LIN总线系统简析知识讲解

2.LIN总线系统的物理结构
从节点
主节点
二极管的作用？
节点数为什么 不能太多？
当VBAT为低时（本地节点断电或断路等）防止LIN 总线驱动节点的电源线，从而大大增加总线负载
（1）受标识符长度的限制
（2）受总线物理特性的限制——节点数越多网络 阻抗越低（并联），会发生通信故障。LIN系统每 增加一个节点大约使网络阻抗降低3％。
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）从节点（从控制单元）
奥迪A6L轿车CAN、LIN总线与从控制器示意图
（2）从节点（从控制单元）
传感器
执行元件
LIN总线从控制器
控制单元ECU
（2）从节点（从控制单元）
大众迈腾轿车的舒适CAN总线系统
LIN总线
传感器-雨滴 +光强传感器Biblioteka Baidu
LIN总线 传感器-车辆 倾斜传感器
ECU-雨刷电 机控制单元
执行元件报警喇叭
（2）从节点（从控制单元）
①接收、传递或忽略与从主节点接收到的主任务（起始报文/信息标题）相关的数据 ②可以通过一个“叫醒”信号，唤醒主节点。 ③检查所接收数据总量和所发送数据的总量。 ④同主节点的同步字节保持一致。 ⑤只能按照主节点的要求同其他从节点进行数据交换。 注意：只有当LIN主节点发送出主任务（起始报文或信息标题）后，从节点才会反应。
为什么引入LIN总线？
LIN总线系统
任务要求：
• 1.熟悉LIN总线系统的功用、结构组成及主要元件； • 2.理解LIN总线系统的工作原理； • 3.能识读和分析LIN总线系统电路； • 4.能分析LIN总线系统的波形； • 5.能根据相关资料确定LIN总线的技术参数； • 6.能分析LIN总线的故障； • 7.能主动与学习小组成员沟通，与教师和同学建立良好的人际关系。
一、LIN总线概述
1.LIN总线的含义
LIN（Local Interconnect Network）即局部连接网络，也被称 为“局域网子系统”，即LIN总线是CAN总线网络下的子系统，车 上各个LIN总线系统之间的数据交换是由控制单元通过CAN数据 总线实现的
LIN总线是一种辅助的串行通信总线网络，多用于不需要CAN总 线的带宽和多功能的场合，LIN的目标是为现有汽车网络（例 如CAN总线）提供辅助功能
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LIN总线的优点：
（1）在LIN系统中，加入新节点时，不需要其它从节点作任何软件或硬件的改动
（2）整个网络的配置信息只包含在主节点中，从节点可以自由地接入或脱离网 络而不会影响网络中的通信LIN的网络结构
（3）从节点不需振荡器就能实现同步，节省了多从控制器部件的硬件成本
（4）基于通用UART接口，几乎所有微控制器都具备LIN必需的硬件，价格低廉、 结构简单
发送信号电压必须满足隐性电平大接于收电信源号电电压压的必80须%满足隐性电平大于电源电压的60%
发送信号电压必须满足显性电平小接于收电信源号电电压压的必20须%满足显性电平小于电源电压的40% ①在隐性电平和显性电平的收发时，通过预先设定公差来保证数据传输的稳定性 ②为了能在有干扰辐射的情况下仍能收到有效的信号，接收的允许电压值要稍高一些
3.LIN总线的信号
（1）信号波形
隐性电 平—12V
显性电平— 接近于0V
注意：收发器的型号 不同，显性平有差异
隐性电平：如果无信息发送到LIN数据总线上（总线空闲）或者发送到LIN数据总线上 的是一个隐性位
显性电平：当传输显性位时，发送控制单元内的收发器将LIN数据总线接地。
（2）信号传递的安全性
（6）LIN总线无需仲裁；CAN总线采用非破坏性仲裁技术。 （7）传输的数据长度：LIN总线一帧信息中数据长度为2、4或8B；CAN总线为一 帧信息中数据长度为0～8B。
（8）标识符的位数：LIN总线有6位标识符；CAN总线有11位或29位标识符。 （9）节点数：LIN总线一般不超过16个；CAN总线最多110个。 （10）传输线的颜色：LIN总线主色为紫色；CAN总线主色为橙色。
LIN典型的应用是车上传感器和执行器的联网，LIN属于汽车上 的A级网络。
2.LIN总线的特点
（1）工作方式：LIN总线为单主/多从方式；CAN总线为多主或主/从方式。 （2）数据传输线：LIN总线为单线传输；CAN总线为双线传输。 （3）工作电压：LIN总线为12V；CAN总线为5V。 （4）传输速率：LIN总线最高为20kb/s，属于低速总线（A类）；CAN总线最高 为1Mb/s，应用于汽车上的属于中速（B类）、高速（C类）。 （5）传输距离：LIN总线最长为40m；CAN总线最长为10km。
（1）主节点（主控制单元）
①LIN总线主控单元监控数据传递及其速率，发送信息标题
②主控制单元的软件内已设定了一个周期，这个周期用于决定何时将哪些信息发 送到LIN数据总线上多少次 ③该控制单元在LIN数据总线与CAN总线之间起沟通作用（“翻译”），它是LIN总 线系统中唯一与CAN数据总线相连的控制单元
4.LIN总线的信息格式
报文帧——起始报文（信息标题）和应答（回应/信息内容）两部分构成。
起始报文（信息标题应）答—（—回由应L/I信N主息节内点容（）主——由LIN主节点（主 控制单元）发送，L控IN制总单线元的）通或信从由节此点引（起从控制单元）发送
（1）起始报文（信息标题）——由LIN主控制单元按周期发送，由同步暂停 区、同步分界区、同步区、识别区构成
二、LIN总线的结构原理
1.LIN总线的网络结构
一个主节点，主节点可以执行主 任务（引起LIN网络通信）也可 以执行从任务，总线上的信息传 送由主节点控制。主节点连接在 CAN数据总线上
多个从节点，从节点只能执行从任务。
（1）主节点（主控制单元）
用于空调控制
用于前部 车顶模块
A6L轿车LIN总线内部组成示意图