基于LIN總線的車身控制系統的設計

　　LIN從機節點的職能可概括為幀頭檢測與接收和幀處理這兩部分。在每個報文幀的幀頭中由配置晶體振蕩器的主機節點通過同步場給從機節點提供波特率基準，從機節點通過測量同步場來校準自身波特率，以保證在報文傳輸中各節點之間的同步。

　　同步場邏輯值為0x55,波形如圖4所示。從機節點通過測量同步場中第1和第5個下降沿之間的時間間隔來計算校準自身波特率。

圖4 同步場波形圖

　　設主機節點和從機節點的串行口均工作于方式1（8位UART,波特率可變），主機節點波特率為B,從機節點以定時器測量同步場第1和第5個下降沿得到的計數個數為C,從機節點振蕩器當前頻率為fs,得到式（1）。

　　設從機節點計數器1作為波特率發生器工作于常數自動重新裝入的8位定時器/計數器方式，得到式（2）。

　　使從機節點與主機節點同步，則令：

　　Bs=B

　　由式（1）~式（3）可得到式（4）。

　　從機節點以由式（4）計算得到的N值作計數器1產生波特率的重新裝入值，可產生與主機節點一致的波特率。

　　節點制作與實驗

　　利用該設計制作LIN節點構建LIN網絡，對其進行了通信試驗和初步的抗干擾試驗。由于報文幀頭和報文幀響應均由主機節點發送，報文幀幀頭和報文幀響應間的幀間響應間隔較小。

　　當LIN從機節點在LIN主機節點的引導下相互傳送指令或信息時，LIN網絡上進行從機節點到從機節點的數據傳輸，此時LIN主機節點發送報文幀幀頭，一個LIN從機節點發送報文幀響應，另一個或幾個LIN從機節點接收報文幀響應。由于這種報文幀傳送需要3個甚至3個以上節點參與，故預留了較長的幀間間隔，以便報文幀響應的發送節點和接收節點有充足的響應時間，確保報文幀傳送的順利完成。

　　當LIN主機節點向某從機節點請求數據時，LIN總線上進行從機節點到主機節點的數據傳輸，此時LIN主機節點發送報文幀頭， LIN從機節點接收報文幀幀頭后發送報文幀響應， LIN主機節點接收報文幀響應。

　　汽車電磁環境惡劣，因此汽車通信系統的抗干擾能力尤為重要，按該設計制作的LIN網絡在BZ-5型汽車電火花干擾試驗臺上進行了抗干擾實驗，試驗中網絡通信順利，各項功能正常。

　　結束語

　　對總線式車身控制系統中的CAN/LIN混合網絡進行深入研究，給出車身混合網絡結構中主控節點設計與實現。在車身控制系統中，將LIN總線連入低速車身系統中，通過主控節點將CAN總線和LIN總線構建成混合控制網絡，使其控制系統兼具可靠性、高性能和低成本優點。在器件選型上采用FREESCALE典型汽車電子芯片和智能觸點檢測模塊，既實現了可靠網絡控制功能，同時也降低汽車的開發、生產成本，具有較高實用性。