汽車當中的LIN總線協議
在汽車的不斷發展中融入了計算機和網絡等方面的應用。比如現在的紅外線,GPS導航等等。這些都是大家熟知的。但是,作為汽車內部的控制系統則需要一套有效的管理方案,也就是我們常說的協議。那么我們就來簡單地了解一下LIN總線協議。
LIN協會創建于1998年末,最初的發起人為五家汽車制造商,一家軟件工具制造商以及一家半導體廠商。該協會將主要目的集中在定義一套開放的標準,該標準主要針對車輛中低成本的內部互聯網絡(LIN, local interconnect networks),這些地方無論是帶寬還是復雜性都不必要用到CAN網絡。LIN總線協議標準包括了傳輸協議的定義、傳輸媒質、開發工具間的接口、以及和軟件應用程序間的接口。LIN提升了系統結構的靈活性,并且無論從硬件還是軟件角度而言,都為網絡中的節點提供了相互操作性,并可預見獲得更好的EMC(電磁兼容)特性。
LIN補充了當前的車輛內部多重網絡,并且為實現車內網絡的分級提供了條件,這可以有助于車輛獲得更好的性能并降低成本。LIN總線協議致力于滿足分布式系統中快速增長的對軟件的復雜性、可實現性、可維護性所提出的要求,它將通過提供一系列高度自動化的工具鏈來滿足這一要求。
LIN總線的主要特性
◆單主站以及多從站概念;
◆基于常用的UART/SCI硬件接口,以及相應的軟件,或作為純粹的狀態機,從而保證較低的成本;
◆從節點中無須石英或陶瓷振蕩器就可以實現自同步;
◆信號傳輸實體確定,在增強系統中可以計算信號的傳播(propagation)時間;
◆信號基于應用交互層。
LIN網絡由一個主節點以及一個或多個從節點組成,媒體訪問由主節點控制--從節點中不必有仲裁或沖突管理。可以保證最差狀態下的信號傳輸延遲時間。
LIN總線協議中的物理層
總線驅動/接收器的定義遵循ISO 9141單線標準,并帶有一些增強性能。總線為單線傳輸,"與"總線通過終端電阻由電池正極節點(VBAT)提供。總線收發器采用增強型的ISO 9141實現標準。總線可以取兩個互補的邏輯值:主控值其電壓接近于接地端,代表邏輯值"0",退讓值其電壓與電池電壓接近,代表邏輯值"1"。
總線采用上拉電阻作為終端,主節點的上拉電阻為1kOhm,從節點的上拉電阻為30kOhm。電阻需串聯一個二極管以防止由于本地電源泄漏對總線產生的干擾。從節點的終端電容通常值為 CSlave= 220pF,主節點的電容要更高以使整個總線的電容小于從節點的值。
由于采用單線媒質傳輸,***的傳輸波特率被限定在20kbit/s以內。該值為從滿足信號同步而不產生沖突的***值,到為滿足電磁兼容性要求而要達到的傳輸***值之間的實驗中間值。最小的傳輸波特率為1kbit/s--這有助于避免在實際中產生超時沖突。