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        車身控制模塊單片機和本地互連網的作用

        作者: 時間:2010-04-02 來源:網絡 收藏


        這種架構是具有成本效益的,由于電子元件的品種更少,本地智能和網絡的附加成本可以通過生產和開發成本的節省得到補償。這種架構的關鍵方法是子總線LIN標準、低成本機電和裝配和半導體集成。


        在LIN的低端應用中有兩個關鍵因素:(a)與CAN相比,每個節點必須是低通信成本;(b)不需要CAN的性能、帶寬和多功能性。LIN相對于CAN的主要成本節省是由以下因素推動的:(1)單線傳輸;(2)低成本的硬件或芯片內軟件實現;(3)在從節點不必使用晶體或壓電陶瓷。這些優點包括更低的帶寬和限制性的單主節點總線接入方法。LIN和CAN協議的主要特性如下所示。

        LINCAN
        媒介接入控制單主節點多主節點
        典型總線速度2.4至19.6kbd62.5至500kbd
        多點發送信息路由6位標識符11/29位標識符
        節點編碼NRZ8N1(USART)位填充NRZ
        每幀數據位2、4、8字節0至8字節
        所需傳輸時間20kbd時為3.5ms125kbd時為0.8ms
        4個數據位錯誤檢測8位校驗和15位CRC

        物理層單線,Vbat雙絞線,5V
        時鐘生成主節點:晶體,從節點:RC/壓電陶瓷晶體
        每節點相關成本0.51

        LIN協議
        LIN是一個基于通用SCI(UART)字節詞接口的單線串行通信協議。LIN也可以用軟件等效代碼或純狀態機執行。LIN網絡中的媒介接入是由主節點控制的,這樣就不需要從節點仲裁或沖突管理,從而保證了信號傳輸(參見圖2)沒有最糟情況的延遲時間。
        LIN的主要特性包括:
        --低成本單線執行
        --基于VBAT的增強型ISO9141
        --速度高達20Kbps(由于EMC的限制)
        --單主節點和多從節點概念
        --沒有仲裁需求
        --基于通用UART/SCI接口硬件的低成本硅實現
        --從節點自行同步,無需晶體或壓電陶瓷
        --顯著減少了硬件平臺的成本
        --保證信號傳輸的延遲時間
        --可預知的系統

          LIN的一個特殊特性是同步機制,它允許由從節點進行時鐘恢復,而無需晶體或壓電陶瓷。線驅動器和接收器的規范遵循某種增強的ISO9141單線標準。最高傳輸速度是20kbps,這是電磁兼容性(EMC)和時鐘同步要求所致。


         除了主節點的命名外,LIN網絡中的節點不使用任何與系統配置有關的信息。節點可以增加到LIN網絡中,而無需改變其他從節點的硬件或軟件。LIN網絡的典型大小為12個節點(盡管這是不受限制的),這是由于少量的64個標識符和比較低的傳輸速度所致。時鐘同步、UART通信的簡單和單線媒介是LIN具有成本效益的主要因素。


        通信概念
          LIN網絡由一個主節點和一個或更多的從節點組成。所有節點都包括一個分為發送和接收任務的從節點通信任務,而主節點包括一個附加的主節點發送任務。主動LIN網絡中的通信總是由主節點任務開始的。


         主節點發送一個由同步中斷、同步字節和信息標識符組成的信息報頭。正好一個從任務在接收和過濾標識符時被激活,然后開始傳輸信息響應。該響應包括兩個、四個或八個數據字節和一個校驗和字節。報頭和響應部分形成一個信息幀。


          信息標識符表示信息的內容,而不是目的文件。這個通信概念可以實現各種方法的數據交換:從主節點(使用其從任務)到個一個或更多從節點,從一個從節點到主節點和/或其他從節點。直接在從節點開始將信號發送到從節點,而無需通過主節點進行路由是可能的,或從主節點將信息廣播到網絡中的所有節點。信息幀的順序是由主節點控制的。主節點時序幀中的信息數目、順序和頻率是與波特率、系統響應時間和時間行為一起確定的。統的設計必須仔細,因為如果主節點錯過了一個從節點的信息,由于主從的概念,這條信息將在下一個時序最先到達主節點。


          LIN協議提供了一個啟動每個信息幀的專用同步模式,可使從節點在無需晶體或壓電陶瓷的條件下,使其本地時基與主節點的時基保持同步。


        LIN物理層
          LIN總線是由一個正電池節點Vbat的終止電阻器終端匹配電阻供電的單線總線。該總線的線收發器是一個ISO9141標準的增強型工具。總線可以采用兩個補充的邏輯水平:代表一個邏輯‘0’的具有接近接地電氣電壓的顯性值,以及代表邏輯‘1’的具有接入電池供電電壓的電氣電壓隱性值。

          該總線利用一個主節點的1Ω上拉電阻和從節點上的30Ω電阻進行終端匹配。從節點終端匹配電容的典型值為220pF。主節點的電容比較高,是為了使整個線電容不依賴于從節點的數目。



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