4_第四章 局部连接网络.ppt

第四章　局部连接网络 第一节　概　　述第二节　LIN总线的组成和工作原理 第一节　概　　述 一、LIN的含义二、LIN标准三、LIN的特点四、LIN与CAN的比较五、LIN的应用 一、LIN的含义 局部连接网络(Local Interconnect Network，LIN)是一种低成本的串行通信网络。LIN协议是一个汽车底层网络协议，用于实现汽车中的分布式电子系统控制。LIN为现有汽车网络(如CAN总线)提供辅助功能，LIN总线是一种辅助的串行通信总线网络。在不需要CAN总线的带宽和多功能的场合，如智能传感器和制动装置之间的通信，使用LIN总线可大大节省成本。 二、LIN标准 LIN标准的内容包括： 1)LIN协议规范部分。介绍了LIN的物理层和数据链路层。 2)LIN配置语言描述部分。介绍了LIN配置文件的格式。LIN配置文件用于配置整个网络，并作为OEM(原装设备制造厂)和不同网络节点的供应商之间的通用接口，同时可作为开发和分析工具的输入。 3)LIN API(应用程序接口)部分。介绍了网络和应用程序之间的接口。 图4-1　LIN网络 二、LIN标准 图4-2　OSI参考模型 二、LIN标准 图4-3　车门电控单元 二、LIN标准 三、LIN的特点 1)单主机多从机组织，即没有总线仲裁。2)基于UART/SCI接口的廉价硬件实现。3)从节点无振荡器的自同步功能。4)保证延时和信号传输的正确性。5)廉价的单总线结构。6)数据传输速率为20Kbit/s。7)可选的报文帧长度为2B、4B和8B。8)系统配置灵活。9)带时间同步的多点广播式发送/接收方式，从机节点无需石英晶振或陶瓷谐振器。10)数据累加和校验和(Data-Checksum)及错误检测功能。11)故障节点的检测功能。12)廉价的单片元器件。 四、LIN与CAN的比较 表4-1　LIN和CAN控制器特性对比 参数节点　　　　　　　　　　　　 网络传输速度/（Kbit/s） CPU时钟/MHz CPU（%） 存储容量(Flash/ROM)/B 存储容量(RAM)/B LIN 16bit主节点 19．2 4 10 1200 25 LIN 8bit从节点(无振荡器) 19．2 4 15 750 22 LIN 8bit从节点(带振荡器) 19．2 4 6 650 20 CAN 16bit节点 125 8 15 3000 150 四、LIN与CAN的比较 表4-2　LIN和CAN主要特性对比 网络指标　　　　　　　　　　　　　　　　 LIN CAN 媒体访问控制方式 单主方式 多主方式 典型总线传输速率/（Kbit/s） 2．4～19．6 62．45～500 信息标识符/bit 6 11/29 网络典型节点数/个 2～10 4～20 位/字节编码方式 NRZ 8N1(UART) NRZw/位填充 每帧信息数据量/B 2,4,8 0～8 每4个字节的发送时间/ms 3．5(20Kbit/s时) 0．8（125Kbit/s时） 错误检测 8位累加和 15位CRC 物理层 单线，13．5V 双绞线,5V 石英/陶瓷振荡器 主从节点需要,从节点不需要 每个节点需要 网络相对成本 0．5 1 五、LIN的应用 LIN主要用于车门、转向盘、座椅、空调、照明灯、温度传感器、交流发电机等，如图4-4所示。对于成本比较敏感的单元，如智能传感器、光敏器件等很容易连接到车载网络中，且使用、维护方便。LIN通常将模拟信号量用数字信号量代替，以优化总线性能。 第二节　LIN总线的组成和工作原理 一、LIN总线的组成二、LIN总线工作原理 一、LIN总线的组成 1. LIN主机电控单元2. LIN从机电控单元 一、LIN总线的组成 图4-5　LIN网络结构 1. LIN主机电控单元 1)监控数据传递和数据传递的速率，发送信息标题。2)电控单元的软件内设定了一个周期，用于决定何时将何种信息发送到LIN总线上多少次。3)电控单元在LIN总线与CAN总线之间起“翻译”作用，是LIN总线中唯一与CAN总线相连的电控单元。4)通过LIN主机电控单元进行LIN系统自诊断。 2. LIN从机电控单元 1)接收、传递或忽略与从主系统接收到的信息标题相关的数据。2)可以通过一个“唤醒”信号唤醒主系统。3)检查接收数据的总量。4)检查发送数据的总量。5)与主系统的同步字节保持一致。6)只能按照主系统的要求与其他子系统进行数据交换。 二、LIN总线工作原理 1.报文传输2.报文滤波及确认3.错误和异常处理4.故障界定5.振荡器容差6.位定时要求和同步过程7.总线收发器8.应用举例9.常见问题分析10. LIN总线收发器TJA1020 1.报文传