電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠(yuǎn)）汽車智能化、電動化的發(fā)展趨勢下，現(xiàn)在的車輛包含了許多總線網(wǎng)絡(luò)。LIN總線是汽車分布式電子系統(tǒng)中一種低成本的串行通訊網(wǎng)絡(luò)，作為CAN、CAN FD等其他網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充出現(xiàn)。

CAN總線高昂的價格讓很多對網(wǎng)絡(luò)帶寬、性能、容錯沒有那么高要求的應(yīng)用望而卻步，如果整車總線架構(gòu)全使用CAN總線，成本將大幅上升。因此奧迪、寶馬、克萊斯勒、摩托羅拉、博世、大眾和沃爾沃幾家整車及芯片廠商成立了LIN聯(lián)盟，為現(xiàn)有汽車網(wǎng)絡(luò)提供輔助功能。



低成本的輔助總線

作為一種輔助總線，在不需要CAN總線高性能的應(yīng)用里，LIN大大節(jié)省了相關(guān)成本。在電動汽車中，這些不需要CAN總線高性能的應(yīng)用并不少，電動門窗控制、座椅調(diào)節(jié)、燈光照明調(diào)節(jié)這些都是很典型的LIN應(yīng)用場合。這一成本優(yōu)勢其一源自LIN只需要單線傳輸，其二源自無需在從屬節(jié)點(diǎn)中使用石英或陶瓷諧振器。

LIN總線的最高傳輸速率只有20千比特/秒，是妥妥的低速網(wǎng)絡(luò)，這種面向傳感器、執(zhí)行器控制的低端通信更看重相對可靠性，大大節(jié)約了總線驅(qū)動力。一般來說，LIN不會在汽車電子系統(tǒng)中單獨(dú)存在，通常都是與上層CAN網(wǎng)絡(luò)相連，形成CAN-LIN網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。在復(fù)雜的汽車電磁環(huán)境里，LIN的最高傳輸速率20千比特/秒把EMC的強(qiáng)度限制得很緊，基本不會出現(xiàn)EMC風(fēng)險。

綜合看來，LIN總線的特征很突出，前提是該汽車電子子系統(tǒng)對速度或者容錯性的要求較低，這么看LIN的低成本優(yōu)勢才極為明顯。而且LIN只需要一根信號線，既不需要購買許可而且節(jié)點(diǎn)也更便宜。還有一點(diǎn)容易被忽視，LIN總線的關(guān)鍵不僅是可以節(jié)省成本，還可以節(jié)省能耗。LIN的主節(jié)點(diǎn)可以通過發(fā)送診斷幀來讓所有的從節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠模式，此外，如果總線超過4秒沒有活動，從節(jié)點(diǎn)就會自動進(jìn)入休眠模式。

在車載通信網(wǎng)絡(luò)傳輸速率日益攀升的今天，LIN在低成本低速領(lǐng)域固守得很好，而且隨著汽車電子系統(tǒng)下的子系統(tǒng)越來越多，很多應(yīng)用都需要LIN在低端通信里發(fā)揮可靠且低成本的優(yōu)勢。據(jù)Strategy Analytics測算，LIN節(jié)點(diǎn)的預(yù)計復(fù)合年增長率CAGR為17%，這一市場增速反而超過了Strategy Analytics對CAN節(jié)點(diǎn)增速的預(yù)測。因此在汽車電子市場規(guī)模不斷擴(kuò)大的發(fā)展下，LIN相關(guān)的半導(dǎo)體廠商也有不小的發(fā)展機(jī)遇。

LIN收發(fā)器IC

作為一種通信總線技術(shù)，LIN收發(fā)器IC是實(shí)現(xiàn)其作用的基礎(chǔ)器件。不少半導(dǎo)體廠商在LIN收發(fā)器IC上有所布局。半導(dǎo)體領(lǐng)域正在加速的國產(chǎn)化替代進(jìn)程，加國外品牌供應(yīng)短缺，給擁有技術(shù)優(yōu)勢與成熟產(chǎn)品儲備的國內(nèi)IC廠商帶來重大的發(fā)展機(jī)遇，在LIN收發(fā)IC賽道上也是如此。

去年納芯微就推出了車規(guī)級LIN收發(fā)器芯片NCA1021，為低速、短距離汽車通信應(yīng)用提供符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)的高抗擾性、低輻射、單線穩(wěn)健通信收發(fā)器方案。NCA1021通過INH 輸出引腳選擇性地啟用節(jié)點(diǎn)上可能存在的各種電源，進(jìn)一步從整個系統(tǒng)級別減少了電池電流消耗。可靠性上也通過限流波形驅(qū)動器降低了電磁輻射。NCA1021最重要的是能Pin 2 Pin兼容市場主流歐美LIN收發(fā)器芯片，無需修改設(shè)計就可直接完成替換。

芯力特一直專注在總線接口芯片領(lǐng)域，在汽車領(lǐng)域推出的LIN總線接口系列芯片SIT102x系列為國內(nèi)汽車以及零部件廠商提供了堅實(shí)的后盾。SIT102x系列可以通過引腳控制LIN總線的狀態(tài)，將協(xié)議控制器的發(fā)送數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為具有最佳壓擺率和波形整形的總線信號，以最大程度地減少電磁輻射發(fā)射。

集成LIN趨勢

2022年10月21日，Melexis推出面向繼電器控制直流電機(jī)應(yīng)用的全新LIN預(yù)驅(qū)動芯片 MLX81160。推出基于LIN的預(yù)驅(qū)芯片，無疑是想鞏固在汽車電機(jī)驅(qū)動應(yīng)用領(lǐng)域的地位。這種集成后的單顆新品啊在車窗調(diào)節(jié)器、電動門鎖、電動座椅、電動后視鏡、玻璃刮水器、座椅加熱器等汽車應(yīng)用里很實(shí)用。

這種集成趨勢為價格敏感的直流電機(jī)帶來了數(shù)字接口的優(yōu)勢，而且尺寸極為緊湊，既降低了BOM 成本，又簡化了電機(jī)控制的設(shè)計，為汽車OEM合作伙伴開發(fā)極具競爭力的機(jī)電一體化系統(tǒng)提供了不少幫助。不僅是電機(jī)，LIN總線芯片已越來越多地集成于汽車傳感器IC上，在各類傳感器、執(zhí)行器端發(fā)揮其作用。

小結(jié)

隨著人們對駕駛體驗(yàn)要求的提高，汽車越來越智能，為應(yīng)對車身網(wǎng)絡(luò)ECU增多而帶來的車內(nèi)總線數(shù)量增加、車內(nèi)空間縮小的問題，LIN總線在對速度和容錯性要求并不高的傳感側(cè)/執(zhí)行側(cè)發(fā)揮關(guān)鍵的作用。