智联网汽车技术 课件 10.1.3 LIN总线网络

项目四汽车信息交互系统任务10车载通信技术主讲人：朱巨莲智能网联汽车技术LIN总线网络课程导入LIN（localInterconnectNetwork）是一种低成本的串行通信网络，主要用于汽车分布式系统中的低端通信模块。LIN协会在1998年由汽车制造商和供应商组成，并经历了多个版本的演进，目前已成为国际通用标准。学习目标掌握LIN总线网络的主要特点、系统结构、数据传输方式以及在汽车上的应用01激活旧知低成本低复杂度低功耗低速率非常适合用于控制较简单的设备，例如门控制模块、气囊模块等。LIN总线是一种在汽车电子系统中广泛应用的通信协议，主要用于连接汽车的各种电子设备。探索新知汽车LIN总线网络LIN（localInterconnectNetwork）协会在1998年由5家整车厂（Audi，BMW，DaimlerChrysler，Volvo，VW），1家半导体制造厂（Motorola），1家工具提供商（MentorGraphics）组成。探索新知汽车LIN总线网络LIN先后经历了v1.1.3，v2.0，v2.1，v2.2版本更迭。而如今LINv2.2A版本已经变成ISO17987Part1-7。LIN从刚开始的行业标准，到现在演变成了国际通用标准。这也说明LIN总线技术在汽车领域被广泛运用且被ISO看好。探索新知汽车LIN总线网络LIN总线是针对汽车分布式系统而定义的低成本的串行通讯网络。LIN总线是对现有的总线技术的补充，主要用于网络宽带、性能没有过高要求的汽车功能模块：如车窗，天窗等模块。探索新知汽车LIN总线网络其目标定位于车身网络模块节点间的低端通信，主要用于智能传感器和执行器的串行通信，而这正是CAN总线的带宽和功能所不要求的部分。探索新知LIN总线的主要特点a.低成本——基于UART串口通信，几乎所有MCU都支持。b.一个主节点对应多个从节点。c.从节点不需要时钟，晶振同步。d.最大传输速率可达20Kbit/s。e.一根LIN信号线就可以实现ISO9141标准。f.信号传输是可预测的。g.可配置的，不需要改变LIN从节点的硬件软件就可以增加从节点。h.支持传输层和诊断功能。探索新知CAN总线和LIN总线的主要特性表10-3CAN、LIN总线比较探索新知LIN总线的系统结构LIN总线有其“局域”特性，在汽车中一般不独立存在，通常与上层CAN网络相连，形成CAN-LIN网关节点，通常汽车电子中整车厂会规定该“网关节点”的控制器归属。图10-12CAN-LIN连接结构图探索新知LIN总线的系统结构LIN总线上的最大电控单元节点数为16个，系统中两个电控单元节点之间的最大距离为40m。LIN总线网络由一个主节点、一个或多个从节点组成。图10-13LIN总线网络结构探索新知LIN总线的系统结构所有节点都包含一个从任务(SlaveTask)，负责消息的发送和接收；主节点还包含一个主任务（MasterTask)，负责启动LIN总线网络中的通信。图10-13LIN总线网络结构探索新知LIN总线的数据传输方式从上面内容可以发现，LIN总线各节点仅依靠一根线就可以完成，不同于CAN总线的两条线。LIN总线的报文帧探索新知LIN总线的数据传输方式在传输数据时，LIN总线的报文帧由帧头（Hearder）与应答（Response）两部分组成。如下图所示，传输过程中，主机节点负责发送帧头；从机节点负责接收帧头，然后作出解析决定发送应答，还是接收应答或不回复。LIN总线的报文帧探索新知LIN总线的数据传输方式帧头结构探索新知LIN总线的数据传输方式上图展示的是LIN总线的通讯方式，可以看出无论什么时候帧头都是由主机节点发布，当主机节点要发布数据时，整个帧全部由主机节点发送。LIN总线波形图主机节点作为发布节点探索新知LIN总线的数据传输方式当从机节点要发布数据时，帧头部分由主机节点发布，应答部分由从机节点发布，这样其余节点都能收到完整的报文。所以，LIN总线的通信都是由主机节点发起，只要合理的规定好每个节点的配置，这样就不会存在总线冲突的情况。LIN总线波形图主机节点作为发布节点探索新知LIN总线在汽车上的应用迈腾B8车门控制模块LIN总线电路图从迈腾B8车门控制单元LIN总线电路原理图上可以看出，驾驶员侧车门控制单元J386通过其T20/10端子连接至左后车门控制单元J388的T20b/10端子，组成一个LIN局域网，数据信息在两个控制模块之间相互传递。探索新知LIN总线在汽车上的应用同时，局域网外部的数据既通过控制单元J386解析后将数据传入，也可以反向传出，然后通过舒适CAN总线以及数据总线诊断接口J533（网关）和诊断仪器通信。迈腾B8车门控制模块LIN总线电路图即时检测小测试了解LIN总线在汽车上的应用，例如车门控制单元之间的数据传输。LIN总线连接车门控制单元，通过数据信息在控制模块之间相互传递，实现车门的控制功能。同时，数据也可以通过舒适CAN总线和诊断接口进行通信。小结LIN总线是一种在汽车领域广泛应用的低成本串行通信网络，其特点包括低成本、多个从节点、无需时钟的晶振同步