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LIN總線技術及應用——概述(一)

作者: 時間:2016-12-12 來源:網絡 收藏
LIN(Local Interconnect Network,本地互連網絡)是專門為汽車開發的一種低成本串行通信網絡。它是現有汽車多元化網絡公文包的一個補充。LIN將成為層級式機動車網絡執行的一個可行性因素,能夠提高質量、降低車輛成本。標準化意味著將會減少目前市場上雜亂的低端多元化解決方案,并降低汽車電子產品在開發、生產、服務及物流領域的費用。

本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/201612/328874.htm

下圖所示是LIN網絡的拓撲結構,LIN網絡是一個單主節點的網絡,在這個網絡中有且只能有一個主節點(master node),從節點(slave node)的通信都是依靠主節點來調度的,詳細的內容在之后發布的文章中我們會繼續介紹。

下圖所示是LIN總線的通信模型,如圖一共分為四層,底層是物理層,主要是定義了線纜和LIN觸發器,第二層是數據鏈路層,主要負責報文幀的處理,第三層是傳輸層,主要是信號交互和網絡層的報文處理,最頂層是應用層。

如下圖所示是一個簡單的汽車的網絡架構,其中有CAN總線、LIN總線以及MOST總線等等,LIN總線也是構建汽車網絡的一個重要組成部分。

大致了解了LIN總線,現在讓我們來說說LIN總線的起源吧。

LIN(Local Interconnect Network)協會成立于1998年。

  • 成立時的主要成員:

5家整車廠:Audi, BMW, DaimlerChrysler, Volvo, VW

1家半導體制造商:Motorola(LIN總線的規范由摩托羅拉發布)

1家工具提供商:Mentor Graphics

  • 目前的主要成員:

5家整車廠:Audi, BMW, DaimlerChrysler, Volvo, VW

1家半導體制造商:Freescale

1家工具提供商:Mentor Graphics

LIN聯盟(即LIN協會)一直在努力將LIN總線推廣為ISO國際標準。如今,雖然LIN聯盟已經解散了,LIN總線卻一步步成為了通用的ISO國際標準。

根據ISO官網上資料,目前LIN總線協議的ISO標準還在發展中并未發布,協議為ISO17987,從ISO17987-1到ISO17987-7已經有7個部分在編;已經發布了的是一個關于LIN的UDS診斷協議ISO14229-7。

那么LIN總線為何會出現呢?

——LIN總線的主要目的在于提供一種低成本的車用總線,從而形成對CAN總線的補充。

——LIN總線已經廣泛地被世界上的大多數汽車公司以及零配件廠商所接受,有望成為公認的A類網絡標準。

接下來介紹一下LIN總線的主要特點。

  • 功能簡單,實時性低

  • 成本低

  • 傳感器/執行器級的總線

  • 基于UART數據格式、主從結構、單線12V

  • 串行通信

  • 開放、不需要使用費和版稅

下面這個圖說明了CAN總線和LIN總線的關系,在一個汽車的網絡中,LIN總線一般是掛在CAN總線下面的,它們通過網關聯系起來,完成信息交互,這個網關也相當于LIN網絡的主節點,可以調度LIN的其他的從節點。

LIN協議版本概述

如下表格是LIN協議的版本以及發布時間,不同版本之間也增添了很多新的內容。其中,LIN1.3和LIN2.0是使用最多的版本。

SAE J2602是美國機動工程師協會的LIN標準, 建立在LIN 2.0的基礎之上,但是,降低了LIN 2.0規范的一些軟件單元的復雜性,以努力縮短LIN從節點所需要的嵌入式軟件代碼長度并降低其復雜度。

下面這個時間軸是LIN協議的發布時間以及增加的內容。

1

LIN1.1

1999年7月,底特律SAE大會

內容包括三部分:協議規范;配置語言規范;API規范

2

LIN1.2

2000年11月

3

LIN1.3

2002年11月

增加了物理層規范

4

LIN2.0

2003年9月

適應當代和未來汽車工業發展趨勢

為了實現節點的“即插即用”

增加了診斷規范和節點能力語言規范

5

LIN2.1

2006年11月

目標是改進LIN 2.0規范的理解力

增加了傳輸層規范和節點配置規范

形成了8個子規范

LIN規范組成

  • LIN物理層規范

描述了LIN總線的物理層,包括位傳輸速率,時鐘容錯范圍等

  • LIN協議規范

描述了LIN總線的數據鏈路層

  • LIN診斷和配置規范

描述了如何在數據鏈路層之上提供診斷信息和節點配置服務

  • LIN應用程序接口(API)

描述了網絡和應用程序之間的接口,包括診斷模塊

  • LIN配置語言規范(LDF)

介紹了LIN配置文件的格式。LIN配置文件用于配置整個網絡,并作為OEM和不同網絡節點的供應商之間的通用接口,同時可作為開發和分析工具的一個輸入

  • LIN節點能力描述語言規范(NCF)

介紹了描述從機節點的語言格式,LIN集群設計工具可以使用NCF文件自動地生成LIN描述文件

  • LIN傳輸層規范

描述了傳輸最高能達到4095個字節數據的方法

  • LIN診斷規范

描述了從機節點所支持的診斷服務類型,診斷服務都使用傳輸層



關鍵詞: LIN總線技術概

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