例如CAN總線）提供輔助功能，因此LIN總線是一種輔助的總線網(wǎng)絡(luò)。在不需要CAN 總線的帶寬和多功能的場合，比如智能傳感器和制動裝置之間的通訊使用LIN
總線可大大節(jié)省成本。

LIN聯(lián)盟成立于1999年，最初由奧迪、 寶馬、克萊斯勒、摩托羅拉、博世、大眾和沃爾沃等整車廠及芯片制造商創(chuàng)立，目的是推動LIN總線的發(fā)展，并且發(fā)布和管理LIN總線規(guī)范，制定一致性測試標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證一致性測試機(jī)構(gòu)。該聯(lián)盟正努力將LIN總線推廣為ISO國際標(biāo)準(zhǔn)。

LIN 技術(shù)規(guī)范中除定義了基本協(xié)議和物理層外還定義了開發(fā)工具和應(yīng)用軟件接口。LIN
通訊是基于SCI（UART）數(shù)據(jù)格式，采用單主控制器/多從設(shè)備的模式。僅使用一根12V 信號總線和一個無固定時間基準(zhǔn)的節(jié)點(diǎn)同步時鐘線。

這種主要面向“傳感器/執(zhí)行器控制“的低速網(wǎng)絡(luò)，其最高傳輸速率可達(dá)20千比特/秒，主要應(yīng)用于電動門窗、座椅調(diào)節(jié)、燈光照明等控制。典型的LIN網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)可以達(dá)到12個。以門窗控制為例，在車門上有門鎖、車窗玻璃開關(guān)、車窗升降電機(jī)、操作按鈕等，只需要1個LIN網(wǎng)絡(luò)就可以把它們連為一體。

這種低成本的串行通訊模式和相應(yīng)的開發(fā)環(huán)境已經(jīng)由LIN協(xié)會制定成標(biāo)準(zhǔn)。LIN 的標(biāo)準(zhǔn)化將為汽車制造商以及供應(yīng)商在研發(fā)應(yīng)用操作系統(tǒng)降低成本。

LIN總線結(jié)構(gòu)圖

LIN總線工作原理LIN總線包含一個宿主節(jié)點(diǎn)和一個或多個從屬節(jié)點(diǎn)。所有節(jié)點(diǎn)都包含一個被分解為發(fā)送和接收任務(wù)的從屬通訊任務(wù)，而宿主節(jié)點(diǎn)還包含一個附加的宿主發(fā)送任務(wù)。在實(shí)時LIN中，通訊總是由宿主任務(wù)發(fā)起。除了宿主節(jié)點(diǎn)的命名之外，LIN網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)不使用有關(guān)系統(tǒng)設(shè)置的任何信息。我們可以在不要求其它從屬節(jié)點(diǎn)改變硬件和軟件的情況下向LIN
中增加節(jié)點(diǎn)。宿主節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個包含同步中斷、同步字節(jié)和消息識別碼的消息報頭。從屬任務(wù)在收到和過濾識別碼后被激活并開始消息響應(yīng)的傳輸。響應(yīng)包含兩個、
四個或八個數(shù)據(jù)字節(jié)和一個檢查和（checksum）字節(jié)。

報頭和響應(yīng)部分組成一個消息幀。LIN總線上的所有通訊都由主機(jī)節(jié)點(diǎn)中的主機(jī)任務(wù)發(fā)起，主機(jī)任務(wù)根據(jù)進(jìn)度表來確定當(dāng)前的通訊內(nèi) 容，發(fā)送相應(yīng)的幀頭，
并為報文幀分配幀通道。總線上的從機(jī)節(jié)點(diǎn)接收幀頭之后， 通過解讀標(biāo)識符來確定自己是否應(yīng)該對當(dāng)前通訊做出響應(yīng)、做出何種響應(yīng)?；谶@種報文濾波方式，LIN可實(shí)現(xiàn)
多種數(shù)據(jù)傳輸模式，且一個報文幀可以同時被多個節(jié)點(diǎn)接收利用。LIN總線物理層采用單線連接，
兩個電控單元間的最大傳輸距離為40m。其總線驅(qū)動器和接收器的規(guī)范遵從改進(jìn)的ISO 9141 單線標(biāo)準(zhǔn)。基于SCI/UART（ 通用異步收發(fā)接口的單總線串行通信）
協(xié)議；目前幾乎所有的微控制器芯片上都有SCI/UART接口。低傳輸速率、小于20kb/s、采用NRZ編碼。