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基于arm的lin主节点控制器的设计与实现,答辩人：* 导师： * 专业： *,论文研究的背景及意义,随着电子技术的迅速发展和在汽车上的广泛应用，汽车电子化程度越来越高，汽车总线技术的发展甚为迅速。本文所要研究的lin总线技术是目前使用较多的一种低速汽车总线。在不需要can总线性能、带宽及复杂性的领域，lin总线标准得到了广泛的应用。 lin网络开发和设计过程中，需要针对整个网络进行整体设计和调试，调试工具尤为重要。现有的硬件调试工具有ni的lin卡等，存在着价格较高、必须使用专用软件配合才能调试等缺点。为了解决上述问题，更好地进行lin总线的开发调试，本论文开发了一套基于arm的lin主节点控制器系统。,本设计实现的主要功能有：,实现lin主节点发送和接收数据。 通过rs232串口实现lin主节点与上位机之间的通信。 通信数据可以通过液晶显示器显示出来。,系统实现的方法,论文首先对lin总线协议进行研究，包括lin总线网络通讯机制、lin总线报文帧的构成等。 然后，结合设计要求确定系统的总体硬件方案及各个功能模块，并绘制硬件原理图。 在分析lin协议和硬件支持的基础上，设计和开发系统的软件部分。,系统硬件部分设计,系统总体结构图：,电源模块：系统需要12v，3.3v，1.8v电源。图中通过lm1085和as1117两个稳压器可以获得3.3v和1.8v电源；二极管d1起反向保护的作用。,微控制器mcu模块：微控制器mcu是整个系统的核心，控制上位机和lin总线的通信，还提供液晶显示模块的数据和控制接口。 本设计选择了nxp公司的lpc2103处理器。 mcu外围电路模块包括复位电路、晶振回路和jtag调试电路。,lpc2103芯片的复位电路和引脚分配：通过复位按键s1，可以将硬件和软件复位，p0.0和p0.1用于上位机通信发送和接收数据，p0.8和p0.9用于lin收发器通信发送和接收数据。,lin通信模块：使用tja1020收发器，图中c8为220pf电容，提高eme和emi性能。,上位机通信接口模块：使用rs232串口通信，max3232为电平转换芯片，j2为九针的公头接口。,液晶显示模块：采用md1602a， rs为寄存器选择端口， rw为读写信号线， e为使能端，d0-d7 为8位数据总线。,系统软件部分设计,本系统的软件主要包括系统与lin总线的通信程序模块、系统与上位机通信的程序模块和液晶显示程序模块。 软件开发环境 ：软件编辑调试环境是keil uvision3集成开发环境。硬件仿真/编程器为keil公司配套推出的arm仿真器ulink 。,系统整体的程序流程图：,系统上电后，执行系统初始化程序，设定串口通讯波特率，配置lin总线收发器和初始化液晶显示器。然后执行主机任务即发送lin报文头，发起整个lin总线的通信。lin总线上的节点接收报文头并与主节点取得同步后，根据标识符调用相应的lin发送或接收函数，通过lin总线传输相应的报文，并调用上位机软件和液晶显示程序将数据送至上位机并显示 。,lin主节点主机任务流程图：,主机任务位于主机节点内部，用sci串口发送报文头。即先发送一个同步间隔场，然后发送同步场0x55h和一个标识符场。,lin主节点从机任务流程图：,从机任务检测同步间隔，并与主节点取得同步后，接收受保护标识符，如果标识符为接收数据则调用lin接收数据函数接收数据和校验和，否则继续检测下一个同步间隔。,系统与上位机通信流程图：,串口初始化主要是设定通信波特率，如果lin报文已经准备好，则调用相应的上位机通信程序接收lin总线数据并通过rs232将数据发送至上位机，通过串口调试工具观察分析数据。,液晶显示程序流程图：,md1602a液晶模块内部的控制器共有11条控