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表1：Lin規(guī)范中信息幀傳輸持續(xù)時(shí)間。 |
上面介紹了車門(mén)內(nèi)部的LIN網(wǎng)絡(luò)。下面是車內(nèi)常見(jiàn)LIN節(jié)點(diǎn)的例子。
- 駕駛員車門(mén)模塊
在上面的系統(tǒng)中，該模塊是車門(mén)網(wǎng)絡(luò)的主節(jié)點(diǎn)，提供車門(mén)內(nèi)部LIN網(wǎng)絡(luò)的控制和定時(shí)功能。它能控制車門(mén)內(nèi)所有LIN 節(jié)點(diǎn)，同時(shí)也充當(dāng)車身控制模塊(BCM)和本地LIN 網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)。
- 后視鏡模塊
典型的新型后視鏡鏡通常能夠支持X、Y方向和折疊功能。車鏡模塊還保存車鏡位置等詳細(xì)信息，有時(shí)駕駛員或乘客車鏡還安裝溫度感應(yīng)器來(lái)持續(xù)監(jiān)控外界環(huán)境。該信息一般被用作駕駛員信息，也可以作為復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)信息。車鏡模塊通常是LIN從節(jié)點(diǎn)。
- 車窗升降模塊
電子車窗包括升、降和防夾控制。車窗升降節(jié)點(diǎn)一般是LIN 從節(jié)點(diǎn)，有時(shí)前車窗模塊同時(shí)充當(dāng)BCM的LIN從節(jié)點(diǎn)和后車門(mén)的主節(jié)點(diǎn)。
- 門(mén)鎖模塊
鎖定功能包括“標(biāo)準(zhǔn)鎖”和“童鎖”。車門(mén)內(nèi)部的LIN直接與模塊連接，這也是實(shí)現(xiàn)童鎖功能的前提條件，這樣司機(jī)才能取消特定的門(mén)鎖功能。門(mén)鎖模塊一般是LIN 從節(jié)點(diǎn)。
- 前開(kāi)關(guān)面板
汽車舒適性控制的大量功能(如鎖門(mén)、車窗升降和車鏡控制的開(kāi)關(guān))有時(shí)集成到單個(gè)模塊中，作為L(zhǎng)IN網(wǎng)絡(luò)的從節(jié)點(diǎn)。
如前所述，LIN網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信主要包括兩種不同方法：主-從數(shù)據(jù)傳輸或從-從數(shù)據(jù)傳輸。兩種方法都由主節(jié)點(diǎn)控制，有各自的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。
- 主-從通信
主節(jié)點(diǎn)傳輸信息ID，進(jìn)而發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸命令。網(wǎng)上所有LIN節(jié)點(diǎn)將該信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后再進(jìn)行相應(yīng)的操作。
根據(jù)該主-從通信模式，主節(jié)點(diǎn)內(nèi)部有一個(gè)從節(jié)點(diǎn)正在運(yùn)行。它對(duì)正確的ID進(jìn)行響應(yīng)，然后將規(guī)定的比特傳輸?shù)絃IN總線。不同LIN節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中都擁有完整的LIN幀，同時(shí)還按照各自的不同應(yīng)用提供主節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)和流程。
例如，主節(jié)點(diǎn)可能希望所有門(mén)鎖都打開(kāi)，這樣每個(gè)門(mén)鎖節(jié)點(diǎn)被設(shè)定為對(duì)單個(gè)信息進(jìn)行響應(yīng)，然后完成開(kāi)鎖；或者主節(jié)點(diǎn)可能傳輸四條不同信息，然后選擇性地打開(kāi)門(mén)鎖。
主-從通信模式將大部分調(diào)度操作轉(zhuǎn)移到主節(jié)點(diǎn)上，從而簡(jiǎn)化其它節(jié)點(diǎn)操作。因此，LIN從節(jié)點(diǎn)硬件大幅減少，甚至可能減少為單個(gè)狀態(tài)設(shè)備。另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是，由于主節(jié)點(diǎn)能夠同時(shí)與所有節(jié)點(diǎn)通信，已信息和要求的ID數(shù)量都大大減少。
主節(jié)點(diǎn)將所有數(shù)據(jù)通信發(fā)送到全部節(jié)點(diǎn)(然后在所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌O(shè)備之前從節(jié)點(diǎn)上接收該數(shù)據(jù))，這樣可以檢查傳輸數(shù)據(jù)的有效性。該操作允許主節(jié)點(diǎn)對(duì)所有通信進(jìn)行監(jiān)測(cè)，減少或消除潛在錯(cuò)誤。
但是，這種通信方法速度緩慢。這時(shí)，LIN節(jié)點(diǎn)很難及時(shí)地接收和處理數(shù)據(jù)，并選擇性地將它傳輸給其它節(jié)點(diǎn)。
- 從-從通信
主節(jié)點(diǎn)同樣發(fā)送信息幀頭。但是，在從-從通信模式下，響應(yīng)“從任務(wù)”的是遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)，如鍵盤(pán)。當(dāng)鍵盤(pán)“填滿”信息幀數(shù)據(jù)字節(jié)時(shí)，網(wǎng)上所有節(jié)點(diǎn)都能看到整個(gè)傳輸過(guò)程，并響應(yīng)相應(yīng)的操作。本例中，車窗LIN 從節(jié)點(diǎn)響應(yīng)鍵盤(pán)LIN節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。
與主-從通信相比，從-從通信方法更迅捷。各個(gè)信息幀上的節(jié)點(diǎn)共用信息，從而極大地提高響應(yīng)速度。單個(gè)信息可以打開(kāi)兩扇車窗，關(guān)閉一個(gè)車門(mén)，打開(kāi)三個(gè)車門(mén)或者移動(dòng)車窗。這樣就可以明顯減少網(wǎng)上的數(shù)據(jù)流量。
但是，從-從通信方法也有不足：首先，各個(gè)從節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘源未知，因此從節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)時(shí)(根據(jù)主節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求)，數(shù)據(jù)可能發(fā)生漂移。主節(jié)點(diǎn)有一個(gè)精確度很高的時(shí)鐘，因此針對(duì)數(shù)據(jù)漂移得有很高級(jí)別的容差范圍，但另一個(gè)接受數(shù)據(jù)的LIN 從節(jié)點(diǎn)卻沒(méi)有這么高，這會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤譯。其次，這種情況下，主節(jié)點(diǎn)不顯示“從-從”通信已經(jīng)失效。
下表介紹了2、4、8字節(jié)信息在傳輸速率為600bit/sec 和19200bit/sec時(shí)的最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間。本協(xié)議專用于1kbps和 20kbps之間的運(yùn)行，建議在LIN技術(shù)規(guī)范中也使用這些傳輸速率。如表1所示。
這些數(shù)據(jù)可能看起來(lái)速率很慢(特別是與CAN 比較時(shí))，但這樣規(guī)定有多方面的原因，兩大主要原因是最大限度地降低EMC輻射和簡(jiǎn)化從節(jié)點(diǎn)。
本文小結(jié)
隨著汽車的一些智能控制功能轉(zhuǎn)移到最小節(jié)點(diǎn)中，對(duì)于能滿足這樣要求的小而可靠的微處理器的需求不斷增加。LIN網(wǎng)絡(luò)方案使大量節(jié)點(diǎn)之間的互連變得簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)高效，因此是理想的解決方案。不過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)仍應(yīng)考慮其它因素。
飛思卡爾汽車及標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品市場(chǎng)部供稿
