1.3 LIN总线概述
LIN(Local Interconnect Network,局域互联网络)是专门为汽车开发的一种低成本串行通信网络,是对现有汽车多元化网络的一个补充。LIN是层级式机动车网络执行的一个可行性因素,能够提高质量、降低车辆成本。标准化意味着将会减少目前市场上杂乱的低端多元化解决方案,并降低汽车电子产品在开发、生产、服务及物流领域的费用。
1.3.1 LIN总线简史
LIN联盟最初由奥迪、宝马、克莱斯勒、摩托罗拉、博世、大众和沃尔沃等整车厂及芯片制造商创立,目的是推动LIN总线的发展,并且发布和管理LIN总线规范,制定一致性测试标准和认证一致性测试机构。目前,LIN总线标准规范已经移交由ISO负责更新和发布。LIN总线主要经历了以下几个阶段。
1998年10月,在德国Baden-Baden召开的汽车电子会议上,LIN总线的设想首次被提出。
1999年,LIN联盟成立(最初的成员有奥迪、宝马、克莱斯勒、摩托罗拉、博世、大众和沃尔沃),图1.2为LIN联盟标识。
图1.2 LIN联盟标识
2000年,LIN联盟开始接收第一批成员。
2001年,第一辆使用LIN总线的汽车下线。
2002年,LIN总线规范V1.3版本发布。
2003年,LIN总线规范V2.0版本发布。
2004年,LIN总线一致性测试规范发布。
2006年,LIN总线标准规范V2.1版发布。
2010年,LIN总线标准规范V2.2A发布。
2014年,LIN总线标准规范V2.2A正式成为国际标准ISO 17987。
1.3.2 LIN总线特点
LIN总线是一种串行通信协议,能够有效地支持分布式汽车应用领域内的机电一体化节点控制。LIN总线的主要特点如下。
(1)单主控器/多从设备模式,无需仲裁机制。
(2)基于通用UART接口几乎所有微控制器都具备LIN必需的硬件。
(3)从机节点不需石英或陶瓷振荡器就能实现自同步,节省了从设备的硬件成本。
(4)信号传播时间可预先计算出来的确定性信号传播。
(5)低成本单线实现方式。
(6)传输速率最高可达20kb/s。
(7)不需要改变LIN从节点的硬件和软件就可以在网络上增加节点。
(8)通常一个LIN上节点数目小于12个,共有64个标志符。
(9)极少的信号线即可实现国际标准ISO 9141的规定。
1.3.3 LIN总线主要应用
典型的LIN总线应用是汽车中的联合装配单元,例如,门、方向盘、座椅、空调、照明、湿度传感器和交流发电机等。对于这些成本比较敏感的单元,LIN可以使这些机械元件如智能传感器、制动器或光敏器件得到较广泛的使用。这些元件可以很容易连接到车载网络中并得到十分方便的维护和服务。在LIN实现的系统中,通常将模拟信号量用数字信号量所替换,这将使总线性能得到优化。