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车身控制模块单片机和本地互连网的作用

时间:02-21 来源:EDN 点击:

线驱动器和接收器的规范遵循某种增强的 ISO9141单线标准。最高传输速度是20kbps,这是电磁兼容性(EMC)和时钟同步要求所致。

  除了主节点的命名外,LIN网络中的节点不使用任何与系统配置有关的信息。节点可以增加到LIN网络中,而无需改变其他从节点的硬件或软件。LIN网络的典型大小为12个节点(尽管这是不受限制的),这是由于少量的64个标识符和比较低的传输速度所致。时钟同步、UART通信的简单和单线媒介是LIN具有成本效益的主要因素。

  通信概念

  LIN网络由一个主节点和一个或更多的从节点组成。所有节点都包括一个分为发送和接收任务的从节点通信任务,而主节点包括一个附加的主节点发送任务。主动LIN网络中的通信总是由主节点任务开始的。

  主节点发送一个由同步中断、同步字节和信息标识符组成的信息报头。正好一个从任务在接收和过滤标识符时被激活,然后开始传输信息响应。该响应包括两个、四个或八个数据字节和一个校验和字节。报头和响应部分形成一个信息帧。

  信息标识符表示信息的内容,而不是目的文件。这个通信概念可以实现各种方法的数据交换:从主节点(使用其从任务)到个一个或更多从节点,从一个从节点到主节点和/或其他从节点。直接在从节点开始将信号发送到从节点,而无需通过主节点进行路由是可能的,或从主节点将信息广播到网络中的所有节点。信息帧的顺序是由主节点控制的。主节点时序帧中的信息数目、顺序和频率是与波特率、系统响应时间和时间行为一起确定的。统的设计必须仔细,因为如果主节点错过了一个从节点的信息,由于主从的概念,这条信息将在下一个时序最先到达主节点。

  LIN协议提供了一个启动每个信息帧的专用同步模式,可使从节点在无需晶体或压电陶瓷的条件下,使其本地时基与主节点的时基保持同步。

  LIN 物理层

  LIN总线是由一个正电池节点Vbat的终止电阻器终端匹配电阻供电的单线总线。该总线的线收发器是一个ISO9141标准的增强型工具。总线可以采用两个补充的逻辑水平:代表一个逻辑‘0’的具有接近接地电气电压的显性值,以及代表逻辑‘1’的具有接入电池供电电压的电气电压隐性值。

  该总线利用一个主节点的1Ω上拉电阻和从节点上的30Ω电阻进行终端匹配。从节点终端匹配电容的典型值为220pF。主节点的电容比较高,是为了使整个线电容不依赖于从节点的数目。

  LIN物理层的主要电气参数在以下列出:

  参数典型值

通信速度9.6kbd,19.2kdb
电压水平13.5V
信号回转率 2V/μs
终端匹配电阻器主节点:1kΩ
从节点:30kΩ
终端匹配电容器主节点:220pF
从节点:2.2nF
线电容100?150pF/m

  LIN物理层的规范对收发器出了高性能的要求.收发器交换不应该干扰其他电子元件。特别需要注意的是必须满足汽车制造商的EMC要求

  。利用波形成形或边缘圆化,可以最大限度地减少收发器的传导发射。

  LIN总线系统实例:车门和反光镜模块

  汽车车门中电子功能增加的数目是LIN总线用法的一个很好的例子。在进行保养时,可以增加或减少功能,而不会影响原来的系统设计,也不会影响其余从节点的硬件和软件。在开发过程中需要增加功能或选项,以及在车辆的LIN装配结束时,都可以对预先装配、预先测的试模块进行集成。车门LIN功能集群包括:

·车窗升降,有/无防夹控制
·马达PWM控制、车窗位置监控
·门锁执行器控制,包括马达控制(锁死)和车门开关控制
·开关面板控制
·开关照明

反光镜功能可以在更多的LIN从节点上进行集成,这取决于OEM为用户提供的可选功能计划的灵活性。这些反光镜功能包括反光镜上/下、进/出马达控制、加热、水坑灯、转向指示灯、减光(电镀反光镜)电动折叠。

  总结

  车身控制功能的持续进步,以及单片机和LIN协议是降低系统成本的关键因素。若干因素已在促进LIN作为一种"通用子总线网络标准"的扩展,其中包括:

  ·LIN 的引进发生在车内电子控制模块经历戏剧性增长的时刻。今天的许多汽车方面的创新都是通过采用先进的电子概念实现的。用户追求车辆具有更多的舒适性与安全性为这个市场的开发添加了燃料。监管规范准则促进了这一趋势的发展。与此同时,汽车制造商需要从他们的供应商手中得到具有成本效益的实现方法。

·LIN 是车内子网络具有成本效益的总线概念。它有助于优化系统成本和增加系统效率。在全球整个汽车工业中LIN概念不断找许多支持者。即使LIN联盟是由一个 OEM、工具制造商和半导体厂商小组发起的,这个具有成本效益的通信开放串行总线标准已在保证统一的工具概念和适当的软件

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