引言

　　LIN總線作為CAN總線的有效補充，在低端車身電子領(lǐng)域替代CAN總線，既能滿足功能要求，又能節(jié)約成本，在對成本更加敏感的國產(chǎn)車上得到大規(guī)模應(yīng)用。不同于CAN總線有專門的協(xié)議驅(qū)動器，用戶不用管理底層的通信而直接進行應(yīng)用程序的編寫[1]，LIN總線沒有專門的協(xié)議驅(qū)動器，一般需要在SCI模塊的基礎(chǔ)上用軟件實現(xiàn)其底層通信，筆者為某國產(chǎn)車設(shè)計了一款LIN主節(jié)點產(chǎn)品，結(jié)合LIN 2.0規(guī)范，首先介紹下LIN協(xié)議驅(qū)動器的功能，然后從數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層兩個方面介紹協(xié)議驅(qū)動器的關(guān)鍵設(shè)計技術(shù)。

　　驅(qū)動器功能

　　LIN規(guī)范定義了數(shù)據(jù)格式、報文格式以及基于時間片的調(diào)度通信機制，作為LIN主節(jié)點，需要實現(xiàn)的功能包括：

　　1、報文的封裝和發(fā)送、接收和解析，根據(jù)報文格式填充/提取ID和數(shù)據(jù);

　　2、通信管理，以調(diào)度表的方式控制時間片的輪轉(zhuǎn)和相應(yīng)幀的發(fā)送;

　　3、網(wǎng)絡(luò)管理，休眠和喚醒;

　　LIN總線采取8N1的SCI數(shù)據(jù)格式，協(xié)議驅(qū)動器在SCI的基礎(chǔ)上以軟件的形式實現(xiàn)。軟件就是“數(shù)據(jù)+操作”[2]，作為一個可復(fù)用、移植性強的軟件模塊，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和API函數(shù)的設(shè)計是軟件模塊設(shè)計的兩個重要組成部分，下面從數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層兩個方面介紹下協(xié)議驅(qū)動器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計和API函數(shù)設(shè)計。

　　數(shù)據(jù)鏈路層

　　數(shù)據(jù)鏈路層主要實現(xiàn)LIN報文的發(fā)送及接收，報文格式如圖1所示。

　　LIN報文由報文頭+響應(yīng)組成，報文頭包括同步間隔、同步字段和標識符三個部分，其中同步間隔為10 bit 0，同步場為0x55，標識符唯一標識該報文;響應(yīng)包括數(shù)據(jù)和校驗兩個部分，報文數(shù)據(jù)長度由應(yīng)用層設(shè)計指定，也可以認為由標識符唯一指定，校驗和包括經(jīng)典校驗和和增強型校驗和兩種方式，均采用帶進位加法進行計算，不同之處在于經(jīng)典校驗和只對數(shù)據(jù)做校驗，而增強型校驗和的校驗數(shù)據(jù)中含有標識符，診斷報文采用經(jīng)典校驗和，其它報文采用增強型校驗和。

　　由于LIN物理層為單線通信，且采取一種多從的時間片輪轉(zhuǎn)方式，不存在CAN總線的競爭總線問題[3]，所以LIN節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)可以回讀到同樣的數(shù)據(jù)，其報文的發(fā)送和接收可以統(tǒng)一在SCI的接收中斷中，以狀態(tài)機的形式實現(xiàn)[4]，狀態(tài)對應(yīng)報文的各個組成部分，狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)條件便是數(shù)據(jù)接收中斷。根據(jù)LIN報文結(jié)構(gòu)，設(shè)計如下形式的結(jié)構(gòu)體：