LIN2.1规范

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LIN2.1规范,中文版。介绍的比较详细。
LN入门 4.8.2端接阻抗和总线负载.… 4.8.3ESD防护….… 34 484兼容性 34 49参考资料 5.信号处理、配置、识别和诊断 5.1传输层 36 5.11PDU结构 512传输层通信∴ 38 52LIN应用层 521概述. 39 5.22信号处理功能 523配置功能 40 5.24识別功能 44 525诊断功能 45 53参考资料 4 6.LIN的API 61什么是API?… 49 62LIN的API 1·单 63核心API 64传输层API 65配置与识别API 53 66注意事项 54 661兼容性 .54 6.62开发工具 54 67AP使用示例 56 671从机节点初始化 ,a, 672从机节点主程序 57 6.8参考资料 n11 7.工作流…… 6 7.1节点性能文件 翻面 62 711节点性能文件举例说明 7.2LIN描述文件 65 721LIN描述文什举例说明 公司主页和咨询窗口 75 修订记录 76 RO1AN0348CC0100 AUTOMOTIVE ReV. 1.00 Page 3 of 76 2010.10.25 REN∈sAs LN入门 1.L|N是什么? LIN是 Local Interconnect network的缩写,是基」UART/SCl( Universal Asynchronous Receiver- Transmitter/ Serial Communication Interface,通用异步收发器/行通信接口)的低成木串行通信协议。可用于汽车、家电、办 公设备等多种领域。本文主要针对LIN在分布式的汽车电子网络系统中的应用。 1996年, Volvo和 Volcano通讯(VCT为Ⅴ olmO S80系列开发了一种基于 UARTISCI的协议,即 Volcano lite 997年, Motorola与Ⅴolvo和VCT合作,帮助它们改进 Volcano lite协议以满足各种不同需求(比如无需晶振的从 机设备自动同步),并制定可以攴持各种半导体产品的开放标准。1998年12月,Audi、BMW、 Daimler chrysler 和Volkswagen也加入进来,由此形成了LN协会(htp:/www.lin-subbus.org)。开发LN标准的目的在」适应分层次 车内网络在低端(速度和可靠性要求不高、低成木的场合)的需求。LN经力了儿个版木的发布和史新,如表11 所 小。 表1.1LN协议历史 发布时间 版本 1999/07 1.0版发布。 2000/03 1.1版发布 2000/11 1.2版发布 2002/12 1.3版发布,主要对物理层进行修改,提高了节点之间的兼容性 2003/09 2.0版发布,支持配置和诊断的标准化,规定了节点性能文件等 2006/11 2.1版发布,澄清了部分内容,修正了配置部分,将传输层和诊断部分独立成章 图1.1为LN在汽车中的应用,主要用于车身系统。 前大灯 转向信号 后视镜 车门 空调-天窗 雨量传感器 雨刷器 车门主控 空调主控 车身控制模块 座椅 图1.1LN在汽车中的应用 RO1AN0348CC0100 AUTOMOTIVE ReV. 1.00 Page 4 of 76 2010.10.25 REN∈sAs LN入门 11LN子网( Cluster)与节点(Node) 雨暈传感器 空调主控 雨刷器 空调-天窗 图1.2L|N的典型应用示例 图12为典型的车绂LIN通信子k(注1),黄色方块为LN的从机节点,蓝色方块为LN的主机节点, 个节点即一个LN接口(注2)。LIN网络与主干线 CAN(Controller Area Network,控制器局域冈)总线相连时, 需要加入 CAN-LIN网关,一般由主机节点来充当。LIN与上层网终相连时的示意图参照图1.3。 注:1.由于LN网络在汽车中一般不独立存在,经常与上层网络(如CAN)相连,因此子网的概念是相对于上层 网络而言。在不强调与上层网络相连的情况下,后面也称作LN网络 2.一个节点不一定对应一个 ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元),因为一个ECU可能提供多个 LN接口,并且这些接口可能连接到不同的L|N通信子网中。 CAN总线 CAN-L|N网关 (一般由主机节点充当) L|N总线 从机节点1 从机节点2 从机节点3 图13LN与上层网络连接示意图 节点可以抽象为如图14所示 RO1AN0348CC0100 AUTOMOTIVE ReV. 1.00 Page 5 of 76 2010.10.25 REN∈sAs LN入门 节点 应用程序 API 传输层 信号处理 协议层 帧处理 物理层 L|N总线 图14L|N节点的构成 节点应用层向下层传输信号和消息。信号和消息位于帧中的数据段,是节点向其他节点传达的实质笮息。 它们之间的区别在号封装于信号携带赖(唢I范围在0x00~0x3B之间,参照3..3节表3.1)中,用于在运 行状态传递上层发生的事件,如温度传感器的测量结果等。消息封裝于诊断幪帧T为0x3C或0x3D,参照3.13 节表3.1)中,是有固定格式、最大长度不超过4095字的信息,例如第5章介绍的服务请求。用程序通过信 号处理实现信号的传速 RO1AN0348CC0100 AUTOMOTIVE ReV. 1.00 Page 6 of 76 2010.10.25 REN∈sAs LN入门 12主/机节点与主/从机任务 LIN的拓扑结构为单线总线,应用了单一主机多从机的概念。总线电平为12V,传输位速率(Bate)最高为 20kbps。山于物理层限制,一个LN网络最多可以连接16个芍点,典型应用一般都在12个节点以下,i机节 点有且只有一个,从机节点有1到15个。 主机节点( Master node)包含主机任务( Master task)和从机任务( Slave task),机节点( Slave Node)只包含从 机任务,如图1.5所示。 主机节点 从机节点 从机节点 从机节点 主机任务 从机任务 从机任务 从机任务 从机任务 1-15个从机节点 图15LN总线拓扑图 主机侄分的责x 主机任务 (1)调度总线上帧的传输次序; 2)监测数据,处理错误; (3)作为标准时钟参考; (4)接收从机节点发出的总线唤醒命令。 人人人人入人人人人人人人人A人人人 从杋任务不能够主动发送数据,需要接收主机发送的帧头(帧的起始部分,参照3.1节的图3.1),根据帧头 所包含的信息(这里指帧ID,详细内容参照313节)判断 )发送应答(帧中除帧头剩下的部分,参照3节的图3:0下 (2)接收应答; (3)既不接收也不发送应答。 从机任务 RO1AN0348CC0100 AUTOMOTIVE ReV. 1.00 Page 7 of 76 2010.10.25 REN∈sAs LN入门 2.L|N的特点 LIN具有以下特点 (1)网络由二个主机节点和多个从机节点构成。 (2)使用LIN可以大幅度的削减成本,表现在以下方面: 开放型规范:规范可以免费从官方閃站获得 硬件成本削减:基于濆通 UART/SCI接鳯的低成杰硬佚实现、无盂单独的硬侏模块支持:从机慧点无需 高精度时钟就可以完成自同步;总线为一根单线电缆 装配成本削减:LN采用了工作流( Work flow)和现成节点(Othe- shelf node)的概念,将网络装配标准 化,并可通过LIN传输层进行再配置。 缩短软件开发周期:LIN协议将API( Application Programming Interface,应用编程接口)标准化。 (3)信号传输具有确定性,传播时以以提前丈筼出,参照3.1.6节 (4)IN具有可预测的FM( ElectroMagnetic Compatibility,电磁兼容性)性能,参照4.7节。为了限制 EMI( ElectroMagnetic Interference,电磁干扰)强度,LIN协议规定最大位速率为20kbps 5)IN提供信号处理、配置、识別和谂断四项功能,参照5.2.1节的图5.2 RO1AN0348CC0100 AUTOMOTIVE ReV. 1.00 Page 8 of 76 2010.10.25 REN∈sAs LN入门 3.LN协议层 本章内容介绍了帧、进度表、主/从机的状态机实现、LIN网络的休眠( Sleep)唤酲( Wakeup)和状态管理等, 对应着LIN规范的以下部分: LiN Protocol Specification 31帧的结构 帧( framc)包貪帧头( Header和应( Response)两韶分。主机任务负责发送帧头;从机任务接收帧头并对帧头 所包含信息进行解析,然后决定是发送应答,还是接收应答,还是不作仁何反应。帧在总线上的传输如图3.1 所示。 主机任务 帧头 帧头 从机任务1 应答 从机任务2 应答 帧 另一帧 0,为显性电平 1,为隐性电平 图3.1帧在总线上的传输 帧头包括同步间隔段、同步段以及PID( Protected Identifier,受保护I)段,应答包括数据段和校验和段,如 图32所示,其中值“0”为显性电平( Dominant),值“1”为隐性电平( Recessive),总线上实行线-与”: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;所有的节点都发送隐性电平或不发送信息(不发送任何信 息时总线默认呈隐性电平)时,总线才呈现隐性电平即显性电平起主导作用。图中帧间隔为帧之间的间隔;应 答间隔为帧头和应答之间的间隔;字节间间隔包括同步段和受保护ID段之间的间隔、数据段各字节间之间的间 隔以及数据段最后一个字节和校验和段之问的间隔。下面对帧头和应答的各部分进行详细说明。 ≥13位 受保护|D 数据1 数据i (i≤8) 校验和 同步间隔段 同步段 受保护|D段 数据段 校验和段 嗔头 应答 凵显性或隐性位 帧间隔 应答间隔 字节间间隔(包括数据段各字节间) (Inter-frame Space)(Response Space) (Inter- byte Space 图32帧的结构 311同步间隔段( Break field) 属间段由同龙间原( Break和步闻段间隔德( Break Delimiter构成,如图3.3所示同步间隔是至少(注 1)持续13位(以主机节点的位速率为准)的显性电,由于帧中的所有间隔或总线空闲时都应保持隐性电平,并 且帧中的任何其它字段都不会发出大于9位的显性电平,因此同步间隔可以标志一个帧的开始。同步间隔段的 间隔符是全少持续1位的隐性电平。 RO1AN0348CC0100 AUTOMOTIVE ReV. 1.00 Page 9 of 76 2010.10.25 REN∈sAs LN入门 同步间隔 ≥13位显性电平 同步间隔段间隔符 图33同步间隔段 从机任务接收头的同步间隔段时,以该从机任务所在节点的位速室为准,当检测总线上出现持续11位(注 2)的显性电平时,认为是帔的丌始。当从机节点使用精度较高的时钟吋,识别阈值可以选择9.5位(注3)。 协议没有规定同步间隔段的发送和检测方法 注:1.发送显性电平的下限为13位,上限应保证帧的最大传输时间 THeader Maximum(参照316节)在规定范围之 内 2.参照46节的表43,当从机节点选择的时钟(精度不高的时钟)在容限范围内(±14%)时,(13-11.18)/13 =14%,即是说当处于最差情况下(时钟相差14%)时,从机任务按照自身时钟测量的主机节点发送的13 位显性电平不会低于11.18位,若识别阈值高于11.18位,那么当选用14%的时钟时,就会出现主机发 送同步间隔,而从机检测不到的情形。由于在除同步间隔段以外,帧中任何其余部分都不会发送超过9 位的显性电平(可以参照本章后面几节的内容),(10.26-9)/9=14%,即是说判断阈值必须大于10.26 位,否则可能把帧中其余部分误判作为同步间隔段。综上,识别阈值为11位显性电平。 3.参照46节的表43,当从机节点选择的时钟(精度较高的时钟)在容限范围内(±1.5%)时,按照上面注2 的计算,识别阈值应在9.135位(由(9135-9)/9=1.5%计算而来)到12805位由(13-12805)/13= 1.5%计算而来)之间。具体设定阈值会随着所选时钟的精度,取值范围在9135位到12805位之间浮动 312同步段( Sync Byte Field) 字节域 在介绍同步段之前,首先介绍一下字节域( Byte Field)的概念,字节域包括1位起始位( Start Bit,显性)+8 位数据位+1位停止位( Stop Bi,隐性),是一种标准UΔRT数据传输格式,如图3.4所小。在LIN的一帧当中, 狳了上一节讲述的同步间隔段,后面的各段都是通过字芍域的格式传输的。在LIN帧中,数据传输都是先发送 LSBOLeast significant Bit,最低有效位),最后发送MSB( Most significant bit,最高有效位 起|B 始 止 第 0 7 位 字节域 □显性或隐性位 图34字节域 LIN同步以下降沿为判断标志,采用字节0x55(转换为二进制为01010101b)。同步段的字节域如图3.5所示 RO1AN0348CC0100 AUTOMOTIVE ReV. 1.00 Page 10 of 76 2010.10.25 REN∈sAs

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    娜娜xi 哇!真的很好噶!看明白了!
    2020-07-28
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    xhreaishengming 非常不错,学习了
    2018-11-28
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    郁东 瑞萨出的 LIN入门(中文),2010年10月 版本,还行。
    2018-07-13
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    lllttt7777 非常好的东西
    2018-04-16
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    desen1234 啊啊啊,为什么下不了
    2017-12-13
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    liufangquan 东西挺不错
    2016-09-03
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