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1、School of Electrical and Information汽车总线应用技术第二章第二章 LIN 总线技术原理总线技术原理黄爱蓉School of Electrical and Information本章主要内容本章主要内容qLIN 总线原理与应用总线原理与应用nLIN的主要技术特点的主要技术特点nLIN的通信任务和报文帧类型的通信任务和报文帧类型nLIN的报文通信的报文通信nLIN的应用的应用School of Electrical and Information 汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用n2.1 LIN 概述概述qLIN ( Local Interconnec
2、t Network 局部互联网局部互联网) 是面向汽车低端分是面向汽车低端分布式应用的低成本（布式应用的低成本（0.5美元）、低速率（美元）、低速率（20kbps）、串行通信总）、串行通信总线。线。School of Electrical and Information 汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用n2.1 LIN 概述概述qLIN ( Local Interconnect Network 局部互联网局部互联网) 是面向汽车是面向汽车低端分布式应用的低成本（低端分布式应用的低成本（0.5美元）、低速率（美元）、低速率（20kbps）、）、串行通信总线。串行通信总线。n由汽车行业开
3、发，用作经济高效的子总线系统；n是是CAN的下层网络；的下层网络；n属于属于SAE规范的汽车规范的汽车A类网络类网络；n是是CAN总线的补充，适用于对总线性能要求不高的车身系统，如车门、总线的补充，适用于对总线性能要求不高的车身系统，如车门、车窗、灯光等智能传感器、执行器的连接和控制。车窗、灯光等智能传感器、执行器的连接和控制。nLIN实现了一种具有成本效益的智能传感器和执行器的通讯方式。实现了一种具有成本效益的智能传感器和执行器的通讯方式。School of Electrical and Information 汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用n2.1 LIN 概述概述qLIN的目
4、标的目标n为现有的汽车网络（为现有的汽车网络（CAN网络）提供辅助功能网络）提供辅助功能n在不需要在不需要CAN总线的带宽和多功能的场合使用，降低成本。总线的带宽和多功能的场合使用，降低成本。 n将开关、执行元件和传感器从子总线连接到主总线（如将开关、执行元件和传感器从子总线连接到主总线（如CAN总线）。总线）。qLin总线广泛广泛应用的原因：用的原因：n目前，高目前，高/低速低速CAN和和J1850总线已已经成成为标准的准的车用网用网络总线。这些些总线速度极高速度极高，具有，具有高抗高抗电磁干磁干扰性性和和高高传输可靠性可靠性等等优越的性能，但越的性能，但价格也价格也较高高。n大量的大量的车
5、身和安全性能方面的身和安全性能方面的应用用对车用网用网络总线的性能要求的性能要求并不太高，只需要一种性价比更高的并不太高，只需要一种性价比更高的标准准车用网用网络总线，而，而LIN总线正好可以正好可以满足足这一需求。因此，目前一需求。因此，目前LIN总线技技术正被越来正被越来越广泛的越广泛的应用到用到车身身电子中。子中。School of Electrical and Information2 汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用nLIN 起源和发展起源和发展qLIN联盟成立于联盟成立于1999年，并发布了年，并发布了LIN 1.0版本。版本。n最初的成员有最初的成员有 奥迪奥迪, 宝马
6、宝马, 克莱斯勒克莱斯勒, 摩托罗拉摩托罗拉, 博世博世, 大众和沃大众和沃尔沃尔沃 等等q2000年，年，LIN联盟再次发布了联盟再次发布了1.1版本。版本。q2001年，第一辆采用年，第一辆采用LIN1.1版本的量产汽车面世。版本的量产汽车面世。q2003年，年，2.0版本出现。版本出现。q2006年，年，2.1版本面世并沿用至今。版本面世并沿用至今。n LIN的市场的市场qLIN总线产品已经成为汽车总线的第二大市场总线产品已经成为汽车总线的第二大市场;q第一大市场是第一大市场是CAN总线，其在总线，其在2006年已经达到顶峰。年已经达到顶峰。School of Electrical an
7、d Information LIN School of Electrical and InformationLIN节点结构节点结构LIN接口由两部分组成：协议控制器、线路接口LIN节点LIN线路接口采用+UARTLINRXTX通信媒介（铜线）LIN协议控制器协议控制器协议控制器集成在微控制器中的一个标准UART上实现，微控制器软件负责管理LIN协议，实现以下功能： (1)发送/接收8位字节； (2)构成请求帧，接收为应帧; (3)发送帧线路接口：线路接口： (1)负责将LIN总线的信号翻译成无干扰的RX信号传入LIN协议控制器； (2)或将协议控制器的RX信号进行翻译传入LIN总线School
8、 of Electrical and Information 汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用-主要技术特点（主要技术特点（1）q物理层采用物理层采用单线连接，单线连接，两个电控单元间的最大传输距离为两个电控单元间的最大传输距离为40mn其总线驱动器和接收器的规范遵从改进的其总线驱动器和接收器的规范遵从改进的ISO 9141 单线单线标准。标准。q低成本低成本nLIN是基于是基于SCI/UART( 通用异步收发接口的单总线串行通信通用异步收发接口的单总线串行通信)协议；协议；n目前几乎所有的微控制器芯片上都有目前几乎所有的微控制器芯片上都有SCI/UART接口。接口。q低传输速率。小
9、于低传输速率。小于20kb/sq 采用采用NRZ编码。编码。LIN总线融合了总线融合了I2C和和RS232的特性：像的特性：像I2C总总线那样，线那样，LIN总线通过一总线通过一个电阻上拉到高电平，而个电阻上拉到高电平，而每一个节点又都可以通过每一个节点又都可以通过集电极开路驱动器将总线集电极开路驱动器将总线拉低；像拉低；像RS232那样通过那样通过起始位和停止位标识出每起始位和停止位标识出每一个字节，每一位在时钟一个字节，每一位在时钟上上异步传输异步传输。School of Electrical and Information 汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用-主要技术特点（主要技
10、术特点（1）q单主单主/多从媒体访问、无需仲裁。多从媒体访问、无需仲裁。n在总线拓扑结构的在总线拓扑结构的LIN网络中，由主节点控制对传输介质的访问，从节点网络中，由主节点控制对传输介质的访问，从节点只是应答主节点的命令。不需要仲裁和冲突管理机制。只是应答主节点的命令。不需要仲裁和冲突管理机制。LIN总线的网络节点数总线的网络节点数不能超过不能超过16，否则，节点增加将，否则，节点增加将会减少网络阻抗，导致环境条件变差。每增加一个节点，会减少网络阻抗，导致环境条件变差。每增加一个节点，就会降低就会降低3的阻抗的阻抗School of Electrical and Information 汽车汽
11、车LIN总线原理与应用总线原理与应用-主要技术特点（主要技术特点（2）q同步机制简单同步机制简单nLIN通信中的通信中的从节点从节点采用简单的采用简单的自我同步机制（自我同步机制（不需要晶体或陶瓷共鸣器）。n主节点在报文帧的头部发送主节点在报文帧的头部发送同步间隙同步间隙，标记报文帧的开始。，标记报文帧的开始。n从节点根据此间隙与总线同步，无需专门的时钟同步装置，降低从节点根据此间隙与总线同步，无需专门的时钟同步装置，降低硬件成本。硬件成本。q通信确定性。通信确定性。n主节点控制整个网络的通信，控制不同节点的传输时间；主节点控制整个网络的通信，控制不同节点的传输时间；n每个报文帧的长度是预知的
12、；每个报文帧的长度是预知的；n采用调度表，可保证信号的周期性传输、保证总线不会出现超负采用调度表，可保证信号的周期性传输、保证总线不会出现超负载现象载现象q报文的数据长度可变。报文的数据长度可变。nLIN应答帧报文的数据域长度可在应答帧报文的数据域长度可在08个字节之间变化，便于不同个字节之间变化，便于不同任务的通信应用。任务的通信应用。q采用采用奇偶校验奇偶校验和和求和校验求和校验相结合的双重校验机制。相结合的双重校验机制。School of Electrical and Information 汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用LIN网络结构模型网络结构模型qLIN网络由网络由数据
13、链路层数据链路层和和物理层物理层构成构成q数据链路层数据链路层n逻辑链路控制子层逻辑链路控制子层(LLC)q报文滤波、恢复管理、报文确认等报文滤波、恢复管理、报文确认等n媒体访问控制子层媒体访问控制子层(MAC)q是是LIN的的核心核心q对来自对来自LLC的报文封装串行化；的报文封装串行化；q对来自物理层的数据进行解串、错误检对来自物理层的数据进行解串、错误检测、错误标定等操作；测、错误标定等操作；q由故障界定管理实体进行监控；由故障界定管理实体进行监控；q物理层物理层q定义了信号如何在总线媒体上传输；定义了信号如何在总线媒体上传输；q定义物理层的驱动器定义物理层的驱动器/接收器特性。接收器特
14、性。School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用- LIN 的通信任务的通信任务n几个概念几个概念q主机节点：控制网络中各节点通信的节点主机节点：控制网络中各节点通信的节点n一个一个LIN网络上的通讯总是由主发送任务所发起的网络上的通讯总是由主发送任务所发起的n在主节点上可执行在主节点上可执行主通信任务主通信任务和和从通信任务从通信任务n可控制整个总线网络和协议；可控制整个总线网络和协议；n主通信任务：主通信任务：q在主节点上运行的，用于在主节点上运行的，用于控制总线上所有的通信，负责报文的进度表、控制总线上所有的通信，负责
15、报文的进度表、发送报文头的任务称为主任务发送报文头的任务称为主任务。q常见主任务：如定义传输速率，发送同步时间间隔、同步场、标识符常见主任务：如定义传输速率，发送同步时间间隔、同步场、标识符ID场，监控并通过检查校验和（场，监控并通过检查校验和（check sum）验证数据的有效性。）验证数据的有效性。School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用- LIN 的通信任务的通信任务q几个概念几个概念n从节点：从节点：是总线上的是总线上的2-16个成员，它们在主节点发送适当的个成员，它们在主节点发送适当的ID后后接收接收或或发送数
16、据发送数据n从通信任务从通信任务q从节点从事的任务都称为从节点从事的任务都称为从通信任务从通信任务；但主节点也会执行从任；但主节点也会执行从任务务q节点接收来自主通信任务的节点接收来自主通信任务的IDq节点根据节点根据ID决定做什么。决定做什么。 接收数据接收数据 或发送数据或发送数据 或什么都不做或什么都不做q 发送数据时，节点：发送数据时，节点： 发送发送2、4或或8个数据字节个数据字节 发送检验字节发送检验字节School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用- LIN 的通信任务的通信任务School of Electri
17、cal and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用- LIN 的通信任务的通信任务nLIN协议是一主多从结构，通信只能由主节点中的主任务发起，一协议是一主多从结构，通信只能由主节点中的主任务发起，一个完整的个完整的LIN报文帧的传输是由主任务和从任务共同实现的，主任务报文帧的传输是由主任务和从任务共同实现的，主任务发送发送“报头报头”，从任务发送或接收，从任务发送或接收“响应响应”。School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用- LIN 的通信任务的通信任务LIN通信：通信：在总线上发送的信息，
18、有长度可选的在总线上发送的信息，有长度可选的固定格式固定格式。每个报文帧都包括每个报文帧都包括2、4或或8个字节的数据个字节的数据以及以及3个字节的控制、个字节的控制、安全信息（安全信息（同步场、标识符场和校验场）。同步场、标识符场和校验场）。通过主机控制单元中的从机任务，数据可以被主机控制单元发通过主机控制单元中的从机任务，数据可以被主机控制单元发送到任何从机控制单元。送到任何从机控制单元。相应的主机报文相应的主机报文ID可以触发可以触发从机从机从机从机通信。通信。 School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用-报文帧类型
19、报文帧类型q（二）报文帧类型：有（二）报文帧类型：有6种类型种类型n无条件帧：无条件帧：携带数据信息；携带数据信息；n事件触发帧：事件触发帧：处理偶发的事件；处理偶发的事件；n偶发帧：偶发帧：q保证在调度表确定性的条件下为系统动态行为的灵活性而设定的。保证在调度表确定性的条件下为系统动态行为的灵活性而设定的。q上述上述3中帧的报文标识符的范围为中帧的报文标识符的范围为059059（0x3b0x3b）n诊断帧（命令帧、应答帧）：诊断帧（命令帧、应答帧）：q携带携带8个字节的诊断信息或组态信息，主节点诊断请求帧的标识符个字节的诊断信息或组态信息，主节点诊断请求帧的标识符为为60（0x3c），从节点
20、诊断应答帧的标识符为），从节点诊断应答帧的标识符为61（0x3d）n用户自定义帧：用户自定义帧：q可携带用户自定义的任何信息，标识符为可携带用户自定义的任何信息，标识符为62（0x3e），在调度时可），在调度时可给用户自定义帧分配报文帧时隙，每当时隙到来时发送用户自定义给用户自定义帧分配报文帧时隙，每当时隙到来时发送用户自定义帧的帧头。帧的帧头。n保留帧：保留帧：q保留帧标识符保留帧标识符63（0x3f），在），在LIN2.0中没有被使用。中没有被使用。School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用-报文帧格式报文帧格式q报文
21、传输是由报文帧的格式报文传输是由报文帧的格式表示和控制表示和控制。q报文帧格式：报文帧格式：n一个主机节点发送的一个主机节点发送的报文头报文头；n一个主机或从机节点发送的一个主机或从机节点发送的响应响应组成。组成。School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用n2.3 LIN 的报文传输的报文传输报文头报文头包含包含同步间隙同步间隙、同步字节同步字节和和报文标识符（报文标识符（063）。响应报文响应报文由由1-9个字节构成：个字节构成：其中其中2、4或或8个字节的数据场和个字节的数据场和1个校验和场。个校验和场。报文帧之间有帧
22、间间隔分隔；报文帧之间有帧间间隔分隔；报文与响应之间有报文与响应之间有帧内响应空间分隔帧内响应空间分隔；最小帧间间隔和帧内响应空间均为最小帧间间隔和帧内响应空间均为0；最大长度收到报文帧的最大长度最大长度收到报文帧的最大长度FRAME_max限制。限制。School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用-报文结构之字节场报文结构之字节场q字节场字节场n格式：格式：n说明：说明：q每一个字节场的长度由每一个字节场的长度由10个定时位定时（个定时位定时（BIT TIME）；）；q起始位（起始位（START BIT)是一个是一个“显性显
23、性”位，标志字节的开始；位，标志字节的开始；q8为数据位，先发送最低位；为数据位，先发送最低位；q停止位（停止位（STOP BIST)是一个是一个“隐性隐性”位，标志着字节场的结束。位，标志着字节场的结束。School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用q报文头（报文头（HEADER FIELDS）n同步间隔（同步间隔（synchronisation break) q作用：标识报文的开始，由主节点发送；使得所有的从机任务和总作用：标识报文的开始，由主节点发送；使得所有的从机任务和总线时钟信号同步。线时钟信号同步。q同步同步间隔：
24、至少隔：至少13bit的的显性位，之后性位，之后紧随随至少至少1bit隐性性值的同步界的同步界定符。定符。q同步界定符的作用：同步界定符的作用：用来检测接下来的同步域（用来检测接下来的同步域（Synch Field）的起始位）的起始位。School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用n2.3 LIN 的报文传输的报文传输报文结构报文结构q报文头（报文头（HEADER FIELDS）n同步场（同步场（SYNCH FIELD）q包含了时钟的同步信息。格式为包含了时钟的同步信息。格式为0x55，表现为，表现为8个位定时中有个位定时中有
25、5个下个下降沿（隐性到显性的跳变）降沿（隐性到显性的跳变）School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用q报文头（报文头（HEADER FIELDS）n标识符场（标识符场（IDENTIFIER FIELD）q定义了报文的内容和长度。定义了报文的内容和长度。q6个标识符位（个标识符位（ID0ID5)和和2个标识符奇偶校验位（个标识符奇偶校验位（P0 P1）；）；qID4和和ID5定义了数据场的数据长度；定义了数据场的数据长度；School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线
26、原理与应用q报文头（报文头（HEADER FIELDS）n标识符场（标识符场（IDENTIFIER FIELD）qID4和和ID5与数据长度的关系数据长度；与数据长度的关系数据长度；ID5ID4数据场的数量数据场的数量002012104118School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用n2.3 LIN 的报文传输的报文传输报文结构报文结构q报文头（报文头（HEADER FIELDS）n标识符场（标识符场（IDENTIFIER FIELD）q奇偶校验位奇偶校验位P0 P1:P0 P1:异或运算School of Electri
27、cal and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用n2.3 LIN 的报文传输的报文传输报文结构报文结构q数据场（数据场（DATE FIELDS）n由多个由多个8位的字节场组成，传输由位的字节场组成，传输由LSB开始开始School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用n2.3 LIN 的报文传输的报文传输报文结构报文结构q校验和场（校验和场（CHECK SUM FIELDS）n校验和域是数据域所有字节的和的反码。校验和域是数据域所有字节的和的反码。n校验和按校验和按“带进位加（带进位加（ADDC)”
28、方式计算，每个进位都被加到本次结方式计算，每个进位都被加到本次结果的最低位（果的最低位（LSB）。这就保证了数据字节的可靠性。）。这就保证了数据字节的可靠性。n所有所有数据字节的和的补码数据字节的和的补码与与校验和字节校验和字节之之加加的和必须是的和必须是“0xFF”。 School of Electrical and InformationLIN报文结构报文结构命令帧命令帧n0x3C（ID 60）表示主节点请求帧（诊断帧），以便从主节点向）表示主节点请求帧（诊断帧），以便从主节点向从节点发送命令和数据。从节点发送命令和数据。n0x3D（ID 61）表示从响应帧，该帧触发从节点向主节点发送数）
29、表示从响应帧，该帧触发从节点向主节点发送数据。据。n过程：过程：q标识符为标识符为0x3c一个的一个的“主机请求帧主机请求帧”，主机向从机发送数据和命令；，主机向从机发送数据和命令；标志符为标志符为0x3dD的的“从机相应帧从机相应帧”触发一个从机向主机发送数据。触发一个从机向主机发送数据。n命令帧中的第一个数剧场为命令帧中的第一个数剧场为0x000x7F, 其用法由其用法由LIN协会定义；协会定义；q剩下的命令帧用户可以自行分配剩下的命令帧用户可以自行分配.School of Electrical and InformationLIN报文结构报文结构睡眠模式命令睡眠模式命令n总线有两种状态：
30、总线有两种状态：q睡眠模式：睡眠模式：从主节点发送睡眠模式命令后到总线上出现唤醒信号结束，没从主节点发送睡眠模式命令后到总线上出现唤醒信号结束，没有任何总线活动的这种模式。有任何总线活动的这种模式。q唤醒模式：唤醒模式：被唤醒信号唤醒之后的总线处于唤醒模式，可以有总线活动。被唤醒信号唤醒之后的总线处于唤醒模式，可以有总线活动。n睡眠模式命令：睡眠模式命令：q是第一个数据字节为是第一个数据字节为0x00的命令帧的命令帧q总线的睡眠模式可以通过任何节点的总线的睡眠模式可以通过任何节点的从任务从任务发送一个发送一个唤醒帧唤醒帧来终止。来终止。8bit4bitSchool of Electrical
31、and InformationLIN报文结构报文结构唤醒唤醒n唤醒过程唤醒过程q某一个节点的从任务发送唤醒信号后，所有的节点都运行启动过程某一个节点的从任务发送唤醒信号后，所有的节点都运行启动过程q并等待主机任务发送一个同步间隔场和同步场；并等待主机任务发送一个同步间隔场和同步场；q若等待超时（若等待超时（TIME_OUT），请求第一个唤醒信号的节点再一次发送新的），请求第一个唤醒信号的节点再一次发送新的唤醒信号；唤醒信号；q上述情况最多出现上述情况最多出现3次次,此后，若还没将总线唤醒，则等待此后，若还没将总线唤醒，则等待3个个TIME_OUT时间，再发送唤起信号。时间，再发送唤起信号。8b
32、it=4bitSchool of Electrical and InformationLIN报文结构报文结构用户自定义帧用户自定义帧n0x3E（ID 62）表示用户定义的扩展帧，后跟任意数量的数）表示用户定义的扩展帧，后跟任意数量的数据字节。据字节。n0x3F（ID 63）预留供将来使用。）预留供将来使用。School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用-LIN 的报文的长度的报文的长度q报文帧以一个同步间隔作为开始，以校验和域作为结束。报文帧以一个同步间隔作为开始，以校验和域作为结束。q报文帧中的字节域用报文帧中的字节域用字节
33、间空间字节间空间和和帧内响应空间帧内响应空间分隔。分隔。q字字节节间间空空间间和和帧帧内内响响应应空空间间的的长长度度没没有有定定义义，但但限限制制了了整整个个报报文文帧帧的的长度。长度。q最最小小的的帧帧长长度度TFRAME_MIN是是传传输输一一个个帧帧的的所所需需要要的的最最小小时时间间（字字节节间间空间和帧内响应空间应为空间和帧内响应空间应为0）；）；q最大的帧长度最大的帧长度TFRAME_MAX是传输一个帧的最大时间。是传输一个帧的最大时间。School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用-LIN 的报文的长度的报文的
34、长度时间时间名字名字时间时间/Tbit最小报文帧长度最小报文帧长度TFRAME_MIN10* Ndata + 44最小报文头长度最小报文头长度THEADER_MIN34最大报文头长度最大报文头长度THEADER_MAX(THEADER_MIN+1) * 1.4最大报文帧长度最大报文帧长度TFRAME_MAX(TFRAME_MIN+1) * 1.4总线空闲超时总线空闲超时TTIME_OUT2500“+1”的条件使的条件使TFRAME_MAX和和THEADER_MAX是一个整数值是一个整数值。Tbit为基本位时间，与传输速率有关；为基本位时间，与传输速率有关；Ndata数据场字节的数量数据场字节的
35、数量School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用n2.5 LIN 的报文滤波和确认的报文滤波和确认q报文滤波报文滤波nLIN的的报报文文滤滤波波是是基基于于标标识识符符的的，即即每每一一个个从从机机任任务务对对应应一一个个传传送送标识符。标识符。n说明：用户通过网络配置保证任务和标识符间的对应关系说明：用户通过网络配置保证任务和标识符间的对应关系q报文确认报文确认n如如果果直直到到帧帧的的末末尾尾均均没没有有检检测测到到错错误误，则则此此报报文文对对于于发发送送器器和和接接收器都有效。收器都有效。n如果报文发生错误，则主机和
36、从机任务都认为报文没有发送。如果报文发生错误，则主机和从机任务都认为报文没有发送。n注意：主机任务和从机任务在发送和接收到一个错误报文时所采注意：主机任务和从机任务在发送和接收到一个错误报文时所采取的措施，并没有在协议规范中定义。像取的措施，并没有在协议规范中定义。像主机重新发送主机重新发送或或从机的后从机的后退退操作都由用户按照应用要求在操作都由用户按照应用要求在应用层程序应用层程序中来实现，这些需要用中来实现，这些需要用户在应用层中说明户在应用层中说明School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用n2.6 LIN 错误和异
37、常处理错误和异常处理q错误检测错误检测 ：有：有6个不同的报文错误类型个不同的报文错误类型n位错误位错误：q节节点点在在发发送送时时也也监监控控总总线线，当当监监控控到到的的位位的的值值与与发发送送的的位位的的值值不不同同时时，则在这个位时间内检测到一个错误。则在这个位时间内检测到一个错误。n校验和错误：校验和错误：q所所有有数数据据字字节节的的和和的的补补码码与与校校验验和和之之和和不不是是“0xFF”，则则检检测测到到校校验验和错误。和错误。n标识符奇偶错误标识符奇偶错误q所所有有的的从从机机节节点点都都能能区区分分 ID 场场中中 8 位位都都已已知知的的标标识识 符符和和一一个个已已知
38、知但但错误的标识符。错误的标识符。 School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用n2.6 LIN 错误和异常处理错误和异常处理q错误检测错误检测 ：有：有6个不同的报文错误类型个不同的报文错误类型n位错误位错误：n校验和错误：校验和错误：n标识符奇偶错误：标识符奇偶错误：n从机不响应错误从机不响应错误q如如果果任任何何主主机机任任务务在在发发送送同同步步场场和和标标识识符符后后，在在最最大大长长度度时时间间内内TFRAME_MAX中没有完成报文帧中没有完成报文帧 的发送，则产生一个不响应错误。的发送，则产生一个不响应错误。n
39、同步场不一致错误同步场不一致错误q当当从从机机检检测测到到同同步步场场的的边边沿沿在在给给出出的的容容差差外外，则则检检测测到到一一个个同同步步场场不不一致错误。一致错误。 n没有总线活动没有总线活动q如如果果在在接接收收到到最最后后的的一一个个有有效效信信息息后后，在在Ttime_out时时间间内内没没有有检检测测到到有效的同步间隔场和字节场，则检测到一个没有总线活动错误。有效的同步间隔场和字节场，则检测到一个没有总线活动错误。School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用n2.6 LIN 错误和异常处理错误和异常处理q故障
40、界定故障界定n故故障障界界定定主主要要依依靠靠主主节节点点，使使它它可可以以处处理理尽尽量量多多的的错错误误检检测测、错错误回复和诊断。故障界定基于系统的要求，不是误回复和诊断。故障界定基于系统的要求，不是LIN协议内容。协议内容。n主机控制单元要检测以下错误状态主机控制单元要检测以下错误状态：q主主机机任任务务发发送送：当当回回读读自自己己的的发发送送时时，在在同同步步或或标标识识符符字字节节中中的的位错误、标识符奇偶错误位错误、标识符奇偶错误和和没有总线活动错误没有总线活动错误需要被检测。需要被检测。q主主机机节节点点的的从从机机任任务务：当当期期望望或或读读取取来来自自总总线线上上的的数
41、数据据时时，从从机不响应错误机不响应错误和和校验和错误校验和错误被检测。被检测。n从机控制单元需检测以下错误情况：从机控制单元需检测以下错误情况：q从从机机任任务务发发送送：当当回回读读自自己己的的发发送送时时，数数据据或或校校验验和和场场中中的的位位错误错误被检测。被检测。q从从机机任任务务接接受受：当当从从总总线线读读取取数数据据时时，标标识识符符奇奇偶偶错错误误和和校校验验和错误和错误需被检测。需被检测。School of Electrical and Information汽车汽车LIN总线原理与应用总线原理与应用n2.7 汽车上汽车上LIN总线的应用总线的应用School of El
42、ectrical and Information2.7 汽车上汽车上LIN总线的应用（二）总线的应用（二）n现现以以车车门门LINLIN网网络络为为例例介介绍绍LINLIN总总线线设计的一般方设计的一般方法。法。n车车门门控控制制LINLIN网网络络的的结结构构及及其其在在车车门门上上的的布布置置如如右右图图所所示示，该该网网络络由由主主机机节节点点、后后视视镜镜从从机机节节点点、摇摇窗窗机机从机节点、门锁从机节点构从机节点、门锁从机节点构成。成。 车门控制LIN网络School of Electrical and Informationn主主机机节节点点采采集集本本地地各各控控制制开开关关的
43、的状状态态并并接接受受CANCAN总总线线上上的的远远程程信信息息，据据此此产产生生控控制制指指令令，并并将将指指令令转转换换为为LINLIN报报文文帧帧通通过过LINLIN网网络络发发送送给给相相应应从从机机节节点点，从从机机节节点点接接收收到到与与自自己己相相关关的的报报文文帧帧后后对对报报文文帧帧进进行行拆拆封封、解解读读，然然后后根根据据获获得得的的指指令令控控制制相相应应的的执执行行器器动动作作，从从而而实实现现对对车车门门各各部部件件的的控控制制。同同时时，在在需需要要时时从从机机节节点点分分别别将将其其控控制制部部件件所所处处状状态态反反馈馈给给主主机机节节点点，主主机机节节点点
44、再再将将该该状状态态信信息息通通过过指指示示灯灯或或喇喇叭叭提提供供给给驾驾驶驶员员或或通通过过CANCAN总总线线发发送送给给其他控制单元。主机节点也作为本其他控制单元。主机节点也作为本LINLIN网络与上层网络与上层CANCAN网络连接的网关。网络连接的网关。 a.主机节点 b.从机节点 LIN主机节点和从机节点 CAN/LIN网关2.7 汽车上汽车上LIN总线的应用（二）总线的应用（二）School of Electrical and Information2.7 汽车上汽车上LIN总线的应用（二）总线的应用（二） 主主机节点主要由控制器、电源、控制按钮、机节点主要由控制器、电源、控制按
45、钮、LINLIN接口、接口、CANCAN接口和指示灯几部分组接口和指示灯几部分组成。成。n后后视视镜镜从从机机节节点点主主要要由由控控制制器器、电电源源、LINLIN接接口口、执执行行器器驱驱动动单单元元和和执执行行器器如如后后视视镜镜调调整整电电机机、除除霜霜加加热热器器等组成。等组成。a.主机节点 b.从机节点 CAN/LIN网关School of Electrical and InformationLIN小结小结qLIN的主要技术特点的主要技术特点n同步简单同步简单n采用主从总线访问机制，通信是确定的采用主从总线访问机制，通信是确定的n数据长度可变数据长度可变n两种错误检验，奇偶校验、校验和，保证通信的可靠性两种错误检验，奇偶校验、校验和，保证通信的可靠性n低速、低成本低速、低成本qLIN的通信任务和报文帧类型的通信任务和报文帧类型n主机任务、从机任务，实现主节点主机任务、从机任务，实现主节点-从节点通信、从节点从节点通信、从节点-从节点通信；从节点通信；n报文组成报文组成qLIN的报文长度的报文长度qLIN的故障界定的故障界定School of Electrical and Information
