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未来汽车中的终端节点通讯

时间:02-15 来源:飞思卡尔 点击:

种情况下ID等于0x3E)或预留用于未来的协议改进(ID设为0x3F)。

主任务对报头的传输基于集群的时间表。时间表规定了传送帧的顺序,以及当前和下一个帧之间的间隔。由于时间表的数量从理论上讲没有限制,所以可以定义几个不同的时间表来满足集群运行的不同需求。时间表概念是一个机制,有助于确保网络不会过载,并确保有保证的数据传输。

网络管理

LIN中的网络管理只指集群唤醒和休眠(go-to-sleep)流程。所有其它网络管理功能,如配置检测或自我保护(limp hom)管理都由应用完成。

若想使所有从节点均进入低功耗模式,主节点会发出第一个数据字节为零的主请求(MasterRequest)帧。此帧就是休眠命令。从节点软件负责处理正确进入低功耗模式所需的所有步骤。此外,如果LIN总线处于非活动状态超过25000位时间(在使用LIN 2.0规范的情况下为超过4秒),从节点也应该自动进入低功耗模式。

为了唤醒休眠的LIN集群,任何节点都可以发出唤醒命令。唤醒请求是通过迫使总线进入250ms到5 ms的主导状态发出的。每个从节点都可以检测到唤醒请求,并准备好接收100 ms之内的总线命令。

LIN节点功率管理状态图见图6。

图6:LIN节点功率管理

LIN评估

1996年,沃尔沃和Volcano通讯(VCT) 为Volvo S80系列开发了一种基于UART/SCI的协议,即Volcano Lite。此协议是车辆通讯系统不可缺少的组成部分。1997年,摩托罗拉公司与沃尔沃和沃尔沃通讯合作,帮助它们改进Volcano Lite协议以满足各种不同需求(比如无需晶振的从设备自动同步),并制定可以支持各种半导体产品的开放标准。1998年12月,Audi、BMW、Daimler Chrysler和VW也加入进来,由此形成了LIN协会(http://www.lin-subbus.org)。

LIN 1.0版于1999年7月发布,并受到一些汽车公司使用的VLIT总线的严重影响。LIN标准在2000年经过两次更新,从而产生LIN1.2版本。

2002年11月,LIN协会颁布LIN1.3版标准,主要对物理层进行修改,提高了节点之间的兼容性。

当前的标准版本,即LIN2.0,是2003年9月发布的。由于LIN2.0版是现行标准,所以本文主要介绍此版本。

由于Audi、BMW、Daimler Chrysler、VW、Porsche 和VCT汽车公司在实施过程中发现了一些问题,所以,LIN的新版本目前正在制定当中。2005年5月,VCT被Mentor Graphics (http://www.mentor.com)收购,成为一个大公司的组成部分,因而能持续支持和开发VCT的完整产品线。

LIN 2.0规范包

LIN规范2.0版反映了LIN协会指出的发展趋势。它还包括了SAE J2602 Task Force提供的信息,尤其是在现有从节点的使用方面。LIN2.0规范包包含以下部分:

LIN物理层规范描述了物理层,包括比特率、时钟容限(clock tolrerance)等。 LIN协议规范描述了LIN的数据链路层。 LIN API规范描述了网络和应用程序之间的接口,包括配置和诊断层。 LIN配置语言规范描述了LIN说明文件的句法和语义,此说明文件用于配置完整的网络,并作为开发和分析工具的输入信息。 LIN诊断和配置规范描述了可部署在数据链层上,为诊断消息和节点配置提供信息的服务。 LIN节点功能语言规范定义了用来描述现有从节点的格式。这些从节点可与即插即用工具一同使用,以自动创建LIN描述文件。

图7中的LIN开发工作流程显示了LIN 2.0规范包的各个部分如何组成一个整体。

图7:VCT LIN开发工作流程

LIN 2.0和LIN1.3规范包可以在http://www.lin-subbus.org.上注册后免费订购。

通过比较LIN1.3和LIN 2.0规范包,我们可以看到两个最重要的改变就是对配置和诊断的标准化支持,以及规定的节点能力文件。它们的目标都是简化现有节点的使用。

其它重要的改变包括:

LIN API(LIN规范包的一部分)是所有用C语言编程的节点所必需的。 增加了改进型校验和(LIN2.0的校验和还包括PID字节)。 增加了节点配置命令。 标准化和必备的LIN产品识别符(供应商ID/功能ID/版本ID)是配置的一部分。 增加了诊断和诊断API。 定义了新的帧和信号类型,从而可以使用零星的帧和字节阵列信号。 增加了必需的响应错误(Response_error)从状态监控。 将休眠(goto_sleep)和唤醒(wake_up)信号分离。 规范中增加了自动比特率检测。

LIN2.0是LIN 1.3的扩展集,因此LIN2.0主节点可以处理包含LIN 1.3和/或LIN 2.0从节点的集群。自然,一些LIN2.0的特殊特性(包括增强的校验和、重新配置和诊断等)不能从LIN1.3从节点中请求。但是,LIN2.

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