第11章其他車載網(wǎng)絡(luò)(LIN)

1、第第1111章章 其它車載網(wǎng)絡(luò)其它車載網(wǎng)絡(luò)11.1 LIN11.1 LIN總線總線11.1.1 LIN11.1.1 LIN總線概述總線概述 局部連接網(wǎng)絡(luò)局部連接網(wǎng)絡(luò)LINLIN（Local Interconnect Local Interconnect NetworkNetwork）是一種串行通信網(wǎng)絡(luò)，是一個汽車底）是一種串行通信網(wǎng)絡(luò)，是一個汽車底層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用于實現(xiàn)汽車中的分布式電子系統(tǒng)層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用于實現(xiàn)汽車中的分布式電子系統(tǒng)控制，對其它汽車網(wǎng)絡(luò)給予輔助。控制，對其它汽車網(wǎng)絡(luò)給予輔助。LINLIN網(wǎng)絡(luò)始創(chuàng)網(wǎng)絡(luò)始創(chuàng)于于19981998年，由年，由MotorolaMotorola、BMWBMW

2、、DaimlerDaimlerChryslerChrysler、VolkswagenVolkswagen、VOLVOVOLVO和和VolcanoVolcano組成的組成的聯(lián)營企業(yè)創(chuàng)建。聯(lián)營企業(yè)創(chuàng)建。該網(wǎng)絡(luò)共經(jīng)歷了以下幾個階段：該網(wǎng)絡(luò)共經(jīng)歷了以下幾個階段： 1998 1998年年1010月：圍繞低成本月：圍繞低成本/ /低速率的工作組建立。低速率的工作組建立。 1999 1999年年 7 7 月：使用第一個規(guī)范文件。月：使用第一個規(guī)范文件。 2000 2000年年 3 3 月：由月：由AudiAudi、MotorolaMotorola、BMWBMW、DaimlerDaimlerChryslerC

3、hrysler、VolkswagenVolkswagen、VOLVOVOLVO和和VolcanoVolcano組成組成LINLIN聯(lián)營企業(yè)創(chuàng)建。聯(lián)營企業(yè)創(chuàng)建。 2000 2000年年1111月：發(fā)布月：發(fā)布LIN1.2LIN1.2規(guī)范。規(guī)范。 2003 2003年年 9 9 月：發(fā)布月：發(fā)布LIN2.0LIN2.0規(guī)范規(guī)范 2004 2004年：雪鐵龍第一次在新的年：雪鐵龍第一次在新的C5C5車型上批量使用車型上批量使用LINLIN網(wǎng)。網(wǎng)。 在車載網(wǎng)絡(luò)中，在車載網(wǎng)絡(luò)中，LINLIN屬于低端網(wǎng)絡(luò)，其傳輸速度低，屬于低端網(wǎng)絡(luò)，其傳輸速度低，結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，但當(dāng)多路傳輸功能不夠完善時，結(jié)構(gòu)簡單，

4、價格低廉，但當(dāng)多路傳輸功能不夠完善時，VANVAN和和CANCAN網(wǎng)絡(luò)的操作就顯得復(fù)雜且不經(jīng)濟(jì)，故引入網(wǎng)絡(luò)的操作就顯得復(fù)雜且不經(jīng)濟(jì)，故引入LINLIN協(xié)議對協(xié)議對CANCAN和和VANVAN協(xié)議進(jìn)行補充，從而降低成本，協(xié)議進(jìn)行補充，從而降低成本，LINLIN目目前應(yīng)用最多的是空調(diào)、車門、天窗等控制傳輸，如圖前應(yīng)用最多的是空調(diào)、車門、天窗等控制傳輸，如圖11.111.1所示。所示。圖圖11.1 LIN11.1 LIN在汽車上的應(yīng)用在汽車上的應(yīng)用11.1.2 LIN11.1.2 LIN總線的主要特征總線的主要特征 LIN LIN總線基于總線基于SCI(SCI(串行通信接口串行通信接口Serial

5、Serial Communication Interface)/UART(UniversalCommunication Interface)/UART(Universal Asynchronous Receiver/TransmitterAsynchronous Receiver/Transmitter，通用異步接，通用異步接收收/ /發(fā)送裝置發(fā)送裝置) )數(shù)據(jù)格式，采用單主機多從機模式對信數(shù)據(jù)格式，采用單主機多從機模式對信息進(jìn)行傳輸，不需要總線仲裁機制，總線僅由三根導(dǎo)息進(jìn)行傳輸，不需要總線仲裁機制，總線僅由三根導(dǎo)線組成（電源、地線和數(shù)據(jù)線）。線組成（電源、地線和數(shù)據(jù)線）。LINLIN總線的傳

6、輸速率總線的傳輸速率可達(dá)可達(dá)20kbit/s20kbit/s，通常一個，通常一個LINLIN網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點數(shù)目小于網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點數(shù)目小于1212個，個，共有共有6464個標(biāo)識符，其主要特征如下及表個標(biāo)識符，其主要特征如下及表11.111.1所示。所示。（1 1）單主）單主/ /多從結(jié)構(gòu)。多從結(jié)構(gòu)。（2 2）基于）基于UART/SCIUART/SCI接口的廉價硬件實現(xiàn)。接口的廉價硬件實現(xiàn)。（3 3）從節(jié)點無振蕩器的自同步功能。）從節(jié)點無振蕩器的自同步功能。（4 4）保證延時和信號傳輸?shù)恼_性。）保證延時和信號傳輸?shù)恼_性。（5 5）廉價的單總線結(jié)構(gòu)。）廉價的單總線結(jié)構(gòu)。（6 6）數(shù)據(jù)傳輸速度為）數(shù)據(jù)傳輸

7、速度為20kbit/s20kbit/s。（7 7）一幀信息中數(shù)據(jù)長度為）一幀信息中數(shù)據(jù)長度為2B2B或或4B4B或或8B8B。（8 8）系統(tǒng)配置靈活。）系統(tǒng)配置靈活。（9 9）帶同步的廣播式發(fā)送）帶同步的廣播式發(fā)送/ /接收方式。接收方式。（1010）數(shù)據(jù)累加和校驗及錯誤檢測功能。）數(shù)據(jù)累加和校驗及錯誤檢測功能。（1111）故障節(jié)點的檢測功能。）故障節(jié)點的檢測功能。（1212）廉價的單片元器件。）廉價的單片元器件。表表11.1 LIN 11.1 LIN 協(xié)議主要特征協(xié)議主要特征11.1.3 LIN11.1.3 LIN總線的結(jié)構(gòu)與協(xié)議總線的結(jié)構(gòu)與協(xié)議（1 1） LINLIN總線的結(jié)構(gòu)總線的結(jié)構(gòu)

8、如圖如圖11.211.2所示，網(wǎng)絡(luò)由一個主節(jié)點和一個或多個從所示，網(wǎng)絡(luò)由一個主節(jié)點和一個或多個從節(jié)點構(gòu)成，主節(jié)點可以執(zhí)行主任務(wù)也可以執(zhí)行從任務(wù)，節(jié)點構(gòu)成，主節(jié)點可以執(zhí)行主任務(wù)也可以執(zhí)行從任務(wù)，但從節(jié)點只能執(zhí)行從任務(wù)，總線上的信息傳送由主節(jié)但從節(jié)點只能執(zhí)行從任務(wù)，總線上的信息傳送由主節(jié)點控制。點控制。圖圖11.2 LIN11.2 LIN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（2 2） LINLIN協(xié)議的結(jié)構(gòu)協(xié)議的結(jié)構(gòu)a. a. 節(jié)點結(jié)構(gòu)節(jié)點結(jié)構(gòu) 一個一個LINLIN電控單元擁有一個統(tǒng)一的接口電控單元擁有一個統(tǒng)一的接口(LIN(LIN標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)) )，以便于同其他，以便于同其他LINLIN電控單元之間處理信息數(shù)據(jù)。電控單

9、元之間處理信息數(shù)據(jù)。這種標(biāo)準(zhǔn)的接口需要滿足嚴(yán)格的成本要求，所以它這種標(biāo)準(zhǔn)的接口需要滿足嚴(yán)格的成本要求，所以它必須在現(xiàn)有微控制器中使用標(biāo)準(zhǔn)單位：基本單位為必須在現(xiàn)有微控制器中使用標(biāo)準(zhǔn)單位：基本單位為UARTUART（傳送者（傳送者/ /接收者異步概念）。接收者異步概念）。LINLIN節(jié)點的連接節(jié)點的連接情況如圖情況如圖11.311.3所示。所示。圖圖11.3 11.3 一個一個LINLIN節(jié)點的結(jié)構(gòu)節(jié)點的結(jié)構(gòu) 這種接口主要由兩部分組成：協(xié)議控制器和線這種接口主要由兩部分組成：協(xié)議控制器和線路接口。路接口。協(xié)議控制器（協(xié)議控制器（CP LINCP LIN） LIN LIN協(xié)議控制器集成在微控制器中

10、的一個標(biāo)準(zhǔn)單協(xié)議控制器集成在微控制器中的一個標(biāo)準(zhǔn)單位（位（UARTUART）上實現(xiàn)，微控制器靠軟件負(fù)責(zé)管理）上實現(xiàn)，微控制器靠軟件負(fù)責(zé)管理LINLIN協(xié)議，實現(xiàn)：發(fā)送協(xié)議，實現(xiàn)：發(fā)送/ /接收接收8 8位字節(jié)；構(gòu)成請求幀，接位字節(jié)；構(gòu)成請求幀，接收回應(yīng)幀；發(fā)送幀等主要功能。收回應(yīng)幀；發(fā)送幀等主要功能。線路接口線路接口 線路接口負(fù)責(zé)將線路接口負(fù)責(zé)將LINLIN總線的信號翻譯成無干擾的總線的信號翻譯成無干擾的RXRX信號傳入信號傳入LINLIN協(xié)議控制器，以及相反地將協(xié)議控協(xié)議控制器，以及相反地將協(xié)議控制器的制器的RXRX信號進(jìn)行翻譯傳入信號進(jìn)行翻譯傳入LINLIN總線。因此，這兩總線。因此，這兩

11、個部件有翻譯和保護(hù)的作用。在線路上的邏輯電平個部件有翻譯和保護(hù)的作用。在線路上的邏輯電平如圖如圖11.411.4所示，在示波器上看到的所示，在示波器上看到的LINLIN網(wǎng)絡(luò)線路電網(wǎng)絡(luò)線路電壓記錄如圖壓記錄如圖11.511.5所示。所示。圖圖11.4 LIN11.4 LIN網(wǎng)邏輯網(wǎng)邏輯0/10/1的電平的電平圖圖11.5 11.5 示波器上的示波器上的LINLIN網(wǎng)絡(luò)線路電壓記錄網(wǎng)絡(luò)線路電壓記錄 一個一個LINLIN網(wǎng)絡(luò)由一個主節(jié)點，一個或多個從節(jié)點組網(wǎng)絡(luò)由一個主節(jié)點，一個或多個從節(jié)點組成，所有從節(jié)點都有一個從通信任務(wù)。該主節(jié)點只有成，所有從節(jié)點都有一個從通信任務(wù)。該主節(jié)點只有一個主發(fā)送任務(wù)，從

12、通信任務(wù)分為發(fā)送任務(wù)和接受任一個主發(fā)送任務(wù)，從通信任務(wù)分為發(fā)送任務(wù)和接受任務(wù)。一個務(wù)。一個LINLIN網(wǎng)絡(luò)上的通信總是由主節(jié)點的主發(fā)送任網(wǎng)絡(luò)上的通信總是由主節(jié)點的主發(fā)送任務(wù)所發(fā)起的，主控單元發(fā)送一個起始報文，該起始報務(wù)所發(fā)起的，主控單元發(fā)送一個起始報文，該起始報文由同步斷點、同步字節(jié)、消息標(biāo)識符組成，相應(yīng)地文由同步斷點、同步字節(jié)、消息標(biāo)識符組成，相應(yīng)地在接收并且濾除消息標(biāo)識符后，一個從任務(wù)被激活并在接收并且濾除消息標(biāo)識符后，一個從任務(wù)被激活并且開始本消息的應(yīng)答傳輸。該應(yīng)答由且開始本消息的應(yīng)答傳輸。該應(yīng)答由2 2（或（或4 4、8 8）個）個字節(jié)數(shù)據(jù)和一個校驗碼組成，起始報文和應(yīng)答部分構(gòu)字節(jié)數(shù)據(jù)

13、和一個校驗碼組成，起始報文和應(yīng)答部分構(gòu)成一個完整的報文幀。成一個完整的報文幀。b. b. 幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)一個一個LINLIN幀由間隔開的一系列字節(jié)組成：幀由間隔開的一系列字節(jié)組成： （1 1）異步中斷域標(biāo)志著）異步中斷域標(biāo)志著LINLIN幀的開始。它通過幀的開始。它通過LINLIN網(wǎng)的主節(jié)點發(fā)出，并且支持所有網(wǎng)的主節(jié)點發(fā)出，并且支持所有LINLIN節(jié)點自動適節(jié)點自動適應(yīng)總線的速度。應(yīng)總線的速度。（2 2）異步域使得所有總線上的）異步域使得所有總線上的LINLIN節(jié)點異步。節(jié)點異步。 （3 3）標(biāo)識域外集成數(shù)字增強型網(wǎng)絡(luò)）標(biāo)識域外集成數(shù)字增強型網(wǎng)絡(luò)IDEN(IntegratedIDEN(Integ

14、rated Digital Enhanced Network ) Digital Enhanced Network )可以標(biāo)識可以標(biāo)識6464個節(jié)點。它指明數(shù)據(jù)的目的地或者所詢個節(jié)點。它指明數(shù)據(jù)的目的地或者所詢問的節(jié)點的地址。問的節(jié)點的地址。 （4 4）數(shù)據(jù)域由）數(shù)據(jù)域由1 18 8個八位字位構(gòu)成，包含了有用個八位字位構(gòu)成，包含了有用的命令或回應(yīng)信息。的命令或回應(yīng)信息。 （5 5）檢查域由一個八位字位構(gòu)成，以保證）檢查域由一個八位字位構(gòu)成，以保證LINLIN幀內(nèi)幀內(nèi)容的完整性。容的完整性。LINLIN幀的具體結(jié)構(gòu)如圖幀的具體結(jié)構(gòu)如圖11.611.6、11.711.7所示所示圖圖11.6 LIN

15、11.6 LIN幀的結(jié)構(gòu)（幀的結(jié)構(gòu)（1 1）圖圖11.7 LIN11.7 LIN幀的結(jié)構(gòu)（幀的結(jié)構(gòu)（2 2）LINLIN報文幀可以采用以下幾種數(shù)據(jù)交換形式：報文幀可以采用以下幾種數(shù)據(jù)交換形式：由主節(jié)點到一個或多個從節(jié)點。由主節(jié)點到一個或多個從節(jié)點。a. a. 由一個從節(jié)點到主節(jié)點或其它的從節(jié)點。由一個從節(jié)點到主節(jié)點或其它的從節(jié)點。 b. b. 通信信號可以在從節(jié)點之間傳播，而不經(jīng)過通信信號可以在從節(jié)點之間傳播，而不經(jīng)過主節(jié)點或者通過主節(jié)點廣播消息到網(wǎng)絡(luò)中的所有從主節(jié)點或者通過主節(jié)點廣播消息到網(wǎng)絡(luò)中的所有從節(jié)點。節(jié)點。c. LINc. LIN編碼。編碼。一個一個LINLIN位應(yīng)與位應(yīng)與NRZNR

16、Z編碼相對應(yīng)，如圖編碼相對應(yīng)，如圖11.811.8所示所示圖圖11.8 IN11.8 IN網(wǎng)的網(wǎng)的NRZNRZ編碼編碼d. d. 傳輸模式傳輸模式 一個一個LINLIN電控單元所使用的傳輸方式與電控單元所使用的傳輸方式與VANVAN網(wǎng)和網(wǎng)和CANCAN網(wǎng)電控單元所使用的傳輸方式是相同的網(wǎng)電控單元所使用的傳輸方式是相同的, ,都包括以下三都包括以下三種：種：（1 1）定時傳輸模式。）定時傳輸模式。（2 2）事件傳輸模式。）事件傳輸模式。（3 3）混合模式，定時模式和事件模式相混合。）混合模式，定時模式和事件模式相混合。從電控單元到執(zhí)行器之間的傳輸方式如圖從電控單元到執(zhí)行器之間的傳輸方式如圖11.

17、911.911.1111.11圖圖11.9 LIN11.9 LIN網(wǎng)傳輸網(wǎng)傳輸DATADATA數(shù)據(jù)從主控器到執(zhí)行器（單個）數(shù)據(jù)從主控器到執(zhí)行器（單個）圖圖11.10 LIN11.10 LIN網(wǎng)傳輸網(wǎng)傳輸DATADATA數(shù)據(jù)從主控器到執(zhí)行器（多個）數(shù)據(jù)從主控器到執(zhí)行器（多個）圖圖11.11 LIN11.11 LIN網(wǎng)交流網(wǎng)交流DATADATA數(shù)據(jù)從執(zhí)行器（多個）到主控器數(shù)據(jù)從執(zhí)行器（多個）到主控器e. e. 進(jìn)入傳輸媒介進(jìn)入傳輸媒介 LIN LIN電控單元進(jìn)入傳輸媒介有隨機方式和異電控單元進(jìn)入傳輸媒介有隨機方式和異步方式兩種。表明這種進(jìn)入可以根據(jù)需要和執(zhí)行步方式兩種。表明這種進(jìn)入可以根據(jù)需要和執(zhí)

18、行本命令而隨時進(jìn)行。本命令而隨時進(jìn)行。 LIN LIN支節(jié)點不可能根據(jù)本地命令進(jìn)入支節(jié)點不可能根據(jù)本地命令進(jìn)入LINLIN網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。為了能夠達(dá)成連接，它們必須事先獲得為了能夠達(dá)成連接，它們必須事先獲得LINLIN主節(jié)點主節(jié)點的邀請，而這是需要通過一個中介的。的邀請，而這是需要通過一個中介的。f. f. 服務(wù)服務(wù)LINLIN電控單元有三項通信服務(wù)：電控單元有三項通信服務(wù)： 發(fā)散模式的數(shù)據(jù)寫入（一個制造者向多個使用者發(fā)散模式的數(shù)據(jù)寫入（一個制造者向多個使用者發(fā)出數(shù)據(jù)）。發(fā)出數(shù)據(jù)）。 數(shù)據(jù)請求（一個使用者向制造者的數(shù)據(jù)請求）。數(shù)據(jù)請求（一個使用者向制造者的數(shù)據(jù)請求）。 即時回復(fù)（立即回復(fù)一個請求）

19、。即時回復(fù)（立即回復(fù)一個請求）。 這些服務(wù)允許單一這些服務(wù)允許單一/ /多支線策略（發(fā)散和請求多支線策略（發(fā)散和請求/ /回復(fù)）回復(fù)）的使用。的使用。11.1.4 LIN11.1.4 LIN的控制單元的控制單元（1 1） LINLIN的主控制單元的主控制單元 LIN LIN的主控制單元連接在的主控制單元連接在CANCAN數(shù)據(jù)總線上，它執(zhí)行數(shù)據(jù)總線上，它執(zhí)行LINLIN的主功能，其主要功能包括以下四個方面：的主功能，其主要功能包括以下四個方面：a. a. 監(jiān)控數(shù)據(jù)傳遞和數(shù)據(jù)傳遞的速率，發(fā)送信息標(biāo)題。監(jiān)控數(shù)據(jù)傳遞和數(shù)據(jù)傳遞的速率，發(fā)送信息標(biāo)題。b bLINLIN主控單元的軟件內(nèi)已經(jīng)設(shè)定了一個周期，

20、這個周主控單元的軟件內(nèi)已經(jīng)設(shè)定了一個周期，這個周期用于決定何時將哪些信息發(fā)送到期用于決定何時將哪些信息發(fā)送到LINLIN數(shù)據(jù)總線上多少次。數(shù)據(jù)總線上多少次。c. LINc. LIN主控單元在主控單元在LINLIN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的LINLIN控制單元與控制單元與CANCAN總線之間起總線之間起“翻譯翻譯”作用，它是作用，它是LINLIN總線系統(tǒng)中唯一總線系統(tǒng)中唯一與與CANCAN數(shù)據(jù)總線相連的控制單元。數(shù)據(jù)總線相連的控制單元。d. d. 通過通過LINLIN主控單元進(jìn)行與之相連的主控單元進(jìn)行與之相連的LINLIN從控制單元從控制單元的自診斷，的自診斷，LINLIN總線系統(tǒng)與自診斷接口

21、及總線系統(tǒng)與自診斷接口及CANCAN數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線的連接圖如圖的連接圖如圖11.1211.12所示所示圖圖11.12 LIN11.12 LIN的主控制單元與相關(guān)單元的連接的主控制單元與相關(guān)單元的連接（2 2）LINLIN的從控制單元的從控制單元 在在LINLIN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)內(nèi)，單個控制單元（如新鮮空數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)內(nèi)，單個控制單元（如新鮮空氣鼓風(fēng)機的控制單元）或傳感器及執(zhí)行元件（如水氣鼓風(fēng)機的控制單元）或傳感器及執(zhí)行元件（如水平傳感器及防盜警報蜂鳴器等）都可以看作平傳感器及防盜警報蜂鳴器等）都可以看作LINLIN從控從控制單元，傳感器內(nèi)集成由一個電子裝置，該裝置對制單元，傳感器內(nèi)集成由一個電子裝

22、置，該裝置對測量值進(jìn)行分析。測量值是作為數(shù)字信號通過測量值進(jìn)行分析。測量值是作為數(shù)字信號通過LINLIN總總線傳遞的。有些傳感器和執(zhí)行元件只使用線傳遞的。有些傳感器和執(zhí)行元件只使用LINLIN主控制主控制單元插口上的一個針腳。單元插口上的一個針腳。 LIN LIN執(zhí)行元件都是智能型的電子或機電部件，這些執(zhí)行元件都是智能型的電子或機電部件，這些部件通過部件通過LINLIN主控制單元的主控制單元的LINLIN數(shù)字信號接受任務(wù)。數(shù)字信號接受任務(wù)。LINLIN主控制單元通過集成的傳感器來獲知執(zhí)行原件主控制單元通過集成的傳感器來獲知執(zhí)行原件的實際狀態(tài)，然后就可以進(jìn)行規(guī)定狀態(tài)和實際狀態(tài)的實際狀態(tài)，然后就可

23、以進(jìn)行規(guī)定狀態(tài)和實際狀態(tài)的對比，如圖的對比，如圖11.1311.13所示。所示。圖圖11.13 LIN11.13 LIN的從控制單元的從控制單元（3 3）LINLIN數(shù)據(jù)傳遞過程數(shù)據(jù)傳遞過程 一個一個LINLIN子系統(tǒng)總是當(dāng)由主系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的信子系統(tǒng)總是當(dāng)由主系統(tǒng)發(fā)送相應(yīng)的信息標(biāo)題要求它發(fā)送時才向息標(biāo)題要求它發(fā)送時才向LINLIN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)發(fā)送數(shù)數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)據(jù), ,所發(fā)送的數(shù)據(jù)可供每個所發(fā)送的數(shù)據(jù)可供每個LINLIN數(shù)據(jù)總線參與單元數(shù)據(jù)總線參與單元接收。工作流程如圖接收。工作流程如圖11.1411.14所示，所示，LINLIN信息信息1 1表示表示主系統(tǒng)要求子系統(tǒng)主系統(tǒng)要求子系統(tǒng)1

24、1提供數(shù)據(jù)；提供數(shù)據(jù)；LINLIN信息信息2 2表示主表示主系統(tǒng)要求子系統(tǒng)系統(tǒng)要求子系統(tǒng)2 2提供數(shù)據(jù)；提供數(shù)據(jù)；LINLIN3 3表示主系統(tǒng)為表示主系統(tǒng)為子系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，比如向子系統(tǒng)子系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，比如向子系統(tǒng)2 2。圖圖11.14 LIN 11.14 LIN 總線的數(shù)據(jù)傳遞流程總線的數(shù)據(jù)傳遞流程（4 4）信號）信號a. a. 信號電平信號電平 隱性電平：如果無信息發(fā)送到隱性電平：如果無信息發(fā)送到LINLIN數(shù)據(jù)總線上或者數(shù)據(jù)總線上或者發(fā)送到發(fā)送到LINLIN數(shù)據(jù)總線上的是一個隱性信號，那么數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)總線上的是一個隱性信號，那么數(shù)據(jù)總線導(dǎo)線上的電壓就是蓄電池電壓?？偩€導(dǎo)線上的電壓就是蓄電池電壓

25、。 顯性電平：為了將顯性信號傳到顯性電平：為了將顯性信號傳到LINLIN數(shù)據(jù)總線上，數(shù)據(jù)總線上，發(fā)送控制單元內(nèi)的收發(fā)機將數(shù)據(jù)總導(dǎo)線接地，如圖發(fā)送控制單元內(nèi)的收發(fā)機將數(shù)據(jù)總導(dǎo)線接地，如圖11.1511.15圖圖11.15 LIN11.15 LIN總線上的信號電平總線上的信號電平b.b.信號傳遞安全性信號傳遞安全性 在隱性電平和顯性電平收發(fā)時在隱性電平和顯性電平收發(fā)時, ,通過預(yù)先設(shè)定公通過預(yù)先設(shè)定公差值來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性差值來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性, ,發(fā)送信號電壓必須滿發(fā)送信號電壓必須滿足隱性電平大于電源電壓的足隱性電平大于電源電壓的80%80%，顯性電平小于電源，顯性電平小于電源電壓的電壓

26、的20%,20%,如圖如圖11.16(11.16(左左) )所示。為了能在有干擾輻所示。為了能在有干擾輻射的情況下仍能收到有效的信號射的情況下仍能收到有效的信號, ,允許接收的電壓值允許接收的電壓值范圍要寬一些范圍要寬一些, ,隱性電平大于電源電壓的隱性電平大于電源電壓的60%,60%,顯性電顯性電平小于電源電壓的平小于電源電壓的40%40%，如圖，如圖11.16(11.16(右右) )所示，通過所示，通過這種方式確保這種方式確保LINLIN總線信號傳遞的安全性?？偩€信號傳遞的安全性。圖圖11.16 LIN11.16 LIN總線信號傳遞的電壓范圍要求總線信號傳遞的電壓范圍要求（5 5）信息格式

27、）信息格式a. a. 信息標(biāo)題的格式（如圖信息標(biāo)題的格式（如圖11.1711.17所示）所示） 同步暫停區(qū)：同步暫停區(qū)的長度至少為同步暫停區(qū)：同步暫停區(qū)的長度至少為1313位位(2(2進(jìn)制進(jìn)制) )，以顯性電平發(fā)送，這，以顯性電平發(fā)送，這1313位的長度是必需的，位的長度是必需的，這樣才能準(zhǔn)確無誤地通知所有的這樣才能準(zhǔn)確無誤地通知所有的LINLIN子控制單元有關(guān)子控制單元有關(guān)信息的起始點的情況，其他的信息是以最長為信息的起始點的情況，其他的信息是以最長為9 9位位（2 2進(jìn)制）顯性電平來一個一個傳遞的。同步暫停會進(jìn)制）顯性電平來一個一個傳遞的。同步暫停會連同主波形（連同主波形（LowLowSi

28、gnalSignal，低信號）一起被除數(shù)發(fā)，低信號）一起被除數(shù)發(fā)送并且明確地確定這是一個信息的開始。送并且明確地確定這是一個信息的開始。 同步限制區(qū)：該區(qū)會連同從屬波開一起被發(fā)同步限制區(qū)：該區(qū)會連同從屬波開一起被發(fā)送（高信號），并且表明這是同步暫停的結(jié)束。同送（高信號），并且表明這是同步暫停的結(jié)束。同步限制區(qū)至少為步限制區(qū)至少為1 1位，且為隱性。位，且為隱性。 同步區(qū)：同步區(qū)由同步區(qū)：同步區(qū)由01010101010101010101這個二進(jìn)制位序這個二進(jìn)制位序構(gòu)成，所有的構(gòu)成，所有的LINLIN子控制單元通過這個二進(jìn)制位序來子控制單元通過這個二進(jìn)制位序來與與LINLIN主控制單元進(jìn)行匹配（同

29、步）。所有控制單元主控制單元進(jìn)行匹配（同步）。所有控制單元同步對于保證正確的數(shù)據(jù)交換是非常必要的。如果同步對于保證正確的數(shù)據(jù)交換是非常必要的。如果失去了同步性，那么接收到的信息中的某一數(shù)位值失去了同步性，那么接收到的信息中的某一數(shù)位值就會發(fā)生錯誤，該錯誤會導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳遞錯誤。就會發(fā)生錯誤，該錯誤會導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳遞錯誤。 確認(rèn)區(qū)：確認(rèn)區(qū)的長度為確認(rèn)區(qū)：確認(rèn)區(qū)的長度為8 8位，前位，前6 6位是回應(yīng)位是回應(yīng)信息識別碼和信息長度?；貞?yīng)數(shù)據(jù)區(qū)的個數(shù)在信息識別碼和信息長度?；貞?yīng)數(shù)據(jù)區(qū)的個數(shù)在0 08 8之間，后兩位是校驗位，用于檢查數(shù)據(jù)傳遞是否有之間，后兩位是校驗位，用于檢查數(shù)據(jù)傳遞是否有錯誤。當(dāng)出現(xiàn)識別碼傳

30、遞錯誤時，校驗可防止與錯錯誤。當(dāng)出現(xiàn)識別碼傳遞錯誤時，校驗可防止與錯誤的信息適配。誤的信息適配。圖圖11.1711.17信息標(biāo)題格式信息標(biāo)題格式b.b.信息內(nèi)容的格式（如圖信息內(nèi)容的格式（如圖11.1811.18所示）所示） 在信息內(nèi)容中，確認(rèn)領(lǐng)域中確定的數(shù)據(jù)領(lǐng)域個數(shù)會在信息內(nèi)容中，確認(rèn)領(lǐng)域中確定的數(shù)據(jù)領(lǐng)域個數(shù)會被傳輸，每個數(shù)據(jù)領(lǐng)域都以一個主導(dǎo)初始符開始，緊被傳輸，每個數(shù)據(jù)領(lǐng)域都以一個主導(dǎo)初始符開始，緊跟著要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字節(jié)，并以一個從屬終止符結(jié)束，跟著要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字節(jié)，并以一個從屬終止符結(jié)束，這樣，每個數(shù)據(jù)領(lǐng)域的長度為這樣，每個數(shù)據(jù)領(lǐng)域的長度為1010位，同樣也適用于檢位，同樣也適用于檢查總量

31、，檢查總量用于識別傳輸?shù)腻e誤。查總量，檢查總量用于識別傳輸?shù)腻e誤。圖圖11.18 11.18 信息內(nèi)容格式信息內(nèi)容格式11.1.5 LIN11.1.5 LIN總線系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)總線系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu) LIN LIN總線系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)如圖總線系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)如圖11.1911.19所示，所示，4 4個信號個信號收發(fā)兩用機的任何一個都可以接通所屬的晶體管，收發(fā)兩用機的任何一個都可以接通所屬的晶體管，由此將由此將LINLIN總線電線與負(fù)極連接，在這種情況下，會總線電線與負(fù)極連接，在這種情況下，會由一個發(fā)送器傳輸一個主導(dǎo)位。如果晶體管都不導(dǎo)由一個發(fā)送器傳輸一個主導(dǎo)位。如果晶體管都不導(dǎo)通，在通，在LINLIN

32、總線電路上為高電壓?？偩€電路上為高電壓。圖圖11.19 LIN11.19 LIN總線系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)總線系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)11.1.6 LIN11.1.6 LIN總線在汽車上的應(yīng)用總線在汽車上的應(yīng)用（1 1）LINLIN在汽車上的應(yīng)用范圍在汽車上的應(yīng)用范圍 典型的典型的LINLIN總線應(yīng)用是汽車中的聯(lián)合裝配單元，如總線應(yīng)用是汽車中的聯(lián)合裝配單元，如門、方向盤、座椅、空調(diào)、照明燈、濕度傳感器、交門、方向盤、座椅、空調(diào)、照明燈、濕度傳感器、交流電動機等。在以下的汽車電子控制系統(tǒng)中，使用流電動機等。在以下的汽車電子控制系統(tǒng)中，使用LINLIN來使各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的更加完美。來使各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的更加完美。 車頂：

33、溫度傳感器、光敏傳感器、信號燈控制、汽車頂：溫度傳感器、光敏傳感器、信號燈控制、汽車頂棚等。車頂棚等。 車門：車窗玻璃、中控鎖、車窗玻璃開關(guān)、吊窗提車門：車窗玻璃、中控鎖、車窗玻璃開關(guān)、吊窗提手等。手等。 車頭：傳感器、小電動機、方向盤、方向控制車頭：傳感器、小電動機、方向盤、方向控制開關(guān)、雨刮器、方向燈、無線電、空調(diào)、座椅、座開關(guān)、雨刮器、方向燈、無線電、空調(diào)、座椅、座椅控制電動機、轉(zhuǎn)速傳感器等。椅控制電動機、轉(zhuǎn)速傳感器等。（2 2） LINLIN總線在汽車上的應(yīng)用實例總線在汽車上的應(yīng)用實例實例一：實例一：LINLIN總線在雨刮器上的應(yīng)用如圖總線在雨刮器上的應(yīng)用如圖11.2011.20所示所

34、示雨刮器信號控制原理如下雨刮器信號控制原理如下a.a.駕駛員將雨刮器桿放于雨刮器間歇位置；駕駛員將雨刮器桿放于雨刮器間歇位置；b.b.轉(zhuǎn)向柱電子設(shè)備轉(zhuǎn)向柱電子設(shè)備J257J257讀取雨刮器桿的實際位置；讀取雨刮器桿的實際位置；c.J257c.J257經(jīng)由舒適性經(jīng)由舒適性CANCAN向車載控制單元發(fā)送此信息；向車載控制單元發(fā)送此信息； d. d.車載控制單元車載控制單元J519J519通過通過LINLIN向雨刮器向雨刮器J400J400發(fā)出指令，發(fā)出指令，運行間歇位置模式。運行間歇位置模式。單細(xì)線單細(xì)線普通導(dǎo)線普通導(dǎo)線 單粗線單粗線LIN LIN 總線斜紋線總線斜紋線CANCAN總線總線 圖圖1

35、1.20 11.20 雨刮器操縱電路雨刮器操縱電路 實例二：實例二：LINLIN在汽車車門上的應(yīng)用在汽車車門上的應(yīng)用車門控制車門控制LINLIN網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及其在車門上的布置如圖網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及其在車門上的布置如圖11.2111.21所示，該網(wǎng)絡(luò)由主機節(jié)點、后視鏡從機節(jié)點、搖所示，該網(wǎng)絡(luò)由主機節(jié)點、后視鏡從機節(jié)點、搖窗機從機節(jié)點、門鎖從機節(jié)點構(gòu)成。窗機從機節(jié)點、門鎖從機節(jié)點構(gòu)成。 圖圖11.21 11.21 車門控制車門控制LINLIN網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 主機節(jié)點采集本地各控制開關(guān)的狀態(tài)并接受主機節(jié)點采集本地各控制開關(guān)的狀態(tài)并接受CANCAN總線總線上的遠(yuǎn)程信息，據(jù)此產(chǎn)生控制指令，并將指令轉(zhuǎn)換為上的遠(yuǎn)程信息，

36、據(jù)此產(chǎn)生控制指令，并將指令轉(zhuǎn)換為LINLIN報文幀通過報文幀通過LINLIN網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相應(yīng)從機節(jié)點，從機節(jié)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相應(yīng)從機節(jié)點，從機節(jié)點接收到與自己相關(guān)的報文幀后對報文幀進(jìn)行拆封、點接收到與自己相關(guān)的報文幀后對報文幀進(jìn)行拆封、解讀，然后根據(jù)獲得的指令控制相應(yīng)的執(zhí)行器動作，解讀，然后根據(jù)獲得的指令控制相應(yīng)的執(zhí)行器動作，從而實現(xiàn)對車門各部件的控制。同時，在需要時從機從而實現(xiàn)對車門各部件的控制。同時，在需要時從機節(jié)點分別將其控制部件所處狀態(tài)反饋給主機節(jié)點，主節(jié)點分別將其控制部件所處狀態(tài)反饋給主機節(jié)點，主機節(jié)點再將該狀態(tài)信息通過指示燈或喇叭提供給駕駛機節(jié)點再將該狀態(tài)信息通過指示燈或喇叭提供給駕駛員或

37、通過員或通過CANCAN總線發(fā)送給其它控制單元。主機節(jié)點也作總線發(fā)送給其它控制單元。主機節(jié)點也作為本為本LINLIN網(wǎng)絡(luò)與上層網(wǎng)絡(luò)與上層CANCAN網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)絡(luò)連接的網(wǎng)關(guān)。實例三：實例三：LINLIN在汽車車鏡中的應(yīng)用在汽車車鏡中的應(yīng)用 圖圖11.2211.22總線上的地電位信號為顯性狀態(tài)，只總線上的地電位信號為顯性狀態(tài)，只要任何節(jié)點將總線電壓拉低，就會出現(xiàn)這一狀態(tài)。要任何節(jié)點將總線電壓拉低，就會出現(xiàn)這一狀態(tài)。當(dāng)總線處于電池電壓且所有節(jié)點都使總線處于懸當(dāng)總線處于電池電壓且所有節(jié)點都使總線處于懸空狀態(tài)時，會出現(xiàn)隱性狀態(tài)。在空閑狀態(tài)下，總空狀態(tài)時，會出現(xiàn)隱性狀態(tài)。在空閑狀態(tài)下，總線通過上拉

38、電阻懸空為高電平。線通過上拉電阻懸空為高電平。 LIN LIN總線的工作電壓范圍為總線的工作電壓范圍為9 918V18V，但總線上所有，但總線上所有部件都必須能夠承受部件都必須能夠承受40V40V電壓。通常，單片機通過線電壓。通常，單片機通過線路驅(qū)動器路驅(qū)動器/ /接收器與總線隔離，這種方案下總線每個接收器與總線隔離，這種方案下總線每個節(jié)點端都接節(jié)點端都接VBATVBAT（蓄電池電壓），主節(jié)點通過（蓄電池電壓），主節(jié)點通過1k1k電電阻端接，從節(jié)點則通過阻端接，從節(jié)點則通過20-47k20-47k的電阻端接。總線最的電阻端接。總線最大設(shè)計長度為大設(shè)計長度為4040米。米。 每個字節(jié)都利用起始位

39、和停止每個字節(jié)都利用起始位和停止位作為頭尾標(biāo)志位。起始位與空閑狀態(tài)相反，為位作為頭尾標(biāo)志位。起始位與空閑狀態(tài)相反，為0 0，而停止位則等同空閑狀態(tài)而停止位則等同空閑狀態(tài)( (即即1)1)。在每個字節(jié)內(nèi)，數(shù)。在每個字節(jié)內(nèi)，數(shù)據(jù)從最低位據(jù)從最低位(LSB)(LSB)開始傳送。開始傳送。圖圖11. 22 LIN11. 22 LIN網(wǎng)絡(luò)在車鏡控制上的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)在車鏡控制上的應(yīng)用實例四：實例四：LINLIN在汽車車燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用在汽車車燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用圖圖11.23 11.23 汽車車燈控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖汽車車燈控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 如圖如圖11.2311.23所示的汽車車燈控制系統(tǒng)，該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由所示的汽車車燈控制系統(tǒng)，該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由1 1個主節(jié)點和個主節(jié)點和4 4個從節(jié)點構(gòu)成（分別為左側(cè)前方車燈、個從節(jié)點構(gòu)成（分別為左側(cè)前方車燈、右側(cè)前方車燈、左側(cè)后方車燈和右側(cè)后方車燈）。主右側(cè)前方車燈、左側(cè)后方車燈和右側(cè)后方車燈）。主節(jié)點接收來自傳感器和節(jié)點接收來自傳感器和CANCAN總線的信號，經(jīng)過一定處理總線的信號，經(jīng)過一定處理后，發(fā)送不同報文幀頭，以實現(xiàn)白天、傍晚、晚上、后，發(fā)送不同報文幀頭，以實現(xiàn)白天、傍晚、晚上、會車、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)各個模式或組合模式下，各從節(jié)點會車、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)