車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)解決方案分析

LIN評估

1996年，沃爾沃和Volcano通訊(VCT) 為Volvo S80系列開發(fā)了一種基于UART/SCI的協(xié)議，即Volcano Lite。此協(xié)議是車輛通訊系統(tǒng)不可缺少的組成部分。1997年，摩托羅拉公司與沃爾沃和沃爾沃通訊合作，幫助它們改進Volcano Lite協(xié)議以滿足各種不同需求（比如無需晶振的從設(shè)備自動同步），并制定可以支持各種半導(dǎo)體產(chǎn)品的開放標(biāo)準(zhǔn)。

LIN 1.0版于1999年7月發(fā)布，并受到一些汽車公司使用的VLIT總線的嚴(yán)重影響。LIN標(biāo)準(zhǔn)在2000年經(jīng)過兩次更新，從而產(chǎn)生LIN1.2版本。

2002年11月，LIN協(xié)會頒布LIN1.3版標(biāo)準(zhǔn)，主要對物理層進行修改，提高了節(jié)點之間的兼容性。

當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)版本，即LIN2.0，是2003年9月發(fā)布的。由于LIN2.0版是現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，所以本文主要介紹此版本。

由于Audi、BMW、Daimler Chrysler、VW、Porsche 和VCT汽車公司在實施過程中發(fā)現(xiàn)了一些問題，所以，LIN的新版本目前正在制定當(dāng)中。

LIN 2.0規(guī)范包

LIN規(guī)范2.0版反映了LIN協(xié)會指出的發(fā)展趨勢。它還包括了SAE J2602 Task Force提供的信息，尤其是在現(xiàn)有從節(jié)點的使用方面。LIN2.0規(guī)范包包含以下部分：

LIN物理層規(guī)范描述了物理層，包括比特率、時鐘容限（clock tolrerance）等。

LIN協(xié)議規(guī)范描述了LIN的數(shù)據(jù)鏈路層。

LIN API規(guī)范描述了網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序之間的接口，包括配置和診斷層。

LIN配置語言規(guī)范描述了LIN說明文件的句法和語義，此說明文件用于配置完整的網(wǎng)絡(luò)，并作為開發(fā)和分析工具的輸入信息。

LIN診斷和配置規(guī)范描述了可部署在數(shù)據(jù)鏈層上，為診斷消息和節(jié)點配置提供信息的服務(wù)。

LIN節(jié)點功能語言規(guī)范定義了用來描述現(xiàn)有從節(jié)點的格式。這些從節(jié)點可與即插即用工具一同使用，以自動創(chuàng)建LIN描述文件。

通過比較LIN1.3和LIN 2.0規(guī)范包，我們可以看到兩個最重要的改變就是對配置和診斷的標(biāo)準(zhǔn)化支持，以及規(guī)定的節(jié)點能力文件。它們的目標(biāo)都是簡化現(xiàn)有節(jié)點的使用。

其它重要的改變包括：

LIN API（LIN規(guī)范包的一部分）是所有用C語言編程的節(jié)點所必需的。

增加了改進型校驗和（LIN2.0的校驗和還包括PID字節(jié)）。

增加了節(jié)點配置命令。

標(biāo)準(zhǔn)化和必備的LIN產(chǎn)品識別符（供應(yīng)商ID/功能ID/版本ID）是配置的一部分。

增加了診斷和診斷API。

定義了新的幀和信號類型，從而可以使用零星的幀和字節(jié)陣列信號。

增加了必需的響應(yīng)錯誤(Response_error)從狀態(tài)監(jiān)控。

將休眠(goto_sleep)和喚醒(wake_up)信號分離。

規(guī)范中增加了自動比特率檢測。

LIN2.0是LIN 1.3的擴展集，因此LIN2.0主節(jié)點可以處理包含LIN 1.3和/或LIN 2.0從節(jié)點的集群。自然，一些LIN2.0的特殊特性（包括增強的校驗和、重新配置和診斷等）不能從LIN1.3從節(jié)點中請求。但是，LIN2.0從節(jié)點不能與LIN1.3主節(jié)點一同運行（因為LIN2.0從節(jié)點需要配置）。

SAE J2602 LIN工作組

SAE J2602的目標(biāo)是通過滿足LIN2.0的模糊、矛盾或可選的要求來提高網(wǎng)絡(luò)中不同LIN設(shè)備之間的可互操作性和可交互能力。J2602的規(guī)定與LIN2.0規(guī)范的主要不同之處包括：

波特率固定在10.417Kbps。

由于斜率針對固定的波特率進行了優(yōu)化，可以實現(xiàn)更好的EMC。

不推薦從節(jié)點之間的通訊。

不允許基于事件的消息。

除了休眠和有目標(biāo)的復(fù)位（Sleep and Targeted Reset）外，所有配置和診斷服務(wù)都是可選的。

SAEJ2602還提出了LIN2.0中沒有的其它要求（如容錯操作、網(wǎng)絡(luò)拓撲和內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)化報告等）。

一般來說，SAEJ2606的設(shè)計考慮了實施定制從節(jié)點的長期目標(biāo)，而LIN2.0假設(shè)使用基于MCU的實施。因此，J2602期望通過定制從節(jié)點來進一步節(jié)約成本。