基于LIN总线的车灯控制系统

　　对无条件帧而言，只要时间槽轮转到该无条件帧，便要在总线上完整地传输。而零星帧的传输取决于所关联的无条件帧内信号的更新情况，只有在信号被更新的情况下，才传输所关联的最高优先级的无条件帧，然后在下个时间槽再次轮转到该零星帧时，再传输低优先级的无条件帧，否则该时间槽内总线保持静默。考虑到汽车环境对各个ECU的低功耗要求很高，且组合开关的操作是偶尔且即时的，所以以零星帧填充进度表，这样在大部分时间内，开关状态不会产生变化，即所关联的控制帧中信号不会被更新，当时间槽轮转到零星帧时，总线保持静默，超过4秒没有总线信号，主从节点便可以进入休眠状态，满足低功耗要求。表2给出了零星帧和所关联控制帧的说明。

表2零星帧和所关联控制帧的说明

　　为了降低总线负载，将4个状态帧关联到同一个事件触发帧，当时间槽轮转到该事件触发帧时，如果各个状态帧内信号没有更新，这样在主节点发送帧头后，该时间槽的其余时间内保持静默。如果有多个状态帧内的信号发生更新，这时便会产生"冲突"，主节点在当前时间槽结束后切换进度表，依次读取各个ECU的状态。

　　(3)进度表的制定

　　LIN总线的进度表定义了帧在网络中传输的次序，以及帧间的时间间隔，保证了LIN总线不会过载，同时保证了关键信号的周期性和实时性。

　　根据该LIN网的特点，定义了三个进度表：Normal_table、Status_table、Trigger_table，主节点根据当前LIN网的状态切换进度表。 Normal_table由零星帧填充，是主节点的主要进度表，这样可以在组合开关没有动作的情况下让LIN集群处于休眠状态，休眠指令按照LIN帧的形式发送，采用数据场第一个字节为0x00的诊断帧实现。Status_table中包含对应于四个车灯节点的四个状态帧，Trigger_table中包含关联于四个无条件状态帧的事件触发帧。由于各个车灯ECU可以对过流、过压、过温进行保护，且有保持车灯电压的功能，所以主节点可以以较长的周期把进度表切换到Trigger_table，查询相应节点的状态，当从节点有相应信号被更新时，主节点将进度表切换到Status_table，得到相应节点的状态，优先级为左前车灯ECu>左后车灯ECu>右前车灯ECu>右后车灯ECU。

　　具体细节如下。当时间槽轮转到零星帧control时，如果开关状态没有改变，即所关联的控制帧中信号没有被更新，该时间槽内总线保持静默，如果有一个控制帧的信号被更新，该时间槽内便会发送该无条件控制帧，如果在无条件控制帧中有多于一个信号被更新，主节点对这些控制帧做出"pending"标志，然后在该时间槽内发送最高优先级（优先级在零星帧中定义）的无条件控制帧，当进度表轮转到下一个该零星帧的时间槽时，"pending"状态的候选帧便会被发送。

　　主节点以1秒钟的间隔把进度表切换到Trigger_table，当时间槽轮转到事件触发帧status，如果在该帧数据场的第一个字节没有得到任何数据，即所关联的无条件状态帧没有状态信号被更新，总线在"响应场"内保持静默，如果收到一个所关联的无条件状态帧的ID，后续得到的数据即该无条件状态帧中被更新的"信号"，如果得到一个无法匹配的ID，便认为总线冲突，即同时有至少两个所关联帧中的信号被更新，这时，主节点要在该进度表下一个时间槽开始时切换进度表到Status_table，然后轮询各个状态帧，轮询结束后进度表再切换回主进度表Normal_table。

结束语

　　本文结合所研制的车灯控制系统，介绍了系统结构及硬件设计关键技术，从制定和实现LIN协议驱动器和应用协议的两个方面论述了LIN通信，实现了车灯控制和诊断。

参考文献

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