2.1lin总线的物理层
LIN总线的物理层包括LIN收发器(功能为将MCU SCI串行通信模块输出的TX和RX的TTL/CMOS电平信号转换为LIN总线的显性(Dominant)和隐性(Recessive)电平信号)和LIN总线信号传输线。

LIN总线采用单线传输方式,物理层通常包括一根12V信号总线和一根无固定时间基准的节点同步时钟线。传输速率为20kbps。LIN总线物理层使用的收发器不是简单的TTL/CMOS I/O,而是需要专门的收发器。由于使用同步时钟,所以总线类型应该归于同步总线。

在 LIN 总线物理层的设计中,为了提高通信的抗干扰性,规定了终端电路的设计要求。LIN Master 节点需要一个上拉电阻和防反接二极管串接在VBAT与 LIN 总线上,同时还需要一个并联到地的负载电容。而 LIN Slave 节点只需要一个并联到地的负载电容接口。

总的来说,LIN总线的物理层设计具有简单、可靠、成本低等特点,适合用于汽车电子控制系统和其他对成本敏感的应用场景。

2.2lin总线的数据链路层
LIN总线的数据链路层包括帧传输、帧格式和传输策略等。

帧传输:LIN总线采用单线传输方式,主机负责启动和停止总线操作,从机响应主机的命令并作出相应的动作。在帧传输中,同步间隔、应答间隔、字节间隔等都需要严格遵循,以保证数据的正确传输。
帧格式:LIN总线的帧格式包括帧头、应答、数据段和校验和等部分。帧头包括同步间隔、同步段和PID段,其中同步间隔和同步段用于同步所有节点的时钟,PID段用于标识帧的类型。应答包括数据段和校验和段,用于确认数据已经正确接收。数据段包含实际传输的数据,校验和段用于检测数据在传输过程中是否有误。
传输策略:LIN总线采用主从结构的通信方式,所有消息都由主设备发起,最多一个从设备回复给定的消息标识符。主节点控制总线上数据帧的发布,确保以正确的间隔和周期发送它们,并且每个帧在总线上获得足够的时间空间。此外,LIN总线还采用显性电平作为主导电平,当总线上有大于等于一个节点发送显性电平时,总线呈显性电平;只有当所有的节点都发送隐性电平或不发送信息时,总线才呈现隐性电平。

总之,LIN总线的数据链路层实现了用于介质访问控制的主从原则,采用单线传输方式,具有简单、可靠、成本低等特点,适用于汽车电子控制系统和其他对成本敏感的应用场景。

LIN祯(帧)格式包括同步间隔、同步段、标识场、数据场和校验场等部分,下面详细介绍。

同步间隔:LIN祯的同步间隔部分是帧传输的起始部分,用于同步所有节点的时钟。同步间隔是低电平,至少为13位,以提供足够的时间让所有节点都获得同步。
同步段:同步段是1字节的0x55(转换为二进制为01010101),用于提供帧开始的信号。所有节点在接收到同步段后,会将自己的时钟与主节点的时钟同步。
标识场:标识场用于标识帧的类型。它由一个字节组成,其中低5位表示实际PID(Protocol ID,协议ID),高2位表示校验位。
数据场:数据场包含实际传输的数据,其长度可以是0到8个字节,取决于实际需要传输的数据量。每个字节都以最低有效位(LSB)开始,这意味着在LIN总线中,数据传输是先发送最低有效位,然后发送最高有效位。
校验场:校验场用于检测数据在传输过程中是否有误。它由一个字节组成,其中包含了前面所有字节的异或校验值。

总的来说,LIN祯的格式遵循了标准UART数据传输格式,包括1位起始位(显性)、8位数据位(先最低有效位后最高有效位)、1位停止位(隐性)等。这种设计使得LIN总线具有简单、可靠、成本低等特点,适用于汽车电子控制系统和其他对成本敏感的应用场景。

2.4lin的传输速率和距离

LIN总线传输速率:

LIN总线的传输速率是指数据在总线上的传输速度,通常以比特率(bit rate)为单位表示。LIN总线的传输速率最高为20kb/s,属于低速总线(A类)。这个传输速率是由LIN协会定义的标准,它能够满足汽车电子控制系统对数据传输速度的要求。在实际应用中,根据不同的设备和应用需求,LIN总线的传输速率可能会有所不同。

LIN总线传输距离:

LIN总线的传输距离是指数据在总线上的有效传输距离。在LIN总线的技术规范中,传输距离最长为40m。这个传输距离是基于特定的通讯环境和总线设备条件下定义的。在实际应用中,根据不同的设备、通讯环境和技术方案,LIN总线的传输距离可能会有所不同。

需要注意的是,LIN总线的传输速率和距离是在特定的通讯条件下定义的。在实际应用中,需要根据具体的设备、通讯环境和应用需求来选择合适的传输速率和总线设备,以满足系统的要求。此外,LIN总线还有其他一些重要的技术特性,如单主控制器/多从设备的通讯模式、基于SCI(UART)数据格式、使用一根12V信号总线等,这些特性使得LIN总线在汽车电子控制系统中得到了广泛应用。
 

09-04 01:15