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汽车电子LIN总线不同于CAN总线。
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汽车电子LIN总线不同于CAN总线。
LIN总线基本上是CAN总线的廉价补充相比于CAN总线它提供较低的可靠性和性能。同时LIN总线也是一个应用非常广泛的网络协议并且越来越受欢迎。
再一次我们准备了一个关于LIN总线的简要介绍。以下涉及多个方面的主题与研究内容。本文将结合专业知识以一种非常简单的方式解释LIN总线和LIN协议以使其尽可能通俗易懂。
1.什么是LIN总线?
LIN总线代表本地互联网络(Local Interconnect Network (LIN) )用于车辆组件之间的通信。它也被称为CAN总线的补充。LIN协议具有很高的成本效益比CAN总线便宜得多。然而它提供了较低的性能不像CAN 总线那样可靠。
当CAN总线太昂贵而无法为车辆中的每个组件实现应用时LIN总线应运而生。或者说LIN Bus被创造出来是为了来应对这个挑战并且已经完美地完成了既定目标。 2.什么是LIN协议?
LIN协议是电子设备的有线通信协议。它由一个主节点和一个或多个从节点组成。每个LIN帧由两对组成——报头和响应。报头总是由LIN主节点发送响应由一个专用的LIN从节点或LIN主节点发送。此外Lin协议使用两种总线状态睡眠模式和活动模式。
LIN总线是一种低成本的协议具有部分替代can总线系统的作用用于车辆部件之间的通信。也称为CAN总线的补充。
3.LIN Bus的主要特点 Low-cost option. Single wire with 1-20 kbit/s at maximum 40m bus length (ground). Operating voltage 12V. Frequently used in vehicles for wipers, air conditioners, steering wheels, windows, and so on. LIN clusters contain 1 master and up to 16 nodes. The latest vehicles have more than 10 nodes. Several data lengths (2,4 and 8 bytes). Guaranteed latency time with time-triggered scheduling. Sleep mode and wake-up support. The physical layer is based on ISO 9141 - K-line. LIN protocol support error detection and configuration.
4.LIN 总线如何工作
LIN总线也可以用于车辆的电池电源线使用LIN over DC (DC-LIN)收发器这被标准化为ISO/AWI 17987-8。如今LIN Bus在所有现代车辆中几乎都是标准化的。LIN总线正在使用的主要有如下几种情形 Sensors for position and temperature. Speed and pressure. Cruise control. Wipers. Radio. Climate control. Small motors. Side mirrors. Seat control. Locks. Rain sensors. Headlights. And more.
此外LIN Bus还被用于家用电器如洗衣机、炉灶、冰箱等。有相关的预测表明LIN总线及其应用的需求还会继续增加。电子控制单元ECU是许多其他应用中的常见应用之一。
5.LIN Bus 与 CAN Bus对比
下面是LIN总线接口和CAN总线接口的主要差异提到了它们的主要区别以及它们的主要优点。 Lin Bus 接口 Lower cost. Latency time - more predictable network. Overall implementation - simpler to implement than CAN. Typically, LIN master works as a gateway to the CAN Bus. LIN clusters have a single master. LIN is settled - not event-driven. Uses single wire 12V. LIN offers a max of 20 kbit/s.
CAN Bus 接口 Uses twisted shielded dual wires 5V. Uses 11 or 29-bit identifiers. Very complex and robust interface. CAN could have multiple masters. CAN offer up to 1 Mbit/s. 6.LIN总线数据帧格式
简单地说LIN总线消息帧由一个报头和一个响应组成。一般来说LIN主节点通常向LIN总线发送一个报头然后触发一个从节点。从节点发送最多8个数据字节作为响应。LIN帧格式用下图说明。 现在我们将详细解释LIN帧格式的具体部分。
中断 The Sync Break Field (SBF), also known as just Break is a minimum of 13 1 bit long. Commonly used as 18 2 bits. Operates as a start of the frame.
同步 Is 8 bits long. Has a predetermined value of 0x55. Its structure allows the LIN nodes to determine the time between rising and/or falling edges.
标识位 Is 6 bits long and followed by 2 parity bits. The ID operates as an identifier for each LIN message. Slaves determine the validity of the ID field and operate accordingly - ignore the subsequent data transmission, listen to the data transmitted from another node, and publish data in response to the header
此外通常在同一时间使用一个从节点来获取信息。这意味着没有碰撞风险也不需要采取仲裁。6位允许64个id其中id 60-61用于诊断。
7.LIN Bus消息帧格式
LIN消息由标识符字节、校验和字节、同步字节和同步字段组成。
Frame types Unconditional frame - 0-59 ID dec, 00-3B ID hex. Event-triggered frame - 0-59 ID dec, 00-3B ID hex. Sporadic frame - 0-59 ID dec, 00-3B ID hex. Diagnostic frame - 60-61 ID dec, 3C-3D ID hex. User-defined frame - 62 ID dec, 3E ID hex. Reserved frame - 63 ID dec, 3F ID hex.
8.LIN Description File (LDF)
LIN网络由LDF描述其中包含有关帧和信号的信息。LDF用于在主服务器和从服务器上创建软件。
使用时可能需要将原始LIN总线数据解码为物理值作为LIN数据工作流的一部分。
要将原始数据解码为可读形式需要从LIN帧有效负载中提取LIN信号。LIN总线解码与CAN总线解码非常相似需要相同的信息。
9.LIN Bus 的历史
为了更好的理解LIN总线的由来, 创建LIN Bus的历史时间线如下 1999 - LIN 1.0 released by the LIN Consortium (BMW, Volkswagen Group, Volvo Cars, Audi, and Mercedes-Benz) 2000 - The LIN Bus protocol was updated - LIN 1.1 and LIN 2.2 2002 - LIN 1.3 was released 2003 - LIN 2.0 was released with multiple changes 2006 - LIN 2.1 specification released 2010 - LIN 2.2A was released 2010 - 2012 - Based on LIN 2.0, SAE standardized LIN as SAE J2602 2016 - LIN standardized as ISO 17987:2016 10.LIN Bus未来展望
由于其低成本的特点LIN Bus有望在现代汽车中得到更为普遍的应用。
自2015年以来我们已经看到LIN总线的受欢迎程度有了巨大的增长预计还会增加更多。
此外基于它的低成本。LIN总线有可能在J1939中也会得到使用。
11.参考资料
LIN Bus Simplified: The Ultimate Guide in 2023
https://www.ti.com/lit/an/slla383a/slla383a.pdf?ts1698552801635ref_urlhttps%253A%252F%252Fcn.bing.com%252F
