LIN和CAN车载网络介绍
常用车载网络系统(LIN)
图4-6 LIN主控制单元实现LIN总线与CAN总线之间的连接
(4)通过LIN主控制单元进行与之相连的LIN从控制单元的自诊断。
2)LIN总线的帧结构 一个LIN帧由字节间分隔开的一系列字节组成。
异步中断域标志着LIN帧的开始,它通过LIN网的主节 点发出,并且支持所有LIN节点自动适应总线的速度。 异步域使得所有总线上的LIN节点同步。
图4-13 N帧的结构
LIN总线的信息结构
图4-7 LIN总线的信息结构 信息标题(8):
1—同步间隔;2—同步区域;3—标识符;4—起始;5—停止; 信息段(9) :
6—数据区域;7—校验区;
3.LIN从控制单元
在LIN数据总线系统内,单个的控制单元(如新鲜空气 鼓风机)或传感器及执行元件(如水平传感器及防盗警报蜂 鸣器)都可看作LIN从控制单元。
图4-9 BMW E60电动遮阳卷帘的控制 1—驾驶员侧开关组;2—驾驶员侧车门模块TMFA; 3—安全和网关模块SGM;4—便捷进入及起动系统CAS;
5—中柱开关控制中心SZM;6—遮阳卷帘
图4-10 空调出风口风门伺服电机的控制
LIN从控制单元等待LIN主控制单元的指令,仅根据需要 与主控制单元进行通信。
图4-2 LIN总线的应用领域
图4-3 LIN总线在BMW E83(X3)高版本外后视镜控制系统中的应用
1—基本控制模块5 Redesign;2—右侧外后视镜电子装置;3—右侧外后视镜加热装置; 4—右侧外后视镜垂直调整电机;5—右侧外后视镜水平调整电机;6—右侧外后视镜折起电 机;7—右侧后视镜调节角度传感器;8—左侧后视镜调节角度传感器;9—左侧外后视镜折 起电机;10—左侧外后视镜水平调整电机;11—外后视镜垂直调整电机;12—左侧外后视 镜加热装置;13—左侧外后视镜电子装置;14—驾驶员侧开关组;K-Bus—车身总线; LIN—局域互联网;Kl.30—接线端子30;Kl.58g—接线端子58g
车载网络系统原理与检修
车载网络系统原理与检修一、车载网络系统的原理1. 总线网络:车载网络系统采用了总线网络的结构,主要包括CAN 总线、LIN总线以及FlexRay总线。
这些总线网络按照不同的要求实现车内所有设备之间的信息传递和通信。
2.数据传输:车载网络系统通过总线网络将各个子系统连接起来,实现数据的传输和通信。
比如,通过CAN总线可以实现车辆各个子系统之间的信息传递,包括发动机、ABS系统、气囊系统等。
通过LIN总线可以实现车门控制、车窗控制等功能。
3.控制单元:车载网络系统中需要有相应的控制单元来管理和控制各个子系统。
控制单元通常采用微控制器或嵌入式处理器,负责进行数据处理、通信协议的解析和控制信号的生成。
4.嵌入式系统:车载网络系统中的软件部分通常是以嵌入式系统的形式存在,这意味着它具有实时性、可靠性和可扩展性。
软件主要包括操作系统、驱动程序和应用程序。
操作系统负责管理和调度硬件资源,驱动程序负责与硬件设备的通信,应用程序则提供了各种功能和服务。
二、车载网络系统的检修1. 硬件检修:硬件检修主要针对车载网络系统中的硬件设备进行检查和维修。
首先需要检查总线网络的连接是否正常,包括CAN总线、LIN 总线和FlexRay总线的连接和接口是否正常。
其次需要检查各个子系统的连接、设备状态和供电是否正常。
最后还需要检查控制单元和嵌入式系统的工作状态,包括CPU、内存和存储设备等。
2.软件检修:软件检修主要针对车载网络系统中的软件部分进行检查和维修。
首先需要检查操作系统是否正常运行,包括启动是否正常、资源管理是否正常等。
其次需要检查驱动程序是否正常工作,包括与硬件设备的通信是否正常、设备驱动是否正常等。
最后需要检查应用程序的功能和服务是否正常,包括GPS导航、娱乐功能、车辆诊断等是否正常运行。
综上所述,车载网络系统是通过总线网络实现各个子系统之间的信息传递和通信的系统,其原理主要包括总线网络、数据传输、控制单元和嵌入式系统。
can和lin通讯原理
can和lin通讯原理CAN(Controller Area Network)和LIN(Local Interconnect Network)是两种常用的网络协议,主要用于在车辆电子系统中实现通信。
CAN和LIN通讯原理及其在车辆电子系统中的应用如下所述。
1.CAN通讯原理CAN是一种串行通信协议,基于非常可靠的多主控制器和多接收器的总线结构。
CAN总线传输数据以消息的形式,每条CAN消息由起始位、标识符、数据长度码、数据域和校验码组成。
CAN的通讯原理主要包括以下几个方面:-主从通信:CAN总线结构中可以同时存在多个主控制器和多个接收器。
主控制器负责发起通信并控制之间的数据传输,接收器负责接收指定的消息。
-冲突检测:当两个或多个主控制器同时尝试在CAN总线上发送消息时,可能会发生冲突。
CAN使用非毁灭性位操作标准来解决这个问题,冲突检测机制确保在总线上只有一个主控制器发送消息。
-帧格式和标识符:CAN消息的帧格式分为标准格式和扩展格式。
标准格式使用11位标识符,扩展格式使用29位标识符。
标识符的唯一性确保了在总线上不发生冲突。
-线性拓扑结构:CAN总线通常采用双绞线或同轴电缆连接,形成线性的拓扑结构。
这种结构简化了网络连接,方便了在车辆电子系统中的布线。
在车辆电子系统中,CAN通信广泛应用于传感器、执行器、控制单元等设备之间的数据传输。
例如,引擎控制单元(ECU)通过CAN总线与传感器(如节气门传感器、氧气传感器等)和执行器(如点火线圈、燃油喷射器等)进行通信,实现对引擎的精确控制。
2.LIN通讯原理LIN是一种低成本、低速率的串行通信协议,用于连接车辆电子系统的较低级别设备,如门控制模块、后视镜控制模块等。
LIN总线通过从设备进行控制,从而降低了通讯成本。
LIN的通讯原理主要包括以下几个方面:-主从通信:LIN总线采用从设备进行控制的方式,从设备由主节点(主控器)提供电源和时钟信号。
主节点负责发送命令和控制帧,从节点负责响应和返回数据。
常用车载网络系统(LIN)
LIN采用单线总线,主从结构,具有 低成本、高可靠性和易于扩展等优点。
LIN的应用范围
汽车内部传感器和执行器的通信
LIN常用于连接汽车中的各种传感器和执行器,如车门开关、座椅调节器、雨 刮器等。
替代CAN总线
在一些低端汽车中,LIN总线可以作为CAN总线的替代品,用于实现汽车内部 电子系统间的通信。
LIN总线对噪声干扰较为敏感, 可能会影响通信的稳定性和可 靠性。
LIN系统与其他车载网络的比较
CAN总线
FlexRay总线
Ethernet总线
LIN总线和CAN总线都是常用 的车载网络协议,但CAN总线 具有更高的传输速率和更好的 扩展性,适用于更复杂的车载 网络系统。
FlexRay总线是一种高速、确 定性、冗余的车载网络协议, 适用于需要高数据传输速率和 可靠性的应用。相比之下, LIN总线在传输速率和可靠性 方面存在局限性。
常见的LIN波特率有20kbps和 100kbps两种。根据系统需求选择合 适的波特率,以满足性能和成本的平 衡。
线缆规范指的是用于连接LIN网络节 点的线缆要求。为了确保数据传输的 稳定性和可靠性,应选择符合规范要 求的线缆,如屏蔽线或双绞线等。同 时,线缆长度也有限制,通常不超过 40米。
04 LIN系统的优势与局限性ຫໍສະໝຸດ LIN系统的优势低成本
可靠性高
灵活性高
LIN总线采用单线传输, 减少了线束数量和布线 复杂性,降低了整车成
本。
LIN总线采用分布式架构, 各节点之间相互独立, 提高了系统的可靠性和
稳定性。
LIN总线支持多种通信速 率和数据格式,可灵活 适应不同车型和功能需
求。
易于维护
LIN总线采用通用协议和 接口标准,方便故障诊
四种主流的汽车总线:CAN、LIN、FlexRay和MOST总线技术详解
四种主流的汽车总线:CAN、LIN、FlexRay和MOST总线技术详解车用总线就是车载网络中底层的车用设备或车用仪表互联的通信网络。
目前,有四种主流的车用总线:CAN总线、LIN总线、FlexRay 总线和MOST总线。
用一张表格来说明各种总线的区别一、汽车总线的诞生汽车总线的诞生离不开汽车电子的发展。
汽车电子化的程度也被看作是衡量现代汽车水平的重要标志。
传统的汽车电子大多采用点对点的单一通信方式,相互之间少有联系,这样必然会形成庞大的布线系统。
据统计,一辆采用传统布线方法的高档汽车中,其导线长度可达2000米,电气节点可达1500个,而且该数字大约每10年就将增加1倍。
这进一步加剧了粗大的线束与汽车上有限的可用空间之间的矛盾。
无论从材料成本还是工作效率看,传统布线方法都不能适应现代汽车的发展。
另外,为了满足各电子系统的实时性要求,须对汽车公共数据(如发动机转速、车轮转速、节气门踏板位置等信息)实行共享,而每个控制单元对实时性的要求又各不相同。
因此,传统的电气网络已无法适应现代汽车电子系统的发展,于是新型汽车总线技术便应运而生。
二、CAN总线CAN总线又称作汽车总线,全称为“控制器局域网(Controller Area Network)”,是一种能有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络。
它将各个单一的控制单元以某种形式(多为星形)连接起来,形成一个完整的系统。
CAN总线最早是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的电控模块(ECU)之间的数据交换而开发的一种串行通讯协议。
现今在汽车电子系统中已得到广泛应用,成为欧洲汽车制造业的主体行业标准,代表着汽车电子控制网络的主流发展趋势。
世界上很多著名的汽车制造厂商,如Volkswagen(大众)、Benz(奔驰)、BMW(宝马)、Porsche(保时捷)、Rolls.Royce(劳斯莱斯)等公司都已经采用CAN总线来实现汽车内部控制系统的数据通信。
新能源汽车不同类型的总线标注方法
新能源汽车不同类型的总线标注方法
新能源汽车中常用的总线类型主要包括LIN总线、CAN总线、FlexRay总线和MOST总线等,它们各自有不同的标注方法和应用场景。
具体如下:
1. LIN总线:LIN(Local Interconnect Network)是一种低成本的串行通信网络,通常用于汽车中的分布式电子系统控制。
它通常作为CAN总线的辅助功能使用,在不需要高带宽和多功能场合,如智能传感器和制动装置之间的通讯,使用LIN总线可以节省成本。
2. CAN总线:CAN(Controller Area Network)是一种能够实现分布式实时控制的串行通信网络。
由德国Bosch公司开发,广泛应用于汽车电子控制系统中。
CAN总线具有优秀的特性,能够在不同的ECU(电子控制单元)之间传递信息。
需要注意的是,不同速度类型的CAN总线设备不能直接连在同一路总线上,它们之间需要通过网关隔离。
3. FlexRay总线:FlexRay是一种为满足更高数据传输速率而设计的通信协议,它比CAN和LIN总线有更高的速度和确定性,通常用于实时性要求较高的应用,如动力控制系统和底盘控制。
4. MOST总线:MOST(Media Oriented Systems Transport)总线是一种多媒体定向系统传输技术,主要用于车载娱乐和信息系统的数据传输。
它可以传输音频、视频、数据和控制信号,具有较高的带宽和集成度。
车载网络小弟篇——LIN总线
车载网络小弟篇——LIN总线LIN总线在1998年的时候被欧美的各大汽车厂第一次提出来,就是什么宝马、奔驰、克莱斯勒、大众,包括博世和摩托罗拉。
然后在2001年的时候第一次被使用在奔驰SL这款车型上。
2001年奔驰SL所以LIN从被提出到现在也就20年的时间,是一个很年轻的技术。
很多人说这么年轻的技术,应该很高级很复杂,最起码比CAN总线复杂。
错!LIN总线比CAN简单得多。
LIN总线可以说是CAN总线的辅助总线,把CAN比喻成省际铁路,那LIN总线就是城市里运营的地铁或城市铁路。
LIN的特点是成本低,可以辅助CAN总线的工作。
因为车上的一些功能不需要CAN这种相对来讲复杂的总线,所以就有了LIN总线。
我们先简单回顾一下CAN总线,从结构上看,它是两条线,目的是抗干扰。
高速CAN的通信速率是500Kbit/s,低速CAN是100Kbit/s。
各个控制单元的关系是平等的,谁都可以发谁都可以收,谁也管不了谁,就是多主结构,全是主要的。
就因为这个多主结构,这些模块往总线上发送信息的时候为了不冲突,采用了仲裁机制,就是看哪个模块的特权高,谁就先发数据。
这些都是CAN总线的主要特点。
关于总线知识,请点击链接:什么是汽车总线?什么是汽车总线?(续)xiCAN总线结构与特点在车上的有些系统是不需要很快的通讯速率的,并且也不需要搞得这么复杂。
比如车窗控制、天窗控制、空调鼓风机控制等等,所以就诞生了另一种总线,就是LIN总线。
CAN总线和LIN总线的结构关系,其实就是在CAN总线上的模块,来了一个延申。
也就是说,LIN总线是不会在车上单独存在的,它必须以CAN总线中的其中一个模块为主模块。
这个主模块通过一条数据线与一个或者多个从模块组成了LIN总线。
CAN总线中的一个主模块,可以有多条LIN总线,每条LIN总线上,可以有一个或多个从模块。
所以LIN总线的结构,是“单主多从”结构。
从下图看,最左边的a、b、c三个从模块和控制单元2这个主模块组成了一套LIN总线。
车载网络CAN_LIN网关的应用开发
车载网络CAN/LIN网关的应用开发发布时间:2022-08-21T07:40:39.140Z 来源:《科技新时代》2022年1月第1期作者:黄家刚[导读] 随着电子技术的发展黄家刚柳州市续赢科技服务有限责任公司柳州市摘要:随着电子技术的发展,车载电子控制装置ECU的应用越来越多。
为了实现ECU之间的通信和数据共享,根据每个电子控制系统的复杂性以及信息量和响应速度的要求,有各种车载远程网络。
其中,德国Robert Bosch公司开发的控制器局域网CAN以其优越的性能在车载高速网络中得到了广泛的应用。
LIN网络作为一种有望成为车载低速网络标准的网络协议,不需要CAN总线的带宽和多功能,例如智能传感器与制动装置之间的通信,具有很大的应用空间。
其功能是将开关执行器和传感器从子总线连接到主总线,如CAN总线。
因此,为了实现各种车载网络之间的信息通信,有必要研究不同网络之间的互联技术。
关键词:总线协议;CAN/LIN网关;接口电路前言随着汽车工业的发展,消费者和政府有关部门对安全、舒适、节能、环保的需求推动了电子控制单元和系统在汽车上的广泛应用,汽车正日益向电子化、智能化方向发展。
然而,越来越多的电子系统也带来了新的问题。
越来越多的电子控制单元和传感器不可避免地需要越来越多的连接。
除了增加成本和重量,更重要的是给布线带来很大困难。
同时也增加了安全隐患,降低了整车的可靠性。
因此,提高电子控制单元之间的通信性能,降低布线成本已成为亟待解决的问题。
目前,车载电子控制系统主要由CAN/LIN网络组成。
不断发展的汽车网络技术还包括高速容错网络FlexRay,大多数用于多媒体和导航、蓝牙、WLAN和其他无线网络技术。
LIN是一个辅助总线网络。
在不需要CAN总线的情况下使用LIN总线可以大大降低系统成本。
大量的汽车电子技术被用来提高汽车的性能水平,这是不争的事实。
CAN总线的应用也得到了人们的认可,CAN和LIN混合网络的应用将极大地提高汽车网络的可靠性和经济性。
基于CAN_LIN总线的汽车通信网络设计
基于CAN_LIN总线的汽车通信网络设计汽车通信网络是现代汽车的重要组成部分,负责实现车辆内部各个系统之间的实时通信和信息交换。
CAN(Controller Area Network)和LIN (Local Interconnect Network)是目前广泛应用于汽车通信网络的技术。
本文将基于CAN_LIN总线的汽车通信网络进行设计,并对其进行详细描述。
首先,我们需要明确通信网络的拓扑结构。
汽车通信网络一般采用总线型的结构,其中CAN总线负责高速通信,而LIN总线主要用于低速数据传输。
CAN总线主要用于连接车辆的各个电子控制单元(ECU),包括发动机控制单元、制动系统控制单元、车身电子控制单元等。
而LIN总线则主要用于连接车内设备,如仪表板、门控制模块等。
在设计汽车通信网络时,首先需要确定通信协议。
CAN是一种高度可靠的实时通信协议,速率可达1Mbps,适用于需要高速数据传输的系统。
而LIN则是一种低速通信协议,速率一般为20kbps至100kbps,主要用于控制车内设备。
因此,在设计中,可以将CAN用于车辆内部各个ECU之间的通信,而将LIN用于车内设备之间的通信。
其次,需要确定总线中终端设备的连接方式。
在CAN总线中,每个ECU通过CAN收发器与总线相连。
CAN收发器负责将ECU中的信息转换成CAN总线上的电压信号传输,并将总线上的电压信号转换成ECU能够处理的信息。
在LIN总线中,每个设备通过LIN收发器与总线相连。
LIN收发器负责将设备中的信息转换成LIN总线上的电压信号传输,并将总线上的电压信号转换成设备能够处理的信息。
最后,需要确定通信网络的实时性和稳定性要求。
在汽车通信网络中,通信的实时性非常重要,毫秒级的延迟可能导致严重后果。
为了保证实时性,可以采用CAN的分时通信机制和LIN的帧间隔时间调整机制来确保数据的及时传输。
此外,还可以采用网络管理协议,如AUTOSAR (Automotive Open System Architecture)来管理总线上的设备和通信。
常用车载网络系统(LIN)
LIN网传输-DATA数据从主控制器到执行器(单个)
28
常用车载网络系统
LIN网传输-DATA数据从主控制器到执行器(多个)
LIN网传输-DATA数据从执行器(多个)到主控制器
29
常用车载网络系统 8.防盗功能 LIN总线还具有一定的防盗功能。只有当LIN主控制单元 发送出带有相应识别码的信息标题后,数据才会传至LIN总线 上。由于LIN主控制单元对所有信息进行全面监控,所以无法 在车外使用从控制单元通过LIN导线对LIN总线实施控制。
图4-25
LIN总线发生断路故障
33
常用车载网络系统
小结
1. LIN是Local Interconnect Network 的缩 写,意为 。
34
常用车载网络系统
小结
1. LIN是Local Interconnect Network 的缩 写,意为局域互联网。
35
常用车载网络系统
小结
2. LIN网络一般使用 输介质。 根单独的铜线作为传
常用车载网络系统
图4-4 在AUDI A6L汽车上,LIN总线用于新鲜 空气鼓风机、风挡玻璃辅助加热器以及天窗等的 控制
8
常用车载网络系统
3 LIN的结构与协议
LIN协议在同一总线上的最大节点数量为16, 系统中两个电控单元之间的最大距离为40m。 1.传输介质 LIN网络一般使用一根单独的铜线作为传输 介质。 2.节点结构 一个LIN电控单元拥有一个统一的接口 (LIN标准),以便与其他LIN电控单元之间进 行信息数据处理。这种标准接口的基本单位为 UART(通用异步接收/发送装置)
16
常用车载网络系统
图4-9 BMW E60电动遮阳卷帘的控制 1—驾驶员侧开关组;2—驾驶员侧车门模块TMFA; 3—安全和网关模块SGM;4—便捷进入及起动系统CAS; 5—中柱开关控制中心SZM;6—遮阳卷帘
can和lin通讯原理
can和lin通讯原理
CAN(Controller Area Network)是一种串行通信协议,用于
在车辆、工业设备等领域中进行分布式通信。
CAN总线通信
的原理主要包括两点:物理层和数据链路层。
1. 物理层:CAN总线采用差分信号线对通信进行传输。
其中,CAN_H和CAN_L是一对相互互补的差分信号线,它们分别
代表CAN总线的高电平和低电平。
CAN节点通过这两根线将差分信号进行传输,并利用差分信号的差值来判断信息的高低电平。
2. 数据链路层:CAN总线采用了CSMA/CA(载波侦听多址/
冲突应对)的协议,实现了多节点间的共享总线通信。
具体通信过程如下:
- 发送节点先侦听总线上是否有节点正在发送信息,如果总线
空闲,则发送节点可以开始发送信息。
- 发送节点将数据和标识符打包成帧,并通过差分信号线发送
到总线上。
- 其他节点收到帧后,会校验标识符和CRC校验码,如果校
验通过,就认为是自己所需的信息,进行后续处理;否则,忽略这帧数据。
- 如果多个节点同时发送数据,会发生冲突。
CAN总线会检测到冲突,并根据优先级算法选择胜出的节点。
- 发送节点在发送完毕后,会等待一段时间,确保其他节点有
足够的时间来发送他们的数据。
总体来说,CAN总线的通信原理是基于差分信号线进行信号
传输,并通过多节点间的冲突检测与处理,实现了高效可靠的数据交换。
这种通信方式在汽车、工业控制等领域得到了广泛应用。
CAN/LIN总线在商用车上的应用
CAN/LIN总线在商用车上的应用CAN及LIN总线是目前广泛应用于汽车电子系统中的两种通讯总线,在商用车中也得到了广泛应用。
本文将从概述、应用场景、特点等多个角度阐述CAN与LIN在商用车上的应用。
一、概述CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)总线是一种串行通信协议,最早由德国博世(Bosch)公司于1986年开发。
它是商用车的通信标准,被广泛应用于车辆电子控制系统,如发动机控制、车身控制等领域。
LIN(Local Interconnect Network,局域互联网)总线是基于串行通信技术的网络,是为低速、简单的应用场景设计的。
它通常用于控制次要或不需要高速通信的系统,如门锁、天窗、后视镜等。
二、应用场景1. CAN总线在商用车上的应用a. 发动机控制CAN总线被广泛应用于发动机控制系统,它可以实现与各种传感器和执行机构之间的高速、精确、可靠的通讯,包括发动机电脑、节气门、油门踏板位置传感器、氧气传感器、空气流量传感器、机油压力传感器等。
b. 前照灯控制CAN总线也可以控制前照灯的开关,包括近光灯和远光灯。
它可以与光敏传感器进行通信,根据光线强度自动调节照明强度以避免驾驶员的视觉疲劳。
c. 刹车系统CAN总线也可以控制商用车的刹车系统,包括制动液压泵、制动调节器、电子刹车力分配器以及其他相关组件。
这些组件与CAN总线相连,可以使刹车系统更加安全和精确。
d. 传感器与控制器CAN总线也可以连接商用车上的各种传感器和控制器,如车速、转速、加速度和方向等。
它们可以帮助汽车系统更好地控制车辆并保证驾驶员的安全。
2. LIN总线在商用车上的应用a. 车门锁LIN总线可以在商用车的车门锁中应用,它可以用于车门控制单元之间的通讯,以实现集中式或分布式电子门锁控制。
b. 天窗控制类似于车门锁控制,LIN总线也可以用于商用车的天窗控制系统。
它可以连接到天窗的电机控制电路上,以便对车辆中天窗的位置进行监测并控制。
can 和lin 通讯要求
CAN和LIN是两种不同类型的车载通讯协议,具有不同的特点和要求。
对于CAN通讯协议,由于它是一种基于硬件的总线系统,因此要求具有相应的硬件支持,如CAN总线驱动器和CAN总线控制器等。
同时,为了保证数据传输的可靠性和实时性,CAN总线的传输速率通常较高,需要在500kbps到1Mbps之间。
此外,为了保证数据的正确性和完整性,CAN总线采用了CRC校验机制。
而LIN通讯协议则是一种基于软件的总线系统,不需要额外的硬件支持。
它主要用于汽车中的低端系统,如车门、座椅和灯光等。
由于LIN总线的传输速率较低,通常在10-30kbps之间,因此它主要用于对实时性要求不高的场合。
但是,由于LIN总线的成本较低,因此在汽车中得到了广泛应用。
总的来说,CAN和LIN通讯协议各有优缺点,选择哪种协议取决于具体的通信需求和应用场景。
LIN、CAN、MOST的比较
LIN、CAN、MOST的比较LIN、CAN、MOST主要在通信标准、数据传输数率、成本、使用领域等方面不一样,具体如下:一、LIN(Local Interconnect Network是一种低成本的串行通讯网络用于实现汽车中的分布式电子系统控制。
LIN 的目标是为现有汽车网络(例如CAN 总线)提供辅助功能,因此LIN总线是一种辅助的总线网络。
在不需要CAN 总线的带宽和多功能的场合比如智能传感器和制动装置之间的通讯使用LIN 总线可大大节省成本。
LIN 的主要特性是:1、低成本基于通用UART 接口几乎所有微控制器都具备LIN 必需的硬件2、传输速率最高可达20Kbit/s3、单主控器/多从设备模式无需仲裁机制4、从节点不需晶振或陶瓷震荡器就能实现自同步节省了从设备的硬件成本5、保证信号传输的延迟时间6、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7、通常一个LIN 网络上节点数目小于12 个共有64 个标志符典型的LIN 总线应用是汽车中的联合装配单元如门、方向盘、座椅、空调、照明灯、湿度传感器、交流发电机等。
对于这些成本比较敏感的单元,LIN 可以使那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的连接到汽车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,这将使总线性能优化。
二、CAN(Controller Area Network)CAN总线又称作汽车总线,其全称为“控制器局域网”。
CAN总线是一种现场总线,CAN 的主要特性是:1、低成本;2、极高的总线利用率;3、很远的数据传输距离(长达10Km);4、高速的数据传输速率(高达1Mbit/s);5、可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文;6、可靠的错误处理和检错机制;7、发送的信息遭到破坏后,可自动重发;8、节点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能;9、报文不包含源地址或目标地址,仅用标志符来指示功能信息、优先级信息。
一文了解汽车四大总线(LIN、CAN、FlexRay、MOST)
一文了解汽车四大总线(LIN、CAN、FlexRay、MOST)汽车中的电子部件越来越多,光是ECU就有几十个,这么多的电子单元都要进行信息交互。
传统的点对点通信已经不能满足需求,因此必须要采用先进的总线技术。
车用总线就是车载网络中底层的车用设备或车用仪表互联的通信网络。
目前,有四种主流的车用总线:CAN总线、LIN总线、FlexRay 总线和MOST总线。
用一张表格来说明各种总线的区别LIN总线LIN(Local Interconnect Network)是面向汽车低端分布式应用的低成本(0.5美元),低速串行通信总线。
它的目标是为现有汽车网络提供辅助功能,在不需要CAN总线的带宽和多功能的场合使用,降低成本。
LIN联盟成立于1999年,并发布了LIN01.0版本。
最初的成员有奥迪、宝马、克莱斯勒、摩托罗拉、博世、大众和沃尔沃等。
LIN相对于CAN的成本节省主要是由于采用单线传输、硅片中硬件或软件的低实现成本和无需在从属节点中使用石英或陶瓷谐振器。
这些优点是以较低的带宽和受局限的单宿主总线访问方法为代价的。
LIN包含一个宿主节点和一个或多个从属节点。
所有节点都包含一个被分解为发送和接收任务的从属通讯任务,而宿主节点还包含一个附加的宿主发送任务。
在实时LIN中,通讯总是由宿主任务发起的。
图 LIN总线结构除了宿主节点的命名之外,LIN网络中的节点不使用有关系统设置的任何信息。
我们可以在不要求其它从属节点改变硬件和软件的情况下向LIN 中增加节点。
宿主节点发送一个包含同步中断、同步字节和消息识别码的消息报头。
从属任务在收到和过滤识别码后被激活并开始消息响应的传输。
响应包含两个、四个或八个数据字节和一个检查和(checksum)字节。
报头和响应部分组成一个消息帧。
LIN总线上的所有通讯都由主机节点中的主机任务发起,主机任务根据进度表来确定当前的通讯内容,发送相应的帧头,并为报文帧分配帧通道。
总线上的从机节点接收帧头之后,通过解读标识符来确定自己是否应该对当前通讯做出响应、做出何种响应。
CAN与LIN区别
总线类型
通讯模式
通信速率
输入电压
价格
应用介绍
LIN
单线通讯
20Kbit/s
+12V输入输出单端非平衡信号
Flexray总线
10Mbp/s
更高
用于事关安全的线控系统和动力系统,在宝马的高端车上有应用,应用较少.
A
LIN是由摩托罗拉与奥迪等公司开发,LIN是CAN的补充,是一种辅助总线,芯片小价格低,应用广泛。
在选择的时候,车厂可根据速度和成本的要求,决定是要采用CAN或LIN。一般来说,车内采用LIN的机制,多半是诸如例如转向定时速度控制、雨刮器控制、车灯控制、后视镜控制、电动车窗、电动座椅调整、发电系统、空调机控制等。而且能够大幅降低线路复杂性和车身重量,并且提高可靠性
Can
双线通讯
1Mbit/s
输入、输出为差动信号5v
A+10%
德国Bosch公司开发,CAN网络的配制比较容易,允许任何站之间直接进行通信,而无需将所有数据全部汇总到主计算机后再行处理。应用广泛。
汽车业普遍将CAN做为引擎管理、车体电子(如:车门和车顶控制、空调和照明)、以及娱乐控制的车内网络(IVN)。而用于引擎管理CAN,并与多个电子控制单元相连,甚至是将CAN基础网络安装在电源引擎系统中或与信息娱乐设备连接
高速CAN、容错CAN、LIN总线的区别
高速CAN、容错CAN、LIN总线的区别在这里你可能要问“不都有CAN总线了吗?这个LIN总线又是从哪里来的?”其实理由很简单,就是CAN总线太贵啦!处处都用CAN 总线的话,那整车的总线架构成本将会变得很高!在一些比如车身电子配件的地方(如车窗、后视镜、大灯、车锁等),我们不需要报文像CAN总线上传输的那样“高速”!各大厂商一拍脑门就研究了这个LIN 总线!有了CAN为什么还会有LIN,CAN和LIN的区别,LIN的优势在哪?1. 什么是LIN总线?LIN(Local Interconnect Network)总线是基于UART/SCI(通用异步收发器/串行接口)的低成本串行通讯协议。
其目标定位于车身网络模块节点间的低端通信,主要用于智能传感器和执行器的串行通信,而这正是CAN总线的带宽和功能所不要求的部分。
2. CAN/LIN总线区别由于LIN网络在汽车中一般不独立存在,通常会与上层CAN网络相连,形成CAN-LIN网关节点。
2.1.LIN总线的主从关系LIN总线采用的是单线传输形式,应用了单主机多从机(有无主动上报的支持?)的概念,总线电平一般为12V,传输速率最高限制为20kbps。
由于物理层的限制,一个LIN网络最多可以连接16个节点。
总线任务负责:1.调度总线上帧的传输次序2.监测数据,处理错误3.作为标准时钟参考(不是异步通信?)4.接收从机节点发出的总线唤醒命令从机任务不能直接向总线发送数据,需要接受到主节点发送的帧头后,根据帧头所包含的信息来判断:1.发送应答2.接收应答3.既不接收也不应答LIN的特点1.网络由一个主节点与若干个从节点构成2.使用LIN总线可以大幅度削减成本(CAN和Lin都需要收发器,但是Lin属于单线制在线束上节省)3.传输具有确定性,传播时间可以提前计算4.LIN具有可预测的EMC(电磁兼容性)性能,为了限制EMC的强度,LIN协议规定最大传输速率为20kbps5.LIN总线提供信号的配置、处理、识别和诊断功能(这些都是UART不具备的,可LIN是怎么实现的呢?)3.LIN报文帧结构LIN报文帧包括帧头(hearder)与应答(response)两部分。
LIN总线和CAN总线
局域互联网络(LIN)标准是针对汽车分布式电子系统而定义的一种低成本的串行通讯网络,是对控制器区域网络(CAN)等其它汽车多路网络的一种补充,适用于对网络的带宽、性能或容错功能没有过高要求的应用。
解决方案1:CAN线是汽车数据总线是控制器局域网线用于控制单元和控制饭预案之间数据传输双线模式有高位线和低位线之分特点传输速率高抗干扰能力强根据用途分为有舒适性CAN线驱动CAN线诊断CAN线和仪表CAN线LIN线是一种低成本串行通信网络线单线模式应用于不需要高速传输的汽车网络比如汽车门窗天窗雨刮等是为了减少成本代替CAN线用的属于辅助的数据传输线查看更多答案>>解决方案2:是上止线和下止线的意思。
加注液体时在两线之间就可以了。
是起点和终点。
是上止线和下止线的意思。
加注液体时在两线之间就可以了。
是起点和终点。
区别:1.信号线及信号CAN总线以CAN一High和CAN一历w两条信号线 (双绞线)工作,舒适CAN总线两条线的电平分别约为OV和5V(隐性时)。
LIN总线只以一条相当于CAN一忱如的信号线工作,隐性时电平接近电瓶电压,并随之浮动;显性时电平接近地电平。
使用0·35mmz导线,颜色为紫底白线。
2·组件CAN总线工作时,电子单元中除了需要相对复杂的收发器外,"通常还需要用专门的协议控制器。
LIN总线单元中的收发器较简单,而且由于协议简单,通常不需要专门的协议控制器。
3·传输速率CAN总线的位速率较高,在汽车中使用时通常为5OOkb/s,最低的也达到1OOkb/s。
LIN总线的最高位速率为2Okb/s,通常使用1920Ob/s或9600b/s的速率。
4·系统结构CAN总线为多主机系统,即接人总线的任一电子单元都可通过总线仲裁来获取总线控制权,并向总线系统中发送信息,单元在发出完整的ID时即为主机。
CAN总线使用11位 ID(甚至更多),在一个子系统中可有较多的单元。
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浅谈车载网络为了在提高性能与控制线束数量之间寻求一种有效的解决途径,在20世纪80年代初,出现了一种基于数据网络的车内信息交互方式——车载网络。
车载网络采取基于串行数据总线体系的结构,最早的车载网络是在UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)的基础上建立,如通用汽车的E&C、克莱斯勒的CCD等车载网络都是UART在汽车上的应用实例。
由于汽车具有强大的产业背景,随后车载网络由借助通用微处理器/微控制器集成的通用串行数据总线,逐渐过渡到根据汽车具体情况,在微处理器/微控制器中定制专用串行数据总线。
20世纪90年代中期,为了规范车载网络的研究设计与生产应用,美国汽车工程师协会(SAE)下属的汽车网络委员会按照数据传输速率划分把车载网络分为Class A、Class B、Class C三个级别:Class A的数据速率通常低于20Kbps,如LIN,主要用于车门控制、空调、仪表板;Class B的数据速率为10Kbps~125Kbps,如低速CAN(ISO 11898),主要是事件驱动和周期性的传输;Class C的数据速率为125Kbps~1Mbps,如高速CAN(ISO898),主要用于引擎定时、燃料输送、ABS等需要实时传输的周期性参数。
拥有更高传输速率的MOST和FlexRay主要适用于音视频数据流的传输。
目前与汽车动力、底盘和车身密切相关的车载网络主要有CAN、LIN和FlexRay。
从全球车载网络的应用现状来看,通过20多年的发展,CAN已成为目前全球产业化汽车应用车载网络的主流。
CAN,全称为“Controller Area Network”,即控制器局域网,CAN 数据总线又称为CAN—BUS总线,20世纪80年代初由德国Bosch 公司开发,作为一种由ISO定义的串行通讯总线,其通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。
同年,Bosch公司正式颁布了CAN 技术规范,版本2.0。
该技术规范包括A和B两部分。
CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信,采用单片机作为直接控制单元,用于对传感器和执行部件的直接控制,在车载各电子控制装置ECU之间交换信息,形成汽车电子控制网络,通信速率可达1Mbps。
CAN-BUS系统主要包括以下部件:CAN控制器——用来接收微处理器传来的信息,对这些信息进行处理并传给CAN收发器,同时CAN控制器也接收来自CAN收发器传来的数据,对这些数据进行处理,并传给控制单元的微处理器;CAN收发器——接收CAN控制器送来的数据,并将其发送到CAN数据传输总线上,同时CAN收发器也接收CAN数据总线上的数据,并将其传给CAN控制器;CAN-BUS数据传输线——两条双向数据线,分为高位﹝CAN-H﹞和低位﹝CAN-L﹞数据线,为了防止外界电磁波干扰和向外辐射,两条数据线缠绕在一起,要求至少每2.5cm就要扭绞一次,两条线上的电位是相反的,电压的和总等于常值;CAN-BUS终端电阻——防止数据在到达线路终端后象回声一样返回,并因此而干扰原始数据,从而保证了数据的正确传送,终端电阻装在控制单元内。
CAN总线的应用简化了布线、减少了传感器数量、提高系统可靠性和可维护性。
随着汽车技术的发展,具有高度灵活性、简单的扩展性、优良的抗干扰性和纠错能力的CAN总线通信协议必将在汽车电控系统中得到更广泛的应用。
LIN(Local Interconnect Network)是一种应用于汽车中的分布式新型低成本串行通信总线,作为CAN总线的辅助网络或子网络,专门应用于低端系统。
FlexRay总线是一种高速网络,由FlexRay联盟为高速通信所制订,最初是作为电动控制(X-by-Wire)应用的通信协议被提出的。
从技术上讲FlexRay作为下一代汽车网络协议,提供了充足的带宽、可靠性和实时响应能力,以实现线控应用,但高成本因素决定其在一定的时间内只能定位于高端汽车的应用。
通常车内还有诸如媒体播放器、导航系统以及其他多种信息娱乐设备,这些设备之间的互连需要更高速的通信协议。
媒体导向系统传输协议MOST(Media Oriented System Transport)是目前车载信息娱乐系统普遍接受的高速通信协议。
MOST数据可分为同步传输数据和异步传输数据,具有很大的灵活性——同步数据可直接用于音视频设备,异步数据可用于传输其它数据包,如导航地图数据等。
现代车载网络已成为各汽车电器/汽车电子之间的信息纽带,增强了汽车的性能,减少了线束的用量,还降低了整车de 成本。
随着下一代汽车中引进X-by-Wire系统,TTP/C和FlexRay将显示出优势。
在未来的线控系统中,到底哪一种标准更具有生命力尚难定论。
长远来看,车载网络还远没有达到成熟阶段。
信息与电子技术发展很快,车辆上的应用又有比较大的滞后,所以车上信息与电子技术的应用还有很大的发展空间,它们将对车上通信与控制网络提出一些新的需求,同时为新的车上网络技术提供技术支持。
统的汽车电气系统设计利用一捆电缆来连接车灯、电动机、电磁阀、加热器、空调等设备。
现在,车辆中电子器件的数量急剧增加,汽车的电气系统变得越来越复杂。
一些统计数据显示,汽车中电子器件所占的比例将达到40%到50%。
因此,汽车中电缆的数量会越来越多,电缆的重量也越来越大。
此外,汽车的电接线变得越来越复杂,这给汽车制造商和汽车维修厂的装配工作造成更多的麻烦。
在十几年前,博世公司为汽车应用引入了CAN总线系统,其目的是将本地网络的概念应用到汽车系统内,就像办公室和家中的LAN网络一样。
然而,CAN针对高达1Mbps的高速数据传输设计,对于普通的汽车应用来说,CAN模块的成本比较高,它更适合于引擎ECU和ABS的互连。
在1999年引入了针对汽车应用的LIN 1.0(本地互连网络)总线系统,它的目标是低成本应用,如电动门、电动窗、侧镜、雨刮器、座椅安全带报警、外部照明等。
LIN总线的传输速度最大为 20kbps,而且它在单通道总线环路中最多能支持16个节点,总线电缆的长度最多可以扩展到40米。
图1:LIN总线API到物理层的结构随着LIN总线系统在汽车行业的普及应用,电子控制器件将会采用模块的形式,可以方便地插入到LIN总线网络,并与位于仪表板或驾驶室附近的主控制器单元连接在一起。
LIN总线LIN是一种低成本的汽车网络,它是现有的汽车多元网络的补充。
LIN 总线的主要特征是:一个主节点、多个从节点的概念;低成本:基于普通UART/SCI接口硬件、相同的软件或作为纯状态机;自同步:在从节点中不用晶体振荡器或陶瓷振荡器时钟;确定性信号传输:信号传播时间预先可计算;低成本单线实现连接;速度高达20kbps;基于应用交互作用的信号。
LIN总线的结构使用一个帧收发器连接LIN簇与物理总线,所有的应用不直接访问这些帧,在帧和应用之间加入了基于信号的交互作用层(interaction level)。
此外,在应用和帧处理程序层之间存在诊断接口和信号交互作用层。
LIN系统由一个主节点和多个从节点(最多16个节点)构成。
主任务发送的帧由一个报头和不同从任务的一个响应消息构成。
图2所示为由不同从任务响应的主任务报头。
图2:主节点和从节点的工作过程图3所示为LIN帧的结构,该帧由一个间隔(break)字段后跟4到11个字节的字段构成。
每一个字节字段都以串行字节方式发送,起始字节的第一位编码为“0”,而终止位编码为“1”。
图3:LIN帧结构Melexis LIN总线解决方案Melexis 是一家汽车半导体制造商,Melexis从198?起开始提供混合信号IC解决方案。
Melexis专注于低成本的LIN总线汽车市场,在他们的集成 LIN控制器中有4位MCU (MLX80103)和16位MCU,该控制器针对特定应用融合了数字IC(CPU)及模拟IC。
图4所示为运行在Melexis新型MLX16控制器上的LIN协议的实例。
图4:低成本单封装集成LIN总线解决方案的结构MLX16具有双CPU,分别是运行协议处理程序的4位MCU MLX4和运行应用软件的16位MCU MLX16。
Melexis正在为基于MLX4的LIN从节点开发一种可被用于每一个MLX4产品的LIN软件套件,让客户可以专注于应用软件的开发。
新型的、具有16位CPU的集成LIN控制器MLX81xxx,可用于在两芯片之间交换实时信息的内部高速通信接口。
该应用可以很方便地用来扩展从模块的I/O能力。
图5所示为两个具有高速通信接口的MLX81xxx的连接图。
图5:Melexis的LIN软件处理MLX4中的LIN协议Melexis 除了提供集成LIN控制器解决方案,还为CAN总线、LIN总线、K总线和GM-LAN提供一些收发器。
LIN收发器系列包括TH8080和 TH8082,系统基础IC包括TH8062和TH8065。
TH8065是新推出的LIN总线收发器,它包含LIN收发器(支持2.0和J2602)、电压调整器、模拟看门狗、复位输出和可编程POR 定时器。
设计工程师易于采用TH8065与微控制器构成一个LIN控制模块。
典型的TH8065电路与MCU的接口如图6所示。
图6:TH8065电路与MCU的接口示意图典型的LIN总线系统应用我们利用LIN主节点和若干LIN从节点构建了一套LIN总线系统演示板。
LIN主节点采用一个USB接口,把它连接到PC上的专用软件,就可以作为用户控制LIN 系统的控制平台。
USB-LIN主节点采用了一个16位微控制器MS9S12C32和一个USB驱动器CY7C6?215。
在另一侧,MC33399用做LIN接口来连接在LIN总线上的从节点。
MS9S12C32还具有连接到CAN网络的CAN总线接口。
从系统有5个LIN从模块,每一个模块都采用Melexis的集成LIN总线控制器TH8100作为LIN和控制接口。
TH8100具有一个双任务CPU和 LIN物理层接口,是专门为LIN总线应用设计的。
用户可以利用标准的Melexis LIN API软件与LIN主节点通信,并驱动输入和输出应用。
对于不同的功能模块,TH8100连接到不同的I/O接口:直流电动机控制连接到 MLX10402(三相无刷直流电机控制器),BLDC电动机控制连接到MLX90401,功率LED驱动器控制则连接到MLX10801。
图7所示为LIN主控制器和Melexis从控制器的实际应用。
图7:用于LIN主控制器和Melexis从控制器的LIN模块从控制器设计用于下面的各种应用:头灯位置控制、侧镜、具有防倾斜(anti-pitch)功能的电动窗、雨刮器系统、外部车灯、座椅位置和加热器控制、TPMS接收机、空调机。