概述，協議規范及模塊實現

一、概述

1、如下圖為一個LIN網絡，包含了一個Master節點，兩個Slave節點：

LIN網絡

在LIN總線通訊中，Master task決定了在LIN總線上傳送的是哪一幀，Slave task提供每一幀所攜帶的數據。

2、如下圖為一個LIN節點的層次結構圖：

LIN1.3與LIN2.1的區別在于，LIN1.3沒有TL層，Signal interaction放在Protocol層中，沒有單獨的TP層。

3、LIN總線特點：

串行通信：線間干擾小，節省線束，傳輸距離長；

單線傳輸：增強的ISO9141 (ISO 15765-1), 總線電壓基于VBAT；

最高速率20Kbit/s：滿足車身上大部分的應用需求；

單主多從結構：無需仲裁；

基于通用UART/SCI的低成本接口硬件：幾乎所有MCU有具備LIN總線的硬件基礎；

從節點無須晶振或陶瓷震蕩器就可以實現同步：大幅度降低成本；

一條總線最多可連接16個節點：由總線電氣特性決定；

支持診斷功能：支持UDS服務；

4、LIN2.1節點模型：

LIN1.3節點模型：

LIN2.1與LIN1.3節點模型的差別在于LIN1.3沒有Transport layer，所以也就沒有流控、傳輸時間控制的功能，LIN1.3協議中沒有對診斷及節點配置進行規范，所以在LIN1.3中完成相應的功能都放在自定義診斷中完成。

5、LIN網絡拓撲結構：

1)單主任務，多從任務；

2)主節點包含主任務和從任務；

3)從節點只包含從任務；

4)主任務決定總線上的報文，從 任務發送數據；

6、LIN幀：

通信原理：主任務發送報頭，從任務用響應來補充報頭形成完整的報文。

報文傳輸：報文的內容由ID來定義。

廣播：所有節點都能夠接受總線上的幀。

7、調度表

1)負責調度網絡各報文發送的順序；

2)為每幀報文分配發送時隙(slot)；

3)發送時隙：報文可以被發送的時間；

4)不同報文的發送時隙可能不同；

5)調度表在網絡系統設計階段確定；

6)調度表使得LIN通信具有可預測性；

8、切換調度表：

主任務可以擁有多個調度表，并在不同的調度表之間切換，該處理方式增加通信的靈活性。

二、協議規范

(1)字節間隔位于每個字節之間；

(2)響應間隔位于報頭與響應之間；

(3)留給MCU足夠的處理時間；

(4)幀長度可能增長；

1、字節場

1)基于SCI的通信格式；

2)發送一個字節需要10個位時間(TBIT)；

2、間隔場

1)表示一幀報文的起始，由主節點發出；

2)間隔信號至少由13個顯性位組成；

3)隔界定符至少由1個隱形位組成；

4)間隔場是唯一一個不符合字節場格式的場；

5)從節點需要檢測到至少連續11個顯性位才認為是間隔信號；

3、同步場

1)確保所有從節點使用與節點相同的波特率發送和接收數據；

2)一個字節，結構固定：0X55；

4、標識符場

1)ID的范圍從0到63(Ox3f)；

2)奇偶校驗符(Parity)P0,P1；

5、數據場

1)數據場長度1到8個字節；

2)低字節先發，低位先發；

3)如果某信號長度超過1個字節采用低位在前的方式發送(小端)；

6、校驗和場

用于校驗接收的數據是否正確

1)經典校驗(Classic Checksum)僅校驗數據場(LIN1.3)

2)增強校驗(Enhance Checksum)校驗標識符場與數據場內容(LIN2.0、LIN2.1)

標識符為0x3C和0x3D的幀只能使用經典校驗

計算方法：反轉8位求和(inverted eight bit sum)

例：Data=0x4A、0x55、0x93、0xe5

7、幀長度

最小幀長度

THEADER_NOMINAL=34*TBIT

TRESPONSE_NOMINAL=10*(NDATA+1)*TBIT

TFRAME_NOMINAL=THEADER_NOMINAL+TRESPONSE_NOMINAL

最大幀長度

THEADER_MAX=1.4*THEADER_NOMINAL

TRESPONSE_MAX=1.4*TRESPONSE_NOMINAL

TFRAME MAX=THEADER MAX+TRESPONSE MAX

8、幀類型

1)無條件幀

使用頻度最高的幀類型，無任何發送條件；

標識符(ID)為0到59(0x3B)；

主任務發出報頭，一個任務響應，一個或多個任務接收如下圖：

幀?ID = 0x30應答部分的發布節點為從機節點1，收聽節點為主機節點。典型應用如從機節點1向主機節點報告自身某信號的狀態。

幀?ID = 0x31應答部分的發布節點為主機節點，收聽節點為從機節點1和從機節點2。典型應用如主機節點向從機節點發布信息。

幀?ID = 0x32應答部分的發布節點為從機節點2，收聽節點為從機節點1。典型應用如從機節點之間彼此通信。

2)事件觸發幀

引入事件觸發幀的目的是節省帶寬。

BCM(Master)需要獲取4個車門的狀態，該如何實現？

第一種方式：

每次向四個車門請求狀態，浪費帶寬，因為車門狀態不是經常發生。

第二種方法：

將請求四個車門狀態的幀合并為一個事件觸發幀，Master不需要每次發送四個幀請求車門的狀態，只需要發送一個事件觸發幀即可，哪個車門狀態發生變化，對應的車門將響應該事件觸發幀。

事件觸發幀的響應會出現如下三種情況：

第一種：沒有車門狀態變化。

第二種：一個車門狀態發生變化：

第三種：多個車門狀態發生變化，此時將出現沖突，沖突處理時，Master需要像第一種處理方式一樣，重新發送四幀分別請求單個車門狀態。LIN1.3與LIN2.0、LIN2.1處理方式有所區別，區別在于LIN1.3不切換調度表，占用事件觸發幀的時隙發送，LIN2.0、LIN2.1將切換沖突調度表處理，如下圖：

3)零星幀(偶發幀(Sporadic Frame))

引入零星幀的目的也是為了節省帶寬，如：BCM(Master)需要發送對4個車窗的控制指令，但是，兩個車窗的控制命令很少被同時執行，同樣大量的帶寬被浪費。

具體方案如下：

4)診斷幀

診斷幀用來傳輸診斷或配置信息，一般包含8個字節。

標識符：

60(0x3C)：主請求幀

61(0x3D)：從響應幀

傳輸方式：

5)保留幀

標識符：62(0x3e), 63(0x3f)

在LIN 2.1中未對保留幀進行定義, 留給用戶自定義或將來的版本升級。

9、調度表

10、偏移

偏移(jitter)是指一幀報文實際開始發送的時刻與幀時隙起點的時間差(該值在LDF文件中定義)。

TFrame_Slot> jitter + TFrame_Maximum

11、網絡管理

12、睡眠(Go To Sleep)

睡眠指令只有主節點可以發送，從節點在接到睡眠指令之后，也可以選擇不進入睡眠狀態而繼續工作，這根據應用層協議而定。

13、喚醒(Wake Up)

在一個處于睡眠狀態的LIN網絡中，任何一個節點都可以發送喚醒信號。

發送節點發送的喚醒信號:

接收節點檢測的喚醒信號:

14、主任務狀態機模型

15、從任務狀態機模型

總結

以上是生活随笔為你收集整理的lin通讯从节点同步间隔场_LIN模块介绍的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。