LIN總線：一種用于車體控制應用的新興標準

　　LIN規范包含傳輸協議、傳輸介質以及用于開發工具和應用軟件的接口。LIN在硬件和軟件方面支持網絡節點的互操作性并具有可預測的電磁兼容（EMC）行為。這個概念可以實現無縫的開發和設計工具鏈并提高了開發速度和網絡的可靠性。

　　LIN瞄準一些低端應用，在這些應用中每個節點的通訊成本都必須大大低于CAN而且不需要CAN的高性能、高帶寬和多功能。LIN相對于CAN的成本節省主要是由于采用單線傳輸、硅片中硬件或軟件的低實現成本和無需在從屬節點中使用石英或陶瓷諧振器。這些優點是以較低的帶寬和受局限的單宿主總線訪問方法為代價的。

　　典型應用

　　在一個中央式車體控制系統中，執行機構和傳感器依靠CAN的連接能力使用硬連線與一個電子控制單元（ECU）相連接。ECU通過CAN通訊線路同其它主要ECU交換信號。如果本地執行器和傳感器要求高計算性能則應選擇硬連線。在本地性能要求不高的系統中，可以用基于智能執行器和傳感器的分布系統來代替。選擇這種劃分方式是為了采用通用元件來實現可伸縮的系統架構。

　　如果用于本地智能和聯網的附加成本可以通過生產和開發的成本節省得到補償，這個架構是經濟實用的。這個架構得以實施的關鍵是子總線LIN標準、低成本的機電裝配和半導體集成。

　　LIN總線典型的應用是諸如車門、導向輪、座位、馬達、氣候控制、照明、雨水傳感器、智能擦抹器、智能發電機、開關板或RF接收器等構件。我們可以很容易地把這些構件連接到汽車網絡并接入各種類型的診斷和服務。通常使用的信號模擬編碼可以用數字信號替換從而使線束得以優化。

　　LIN是一種基于通用SCI（UART）字節字接口的單線串行通訊協議。目前幾乎所有微控制器都配有低成本的UART接口模塊。LIN也可以使用軟件代碼或純狀態機來實現。在LIN中，媒體訪問由宿主節點控制而不需要從屬節點的仲裁或沖突管理，因而可以使最壞情況下的信號傳輸延遲時間得到保證。

　　同步機制是LIN的一個特殊特性，它允許通過從屬節點恢復時鐘而不需要石英或陶瓷諧振器。線驅動器和接收器的規范遵循有所增強的ISO9141單線標準。最大傳輸速度為20kbps，這是根據EMC和時鐘同步要求而定。

　　除了宿主節點的命名之外，LIN網絡中的節點不使用有關系統設置的任何信息。我們可以在不要求其它從屬節點改變硬件和軟件的情況下向LIN中增加節點。由于識別碼數量較少（64）和傳輸速度相對較低，LIN的規模通常在12個節點之下（盡管并不局限于此）。時鐘同步、簡單的UART通訊和單線介質是保證LIN經濟性的主要因素。

　　通訊概念

　　LIN包含一個宿主節點和一個或多個從屬節點。所有節點都包含一個被分解為發送和接收任務的從屬通訊任務，而宿主節點還包含一個附加的宿主發送任務。在實時LIN中，通訊總是由宿主任務發起的。

　　宿主節點發送一個包含同步中斷、同步字節和消息識別碼的消息報頭。從屬任務在收到和過濾識別碼后被激活并開始消息響應的傳輸。響應包含兩個、四個或八個數據字節和一個檢查和（checksum）字節。報頭和響應部分組成一個消息幀。

　　消息的識別碼指明了消息的內容而不是目的地。這個通訊概念使我們能以多種方式實現數據交換：從宿主節點（使用其從屬任務）到一個或多個從屬節點，從從屬節點到宿主節點和/或其它從屬節點。直接從從屬節點到從屬節點發送信號而無須通過宿主節點路由或從宿主節點向網絡的所有節點廣播消息也是可能的。消息幀的序列由宿主節點控制。在宿主節點調度幀中，消息的數目、序列和頻率由波特率、系統響應時間和時間行為來決定。在系統設計過程中，必須周密考慮各種情況，因為如果宿主節點丟失了一個從屬節點消息，由于主從概念，這個消息將只能最早在下一個調度序列到達宿主節點。