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R01AN0348CC0100_AUTOMOTIVE Rev.1.00 Page 1 of 76
2010.10.25
LIN 入门
概要
本资料面向 LIN 总线初学者，对什么是 LIN，LIN 的特征，物理层、协议层及应用层相关规定进行说明。
本资料主要是针对 LIN2.1 讲解。
使用注意事项
本资料对 LIN 协会所提出的 LIN 总线的概要及协议进行了归纳，可作为实际应用的参考资料，对于具有
LIN 功能的产品不负任何责任。
LIN 入门
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2010.10.25
目录
概要.......................................................................................................................................................... 1
使用注意事项 ............................................................................................................................................. 1
1. LIN是什么? ......................................................................................................................................... 4
1.1 LIN子网(Cluster)与节点(Node) ............................................................................................................ 5
1.2 主/从机节点与主/从机任务.................................................................................................................. 7
2. LIN的特点 ............................................................................................................................................. 8
3. LIN协议层 ............................................................................................................................................. 9
3.1 帧的结构 ............................................................................................................................................. 9
3.1.1 同步间隔段(Break Field) ................................................................................................................... 9
3.1.2 同步段(Sync Byte Field) .................................................................................................................. 10
3.1.3 受保护ID段(Protected Identifier Field).............................................................................................. 11
3.1.4 数据段(Data Field)........................................................................................................................... 12
3.1.5 校验和段(Checksum Field) .............................................................................................................. 13
3.1.6 帧传输时间的计算 .......................................................................................................................... 14
3.1.7 帧在总线上的传输波形................................................................................................................... 15
3.2 帧的类型 ........................................................................................................................................... 16
3.2.1 无条件帧(Unconditional Frame) ....................................................................................................... 16
3.2.2 事件触发帧(Event Triggered Frame)................................................................................................. 16
3.2.3 偶发帧(Sporadic Frame)................................................................................................................... 17
3.2.4 诊断帧(Diagnostic Frame)................................................................................................................ 18
3.2.5 保留帧(Reserved Frame) .................................................................................................................. 18
3.3 进度表(Schedule) ............................................................................................................................... 19
3.4 状态机(State Machine)实现 ................................................................................................................ 21
3.4.1 主机任务的状态机 .......................................................................................................................... 21
3.4.2 从机任务的状态机 .......................................................................................................................... 21
3.5 网络管理 ........................................................................................................................................... 23
3.5.1 唤醒................................................................................................................................................ 23
3.5.2 休眠................................................................................................................................................ 24
3.6 状态管理 ........................................................................................................................................... 25
3.6.1 网络报告 ........................................................................................................................................ 25
3.6.2 节点内部报告 ................................................................................................................................. 25
4. 帧收发的硬件实现 ............................................................................................................................... 26
4.1 组成 .................................................................................................................................................. 26
4.2 LIN的硬件特点 ................................................................................................................................. 27
4.3 协议控制器 ....................................................................................................................................... 28
4.3.1 实现方案 ........................................................................................................................................ 28
4.4 总线收发器 ....................................................................................................................................... 29
4.4.1 实现方案 ........................................................................................................................................ 29
4.5 LIN总线 ............................................................................................................................................ 30
4.6 时钟源............................................................................................................................................... 31
4.7 EMI及其控制 .................................................................................................................................... 32
4.8 设计电路时的注意事项 ..................................................................................................................... 33
4.8.1 工作环境对时钟的影响................................................................................................................... 33
LIN 入门
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4.8.2 端接阻抗和总线负载 ...................................................................................................................... 33
4.8.3 ESD防护......................................................................................................................................... 34
4.8.4 兼容性 ............................................................................................................................................ 34
4.9 参考资料 ........................................................................................................................................... 35
5. 信号处理、配置、识别和诊断 ............................................................................................................. 36
5.1 传输层............................................................................................................................................... 36
5.1.1 PDU结构 ........................................................................................................................................ 36
5.1.2 传输层通信..................................................................................................................................... 38
5.2 LIN应用层......................................................................................................................................... 39
5.2.1 概述................................................................................................................................................ 39
5.2.2 信号处理功能 ................................................................................................................................. 40
5.2.3 配置功能 ........................................................................................................................................ 40
5.2.4 识别功能 ........................................................................................................................................ 44
5.2.5 诊断功能 ........................................................................................................................................ 45
5.3 参考资料 ........................................................................................................................................... 48
6. LIN的API............................................................................................................................................. 49
6.1 什么是API？ ..................................................................................................................................... 49
6.2 LIN的API .......................................................................................................................................... 50
6.3 核心API ............................................................................................................................................ 51
6.4 传输层API......................................................................................................................................... 52
6.5 配置与识别API.................................................................................................................................. 53
6.6 注意事项 ........................................................................................................................................... 54
6.6.1 兼容性 ............................................................................................................................................ 54
6.6.2 开发工具 ........................................................................................................................................ 54
6.7 API使用示例 ..................................................................................................................................... 56
6.7.1 从机节点初始化.............................................................................................................................. 56
6.7.2 从机节点主程序.............................................................................................................................. 57
6.8 参考资料 ........................................................................................................................................... 60
7. 工作流 ................................................................................................................................................. 61
7.1 节点性能文件.................................................................................................................................... 62
7.1.1 节点性能文件举例说明................................................................................................................... 63
7.2 LIN描述文件 ..................................................................................................................................... 65
7.2.1 LIN描述文件举例说明.................................................................................................................... 67
公司主页和咨询窗口 ................................................................................................................................75
修订记录 .................................................................................................................................................. 76
LIN 入门
1. LIN 是什么?
LIN 是 Local Interconnect Network 的缩写，是基于 UART/SCI(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter /
Serial Communication Interface，通用异步收发器/串行通信接口)的低成本串行通信协议。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Volvo S80 系列开发了一种基于UART/SCI的协议，即Volcano Lite。
1997 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)，并制定可以支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LIN协会(
http://www.lin-subbus.org)。开发LIN标准的目的在于适应分层次
车内网络在低端(速度和可靠性要求不高、低成本的场合)的需求。LIN经历了几个版本的发布和更新，如表 1.1
所示。
表 1.1 LIN 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 LIN 在汽车中的应用，主要用于车身系统。
图 1.1 LIN 在汽车中的应用
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LIN 入门
1.1 LIN 子网(Cluster)与节点(Node)
图 1.2 LIN 的典型应用示例
图 1.2 为一典型的车载 LIN 通信子网(注 1)，黄色方块为 LIN 的从机节点，蓝色方块为 LIN 的主机节点，
一个节点即一个 LIN 接口(注 2)。LIN 网络与主干线 CAN(Controller Area Network，控制器局域网)总线相连时，
需要加入 CAN-LIN 网关，一般由主机节点来充当。LIN 与上层网络相连时的示意图参照图 1.3。
注：1. 由于 LIN 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 LIN 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
LIN 接口，并且这些接口可能连接到不同的 LIN 通信子网中。
从机节点1 从机节点2 从机节点3
CAN-LIN网关
(一般由主机节点充当)
CAN总线
LIN总线
图 1.3 LIN 与上层网络连接示意图
节点可以抽象为如图 1.4 所示。
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