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。
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