| 1、引言
總線通訊技術(shù)自20世紀(jì)80年代開(kāi)始應(yīng)用在汽車(chē)上之后[1],便在電子技術(shù)和汽車(chē)技術(shù)的推動(dòng)下飛速發(fā)展,目前已形成了適用于不同場(chǎng)合的多種汽車(chē)總線標(biāo)準(zhǔn),如MOST、CAN、TTP、LIN等。汽車(chē)總線中通訊節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)流量持續(xù)增加,節(jié)點(diǎn)日益復(fù)雜,使得汽車(chē)總線在重量、布置、成本、通信效率等方面面臨困境,走出這一困境的出路在于實(shí)行汽車(chē)總線的網(wǎng)絡(luò)化和分級(jí)制。A類(lèi)總線——局域互連網(wǎng)LIN（Local Interconnect Network）因此應(yīng)運(yùn)而生。LIN是一種結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單、配置靈活、成本低廉的新型低速串行總線,主要用作CAN等高速總線的輔助網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)絡(luò)。在帶寬要求不高、功能簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性要求低的場(chǎng)合,如車(chē)身電器的控制等方面,使用LIN總線,可有效的簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)線束、降低成本、提高網(wǎng)絡(luò)通訊效率和可靠性。
2、汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)
目前有分別適用發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)控制、車(chē)身電器控制、車(chē)載多媒體等不同場(chǎng)合的多種汽車(chē)總線標(biāo)準(zhǔn)。SAE（Society of Automotive Engineering）按傳輸速度的不同將汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)總線分為三類(lèi),如表1所示。 表一 汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)  A類(lèi)總線協(xié)議有許多種,然而長(zhǎng)久以來(lái)卻沒(méi)有一種協(xié)議能成為該領(lǐng)域的通用標(biāo)準(zhǔn)。1998年Audi、Motorola、BMW、DaimlerChrysler 、VCT、Volvo和Volkswagen七家公司聯(lián)合成立了LIN協(xié)會(huì),在潛心研究A類(lèi)總線的基礎(chǔ)上提出了新型A類(lèi)總線——LIN,該總線一經(jīng)面世,即以其低廉的成本優(yōu)異的性能廣為各大廠商所接受,有望成為A類(lèi)總線的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
3、LIN
LIN 總線基于SCI/UART數(shù)據(jù)格式,采用單主機(jī)多從機(jī)模式,總線僅由三根導(dǎo)線組成（電源、地線和數(shù)據(jù)線）,LIN總線的驅(qū)動(dòng)/接收器規(guī)范遵從ISO9141標(biāo)準(zhǔn),且EMI性能有所提高。LIN在硬件和軟件上保證了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的互操作性,并可預(yù)測(cè)EMC。
LIN的主要特點(diǎn)：成本低,基于通用UART/SCI接口,幾乎所有微控制器都具備LIN必需的硬件;極少的信號(hào)線就可實(shí)現(xiàn)ISO9141標(biāo)準(zhǔn);傳輸速率最高可達(dá)20Kb/s,最大總線長(zhǎng)度40m;單主機(jī)/多從機(jī)模式,無(wú)需總線仲裁;從機(jī)節(jié)點(diǎn)不需石英或陶瓷振蕩器就能實(shí)現(xiàn)自同步;保證信號(hào)傳輸?shù)难舆t時(shí)間;不需要改變LIN從機(jī)節(jié)點(diǎn)的硬件和軟件就可以在網(wǎng)絡(luò)上增加或刪除節(jié)點(diǎn)等。
LIN總線規(guī)范的初始版本LIN1.0由LIN協(xié)會(huì)在1999年7月發(fā)布,后幾經(jīng)修訂,現(xiàn)行版本為L(zhǎng)IN協(xié)會(huì)在2003年9月發(fā)布的LIN2.0。LIN規(guī)范包括傳輸協(xié)議規(guī)范、傳輸媒介、開(kāi)發(fā)工具接口和軟件程序編制接口。LIN的規(guī)范化將改變低端汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)雜亂的現(xiàn)狀,并將降低汽車(chē)電子設(shè)備的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)和維護(hù)成本
3、1 LIN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
LIN采用單主機(jī)多從機(jī)模式,一個(gè)LIN網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)主機(jī)節(jié)點(diǎn)和若干個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)。
（由于過(guò)多節(jié)點(diǎn)將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)阻抗過(guò)低,一個(gè)LIN網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)總數(shù)不宜超過(guò)16。）主機(jī)節(jié)點(diǎn)既包括主機(jī)任務(wù)也包括從機(jī)任務(wù),從機(jī)節(jié)點(diǎn)都只包括從機(jī)任務(wù),如圖1所示。主機(jī)節(jié)點(diǎn)也可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)和其他總線如CAN連接。 ; 
3、2 LIN數(shù)據(jù)傳輸
LIN總線中數(shù)據(jù)借助報(bào)文幀來(lái)傳輸,報(bào)文幀由報(bào)文頭和響應(yīng)組成。
報(bào)文頭只能由主機(jī)任務(wù)發(fā)送,它包括同步間隔場(chǎng)、同步場(chǎng)和標(biāo)識(shí)符場(chǎng)三個(gè)部分。同步間隔場(chǎng)為至少13個(gè)連續(xù)的顯性位（低電平）,它標(biāo)志著一個(gè)報(bào)文幀的開(kāi)始。其后為同步場(chǎng),同步場(chǎng)邏輯值為0x55,從機(jī)節(jié)點(diǎn)利用同步場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)與主機(jī)節(jié)點(diǎn)的同步。標(biāo)識(shí)符場(chǎng)緊跟在同步場(chǎng)之后,長(zhǎng)度為一個(gè)字節(jié)。標(biāo)識(shí)符場(chǎng)中低6位為標(biāo)識(shí)符位,共可組成64個(gè)標(biāo)識(shí)符,其中60個(gè)用作一般報(bào)文傳輸、兩個(gè)用作診斷幀、一個(gè)用作用戶(hù)定義幀、一個(gè)留作LIN擴(kuò)展用。標(biāo)識(shí)符后兩位為奇偶校驗(yàn)位。
標(biāo)識(shí)符指出當(dāng)前幀的內(nèi)容,從機(jī)節(jié)點(diǎn)據(jù)此來(lái)確定自己是否應(yīng)該對(duì)當(dāng)前幀做出響應(yīng)、做出何種響應(yīng)。
響應(yīng)由從機(jī)任務(wù)發(fā)送,它由數(shù)據(jù)場(chǎng)和校驗(yàn)和場(chǎng)組成。數(shù)據(jù)場(chǎng)由報(bào)文幀所攜帶的數(shù)據(jù)組成,長(zhǎng)度為一到八個(gè)字節(jié)。報(bào)文幀的最后為校驗(yàn)和場(chǎng),長(zhǎng)度為一字節(jié),LIN1.3及其以前的規(guī)范版本中規(guī)定校驗(yàn)和場(chǎng)僅對(duì)數(shù)據(jù)場(chǎng)作校驗(yàn),稱(chēng)為傳統(tǒng)校驗(yàn)和,LIN2.0規(guī)范中規(guī)定校驗(yàn)和場(chǎng)校驗(yàn)范圍包括數(shù)據(jù)場(chǎng)和標(biāo)識(shí)符場(chǎng),稱(chēng)為增強(qiáng)校驗(yàn)和。
一個(gè)完整的報(bào)文幀如圖2所示。 
圖2 LIN報(bào)文幀
根據(jù)傳輸條件的不同,報(bào)文幀可分為絕對(duì)幀、觸發(fā)幀、離散幀、診斷幀、用戶(hù)定義幀和保留幀六種[2]。
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(lái)確定當(dāng)前的通訊內(nèi)容,發(fā)送相應(yīng)的幀頭,并為報(bào)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(guò)解讀標(biāo)識(shí)符來(lái)確定自己是否應(yīng)該對(duì)當(dāng)前通訊做出響應(yīng)、做出何種響應(yīng)�；谶@種報(bào)文濾波方式,LIN可實(shí)現(xiàn)多種數(shù)據(jù)傳輸模式,且一個(gè)報(bào)文幀可以同時(shí)被多個(gè)節(jié)點(diǎn)接收利用,如圖3所示。  & |
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