面向未來汽車應用的LIN總線系統(tǒng)
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在十幾年前，博世公司為汽車應用引入了CAN總線系統(tǒng)，其目的是將本地網絡的概念應用到汽車系統(tǒng)內，就像辦公室和家中的LAN網絡一樣。然而，CAN針對高達1Mbps的高速數據傳輸設計，對于普通的汽車應用來說，CAN模塊的成本比較高，它更適合于引擎ECU和ABS的互連。
在1999年引入了針對汽車應用的LIN 1.0(本地互連網絡)總線系統(tǒng)，它的目標是低成本應用，如電動門、電動窗、側鏡、雨刮器、座椅安全帶報警、外部照明等。LIN總線的傳輸速度最大為20kbps，而且它在單通道總線環(huán)路中最多能支持16個節(jié)點，總線電纜的長度最多可以擴展到40米。
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圖1：LIN總線API到物理層的結構 |
LIN總線
LIN是一種低成本的汽車網絡，它是現有的汽車多元網絡的補充。
LIN總線的主要特征是：一個主節(jié)點、多個從節(jié)點的概念；低成本：基于普通UART/SCI接口硬件、相同的軟件或作為純狀態(tài)機；自同步：在從節(jié)點中不用晶體振蕩器或陶瓷振蕩器時鐘；確定性信號傳輸：信號傳播時間預先可計算；低成本單線實現連接；速度高達20kbps；基于應用交互作用的信號。
LIN總線的結構
使用一個幀收發(fā)器連接LIN簇與物理總線，所有的應用不直接訪問這些幀，在幀和應用之間加入了基于信號的交互作用層(interaction level)。此外，在應用和幀處理程序層之間存在診斷接口和信號交互作用層。
LIN系統(tǒng)由一個主節(jié)點和多個從節(jié)點(最多16個節(jié)點)構成。主任務發(fā)送的幀由一個報頭和不同從任務的一個響應消息構成。圖2所示為由不同從任務響應的主任務報頭。
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圖2：主節(jié)點和從節(jié)點的工作過程 |
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圖3：LIN幀結構 |
Melexis是一家汽車半導體制造商，Melexis從1989起開始提供混合信號IC解決方案。Melexis專注于低成本的LIN總線汽車市場，在他們的集成LIN控制器中有4位MCU (MLX80103)和16位MCU，該控制器針對特定應用融合了數字IC(CPU)及模擬IC。圖4所示為運行在Melexis新型MLX16控制器上的LIN協(xié)議的實例。
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圖4：低成本單封裝集成LIN總線解決方案的結構 |
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