車窗控制系統(tǒng)的LIN2.1協(xié)議應(yīng)用
(2)診斷二級
與診斷一級相比,診斷二級的節(jié)點增加了節(jié)點辨識的功能。例如,用戶可以獲得產(chǎn)品的軟、硬件版本號等。此外,診斷二級還支持讀寫軟件內(nèi)部的參數(shù),比如溫度、車速等。診斷二級支持多幀傳輸。
(3)診斷三級
診斷三級的節(jié)點不僅包含了前面兩級的所有功能,還支持內(nèi)部Flash的擦寫,用戶可以通過LIN總線燒寫程序。診斷三級支持多幀傳輸。
2 LIN2.1協(xié)議的節(jié)點配置功能
(1)分配NAD為了避免某個NAD被重復(fù)使用,用戶可能需要為從節(jié)點分配新的NAD。
(2)有條件分配NAD當(dāng)用戶替換或增加從節(jié)點時,可能會出現(xiàn)兩種情況:
①一種是用戶不知道新增從節(jié)點的初始NAD,因此,必須以“廣播”的方式尋找所有的從節(jié)點并分配有效的NAD(“廣播”指的是給網(wǎng)絡(luò)中的所有從節(jié)點發(fā)送請求,它有一個專用的NAD為0x7F)。但如果直接這樣做,會導(dǎo)致所有的從節(jié)點獲得同一個NAD,這顯然是不允許的。為了避免這個情況,可以加入限制條件。
②另一種是用戶知道新增節(jié)點的初始NAD,但其和LIN網(wǎng)絡(luò)中已有從節(jié)點的NAD重復(fù)了。
如果用戶只按照原始NAD分配新的NAD,則會導(dǎo)致兩個從節(jié)點的NAD都被修改。因此,必須加入限制條件。當(dāng)從節(jié)點獲得有條件分配NAD的請求后,將根據(jù)下面的步驟判斷是否要修改NAD:
①根據(jù)ID讀取從節(jié)點的相關(guān)信息。
②根據(jù)Byte提取相關(guān)信息中一個8位數(shù)據(jù),例如Byte=1,則提取D1.
③與Invert進(jìn)行異或運算。
④與Mask進(jìn)行與運算。
⑤如果結(jié)果為0,則修改NAD.例如:本產(chǎn)品被新增到一個LIN網(wǎng)絡(luò)中,初始NAD為0x06,但網(wǎng)絡(luò)中已有了一個NAD為0x06的從節(jié)點。于是,用戶可以利用本產(chǎn)品的Func tion ID,假設(shè)為0x0000,分配新的NAD為0x08.這里似設(shè)已存在的從節(jié)點的Function ID不為0x0000.這樣,只有新增節(jié)點的NAD會被修改,而已存在從節(jié)點的NAD維持為0x06不變。
(3)保存配置保存配置是LIN2.1添加的新功能,用來將從節(jié)點的當(dāng)前配置存入非易失的存儲空間中,下次上電時可以讀出配置數(shù)據(jù),這里主要是保存NAD和幀ID.(4)分配一系列幀ID這一功能可以配置最多4個幀ID,注意診斷幀ID和保留幀ID是不能配置的。
主節(jié)點的請求幀在D1中給出需要分配幀ID的第一個幀在幀數(shù)組中的序號,一般來說,從節(jié)點所用到的所有幀的ID會被排列成一個幀數(shù)組。如果要分配幀ID,則通過D2到D5給出新的幀ID;如果要禁止某個幀,則將這個幀對應(yīng)的PID設(shè)為0x00;如果要繼續(xù)使用現(xiàn)在的幀ID,則將這個幀對應(yīng)的PID設(shè)為0xFF.(5)讀取從節(jié)點信息讀取節(jié)點信息根據(jù)D1中ID的值,可以讀取不同的從節(jié)點信息。目前,只規(guī)定了ID為0和ID為1的情況,其他可保留或由用戶自己確定。
3 LIN通信的實現(xiàn)
3.1 TLE9832的LIN模塊
TLE9832是一款由英飛凌公司生產(chǎn)的8位功率級單片機(jī),專門用于車窗控制。其中的LIN總線模塊支持LIN2.1和LIN2.0,并向下兼容LIN 1.3.該模塊可以工作在普通模式、接收模式和禁止模式下。各個模式的特點如表1所列。
其中,普通模式又可根據(jù)傳輸速率的大小分為低速模式、中速模式、高速模式和Flash模式。低速模式的最大傳輸速率為10.4 kbps;中速模式是普通的LIN傳輸模式,最大傳輸速率為20 kbps;高速模式的最大傳輸速率為40 kbps;Flash模式的最大傳輸速率為11 5 khps.為了避免打斷傳輸過程,在普通模式下禁止改變傳輸速率。正確的做法是先禁止發(fā)送功能,再改變傳輸速率,最后允許發(fā)送功能。
LIN模塊在普通模式下還建立了一種自動省電機(jī)制。當(dāng)發(fā)送隊列中沒有數(shù)據(jù)時,將自動禁止發(fā)送功能;當(dāng)有發(fā)送請求時,將自動開啟發(fā)送功能。
3.2基于TLE9832的車窗防夾控制系統(tǒng)
基丁TLE9832的防夾車窗控制系統(tǒng)是英飛凌-同濟(jì)微控制器與嵌入式系統(tǒng)實驗室的最新研究成果。用戶可以通過按鍵或者LIN總線控制車窗的上升和下降。基于TLE9832的防夾車窗系統(tǒng)原理圖如圖4所示??赏ㄟ^控制PWM信號控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,而霍爾傳感器TLE4966又會采集電機(jī)的轉(zhuǎn)速并傳送給TLE9832,這樣就構(gòu)成了閉環(huán)控制。此外,電機(jī)的電樞電流在轉(zhuǎn)化為電壓信號后,被傳送給TLE9832的ADC模塊。如果車窗在上升過程中遇到不正常的阻力,電樞電流和電機(jī)轉(zhuǎn)速都會發(fā)生異常的變化,TLE9832可以根據(jù)這種變化判斷是否執(zhí)行防夾算法,避免傷害乘客。
3.3 LIN通信部分的軟件設(shè)計
LIN通信部分的程序流程如圖5所示??蓪④嚧翱刂破髦蠰IN通信部分的程序分為兩個部分:①第一部分為初始化,在每次重新上電后,程序都會首先讀取Flash中的數(shù)據(jù),若0x8000中的數(shù)據(jù)為0x78,則判斷產(chǎn)品在出廠后執(zhí)行過保存配置的功能。所以程序會將存儲在Flash中的NAD和幀ID讀出來,作為當(dāng)前的NAD和幀ID.接著是初始化LIN模塊,包括設(shè)置與LIN通信相關(guān)的定時器和UART等外設(shè),設(shè)置從節(jié)點的各個參數(shù)、波特率等。
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