LIN總線：一種用于車體控制應(yīng)用的新興標(biāo)準(zhǔn)

　　LIN協(xié)議在每一個(gè)消息幀啟動(dòng)時(shí)提供一個(gè)專用的同步模式，允許不帶有石英或陶瓷諧振器的從屬節(jié)點(diǎn)將其本地時(shí)間基與宿主節(jié)點(diǎn)的時(shí)間基同步。

　　LIN物理層

　　LIN總線是單線，通過從電池正極Vbat的端接電阻向?qū)Ь€或總線供電。總線收發(fā)器是ISO9141標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)。該總線可以采用兩個(gè)互補(bǔ)的邏輯電平：接近于地的電壓顯性值（dominantvalue）表示邏輯“0”，電壓接近于電池供電電壓的隱性值（recessivevalue）表示邏輯“1”。
該總線的端接部分使用1k（在宿主節(jié)點(diǎn)）和30k（在從屬節(jié)點(diǎn)）的上拉電阻。從屬節(jié)點(diǎn)的端接電容通常為220pF。

　　LIN物理層規(guī)范對(duì)收發(fā)器提出了很高的要求。收發(fā)器的開關(guān)必須不干擾其它電子元件。要滿足汽車制造商的EMC要求，必須采取一些特殊的措施，例如，可以使用波形整形或邊緣修整技術(shù)來減少收發(fā)器的輻射。

　　LIN總線系統(tǒng)實(shí)例：車門和鏡子

　　汽車車門電子功能的不斷增加使之成為一個(gè)使用LIN總線的很好應(yīng)用實(shí)例。在保持相同設(shè)計(jì)和對(duì)其余從屬節(jié)點(diǎn)硬件和軟件沒有任何影響的情況下，功能可以隨意增減。隨著開發(fā)過程中和汽車LIN組裝的最后階段功能或選項(xiàng)的增長。它可實(shí)現(xiàn)

　　預(yù)組裝和預(yù)測(cè)試模塊的集成。車門LIN簇中的功能有：帶/不帶防夾的車窗升起；馬達(dá)PWM控制；車窗位置監(jiān)控；門鎖執(zhí)行器控制，包括馬達(dá)控制（死鎖）和門開接觸控制；開關(guān)面板控制和開關(guān)照明。

　　鏡子功能可被集成到一個(gè)或更多個(gè)LIN從屬節(jié)點(diǎn)上。這些功能包括：鏡子上下、進(jìn)出馬達(dá)控制；加熱；水坑燈；轉(zhuǎn)向燈；減少刺眼現(xiàn)象（電鍍彩色鏡，ECM）等。

　　帶CAN接口和USART/增強(qiáng)USART的高性能8位控制器應(yīng)能滿足宿主節(jié)點(diǎn)的需求。存儲(chǔ)器需求和封裝尺寸要求取決于軟件功能、CAN軟件堆棧和硬件I/O需求。在這個(gè)例子中，從屬節(jié)點(diǎn)功能可由低性能8位控制器實(shí)現(xiàn)。

　　從屬節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)

　　根據(jù)LIN從屬節(jié)點(diǎn)應(yīng)用的復(fù)雜性和從微控制器的預(yù)算，LIN可用軟件方式實(shí)現(xiàn)，也可以使用標(biāo)準(zhǔn)的USART、EUSART或?qū)Ｓ玫腖IN硬件來實(shí)現(xiàn)。
　
　　用純軟件來實(shí)現(xiàn)開關(guān)板、溫度傳感器和LED顯示器等低復(fù)雜性的系統(tǒng)。這種最低成本方案的實(shí)現(xiàn)是以相對(duì)較高的CPU負(fù)載為代價(jià)。包含一個(gè)片上RC振蕩器和物理收發(fā)器接口的PIC16C433是微控制器方案的一個(gè)例子，它提供了一個(gè)高度集成的低成本LIN方案。

　　LIN協(xié)議的關(guān)鍵特性之一是使用低成本振蕩器的從屬節(jié)點(diǎn)的同步能力。LIN規(guī)范容許從屬節(jié)點(diǎn)的不同步時(shí)鐘偏差為15%。如果時(shí)鐘偏差超過15%，宿主節(jié)點(diǎn)將發(fā)送一個(gè)數(shù)值為零的數(shù)據(jù)字節(jié)，這個(gè)字節(jié)將會(huì)被從屬節(jié)點(diǎn)識(shí)別為同步中斷（SyncBreak）。為實(shí)現(xiàn)正確通訊，從屬節(jié)點(diǎn)必須有能力重新同步并在LIN幀的時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定（同步偏差低于2%）。

　　這個(gè)要求可以使用半導(dǎo)體制造商在微處理器上實(shí)現(xiàn)的可校準(zhǔn)的內(nèi)部RC振蕩器來滿足。內(nèi)部振蕩器依據(jù)溫度和電壓變化調(diào)整振蕩頻率。

　　LIN標(biāo)準(zhǔn)包含傳輸協(xié)議、傳輸介質(zhì)、開發(fā)工具之間的接口和用于軟件編程的接口。LIN在硬件和軟件方面保證網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的互操作性和EMC行為的可預(yù)測(cè)性。

　　LIN總線以較低的成本滿足了車體控制應(yīng)用的要求并有助于執(zhí)行器和傳感器設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和復(fù)用性。使用LIN總線規(guī)范2.0，支持即插即用已成為可能。

　　LIN標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被許多汽車制造商采納。目前，汽車制造商已經(jīng)在使用LIN總線系統(tǒng)進(jìn)行系列化生產(chǎn)。工具制造商、半導(dǎo)體供應(yīng)商和第三方軟件供應(yīng)商已經(jīng)提供了大量的工具、硬件和軟件。通過定義良好的開發(fā)過程和元件一致性測(cè)試可以達(dá)到所要求的高質(zhì)量和互操作性。