汽车LIN总线技术原理

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1、汽车总线应用技术第二章LIN总线技术原理黄爱蓉huangqcxy2010@163.com本章主要内容LIN总线原理与应用LIN的主要技术特点LIN的通信任务和报文帧类型LIN的报文通信LIN的应用www.huat.edu.cn汽车LIN总线原理与应用2.1LIN概述LIN(LocalInterconnectNetwork局部互联网)是面向汽车低端分布式应用的低成本（0.5美元）、低速率（20kbps）、串行通信总线。汽车LIN总线原理与应用2.1LIN概述LIN(LocalInterconnectNetwork局部互联网)是面向汽车低端分布式应用的低成本（0.5美元）、低速

2、率（20kbps）、串行通信总线。由汽车行业开发，用作经济高效的子总线系统；是CAN的下层网络；属于SAE规范的汽车A类网络；是CAN总线的补充，适用于对总线性能要求不高的车身系统，如车门、车窗、灯光等智能传感器、执行器的连接和控制。LIN实现了一种具有成本效益的智能传感器和执行器的通讯方式。汽车LIN总线原理与应用2.1LIN概述LIN的目标为现有的汽车网络（CAN网络）提供辅助功能在不需要CAN总线的带宽和多功能的场合使用，降低成本。将开关、执行元件和传感器从子总线连接到主总线（如CAN总线）。Lin总线广泛应用的原因：目前，高/低速CAN和J1850总线已经成为标准的

3、车用网络总线。这些总线速度极高，具有高抗电磁干扰性和高传输可靠性等优越的性能，但价格也较高。大量的车身和安全性能方面的应用对车用网络总线的性能要求并不太高，只需要一种性价比更高的标准车用网络总线，而LIN总线正好可以满足这一需求。因此，目前LIN总线技术正被越来越广泛的应用到车身电子中。2汽车LIN总线原理与应用LIN起源和发展LIN联盟成立于1999年，并发布了LIN1.0版本。最初的成员有奥迪,宝马,克莱斯勒,摩托罗拉,博世,大众和沃尔沃等2000年，LIN联盟再次发布了1.1版本。2001年，第一辆采用LIN1.1版本的量产汽车面世。2003年，2.0版本出现。200

4、6年，2.1版本面世并沿用至今。LIN的市场LIN总线产品已经成为汽车总线的第二大市场;第一大市场是CAN总线，其在2006年已经达到顶峰。LINLIN节点结构LIN接口由两部分组成：协议控制器、线路接口LIN节点LIN线路接口采用+UARTLINRXTX通信媒介（铜线）LIN协议控制器协议控制器集成在微控制器中的一个标准UART上实现，微控制器软件负责管理LIN协议，实现以下功能：(1)发送/接收8位字节；(2)构成请求帧，接收为应帧;(3)发送帧线路接口：(1)负责将LIN总线的信号翻译成无干扰的RX信号传入LIN协议控制器；(2)或将协议控制器的RX信号进行翻译传入L

5、IN总线汽车LIN总线原理与应用--主要技术特点（1）物理层采用单线连接，两个电控单元间的最大传输距离为40m其总线驱动器和接收器的规范遵从改进的ISO9141单线标准。低成本LIN是基于SCI/UART(通用异步收发接口的单总线串行通信)协议；目前几乎所有的微控制器芯片上都有SCI/UART接口。低传输速率。小于20kb/s采用NRZ编码。LIN总线融合了I2C和RS232的特性：像I2C总线那样，LIN总线通过一个电阻上拉到高电平，而每一个节点又都可以通过集电极开路驱动器将总线拉低；像RS232那样通过起始位和停止位标识出每一个字节，每一位在时钟上异步传输。汽车LIN总

6、线原理与应用--主要技术特点（1）单主/多从媒体访问、无需仲裁。在总线拓扑结构的LIN网络中，由主节点控制对传输介质的访问，从节点只是应答主节点的命令。不需要仲裁和冲突管理机制。LIN总线的网络节点数不能超过16，否则，节点增加将会减少网络阻抗，导致环境条件变差。每增加一个节点，就会降低3％的阻抗汽车LIN总线原理与应用--主要技术特点（2）同步机制简单LIN通信中的从节点采用简单的自我同步机制（不需要晶体或陶瓷共鸣器）。主节点在报文帧的头部发送同步间隙，标记报文帧的开始。从节点根据此间隙与总线同步，无需专门的时钟同步装置，降低硬件成本。通信确定性。主节点控制整个网络的通信

7、，控制不同节点的传输时间；每个报文帧的长度是预知的；采用调度表，可保证信号的周期性传输、保证总线不会出现超负载现象报文的数据长度可变。LIN应答帧报文的数据域长度可在0~8个字节之间变化，便于不同任务的通信应用。采用奇偶校验和求和校验相结合的双重校验机制。汽车LIN总线原理与应用—LIN网络结构模型LIN网络由数据链路层和物理层构成数据链路层逻辑链路控制子层(LLC)报文滤波、恢复管理、报文确认等媒体访问控制子层(MAC)是LIN的核心对来自LLC的报文封装串行化；对来自物理层的数据进行解串、错误检测、错误标定等操