汽車LIN總線的工作原理及數(shù)據(jù)傳輸解析

LIN總線是針對汽車分布式電子系統(tǒng)而定義的一種低成本的串行通訊網(wǎng)絡(luò)，是對控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（CAN）等其它汽車多路網(wǎng)絡(luò)的一種補充，適用于對網(wǎng)絡(luò)的帶寬、性能或容錯功能沒有過高要求的應(yīng)用。LIN總線是基于SCI（UART）數(shù)據(jù)格式，采用單主控制器/多從設(shè)備的模式，是UART中的一種特殊情況。

LIN總線工作原理

LIN總線所控制的控制單元一般都分布在距離較近的空間，傳輸數(shù)據(jù)是單線，數(shù)據(jù)線最長可以達到40m。在主節(jié)點內(nèi)配置1kΩ電阻端接12V供電，從節(jié)點內(nèi)配置30kΩ電阻端接12V供電。各節(jié)點通過電池正極端接電阻向總線供電，每個節(jié)點都可以通過內(nèi)部發(fā)送器拉低總線電壓。

主控制單元

LIN主控制單元連接在CAN數(shù)據(jù)總線上，監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸過程和數(shù)據(jù)傳輸速率，發(fā)送信息標題，決定何時將哪些信息發(fā)送到LIN數(shù)據(jù)總線上多少次，在LIN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的LIN控制單元與CAN總線直接起“翻譯”作用，能夠進行LIN主控制單元及與之相連的LIN從屬控制單元的自診斷。

主控制單元的信息結(jié)構(gòu)

LIN主控制單元控制總線導(dǎo)線上的每條信息的開始處都通過LIN總線主控單元發(fā)送一個信息標題，它由一個同步相位構(gòu)成，后面部分是標識符字節(jié)，可以傳輸2、4、8個字節(jié)的數(shù)據(jù)。標識符用于確定主控單元是否會將數(shù)據(jù)傳輸給從屬控制單元。信息段包含發(fā)送到從屬控制單元的信息。校驗區(qū)可為數(shù)據(jù)傳輸提供良好的安全性。校驗區(qū)由主控制單元通過數(shù)據(jù)字節(jié)構(gòu)成，位于信息結(jié)束部分。LIN總線主控制單元以循環(huán)形式傳輸當前信息。

LIN從屬控制單元

在LIN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)內(nèi)，LIN從屬控制單元的通信受到LIN主控制單元的完全控制，只有在LIN主控制單元發(fā)出命令的情況下，LIN從屬控制單元才能通過LIN總線進行數(shù)據(jù)傳輸。單個的控制單元、傳感器、執(zhí)元件都相當于LIN從屬控制單元，傳感器是信號輸入裝置，傳感器內(nèi)集成有一個電控裝置，它對測量值進行分析，分析后的數(shù)值是作為數(shù)字信號通過LIN總線進行傳輸?shù)?。有的傳感器或者是?zhí)行元件只是用LIN主控制單元插口上的一個針腳，就可以實現(xiàn)信息傳輸，也就是單線傳輸。

LIN執(zhí)行元件都是智能型的電子或機電部件，它們通過LIN主控制單元的LIN數(shù)字信號接收任務(wù)。LIN主控制單元通過集成的傳感器來獲取執(zhí)行元件的實際的工作狀態(tài)，然后就把規(guī)定狀態(tài)和實際狀態(tài)進行對比，并發(fā)出相應(yīng)的控制指令。LIN主控制單元發(fā)出控制指令后之后，傳感器和執(zhí)行元件才能夠做出反應(yīng)。LIN從屬控制單元等待主控制單元的指令，根據(jù)需要與主控制單元進行通信。如果要結(jié)束休眠模式，LIN從屬控制單元可自行發(fā)送喚醒信號。LIN總控制單元安裝在LIN總線系統(tǒng)設(shè)備上。