LIN通信协议
概述
數(shù)據(jù)傳輸
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(duì)CAN總線的補(bǔ)充。
LIN總線已經(jīng)廣泛地被世界上的大多數(shù)汽車公司以及零件及零配件廠商所接受,是A類網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。
LIN總線特點(diǎn):功能簡單,實(shí)時(shí)性低,成本低,傳感器/執(zhí)行器級(jí)的總線、基于UART數(shù)據(jù)格式、主從結(jié)構(gòu)、單線12V、串行通信、開放不需要使用費(fèi)和版稅。
LIN通信的規(guī)范組成
LIN物理層規(guī)范
描述了LIN總線的物理成,包括位傳輸速率,時(shí)鐘容錯(cuò)范圍等
Lin協(xié)議規(guī)范
描述了LIN總線的數(shù)據(jù)鏈路層
LIN診斷和配置規(guī)范
描述了如何在數(shù)據(jù)鏈路層之上提供診斷信息和節(jié)點(diǎn)配置服務(wù)
LIN應(yīng)用程序接口(API)
描述了網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序之間的接口,包括診斷模塊
LIN配置語言規(guī)范(LDF)
介紹了LIN配置文件的格式。LIN配置文件用于配置整個(gè)網(wǎng)絡(luò),并作為OEM和不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的供應(yīng)商之間的通用接口,同時(shí)可作為開發(fā)和分析工具的一個(gè)輸入。
LIN節(jié)點(diǎn)能力描述語言規(guī)范(NCF)
介紹了描述從機(jī)節(jié)點(diǎn)的語言格式,LIN集群設(shè)計(jì)工具可以使用NCF文件自動(dòng)生成LIN描述文件
LIN傳輸層規(guī)范
描述了傳輸最高能達(dá)到4095個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的方法
LIN診斷規(guī)范
描述了從機(jī)節(jié)點(diǎn)所支持的診斷服務(wù)類型,診斷服務(wù)都使用傳輸層
LIN總線的特點(diǎn)
串行通信
線間干擾小,節(jié)省線束,傳輸距離長
單線傳輸
單線,總線電壓12V
最高速率20Kbit
滿足車身大部分的應(yīng)用需求
單主多從結(jié)構(gòu)
不存在沖突,無需仲裁
基于通用UART/SCI的低成本接口硬件
幾乎所有MCU都具備LIN總線的硬件基礎(chǔ)
從節(jié)點(diǎn)無需晶振或陶瓷振蕩器就可實(shí)現(xiàn)同步
利用報(bào)頭里的同步場實(shí)現(xiàn)同步,大幅度降低成本
可計(jì)算的信號(hào)傳輸?shù)难舆t時(shí)間
網(wǎng)絡(luò)通信可預(yù)期性
可靈活的增加或減少從節(jié)點(diǎn)
無需改變其他節(jié)點(diǎn)的硬件電路
一條總線最多可連接16個(gè)節(jié)點(diǎn)
由總線電氣特性決定
支持多包報(bào)文傳輸
基于ISO15765-2的傳輸層規(guī)范
支持診斷功能
支持ISO14229的診斷服務(wù)
LIN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
一個(gè)LIN網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)主任務(wù),若干個(gè)從任務(wù)組成
主節(jié)點(diǎn)既有主任務(wù)又有從任務(wù)
從節(jié)點(diǎn)只包含從任務(wù)
主任務(wù)負(fù)責(zé)決定總線上的報(bào)文,從任務(wù)提供每一幀的數(shù)據(jù)
LIN報(bào)文幀
通信原理
主任務(wù)發(fā)送報(bào)頭,從任務(wù)用響應(yīng)來補(bǔ)充報(bào)頭形成完整的報(bào)文。
系統(tǒng)靈活性
可以自由地增減從節(jié)點(diǎn),而不需要改變其它從節(jié)點(diǎn)的軟件和硬件
報(bào)文傳輸
報(bào)文的內(nèi)容由ID來定義(跟CAN相似)
廣播
所有節(jié)點(diǎn)都能夠同時(shí)地接受和響應(yīng)總線上的幀
LIN總線上可以傳輸兩類數(shù)據(jù)
信號(hào)報(bào)文
信號(hào)位于幀的數(shù)據(jù)場中,以數(shù)字或數(shù)組的形式出現(xiàn)
同一種信號(hào)在相同ID的報(bào)文數(shù)據(jù)場中的位置總是固定的
診斷報(bào)文
診斷報(bào)文由兩個(gè)保留ID來傳輸,用來傳輸節(jié)點(diǎn)的診斷信息
調(diào)度表
負(fù)責(zé)調(diào)度網(wǎng)絡(luò)各報(bào)文發(fā)送的順序
為每幀報(bào)文分配發(fā)送時(shí)隙(slot)
發(fā)送時(shí)隙:報(bào)文可以被發(fā)送的時(shí)間
不同報(bào)文的發(fā)送時(shí)隙可能不同
調(diào)度表在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段確定
調(diào)度表使得LIN通信具有可預(yù)測性
總結(jié)
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