LIN总线知识基础

LIN（Local Interconnect Network）总线，即本地互联网，是一种通信网络协议，是一种单线串行网络协议，支持40米长的总线高达19.2Kbit/s速度为20的通信bit/s。虽然了解了LIN人们可能会意识到总线的这些规格CAN总线的强大，但LIN总线的低速也是它存在于通信网络协议世界的原因。LIN总线满足了低速、低带宽要求组件的低成本选择。实际上，CAN如果总线用于汽车的每个部件，成本会很高。因此，LIN作为一种低成本的替代方案，可以在车辆的大部分机电部件之间通信。

通常使用不影响车辆性能的部件LIN总线进行通信，它主要是由五家汽车制造商开发的；即宝马、大众集团、奥迪、沃尔沃汽车、梅赛德斯-奔驰），网络和硬件等技术由Volcano汽车集团和摩托罗拉提供。LIN 1.3版是新LIN第一个完全实施的版本(2002年11月)于2003年9月推出.0版扩大了配置能力，规定了重要的额外诊断功能和工具接口。

LIN总线的特点

增加了许多功能 LIN 如：

?成本低于其他协议

?减少线束

?使用可靠

?配置灵活

?触发调度时间较少

?损失更少

?延迟时间的准确性

?错误检测和校验

?节点低廉

?不需要协议许可

?支持睡眠和觉醒模式

?分层网络的可变使能器

?工作电压为12V[8]

?数据帧长度(2、4、8字节)

LIN总线工作原理

LIN 只使用一条线(单线总线)， 这样的网络可以容纳 16 个节点。16 一个节点充当主节点 CAN 不同，LIN 是典型的主-从配置，一个节点传递指令或命令，另一个跟随。这里可以有1到15个从属设备，包括一个主任务和一个从属任务。主机和从机通常是微控制器。车辆内部的通信网络是 CAN 和 LIN 合作总线， LIN 车身电子总线，CAN 用于主流动力总成和车身通信。在 LIN 中间可以使用各子系统 CAN 骨干网络连接总线。

许多组件都可以使用LIN连接总线。使用速度和成本CAN或LIN重要的决定因素。

LIN可采用标准串行通用异步接收/发送器(嵌入大多数现代低成本的8位微控制器)，相对较低CAN服务于高速且容错率低的，并在5V差分总线运行；和LIN在12V单线总线满足低速、低带宽的要求。

帧结构：数据以固定格式的信息（可选择长度）在总线上传输。主站任务传输报头，包括中断信号，然后同步和识别字段。每当有请求时，从站都会使用信息(包括) 2、4 和 8 数据字节和 3 响应个字节控制信息数据帧的形式。从属设备不会自行通信；只有主站才能通信。所有消息均由主站发起，最多只有一个从站回复给定的消息标识符。如果从属任务需要响应，将1到8个数据字节传输到总线，然后是验证字节。主节点也可以通过回复其消息来充当节点。由于主节点发起了所有通信，因此无需进行冲突检测。

LIN报文帧分为两个主要部分，即

?“报文帧头 "它总是由主节点传输，由中断、同步（同步）和识别符字段组成。

?报文响应可由主节点和节点传输，由数据、验证和字段组成。

Break 中断: 标记帧的开始，使所有从站可以听到标题中即将到来的部分；由 13 位(显性位)和 1 定义(隐性) 0X00）组成。

Sync 同步：允许从属设备通过允许自动波特率检测的从属设备，调整其内部波特率，与总线同步，测量波特率周期(16进制值 0X55）。

Identifier 标识符：该字段为每个消息提供标识，并指定网络中需要接收或响应每次传输的节点。所有从节点听到的 ID 为了确定它们是否必须发送或接收特定的标志符，字段并验证它们的奇偶 ID，高两位包含奇偶性）。

LIN总有64条总线ID

ID 0-59	用于携带信号的数据帧
ID 60-61	携带诊断数据
ID 62	保留给用户定义的扩展
ID 63	未来保留的协议增强功能

响应空间：LIN帧的ID字段与第一个数据字节响应部分之间的时间间隔。特定的 LIN 帧由 LIN 当主节点完全传输时，包括一个报头和一个响应，它使用整个响应空间来计算发送报头后何时发送响应。如果 LIN 帧的响应部分来自不同的物理节点，因此每个节点（主节点和节点）都用于其加班计算 50% 响应空间时间。

数据:标志着信息响应的开始。它是由一个LIN以1到8个字节的有效载荷数据字节从站点作为响应传输到网络。

校验和:LIN总线定义了用两种验证算法中的一种来计算八位验证和字段中的值。传统的验证算法是单独计算数据字节的总和，通过计算数据字节和受保护的增强验证ID的总和。

LIN总线的高级帧类型：根据帧传输顺序或数据字节的内容，LIN帧分为六种高级类型。

无条件帧	●最常用的框架类型。 ●始终携带信号/数据。 ●标识符范围 - 0至59（0x00至0x3b）。 ●所有订阅者都收到了帧。 ●可用于应用程序(假设没有检测到错误)。
事件帧	●允许多个从属站在帧槽时间内响应。 ●节省带宽。 ●标识符范围 - 0至59 ●携带的无条件帧的第一个数据字节等于分配给事件触发帧的保护标志符。 ●用相关的无条件帧从站回复。(只有当数据值发生变化时) ●如果没有任何从属任务对头的反应，帧槽的其余部分默的，报头被忽略。 ●如果在同一帧槽中，有一个以上的从属任务来响应标头，就会发生碰撞。 ●在再次要求事件触发帧之前，主站必须要求所有相关的无条件帧来解决碰撞问题。
零星帧	●按要求传输主节点。 ●无碰撞。 ●只有当主站任务知道帧中携带的信号已经更新时，才应在相关帧槽中发送报头 ●零星帧的出版商应始终响应报文头。 ●使得LIN动态化。
诊断帧	●携带诊断或配置数据。 ●包括八个数据字节 ●识别器 60 (0x3C) :主站请求帧。 ● 61 (0x3D) :从站响应帧。 ●在生成诊断帧报头之前，主节点询问诊断模块是否应发送或总线是否应沉默。 ●根据节点根据其诊断模块发布和订阅响应。
用户定义帧	●可携带任何类型的信息。 ●识别器62 (0x3E) ●帧头总是在处理分配给帧的帧槽时传输。
保留帧	●不能在LIN 2.0集群中使用 ●识别码63 (0x3F)

尽管LIN总线是一种具有成本效益的通信方式，但不能完全替代CAN总线。只有低速或带宽要求不高，成本可以有效操作，才是很好的替代品。通常，它被用作连接模块的中央系统CAN对于总线的子系统支持，这些模块对车辆。

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