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        基于Microchip單片機及收發(fā)器實現(xiàn)的低成本LIN總線

        作者: 時間:2010-08-31 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          在LIN網(wǎng)絡(luò)中,主節(jié)點的時鐘由高精度的晶振產(chǎn)生,從節(jié)點一般用RC震蕩器產(chǎn)生。在本文中,從節(jié)點的時鐘可以用MICROCHIP的內(nèi)部RC震蕩器來實現(xiàn)。

          3 LIN協(xié)議的基本知識

          LIN的報文分為兩部分,一是主任務(wù),也叫報文頭;另一個部分是從任務(wù),也叫響應(yīng)場。如圖3所示。


          主任務(wù)位于主機節(jié)點內(nèi)部,都是由主節(jié)點發(fā)出,它負責(zé)報文的進度表、發(fā)送報文頭(HEADER)。從任務(wù)位于所有的(即主機和從機)節(jié)點中,其中一個(主機節(jié)點或從機節(jié)點)發(fā)送報文的響應(yīng)(RESP*E)。

          3.1 報文頭

          報文頭分為三部分,按順序分別叫同步間隔、同步字段、標(biāo)識符字段。

          同步間隔是一個長時間的低電平(顯性總線電平),低電平時間要大于10個位定時時間,通常為13個位定時時間。在長時間的低電平之后,要跟著一個短時間的高電平(隱性總線電平),一般為1~4個位定時時間。

          同步字段包含了時鐘的同步信息。它的內(nèi)容為0x55,表現(xiàn)在8個位定時中有5個下降沿(隱性跳變到顯性的邊沿)。從節(jié)點通過同步字段,可以使自己的總線速率與主節(jié)點同步。

          標(biāo)識符字段定義了報文的內(nèi)容和長度。其中,內(nèi)容是由6個標(biāo)識符位和2個奇偶校驗位組成,如圖4所示。標(biāo)識符位的第5位和第6位(ID4和ID5)定義了報文數(shù)據(jù)場的長度。


          3.2 響應(yīng)場

          響應(yīng)場包含數(shù)據(jù)字段和校驗和兩部分。

          數(shù)據(jù)字段由8 bit數(shù)據(jù)的字節(jié)組成,傳輸由最低位(LSB)開始。校驗和按照帶進位加的方式計算,每個進位都被加到本次計算結(jié)果的最低位。

          3.3 保留的標(biāo)識符

          標(biāo)識符為0x3C和0x3D的標(biāo)識符被用做診斷。其中0x3C是主機請求幀,它可以從主機向從機節(jié)點發(fā)送命令和數(shù)據(jù)。0x3D是從機響應(yīng)幀,它觸發(fā)一個從機節(jié)點(由一個優(yōu)先的下載幀編址)向主機節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)。

          標(biāo)識符為0x3E是由用戶定義的自由用法,標(biāo)識符為0x3F是為將來使用而嚴格保留的。

          4 MICROCHIP的軟硬件實現(xiàn)

          4.1 硬件實現(xiàn)

          主節(jié)點一般采用Flash比較大的MICROCHIP中檔8位,或者采用帶CAN控制器的高檔8位單片機或16位單片機作為控制器。時鐘采用高精度石英晶振。物理層的電平轉(zhuǎn)換采用MICROCHIP的收發(fā)器MCP2021。

          從節(jié)點可用低成本的MICROCHIP中、低檔8位單片機。時鐘用單片機內(nèi)部自帶的RC震蕩器。內(nèi)部RC震蕩器在常溫25 ℃時,精度為1%,全溫度范圍(-40 ℃~+125 ℃)內(nèi)精度為5%[1]。物理層的電平轉(zhuǎn)換采用MICROCHIP的收發(fā)器MCP2021。



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