提示:本文帮助小白初步了解LIN通信方法

一、LIN是什么？

LIN是本地互连网络的一个缩写.它基于UART/SCI(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter/ Serial Communication Interface)。低成本串行通信协议(通用异步接收器/当前通信接口)。它可以用于各种领域,如汽车、家庭电器、办公室设备等。本文主要研究了LIN在分布式汽车电子网络系统中的应用.
1996 年，Volvo和Volvo Communications(VCT)为Volvo S80系列开发了基于UART/SCI的协议。縣名「火山」。1997 年，摩托罗拉与沃尔沃和VCT合作,帮助他们改进火山 Lite协议,以满足各种不同的要求(例如从机器设备自动同步,不进行晶化),它还建立开放的标准支持各种半导体产品。1998年12月,阿迪、BMW、戴姆勒克莱斯勒和大众也加入了。这导致了LIN协会(http://ww."Lin Subbus".(org).LIN标准的开发目的是满足低端(低速度、低可靠性、低成本环境)次级网络的需求。

二、LIN的特点

LIN具有以下特点:
(1)网络由一个主机节点和多个来自主机节点组成。
(二)使用LIN可以以下列方式大大降低成本:
开放标准: 标准可从官方网站免费获得.
●硬件成本降低:基于通用的UART/SCI接口的低成本硬件实现,不需要单独的硬件模块支持;不需要节点
高精度时钟可以自动同步;总线是单线电缆。
LIN采用“工作流”和“off-the-shelf”节点的概念来规范网络安装
它可以通过LIN传输层重新配置。
LIN协议标准化API(Application Programming Interface)。
(三)信号传输具有确定性,传输时间可以预先计算。
(4)LIN具有可预测的EMC(电磁兼容性)性能。
EMI(ElectroMagnetic Interference)强度,LIN协议指定最大比特rate为20kbps。
(5)LIN提供四个信号处理、配置、识别和诊断功能。

LIN协议层和框架结构

1.LIN的帧结构

框架包含两个部分: 标题和响应.主机任务负责发送帧;从主机任务中接收帧并分析帧中的信息,然后决定发送答复,还是接收应答，还是不作任何反应。主要线的帧传输情况见图3。图1。

框架头包括同步间隔、同步段和保护标识符(PID)。受保护ID)段，答案包括数据段和检查段和段,如图3所示,如上文第2段所示,值"0"是域,值"1"是"累积",线到线:当线比一个节点大时,通常会传输可见的电流,当所有节点发送隐形日食或不发送任何信息时(当没有发送信息时,总线默认为隐形日食),这是公共汽车展示了无形的电平面,也就是说,有明显的电镀效应。图中的帧间隔是帧间隔;响应间隔是帧头和响应间隔;文件间隔包括同步和保护ID节间隔、每个数据节间隔、最后一个数据节间隔和验证和节间隔。下面是框架标题的每个部分和响应的详细描述。

2.帧的类型

无条件框架
无条件帧是单个释放节点的帧,不管信号发生变化,帧头都会无条件响应。

事件触发框架
事件触发帧是主节点用来查询每个节点信号在帧间隔中是否发生变化的帧。当有多个发布节点时,冲突通过冲突解决进度表解决。
当节点信号发生变化的频率较低时,主机任务反复询问每个信号占一定带宽。 为了减少带宽的使用,介绍了事件触发帧的概念。

波拉迪克框架
随机帧(random frames)是当其自身信号变化时,在同一帧间隔内由主节点发送到总线的帧。 当有多个关联响应信号变化时,通过预设优先次序进行仲裁。

诊断框架
诊断框架包括主机请求框架和从主机响应框架,主要用于配置、识别和诊断。主请求框架MRF)，框架ID=0x3C,响应部分的发布节点是主机节点;从奴隶响应框架中,SRF)，框架ID=0x3D,响应部件的问题节点来自机器节点.数据段设置为8个字符,定期进行标准检验和检验.

保留框架
保留帧的帧ID为0x3E和0x3F,用于未来扩展。

信号处理、配置、识别和诊断

3.传输层

传输层的任务单一，是作为“翻译者”,将诊断服务的信息转换为数据包单元,可以在协议层中处理。分组数据单元)，或者反过来，将协议层接收的PDU转换为诊断服务所需的消息。将消息转换为PDU的过程称为包装。将PDU转换成消息的过程称为解包。PDU与帧结构数据节相符,并通过诊断框架发送或接收。

4.PDU结构

为满足汽车工业的需求,LIN Transmission Layer PDU格式非常类似于ISO基于CAN网络的诊断标准(见参考文献[9])(ISO标准的一个子集)。这种兼容性大大降低了CAN和LIN之间转换数据格式的工作量。减少了节点计算能力的要求.
从发送格式上，PDU单元可以分为单帧。”“第一幕”。FF)及连贯框架,CF)三种。从发送源上，主机发送请求PDU,应该从机器上发送一个PDU.

5.传输层通信

如果应用程序层发送的消息长于单个帧,传输层以单帧格式发送到协议层.传输层接收的单帧也将直接作为消息发送到应用程序层;如果消息长度超过单帧的容量,传输层首先将消息分成第一和第二帧,并安排序列。然后将它逐一发送到协议层。反过来，协议层接收的第一个和第二个帧,传输层首先根据接收顺序将其重新组织成消息。最后, 处理应用程序层.
LIN传输层只能接收连续帧.
LIN传输层具有错误重传输功能.

6.LIN的应用层

概述
LIN应用程序层为信号处理、配置、识别和诊断提供了四个功能。 配置、识别和诊断功能还包括一些项目,称为服务。

1信号通过信号传递帧
2 配置服务以单帧格式通过传输层进行通信
识别服务以单帧的形式通过传输层进行通信
4基于信号的诊断服务
诊断传输层,通过传输层进行通信,需要多帧通信
6用户定义的诊断
为便于理解本图，详细描述了每个函数,提出了工作模型的概念。LIN应用程序层的配置、识别和诊断是针对逻辑节点的。逻辑节点(Logic nodes)是功能实体,能够响应自控机节点和/或诊断设备的服务请求。为了区分不同的逻辑节点,LIN定义NAD(用于诊断的节点地址,诊断地址)。第一章介绍了物理节点、机器任务和接口的概念。对于一个物理节点,机器任务和接口的软件和硬件实体,与框架收据的实现有关,逻辑节点代表了配置、识别和诊断的能力。物理节点, 从机器任务和接口相对应的.然而,物理节点可以包含一个或多个逻辑节点。

7.信号处理功能

信号处理函数意味着应用层不能通过传输层,从协议层直接获取或修改网络中的信号。这些信号由NCF(节点能力文件,节点性能文件)定义,它可以是工作参数(例如温度、压力测量值、继电器开关状态等),它也可以是一个状态符号(例如带有帧的信号的接收状态)。

8.配置功能

LIN 规范规定，每个逻辑节点应该有一个NAD.在网络运行期间，任何两个逻辑节点的NAD必须不同,否则就会产生冲突。此外，每个逻辑节点必须能够处理具有特定PID的帧。由此可见，NAD和PID分别与逻辑节点建立映射关系,LIN规范将NAD和PID的这种组合称为逻辑节点的配置。逻辑节点可以有多个配置项,但在网络运行期间，每个逻辑节点只有一个有效的配置项目。
配置函数意味着LIN主节点可以自动选择所有逻辑节点的配置项。消除NAD和PID分配方面的冲突,使网络正常工作。配置函数是确保每个节点的操作协调的内部函数,包括分配NAD、分配PID等服务。配置函数通过传输层完成配置服务.

9.识别和诊断功能

识别功能
识别函数是指主节点从逻辑节点(如产品代码等)获取的信息。 通过识别函数,主节点和逻辑节点也可以实现一些自定义操作。

诊断功能
诊断功能指在LIN网络以外的诊断设备可以直接连接到LIN主节点,或通过其他外部网络(例如ISO11898定义的CAN网络,参见参考(8))来连接主机节点,连接后，诊断设备可以根据预定的诊断协议(例如ISO15765,参见参考 [9]) LIN中逻辑节点的通信.与配置功能相比，诊断函数是整个LIN网络的一个属性,可以配置和外部访问。

三、线性总线构造

LIN的网络拓扑是线性,一个LIN总线将有一个主节点和多个节点。 LIN网络推荐的最大节点数为16,最长的总线长度为40米。

1.主从方式

已经说过,LIN的通信方式是领先的,即,主节点控制整个网络的通信,并根据主节点的时间表从该节点进行通信。
对于LIN节点任务,它们可以分为“主要任务”和“从任务”。
主要任务:只有主节点有任务在预定时间向网络发送命令,从而实现网络传输时间管理。
从任务:主要节点和从节点的任务,数据传输,即在主要任务中发送的信号,以及从主要节点发送的信号后发送的数据。
一张卡片和一个数据构成一个LIN声明.
在LIN的标准中，这个卡叫做标题。这些数据叫做“响应”,这个报告叫做“框架”。头条包含一个显示报告身份的ID,每个节点根据“ID”决定是否发送“响应”。同时，LIN消息是地址方法,所有公共汽车上的节点将收到消息。

2.时刻表

将头条发送到主任务的时间由预定的时间表决定。 LIN时间表定义了信息,如ID、传输顺序和传输间隔。
此外,LIN的时间表可以以多种方式定义,例如“启动时间初始化模式”,“正常模式”,“诊断模式”等等。

3.同步方法

由于成本削减考虑,LIN没有专门的时钟同步配线,而LIN的节点也是由于成本削减考虑,一般采用较大的误差CR时钟。
通过装载高精度晶体振荡的主节点,将同步信号发送到主线的每个节点,每个节点根据信号纠正错误,从而实现信号同步的目的。
例如,LIN协议的误差要求为±14%,而一般高精度振荡的误差为±1.5%。

总结

初步了解了LIN通信.

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