LIN总线技术及应用——节点配置和标识规范(一)
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lin 总线标准LIN(Local Interconnect Network)总线是一种用于汽车电子系统中的串行通信总线标准。
它由瑞典飞利浦和德国电信公司共同开发,并于1999年首次推出。
与其他汽车总线(如CAN和FlexRay)相比,LIN总线主要用于低带宽应用,例如车内照明、雨刮器、座椅控制等。
LIN总线的设计目标是降低成本,并提供简单的通信机制。
它采用了单主/多从的拓扑结构,一条总线上可以连接多个从设备,而只有一个主设备控制通信。
这种主从结构可以大大减少系统的复杂性和成本。
LIN总线的物理层采用了单根双绞线,传输速率通常为19.2kbit/s。
相比之下,CAN总线的传输速率可达1 Mbit/s。
虽然传输速率较低,但对于一些低带宽应用而言,这已经足够满足需求。
在LIN总线中,主设备负责发送命令和控制信息,从设备则负责接收并执行这些指令。
每个从设备都有一个唯一的地址,通过这个地址主设备可以直接与特定的从设备进行通信。
此外,LIN总线还支持时间分割多址(Time Division Multiplexing)的技术,这意味着不同的从设备可以根据事先设定的时间槽来响应主设备的请求,避免因数据冲突而导致的通信错误。
与其他总线标准相比,LIN总线有许多独特的特点。
首先,它采用了单总线设计,这意味着在整个系统中只需要一根总线线缆,从而进一步降低了成本。
其次,LIN总线采用了低功耗设计,具有较低的电压和电流要求,非常适合应用于汽车电子系统中。
此外,LIN总线还支持多种通信协议和灵活的数据传输方式,可以根据不同的应用需求进行配置。
由于LIN总线的低成本和简单性,它被广泛应用于汽车电子系统中的各种低带宽应用。
例如,LIN总线在车内照明系统中被用于控制车内的灯光,可以根据驾驶员或乘客的需求灵活调整照明亮度和颜色。
此外,LIN总线还可以用于控制雨刮器和座椅调节器等功能。
尽管LIN总线的传输速率较低,并且无法处理大量的数据,但它在低带宽应用中仍然具有很大的优势。
LIN总线的认识与分析LIN总线简介LIN(Local Interconnect Network)是低成本的汽车网络,它是现有的汽车复用网络功能上的补充。
为了获得更多的质量提高和降低成本,LIN将是在汽车中使用汽车分级网络的启动因素。
LIN的标准化将减少重复使用现有的低端复用解决方案,而且将减低汽车电子的开发、生产、服务和后勤成本。
LIN标准包括传输协议规范、传输介质规范、开发工具接口规范和软件编程接口规范。
LIN在硬件和软件上保证了网络节点的互操作性,并能预测EMC。
这个规范包包括了3个主要部分:LIN协议规范部分——介绍了LIN的物理层和数据链路层。
LIN配置语言描述部分——介绍了LIN配置文件的格式。
LIN配置文件用于配置整个网络并作为OEM和各种网络节点供应厂商的通用接口,以及作为开发和分析工具的输入。
LIN API部分——介绍了网络和应用程序之间的接口。
这个概念可以实现开发和设计工具之间的无缝连接,并提高了开发的速度,增强了网络的可靠性。
LIN协会创建于1998年末,最初的发起人为为宝马、Volvo、奥迪、VW、戴姆勒-克莱斯勒、摩托罗拉和 VCT等,五家汽车制造商,一家半导体厂商以及一家软件工具制造商。
该协会将主要目的集中在定义一套开放的标准,该标准主要针对车辆中低成本的内部互联网络(LIN, local interconnect networks),这些地方无论是带宽还是复杂性都不必要用到CAN网络。
LIN标准包括了传输协议的定义、传输媒质、开发工具间的接口、以及和软件应用程序间的接口。
LIN提升了系统结构的灵活性,并且无论从硬件还是软件角度而言,都为网络中的节点提供了相互操作性,并可预见获得更好的EMC(电磁兼容)特性。
LIN补充了当前的车辆内部多重网络,并且为实现车内网络的分级提供了条件,这可以有助于车辆获得更好的性能并降低成本。
LIN协议致力于满足分布式系统中快速增长的对软件的复杂性、可实现性、可维护性所提出的要求,它将通过提供一系列高度自动化的工具链来满足这一要求。
车载网络小弟篇——LIN总线LIN总线在1998年的时候被欧美的各大汽车厂第一次提出来,就是什么宝马、奔驰、克莱斯勒、大众,包括博世和摩托罗拉。
然后在2001年的时候第一次被使用在奔驰SL这款车型上。
2001年奔驰SL所以LIN从被提出到现在也就20年的时间,是一个很年轻的技术。
很多人说这么年轻的技术,应该很高级很复杂,最起码比CAN总线复杂。
错!LIN总线比CAN简单得多。
LIN总线可以说是CAN总线的辅助总线,把CAN比喻成省际铁路,那LIN总线就是城市里运营的地铁或城市铁路。
LIN的特点是成本低,可以辅助CAN总线的工作。
因为车上的一些功能不需要CAN这种相对来讲复杂的总线,所以就有了LIN总线。
我们先简单回顾一下CAN总线,从结构上看,它是两条线,目的是抗干扰。
高速CAN的通信速率是500Kbit/s,低速CAN是100Kbit/s。
各个控制单元的关系是平等的,谁都可以发谁都可以收,谁也管不了谁,就是多主结构,全是主要的。
就因为这个多主结构,这些模块往总线上发送信息的时候为了不冲突,采用了仲裁机制,就是看哪个模块的特权高,谁就先发数据。
这些都是CAN总线的主要特点。
关于总线知识,请点击链接:什么是汽车总线?什么是汽车总线?(续)xiCAN总线结构与特点在车上的有些系统是不需要很快的通讯速率的,并且也不需要搞得这么复杂。
比如车窗控制、天窗控制、空调鼓风机控制等等,所以就诞生了另一种总线,就是LIN总线。
CAN总线和LIN总线的结构关系,其实就是在CAN总线上的模块,来了一个延申。
也就是说,LIN总线是不会在车上单独存在的,它必须以CAN总线中的其中一个模块为主模块。
这个主模块通过一条数据线与一个或者多个从模块组成了LIN总线。
CAN总线中的一个主模块,可以有多条LIN总线,每条LIN总线上,可以有一个或多个从模块。
所以LIN总线的结构,是“单主多从”结构。
从下图看,最左边的a、b、c三个从模块和控制单元2这个主模块组成了一套LIN总线。
LIN总线技术及应用——节点配置和标识规范(一)
一.介绍(Introduction)
节点配置定义了一个节点是如何被配置的,对LIN 节点来说支持节点配置是一个强制执行命令。
目的:避免网络NAD 或PID 冲突,网络引入新节点可能导致NAD 或Product ID 冲突
配置内容:NAD,Product ID(通过对这些数字的使用,就可以让所有在网
络内部被输送的帧,具有一个独特的标识符)
服务标识符(SID):0xB0~0xB7(用来配置节点)
节点配置只能用单帧通信
二.LIN 产品标识(LIN Production Identification)
每个LIN 部件都会有一个独特的号码,标识了节点的供应商和功能
类似于条形码,不同供应商不同功能的产品ID 也不同,功能发生变化,产品ID 也要相应的变化。
供应商ID 是一个16 位的数字,最高位是0,由LIN 协会规定
功能ID 是一个16 位的数字,由各供应商规定
变量ID 是一个8 位的数字,用于区分同网络中相同功能的节点
PID 保存在各节点的ROM 中,不进行更改
序列号(Serial Number)
三.通配符(Wildcards)每一个LIN 的从节点都有一个节点地址,除了通过这个
节点来访问以外,还可以通过通配符来访问所有的节点地址
NAD 的通配符0x7F 用来访问所有节点的地址。