來源：小璇

大家好，本合集將系統(tǒng)帶領(lǐng)大家一起深入學(xué)習(xí)LIN總線協(xié)議。如果您有興趣請(qǐng)持續(xù)關(guān)注本公眾號(hào)《LIN總線協(xié)議合集》。

本文的主要內(nèi)容包括

1.LIN總線的簡(jiǎn)介,

2.LIN總線規(guī)范及其發(fā)展,

3.在開發(fā)過程中LIN總線的工作流程。

----LIN總線的簡(jiǎn)介----

對(duì)于傳統(tǒng)的這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式,我們可以看到ECU相關(guān)的傳感器和執(zhí)行器是直接連接到ECU的。當(dāng)傳感器和執(zhí)行器的數(shù)量較少時(shí),這樣的連接方式是能滿足要求的。

但是,隨著汽車電控功能數(shù)量的不斷增長(zhǎng),帶來的是傳感器和執(zhí)行器數(shù)量的增長(zhǎng)。

大家可以想象,如果采用這種連接方式,會(huì)帶來線數(shù)數(shù)量的增長(zhǎng),

那由于線數(shù)數(shù)量的增長(zhǎng),帶來的線數(shù)的加工、導(dǎo)線和連接器的成本都會(huì)提升,由此導(dǎo)致汽車成本的增加。

然后就是線數(shù)重量的提高,導(dǎo)致汽車重量提高。

當(dāng)然,線數(shù)布置的空間也是一個(gè)問題。同時(shí),由于線數(shù)和連接器端子數(shù)量的增加,也會(huì)對(duì)汽車可靠性產(chǎn)生不利的影響,對(duì)產(chǎn)生的故障進(jìn)行診斷也是較為困難的。

除此以外,當(dāng)我們需要增加傳感器或執(zhí)行器時(shí),必須要求ECU具備相應(yīng)的硬件接口,那這對(duì)一個(gè)系統(tǒng)的擴(kuò)展是非常不利的。所以,我們需要新的解決方案去應(yīng)對(duì)這些問題。

第一種解決方案就是將傳感器和執(zhí)行器直接連接到ECU所處的這條CAN總線上面。采用這種方案帶來了新的問題。

首先,這種方式要求傳感器和執(zhí)行器都得具備看接口,包括看收發(fā)器,看控制器。這樣會(huì)導(dǎo)致傳感器和執(zhí)行器的成本大幅度的提升。

同時(shí),總線上節(jié)點(diǎn)的數(shù)量過多,也會(huì)導(dǎo)致總線負(fù)載的提升。

第二種解決方案就是將傳感器和執(zhí)行器連接到另一條CAN總線上面。中間的ECU可以作為網(wǎng)關(guān),來完成其他ECU與傳感器和執(zhí)行器之間的數(shù)據(jù)交互。

這樣呢,雖然上面這條看總線的負(fù)載率不受影響,但還是無法解決看接口帶來的成本問題。

所以,提出了一個(gè)新的解決方案。在這個(gè)方案中,將傳感器和執(zhí)行器連接的CAN總線換成了一個(gè)低成本的總線。

然后,中間的ECU可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)的功能,實(shí)現(xiàn)這個(gè)低成本總線與CAN總線之間的數(shù)據(jù)交互。

采用這種方式就能夠解決前面提到的一些問題。這個(gè)低成本總線就是本文要講到的LIN總線。

采用LIN總線以后,就由之前的那種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式切換為這種總線網(wǎng)絡(luò)的連接方式。

我們可以看到,傳感器和執(zhí)行器通過一個(gè)共用的通信介質(zhì),也就是LIN總線連接到ECU。

這種連接方式具備以下的優(yōu)點(diǎn),

首先是成本降低,然后對(duì)線數(shù)布置空間的要求和線數(shù)的重量也會(huì)降低。

同時(shí),由于線數(shù)和連接器數(shù)量的減少,可靠性也會(huì)得到提高。

通過總線的連接方式,故障更容易進(jìn)行診斷。

最后,系統(tǒng)可以進(jìn)行靈活的擴(kuò)展。

比如,現(xiàn)在需要增加一個(gè)傳感器,我們可以將這個(gè)傳感器掛在總線上即可,不需要對(duì)ECU的硬件進(jìn)行相應(yīng)的更改。

以上就是LIN總線的簡(jiǎn)單介紹,

----LIN總線的規(guī)范及其發(fā)展----

LIN協(xié)會(huì)成立于1998年,它的核心成員包括一些知名的主機(jī)廠,包括奧迪、寶馬、戴姆勒、大眾和沃爾沃,以及半導(dǎo)體供應(yīng)商菲斯卡爾和工具供應(yīng)商Mantel-Granfix。

從1999年開始,LIN協(xié)會(huì)一直致力于建立一個(gè)能夠用于傳感器和執(zhí)行器的全面、簡(jiǎn)單、低成本并且標(biāo)準(zhǔn)化的通信網(wǎng)絡(luò)。

其中,在1999年創(chuàng)建了第一個(gè)"LIN規(guī)范",在第二年,LIN協(xié)會(huì)在底特律SIE大會(huì)上發(fā)布了"LIN規(guī)范1.1",它由"LIN協(xié)議規(guī)范","API規(guī)范"和"配置語言規(guī)范"三部分組成。

在2000年,LIN協(xié)議經(jīng)過兩次修訂,并在2000年11月發(fā)布"LIN1.2",兩年后"LIN1.3"發(fā)布,在"LIN1.3"中增加了"物理層規(guī)范"。

經(jīng)過一年的規(guī)范修訂,在2003年9月發(fā)布了"LIN2.0",增加了"診斷規(guī)范"和"節(jié)點(diǎn)能力語言規(guī)范"。

在這里需要提到的是,SAE J2602是基于"LIN2.0"的變形。

在2006年11月,"LIN2.1"發(fā)布,增加了"傳輸層規(guī)范"和"節(jié)點(diǎn)配置規(guī)范",

刊物表中列出了在"LIN2.1"中微小的錯(cuò)誤和歧義。在2010年12月,"LIN2.1"規(guī)范和刊物表被合并,形成了"LIN2.2A",LIN的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)RSO17987于2016年發(fā)布第一版。

RSO17987由八個(gè)部分組成,其中有一部分內(nèi)容是基于"LIN規(guī)范2.2A",有一部分內(nèi)容是基于"LIN24V",

有一些內(nèi)容是基于"LIN1.0"的一致性測(cè)試。

經(jīng)過以上內(nèi)容,我們可以了解到,LIN總線主要用于傳感器和執(zhí)行器,去實(shí)現(xiàn)低成本的總線通信。

它的典型應(yīng)用是在舒適領(lǐng)域,包括后視鏡調(diào)節(jié)、座椅調(diào)節(jié)、電動(dòng)車窗、雨刮器控制、頂燈控制、汽車車鎖系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)等。

那么,LIN總線如何在汽車電子開發(fā)中進(jìn)行應(yīng)用呢?

----LIN總線的工作流程----

首先,我們需要了解兩個(gè)文件,一個(gè)是LDF即LIN描述文件。

另一個(gè)是NCF即節(jié)點(diǎn)性能文件,

節(jié)點(diǎn)性能文件定義了節(jié)點(diǎn)名稱和節(jié)點(diǎn)的屬性值,LDF文件則描述了LIN網(wǎng)絡(luò)的信息。

網(wǎng)絡(luò)中所有信號(hào)和報(bào)文都在這個(gè)文件中進(jìn)行聲明。

我們可以想象這樣一個(gè)開發(fā)場(chǎng)景,假設(shè)我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)LIN網(wǎng)絡(luò),但是有一些從節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)品以及批量生產(chǎn),這時(shí)去編寫LDF文件就不是很方便。

特別是定義的LIN網(wǎng)絡(luò)中從節(jié)點(diǎn)有一些地址沖突或真ID的沖突,這時(shí)我們可以采用這樣的工作流程。

OEM收集供應(yīng)商提供的節(jié)點(diǎn)性能文件的信息,然后利用系統(tǒng)定義工具自動(dòng)生成LIN描述文件LDF。

系統(tǒng)生成工具可以根據(jù)LDF文件生成通信驅(qū)動(dòng),建立起通信網(wǎng)絡(luò)。

另外,LDF文件還可以作為調(diào)試時(shí)總線分析和仿真的輸入。

除了上述的工作流,還有一種采用較多的典型的LIN網(wǎng)絡(luò)的工作流程。

在這個(gè)工作流程中,OEM完成令網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)并創(chuàng)建好LDF文件。

各個(gè)節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)品由供應(yīng)商根據(jù)LDF文件的內(nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。

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