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表1：Lin規(guī)范中信息幀傳輸持續(xù)時間。 |
上面介紹了車門內部的LIN網絡。下面是車內常見LIN節(jié)點的例子。
- 駕駛員車門模塊
在上面的系統(tǒng)中，該模塊是車門網絡的主節(jié)點，提供車門內部LIN網絡的控制和定時功能。它能控制車門內所有LIN 節(jié)點，同時也充當車身控制模塊(BCM)和本地LIN 網絡之間的網關。
- 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信息，有時駕駛員或乘客車鏡還安裝溫度感應器來持續(xù)監(jiān)控外界環(huán)境。該信息一般被用作駕駛員信息，也可以作為復雜的發(fā)動機管理系統(tǒng)信息。車鏡模塊通常是LIN從節(jié)點。
- 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)點一般是LIN 從節(jié)點，有時前車窗模塊同時充當BCM的LIN從節(jié)點和后車門的主節(jié)點。
- 門鎖模塊
鎖定功能包括“標準鎖”和“童鎖”。車門內部的LIN直接與模塊連接，這也是實現(xiàn)童鎖功能的前提條件，這樣司機才能取消特定的門鎖功能。門鎖模塊一般是LIN 從節(jié)點。
- 前開關面板
汽車舒適性控制的大量功能(如鎖門、車窗升降和車鏡控制的開關)有時集成到單個模塊中，作為LIN網絡的從節(jié)點。
如前所述，LIN網絡的數(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)點控制，有各自的優(yōu)勢和劣勢。
- 主-從通信
主節(jié)點傳輸信息ID，進而發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸命令。網上所有LIN節(jié)點將該信息進行轉換，然后再進行相應的操作。
根據(jù)該主-從通信模式，主節(jié)點內部有一個從節(jié)點正在運行。它對正確的ID進行響應，然后將規(guī)定的比特傳輸?shù)絃IN總線。不同LIN節(jié)點在網絡中都擁有完整的LIN幀，同時還按照各自的不同應用提供主節(jié)點數(shù)據(jù)和流程。
例如，主節(jié)點可能希望所有門鎖都打開，這樣每個門鎖節(jié)點被設定為對單個信息進行響應，然后完成開鎖；或者主節(jié)點可能傳輸四條不同信息，然后選擇性地打開門鎖。
主-從通信模式將大部分調度操作轉移到主節(jié)點上，從而簡化其它節(jié)點操作。因此，LIN從節(jié)點硬件大幅減少，甚至可能減少為單個狀態(tài)設備。另一個優(yōu)勢是，由于主節(jié)點能夠同時與所有節(jié)點通信，已信息和要求的ID數(shù)量都大大減少。
主節(jié)點將所有數(shù)據(jù)通信發(fā)送到全部節(jié)點(然后在所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌O備之前從節(jié)點上接收該數(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)點對所有通信進行監(jiān)測，減少或消除潛在錯誤。
但是，這種通信方法速度緩慢。這時，LIN節(jié)點很難及時地接收和處理數(shù)據(jù)，并選擇性地將它傳輸給其它節(jié)點。
- 從-從通信
主節(jié)點同樣發(fā)送信息幀頭。但是，在從-從通信模式下，響應“從任務”的是遠程節(jié)點，如鍵盤。當鍵盤“填滿”信息幀數(shù)據(jù)字節(jié)時，網上所有節(jié)點都能看到整個傳輸過程，并響應相應的操作。本例中，車窗LIN 從節(jié)點響應鍵盤LIN節(jié)點數(shù)據(jù)。
與主-從通信相比，從-從通信方法更迅捷。各個信息幀上的節(jié)點共用信息，從而極大地提高響應速度。單個信息可以打開兩扇車窗，關閉一個車門，打開三個車門或者移動車窗。這樣就可以明顯減少網上的數(shù)據(jù)流量。
但是，從-從通信方法也有不足：首先，各個從節(jié)點的時鐘源未知，因此從節(jié)點將數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W絡時(根據(jù)主節(jié)點請求)，數(shù)據(jù)可能發(fā)生漂移。主節(jié)點有一個精確度很高的時鐘，因此針對數(shù)據(jù)漂移得有很高級別的容差范圍，但另一個接受數(shù)據(jù)的LIN 從節(jié)點卻沒有這么高，這會導致數(shù)據(jù)誤譯。其次，這種情況下，主節(jié)點不顯示“從-從”通信已經失效。
下表介紹了2、4、8字節(jié)信息在傳輸速率為600bit/sec 和19200bit/sec時的最長持續(xù)時間。本協(xié)議專用于1kbps和 20kbps之間的運行，建議在LIN技術規(guī)范中也使用這些傳輸速率。如表1所示。
這些數(shù)據(jù)可能看起來速率很慢(特別是與CAN 比較時)，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輻射和簡化從節(jié)點。
本文小結
隨著汽車的一些智能控制功能轉移到最小節(jié)點中，對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網絡方案使大量節(jié)點之間的互連變得簡單、經濟高效，因此是理想的解決方案。不過系統(tǒng)設計人員在設計時仍應考慮其它因素。
飛思卡爾汽車及標準產品市場部供稿
