LIN总线：一种用于车体控制应用的新兴标准

LIN物理层

LIN总线是单线，通过从电池正极Vbat的端接电阻向导线或总线供电。总线收发器是ISO 9141标准的一个增强实现。该总线可以采用两个互补的逻辑电平：接近于地的电压显性值(dominant value)表示逻辑"0"，电压接近于电池供电电压的隐性值(recessive value)表示逻辑"1"。

该总线的端接部分使用1k(在宿主节点)和30k(在从属节点)的上拉电阻。从属节点的端接电容通常为220pF。

LIN物理层规范对收发器提出了很高的要求。收发器的开关必须不干扰其它电子元件。要满足汽车制造商的EMC要求，必须采取一些特殊的措施，例如，可以使用波形整形或边缘修整技术来减少收发器的辐射。

LIN总线系统实例：车门和镜子

汽车车门电子功能的不断增加使之成为一个使用LIN总线的很好应用实例。在保持相同设计和对其余从属节点硬件和软件没有任何影响的情况下，功能可以随意增减。随着开发过程中和汽车LIN组装的最后阶段功能或选项的增长。它可实现

预组装和预测试模块的集成。车门LIN簇中的功能有：带/不带防夹的车窗升起；马达PWM控制；车窗位置监控；门锁执行器控制，包括马达控制(死锁)和门开接触控制；开关面板控制和开关照明。

镜子功能可被集成到一个或更多个LIN从属节点上。这些功能包括：镜子上下、进出马达控制；加热；水坑灯；转向灯；减少刺眼现象(电镀彩色镜，ECM)等。

带CAN接口和USART/增强USART的高性能8位控制器应能满足宿主节点的需求。存储器需求和封装尺寸要求取决于软件功能、CAN软件堆栈和硬件I/O需求。在这个例子中，从属节点功能可由低性能8位控制器实现。

从属节点的实现

根据LIN从属节点应用的复杂性和从微控制器的预算，LIN可用软件方式实现，也可以使用标准的USART、EUSART或专用的LIN硬件来实现。

用纯软件来实现开关板、温度传感器和LED显示器等低复杂性的系统。这种最低成本方案的实现是以相对较高的CPU负载为代价。包含一个片上RC振荡器和物理收发器接口的PIC16C433是微控制器方案的一个例子，它提供了一个高度集成的低成本LIN方案。

LIN协议的关键特性之一是使用低成本振荡器的从属节点的同步能力。LIN规范容许从属节点的不同步时钟偏差为15%。如果时钟偏差超过15%，宿主节点将发送一个数值为零的数据字节，这个字节将会被从属节点识别为同步中断(Sync Break)。为实现正确通讯，从属节点必须有能力重新同步并在LIN帧的时间内保持稳定(同步偏差低于2%)。

这个要求可以使用半导体制造商在微处理器上实现的可校准的内部RC振荡器来满足。内部振荡器依据温度和电压变化调整振荡频率。

LIN标准包含传输协议、传输介质、开发工具之间的接口和用于软件编程的接口。LIN在硬件和软件方面保证网络节点的互操作性和EMC行为的可预测性。

LIN总线以较低的成本满足了车体控制应用的要求并有助于执行器和传感器设计的标准化和复用性。使用LIN总线规范2.0，支持即插即用已成为可能。

LIN标准已经被许多汽车制造商采纳。目前，汽车制造商已经在使用LIN总线系统进行系列化生产。工具制造商、半导体供应商和第三方软件供应商已经提供了大量的工具、硬件和软件。通过定义良好的开发过程和元件一致性测试可以达到所要求的高质量和互操作性。