車身控制模塊單片機(jī)和本地互連網(wǎng)的作用

這種架構(gòu)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(wǎng)絡(luò)的附加成本可以通過生產(chǎn)和開發(fā)成本的節(jié)省得到補(bǔ)償。這種架構(gòu)的關(guān)鍵方法是子總線LIN標(biāo)準(zhǔn)、低成本機(jī)電和裝配和半導(dǎo)體集成。

在LIN的低端應(yīng)用中有兩個關(guān)鍵因素：（a）與CAN相比，每個節(jié)點(diǎn)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(jié)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(nèi)軟件實(shí)現(xiàn)；（3）在從節(jié)點(diǎn)不必使用晶體或壓電陶瓷。這些優(yōu)點(diǎn)包括更低的帶寬和限制性的單主節(jié)點(diǎn)總線接入方法。LIN和CAN協(xié)議的主要特性如下所示。

LINCAN
媒介接入控制單主節(jié)點(diǎn)多主節(jié)點(diǎn)
典型總線速度2.4至19.6kbd62.5至500kbd
多點(diǎn)發(fā)送信息路由6位標(biāo)識符11/29位標(biāo)識符
節(jié)點(diǎn)編碼NRZ8N1（USART）位填充NRZ
每幀數(shù)據(jù)位2、4、8字節(jié)0至8字節(jié)
所需傳輸時間20kbd時為3.5ms125kbd時為0.8ms
4個數(shù)據(jù)位錯誤檢測8位校驗(yàn)和15位CRC

物理層單線，Vbat雙絞線，5V
時鐘生成主節(jié)點(diǎn)：晶體，從節(jié)點(diǎn)：RC/壓電陶瓷晶體
每節(jié)點(diǎn)相關(guān)成本0.51

LIN協(xié)議
LIN是一個基于通用SCI（UART）字節(jié)詞接口的單線串行通信協(xié)議。LIN也可以用軟件等效代碼或純狀態(tài)機(jī)執(zhí)行。LIN網(wǎng)絡(luò)中的媒介接入是由主節(jié)點(diǎn)控制的，這樣就不需要從節(jié)點(diǎn)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(zhí)行
--基于VBAT的增強(qiáng)型ISO9141
--速度高達(dá)20Kbps（由于EMC的限制）
--單主節(jié)點(diǎn)和多從節(jié)點(diǎn)概念
--沒有仲裁需求
--基于通用UART/SCI接口硬件的低成本硅實(shí)現(xiàn)
--從節(jié)點(diǎn)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?shù)难舆t時間
--可預(yù)知的系統(tǒng)

　　LIN的一個特殊特性是同步機(jī)制，它允許由從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行時鐘恢復(fù)，而無需晶體或壓電陶瓷。線驅(qū)動器和接收器的規(guī)范遵循某種增強(qiáng)的ISO9141單線標(biāo)準(zhǔn)。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(jié)點(diǎn)的命名外，LIN網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)不使用任何與系統(tǒng)配置有關(guān)的信息。節(jié)點(diǎn)可以增加到LIN網(wǎng)絡(luò)中，而無需改變其他從節(jié)點(diǎn)的硬件或軟件。LIN網(wǎng)絡(luò)的典型大小為12個節(jié)點(diǎn)（盡管這是不受限制的），這是由于少量的64個標(biāo)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(wǎng)絡(luò)由一個主節(jié)點(diǎn)和一個或更多的從節(jié)點(diǎn)組成。所有節(jié)點(diǎn)都包括一個分為發(fā)送和接收任務(wù)的從節(jié)點(diǎn)通信任務(wù)，而主節(jié)點(diǎn)包括一個附加的主節(jié)點(diǎn)發(fā)送任務(wù)。主動LIN網(wǎng)絡(luò)中的通信總是由主節(jié)點(diǎn)任務(wù)開始的。

　主節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個由同步中斷、同步字節(jié)和信息標(biāo)識符組成的信息報頭。正好一個從任務(wù)在接收和過濾標(biāo)識符時被激活，然后開始傳輸信息響應(yīng)。該響應(yīng)包括兩個、四個或八個數(shù)據(jù)字節(jié)和一個校驗(yàn)和字節(jié)。報頭和響應(yīng)部分形成一個信息幀。

　　信息標(biāo)識符表示信息的內(nèi)容，而不是目的文件。這個通信概念可以實(shí)現(xiàn)各種方法的數(shù)據(jù)交換：從主節(jié)點(diǎn)（使用其從任務(wù)）到個一個或更多從節(jié)點(diǎn)，從一個從節(jié)點(diǎn)到主節(jié)點(diǎn)和/或其他從節(jié)點(diǎn)。直接在從節(jié)點(diǎn)開始將信號發(fā)送到從節(jié)點(diǎn)，而無需通過主節(jié)點(diǎn)進(jìn)行路由是可能的，或從主節(jié)點(diǎn)將信息廣播到網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)。信息幀的順序是由主節(jié)點(diǎn)控制的。主節(jié)點(diǎn)時序幀中的信息數(shù)目、順序和頻率是與波特率、系統(tǒng)響應(yīng)時間和時間行為一起確定的。統(tǒng)的設(shè)計必須仔細(xì)，因?yàn)槿绻鞴?jié)點(diǎn)錯過了一個從節(jié)點(diǎn)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(dá)主節(jié)點(diǎn)。

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

LIN物理層
　　LIN總線是由一個正電池節(jié)點(diǎn)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(fā)器是一個ISO9141標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)型工具。總線可以采用兩個補(bǔ)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(jié)點(diǎn)的1Ω上拉電阻和從節(jié)點(diǎn)上的30Ω電阻進(jìn)行終端匹配。從節(jié)點(diǎn)終端匹配電容的典型值為220pF。主節(jié)點(diǎn)的電容比較高，是為了使整個線電容不依賴于從節(jié)點(diǎn)的數(shù)目。