常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

常用車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)第1頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一CAN總線的主要特點(diǎn)？復(fù)習(xí)測(cè)試第2頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一CAN總線1VAN系統(tǒng)3LIN總線2學(xué)習(xí)內(nèi)容LAN系統(tǒng)4車載藍(lán)牙系統(tǒng)6MOST總線5第3頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.1LIN的發(fā)展LIN局域互連網(wǎng)絡(luò)是由Audi、BMW、Daimler-Chrysler、Motorola、VolcanoCommunicationsTechnologies（VCT）、Volkswagen和Volvo等公司和部門（LIN聯(lián)合體）提出的一個(gè)汽車底層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。目的是給出一個(gè)價(jià)格低廉、性能可靠的低速網(wǎng)，在汽車網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)中作為低端網(wǎng)絡(luò)的通用協(xié)議，并逐漸取代目前各種各樣的低端總線系統(tǒng)。第4頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一LIN總線簡(jiǎn)介

LIN是LocalInterconnectNetwork的縮寫，意為局域互聯(lián)網(wǎng)。圖4-1局域互聯(lián)網(wǎng)LIN的標(biāo)志

LIN總線所控制的控制單元一般都分布在距離較近的空間內(nèi)（如車頂、儀表臺(tái)、車門等處），所以LIN也被稱為“局域子系統(tǒng)”。第5頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

LIN總線在汽車上的應(yīng)用領(lǐng)域主要有防盜系統(tǒng)、自適應(yīng)大燈、氙氣前照燈、駕駛員側(cè)開關(guān)組件、外后視鏡、中控門鎖、電動(dòng)天窗、空調(diào)系統(tǒng)的鼓風(fēng)機(jī)、加熱器控制等。圖4-2LIN總線的應(yīng)用領(lǐng)域第6頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一圖4-3LIN總線在BMWE83（X3）高版本外后視鏡控制系統(tǒng)中的應(yīng)用1—基本控制模塊5Redesign；2—右側(cè)外后視鏡電子裝置；3—右側(cè)外后視鏡加熱裝置；4—右側(cè)外后視鏡垂直調(diào)整電機(jī)；5—右側(cè)外后視鏡水平調(diào)整電機(jī)；6—右側(cè)外后視鏡折起電機(jī)；7—右側(cè)后視鏡調(diào)節(jié)角度傳感器；8—左側(cè)后視鏡調(diào)節(jié)角度傳感器；9—左側(cè)外后視鏡折起電機(jī)；10—左側(cè)外后視鏡水平調(diào)整電機(jī)；11—外后視鏡垂直調(diào)整電機(jī)；12—左側(cè)外后視鏡加熱裝置；13—左側(cè)外后視鏡電子裝置；14—駕駛員側(cè)開關(guān)組；K-Bus—車身總線；LIN—局域互聯(lián)網(wǎng)；Kl.30—接線端子30；Kl.58g—接線端子58g第7頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一圖4-4在AUDIA6L汽車上，LIN總線用于新鮮空氣鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)擋玻璃輔助加熱器以及天窗等的控制第8頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3LIN的結(jié)構(gòu)與協(xié)議

LIN協(xié)議在同一總線上的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)量為16，系統(tǒng)中兩個(gè)電控單元之間的最大距離為40m。

1．傳輸介質(zhì)LIN網(wǎng)絡(luò)一般使用一根單獨(dú)的銅線作為傳輸介質(zhì)。2．節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)一個(gè)LIN電控單元擁有一個(gè)統(tǒng)一的接口（LIN標(biāo)準(zhǔn)），以便與其他LIN電控單元之間進(jìn)行信息數(shù)據(jù)處理。這種標(biāo)準(zhǔn)接口的基本單位為UART（通用異步接收/發(fā)送裝置）第9頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一LIN節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)LIN接口由兩部分組成： 協(xié)議控制器、線路接口LIN節(jié)點(diǎn)LIN線路接口采用+UARTLINRXTX通信媒介（銅線）LIN協(xié)議控制器協(xié)議控制器集成在微控制器中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)UART上實(shí)現(xiàn)，微控制器軟件負(fù)責(zé)管理LIN協(xié)議，實(shí)現(xiàn)以下功能：

(1)發(fā)送/接收8位字節(jié)；

(2)構(gòu)成請(qǐng)求幀，接收為應(yīng)幀;(3)發(fā)送幀線路接口：

(1)負(fù)責(zé)將LIN總線的信號(hào)翻譯成無干擾的RX信號(hào)傳入LIN協(xié)議控制器；

(2)或?qū)f(xié)議控制器的RX信號(hào)進(jìn)行翻譯傳入LIN總線第10頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

LIN總線系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是——LIN總線是單線式總線，僅靠一根導(dǎo)線傳輸數(shù)據(jù)。

LIN總線系統(tǒng)的構(gòu)成有三個(gè)部分：LIN上級(jí)控制單元，亦即LIN主控制單元；LIN從屬控制單元，亦即LIN從控制單元；單根導(dǎo)線。圖4-5LIN總線系統(tǒng)的構(gòu)成第11頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.LIN主控制單元1）LIN主控制單元的功能

LIN主控制單元連接在CAN數(shù)據(jù)總線上，執(zhí)行以下功能：（1）監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸過程和數(shù)據(jù)傳輸速率，發(fā)送信息標(biāo)題。（2）LIN主控制單元的軟件內(nèi)已經(jīng)設(shè)定了一個(gè)周期，該周期用于決定何時(shí)將哪些信息發(fā)送到LIN數(shù)據(jù)總線上多少次。第12頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一（3）LIN主控制單元在LIN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)的LIN控制單元與CAN總線之間起“翻譯”作用，它是LIN總線系統(tǒng)中唯一與CAN數(shù)據(jù)總線相連的控制單元。（4）通過LIN主控制單元進(jìn)行與之相連的LIN從控制單元的自診斷。圖4-6LIN主控制單元實(shí)現(xiàn)LIN總線與CAN總線之間的連接第13頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一

LIN幀的結(jié)構(gòu)2）LIN總線的幀結(jié)構(gòu)一個(gè)LIN幀由字節(jié)間分隔開的一系列字節(jié)組成。異步中斷域標(biāo)志著LIN幀的開始，它通過LIN網(wǎng)的主節(jié)點(diǎn)發(fā)出，并且支持所有LIN節(jié)點(diǎn)自動(dòng)適應(yīng)總線的速度。異步域使得所有總線上的LIN節(jié)點(diǎn)同步。第14頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一LIN總線的信息結(jié)構(gòu)圖4-7LIN總線的信息結(jié)構(gòu)信息標(biāo)題（8）：1—同步間隔；2—同步區(qū)域；3—標(biāo)識(shí)符；4—起始；5—停止；信息段（9）：

6—數(shù)據(jù)區(qū)域；7—校驗(yàn)區(qū)；第15頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.LIN從控制單元在LIN數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)內(nèi)，單個(gè)的控制單元（如新鮮空氣鼓風(fēng)機(jī)）或傳感器及執(zhí)行元件（如水平傳感器及防盜警報(bào)蜂鳴器）都可看作LIN從控制單元。第16頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一圖4-9BMWE60電動(dòng)遮陽(yáng)卷簾的控制1—駕駛員側(cè)開關(guān)組；2—駕駛員側(cè)車門模塊TMFA；3—安全和網(wǎng)關(guān)模塊SGM；4—便捷進(jìn)入及起動(dòng)系統(tǒng)CAS；5—中柱開關(guān)控制中心SZM；6—遮陽(yáng)卷簾第17頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一圖4-10空調(diào)出風(fēng)口風(fēng)門伺服電機(jī)的控制

LIN從控制單元等待LIN主控制單元的指令，僅根據(jù)需要與主控制單元進(jìn)行通信。為結(jié)束休眠模式，LIN從控制單元可自行發(fā)送喚醒信號(hào)。LIN從控制單元安裝在LIN總線系統(tǒng)設(shè)備上（如空調(diào)出風(fēng)口風(fēng)門伺服電機(jī)等）。第18頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4.1.2LIN總線的數(shù)據(jù)傳輸1.傳輸速率LIN總線的數(shù)據(jù)傳輸速率為1~20Kbit/s，在LIN控制單元的軟件內(nèi)已經(jīng)設(shè)定完畢。圖4-11LIN總線的數(shù)據(jù)傳輸速率第19頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.信號(hào)電平如果無信息發(fā)送到LIN數(shù)據(jù)總線上或者發(fā)送到LIN數(shù)據(jù)總線上的是一個(gè)隱性電平，那么數(shù)據(jù)總線導(dǎo)線上的電壓就是蓄電池電壓。圖4-12LIN數(shù)據(jù)總線上的信號(hào)電平第20頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一3.傳輸安全性

LIN總線在收發(fā)隱性電平和顯性電平時(shí)，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。為了能在有干擾輻射的情況下仍能收到有效的信號(hào)，實(shí)際接收的允許電壓值要稍高一些。圖4-13隱性電平和顯性電平的公差值圖4-14實(shí)際接收的允許電壓值第21頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4.信息波形圖4-15LIN總線信息波形（1）帶有從控制單元回應(yīng)的信息。LIN主控制單元要求LIN從控制單元發(fā)送的信息標(biāo)題內(nèi)包含這樣一些信息，如開關(guān)狀態(tài)或測(cè)量值。該回應(yīng)由LIN從控制單元來發(fā)送。

（2）帶有主控制單元命令的信息。LIN主控制單元通過信息標(biāo)題內(nèi)的標(biāo)志符來要求LIN從控制單元發(fā)送帶有回應(yīng)內(nèi)容的數(shù)據(jù)。該回應(yīng)由LIN主控制單元來發(fā)送。第22頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一5.信息標(biāo)題信息標(biāo)題由LIN主控制單元按周期發(fā)送。如圖4-16所示，信息標(biāo)題分為同步暫停區(qū)、同步分界區(qū)、同步區(qū)和識(shí)別區(qū)四部分。圖4-16信息標(biāo)題波形第23頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一6.信息內(nèi)容（回應(yīng)）圖4-17LIN從控制單元回應(yīng)主控制單元的查詢信息第24頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一6.信息內(nèi)容（回應(yīng)）圖4-18LIN從控制單元貫徹、執(zhí)行主控制單元的指令第25頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一回應(yīng)由1~8個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)構(gòu)成（圖4-19），每個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)是10個(gè)二進(jìn)制位，其中一位是顯性起始位，一個(gè)是包含信息的字節(jié)，另外一個(gè)是隱性停止位。起始位和停止位是用于再同步從而避免傳輸錯(cuò)誤的。

圖4-19回應(yīng)由1~8個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)構(gòu)成第26頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一7.信息的順序如果車上沒有安裝可以接收某一信息標(biāo)題的控制單元，那么在示波器屏幕會(huì)出現(xiàn)沒有回應(yīng)的信息標(biāo)題，但這并不影響系統(tǒng)的功能。圖4-20沒有回應(yīng)的信息標(biāo)題第27頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一LIN網(wǎng)傳輸-DATA數(shù)據(jù)從主控制器到執(zhí)行器（單個(gè)）8．傳輸模式一個(gè)LIN電控單元所使用的傳輸方式與CAN網(wǎng)電控單元所使用的傳輸方式是相同的，都包括定時(shí)傳輸模式，事件傳輸模式和混合模式3種（定時(shí)傳輸模式和事件傳輸模式相混合為混合傳輸模式）。第28頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一LIN網(wǎng)傳輸-DATA數(shù)據(jù)從主控制器到執(zhí)行器（多個(gè)）

LIN網(wǎng)傳輸-DATA數(shù)據(jù)從執(zhí)行器（多個(gè)）到主控制器第29頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一8.防盜功能

LIN總線還具有一定的防盜功能。只有當(dāng)LIN主控制單元發(fā)送出帶有相應(yīng)識(shí)別碼的信息標(biāo)題后，數(shù)據(jù)才會(huì)傳至LIN總線上。由于LIN主控制單元對(duì)所有信息進(jìn)行全面監(jiān)控，所以無法在車外使用從控制單元通過LIN導(dǎo)線對(duì)LIN總線實(shí)施控制。圖4-21LIN總線不接受外來指令的控制第30頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一4.1.3LIN總線的自診斷1.利用故障檢測(cè)儀VAS5051進(jìn)行故障診斷圖4-22使用故障檢測(cè)儀VAS5051對(duì)LIN總線系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷和檢測(cè)第31頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2.故障分析1）LIN總線短路圖4-23LIN總線對(duì)電源正極短路圖4-24LIN總線對(duì)電源負(fù)極短路

發(fā)生對(duì)電源正極或?qū)﹄娫簇?fù)極短路時(shí)，LIN總線都會(huì)關(guān)閉，無法正常工作。第32頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一2）LIN總線斷路

LIN總線發(fā)生斷路故障時(shí)，其功能喪失情況視發(fā)生斷路故障的具體位置而定。根據(jù)LIN總線發(fā)生故障時(shí)其功能的喪失情況，結(jié)合LIN總線控制關(guān)系并參閱電路圖，就可以判斷出發(fā)生斷路故障的大致位置。圖4-25LIN總線發(fā)生斷路故障第33頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一小結(jié)1.LIN是LocalInterconnectNetwork的縮寫，意為

。第34頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一小結(jié)1.LIN是LocalInterconnectNetwork的縮寫，意為局域互聯(lián)網(wǎng)。第35頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一小結(jié)2.LIN網(wǎng)絡(luò)一般使用

根單獨(dú)的銅線作為傳輸介質(zhì)。第36頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一小結(jié)2.LIN網(wǎng)絡(luò)一般使用1根單獨(dú)的銅線作為傳輸介質(zhì)。第37頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一小結(jié)3.LIN電控單元標(biāo)準(zhǔn)接口的基本單位為

（通用異步接收/發(fā)送裝置）。第38頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一小結(jié)3.LIN電控單元標(biāo)準(zhǔn)接口的基本單位為UART（通用異步接收/發(fā)送裝置）。第39頁(yè)，共44頁(yè)，2023年，2月20日，星期一小結(jié)4