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基于LIN總線的車身控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2011-10-10 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
2 從機(jī)節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/197301.htm

  從機(jī)節(jié)點(diǎn)的職能可概括為幀頭檢測(cè)與接收和幀處理這兩部分。在每個(gè)報(bào)文幀的幀頭中由配置晶體振蕩器的主機(jī)節(jié)點(diǎn)通過(guò)同步場(chǎng)給從機(jī)節(jié)點(diǎn)提供波特率基準(zhǔn),從機(jī)節(jié)點(diǎn)通過(guò)測(cè)量同步場(chǎng)來(lái)校準(zhǔn)自身波特率,以保證在報(bào)文傳輸中各節(jié)點(diǎn)之間的同步。

  同步場(chǎng)邏輯值為0x55,波形如圖4所示。從機(jī)節(jié)點(diǎn)通過(guò)測(cè)量同步場(chǎng)中第1和第5個(gè)下降沿之間的時(shí)間間隔來(lái)計(jì)算校準(zhǔn)自身波特率。

圖4 同步場(chǎng)波形圖

  設(shè)主機(jī)節(jié)點(diǎn)和從機(jī)節(jié)點(diǎn)的串行口均工作于方式1(8位UART,波特率可變),主機(jī)節(jié)點(diǎn)波特率為B,從機(jī)節(jié)點(diǎn)以定時(shí)器測(cè)量同步場(chǎng)第1和第5個(gè)下降沿得到的計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)為C,從機(jī)節(jié)點(diǎn)振蕩器當(dāng)前頻率為fs,得到式(1)。


  設(shè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)計(jì)數(shù)器1作為波特率發(fā)生器工作于常數(shù)自動(dòng)重新裝入的8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器方式,得到式(2)。

  使從機(jī)節(jié)點(diǎn)與主機(jī)節(jié)點(diǎn)同步,則令:

  Bs=B

  由式(1)~式(3)可得到式(4)。


  從機(jī)節(jié)點(diǎn)以由式(4)計(jì)算得到的N值作計(jì)數(shù)器1產(chǎn)生波特率的重新裝入值,可產(chǎn)生與主機(jī)節(jié)點(diǎn)一致的波特率。

  節(jié)點(diǎn)制作與實(shí)驗(yàn)

  利用該設(shè)計(jì)制作節(jié)點(diǎn)構(gòu)建LIN網(wǎng)絡(luò),對(duì)其進(jìn)行了通信試驗(yàn)和初步的抗干擾試驗(yàn)。由于報(bào)文幀頭和報(bào)文幀響應(yīng)均由主機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送,報(bào)文幀幀頭和報(bào)文幀響應(yīng)間的幀間響應(yīng)間隔較小。

  當(dāng)LIN從機(jī)節(jié)點(diǎn)在LIN主機(jī)節(jié)點(diǎn)的引導(dǎo)下相互傳送指令或信息時(shí),LIN網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行從機(jī)節(jié)點(diǎn)到從機(jī)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸,此時(shí)LIN主機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文幀幀頭,一個(gè)LIN從機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文幀響應(yīng),另一個(gè)或幾個(gè)LIN從機(jī)節(jié)點(diǎn)接收?qǐng)?bào)文幀響應(yīng)。由于這種報(bào)文幀傳送需要3個(gè)甚至3個(gè)以上節(jié)點(diǎn)參與,故預(yù)留了較長(zhǎng)的幀間間隔,以便報(bào)文幀響應(yīng)的發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)有充足的響應(yīng)時(shí)間,確保報(bào)文幀傳送的順利完成。

  當(dāng)LIN主機(jī)節(jié)點(diǎn)向某從機(jī)節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求數(shù)據(jù)時(shí),LIN上進(jìn)行從機(jī)節(jié)點(diǎn)到主機(jī)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸,此時(shí)LIN主機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文幀頭, LIN從機(jī)節(jié)點(diǎn)接收?qǐng)?bào)文幀幀頭后發(fā)送報(bào)文幀響應(yīng), LIN主機(jī)節(jié)點(diǎn)接收?qǐng)?bào)文幀響應(yīng)。

  汽車電磁環(huán)境惡劣,因此汽車通信系統(tǒng)的抗干擾能力尤為重要,按該設(shè)計(jì)制作的LIN網(wǎng)絡(luò)在BZ-5型汽車電火花干擾試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了抗干擾實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)中網(wǎng)絡(luò)通信順利,各項(xiàng)功能正常。

  結(jié)束語(yǔ)

  對(duì)中的CAN/LIN混合網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行深入研究,給出車身混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中主控節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。在中,將LIN連入低速車身系統(tǒng)中,通過(guò)主控節(jié)點(diǎn)將CAN總線和LIN總線構(gòu)建成混合控制網(wǎng)絡(luò),使其控制系統(tǒng)兼具可靠性、高性能和低成本優(yōu)點(diǎn)。在器件選型上采用FREESCALE典型汽車電子芯片和智能觸點(diǎn)檢測(cè)模塊,既實(shí)現(xiàn)了可靠網(wǎng)絡(luò)控制功能,同時(shí)也降低汽車的開發(fā)、生產(chǎn)成本,具有較高實(shí)用性。


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