LIN和SAE J2602驱动更为有效的汽车网络连接(下)

最新LIN规范和SAE实践降低了面向车载传感器和制动器联网应用的嵌入式软件的代码长度和复杂性。本文介绍三类LIN从节点微控制器。

位响应LIN从节点

如本文第一部分所述，LIN从节点可以采用一个定时器捕获通道实现接收，而采用一个通用目的输出引脚实现发送通道。飞思卡尔的两个LIN应用笔记AN2503和AN2599详细介绍了如何实现这种位响应技术，在每一个版本中实现了稍微不同的功能。

此外，你可以在飞思卡尔的网站上找到一份利用发现HC908QY4实现位响应LIN的参考设计，一组转向器开关采用脉宽调制做背光。

只要配备有一个定时器通道和一个输出引脚的MCU，就可以用来实现位响应方案，但是，这样做对软件设计要求非常高。这种方案可能是一种有成效的备选方案，但是，微控制器CPU必须处理大量的中断，必须在位层面由软件执行整个发送和接收字节的过程。

对于许多微控制器来说，支持这种简单的通信性能可谓强人所难。

ESCI LIN从节点

增强型串行通信接口(ESCI)模块(存在于许多飞思卡尔HC908家族器件上)的到来，将性能提高了一个台阶。ESCI专门对LIN从节点应用做了裁减，它拥有一个能够从报头中的LIN同步字节恢复波特率的整体仲裁模块，以及一个精度大为提高的预置分频器结构，该结构容许它根据温度和电压的变化调节时钟频率。

采用ESCI解决方案，许多应用工作状态非常完美，但是，在LIN从节点微控制器产品线中有一种更高级别的性能。ESCI仍然必须在字节层面处理消息，这就意味着消息的每一个字节-无论发送或接收-都向微控制器产生中断；对于不想接收消息的从节点也是这样对待。

SLIC LIN从节点

为了消除这种不想要的中断并让低层LIN协议完全自动地简化中断服务代码和LIN软件，飞思卡尔已经开发了从节点LIN接口控制器(SLIC)模块。这种最新的LIN通信外设器件采用了拥有专利的技术，从而在任意时间、以任何LIN总线速度都能够实现同步。LIN通信性能的增强意味着开发商可以把他们更多的性能预算直接放在应用上，而不是放在解决简单的LIN通信问题上。

SLIC模块具有强大的功能，如下所列：

真实的自动帧同步和自动调整波特率，即同步到LIN数据流； 免除了对波特率的编程； 对于高性能的可编程性，波特率最高可以被自动调整到120 kbps，不需要调整振荡器； LIN中断减少了最多83.3%(根据标准，LIN帧最多两个中断)； 自动LIN误码校验和报告； 中断服务程序可能小于150字节； 自动校验和生成/执行校验；

SLIC模块还有许多其它优点，例如，其中断向量处理机制就容许中断服务程序进行极为有效率的处理，以最小化程序所花费的时间。跟其全消息缓冲功能-其设计是为了把中断次数减少到对任何LIN消息都是最多两次--结合起来，SLIC模块的性能就大为提高了。下图显示了对基于SLIC的节点和基于UART节点的中断加载过程。

选择哪一个方案？

每一个应用都不同并具有不同的性能和成本目标。在为应用选择合适的解决方案的时候，必须考虑大量的因素。为了帮助工程师作出选择，飞思卡尔将上述三种解决方案编制成选择基准，结果可以在AN2633-"LIN Drivers for SLIC Module on the MC68HC908QL4"-的表格中找到。下表给出了飞思卡尔网站上可以找到的应用笔记的列表。

本文小结

随着全球汽车制造商采纳LIN和SAE J2602标准，可以肯定LIN的应用将持续增长。其应用不限于汽车系统，LIN可以用于实现家庭自动化、工业设备联网和许多需要把传感器、电动机、开关和制动器以低成本连接起来的应用。