1、车载网络技术,第三章 本地内部连接网络LIN 汽车系 曹晓琳,3.1 LIN概述 3.2 LIN通信协议 3.3 LIN网络结构及应用实例,定义： 在协议控制下由一台或多台计算机以及通信控制处理机等所组成，以传输信息为目的而连接起来的系统之集合。 计算机网络是计算机技术与通信技术相结合产生的新的技术领域。 若干计算机用通信信道连接在一起，相互之间可以交换信息共享资源，就形成了计算机网络。,计算机网络的概念,定义：在两实体间控制信息交换的规则之集合。 两个实体要成功地通信，必须在通信内容、怎样通信、何时通信(语义、语法和定时 )三方面，遵从相互可以接受的一组约定和规则。这些约定和规则的集合称为协
2、议。 功能：控制并指导两个对话实体的对话过程，发现对话过程中出现的差错并确定处理策略。,协议及其功能,定义：在CPU、存储器和I/O口之间传递信息的一组信号线，是进行信息传送的公共通路。 一般指通过分时复用的方式，将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。,总线,工业和汽车应用中常用的串行总线对比,3.1 LIN概述 3.2 LIN通信协议 3.3 LIN网络结构及应用实例,3.1 LIN概述,3.1 LIN概述,3.1 LIN概述,3.1 LIN概述,3.1 LIN概述,3.1 LIN概述,现有A类网络协议及其应用情况,3.1 LIN概述,一、定义 LIN （Local
3、Interconnect Network） 本地内部连接网络,3.1 LIN概述,LIN 是基于UART/SCI(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter /Serial Communication Interface，通用异步收发器/串行通信接口)的低成本串行通信协议。可用于汽车、家电、办公设备等多种领域。,3.1 LIN概述,二、发展历史 1996年，Volvo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。 1997年，Motorola（现Freescale）与Volv
4、o和VCT合作，帮助它们改进Volcano Lite协议。 1998年12月，Audi、BMW、Daimler Chrysler、 Volkswagen也加入进来，由此形成了LIN协会(http:/www.lin-subbus.org)。开发LIN标准的目的在于提供一个开放的 A 类网络（数据传输位速率通常小于 10kb/s的低速车身网络）, 适应分层次车内网络在低端(速度和可靠性要求不高、低成本的场合)的需求，并且不需要使用者支付使用费用或版税。 2003年开始投入使用。,3.1 LIN概述,3.1 LIN概述,三、LIN协议规范,3.1 LIN概述,四、LIN的特点 网络由一个主机节点和多
5、个从机节点构成。 结构简单，使用LIN 可以大幅度的削减成本。 信号传输具有确定性，可以提前计算出传播时间。 不需要改变 LIN 从节点的硬件和软件就可以在网络上增加、删除节点。 LIN 具有可预测的EMC(ElectroMagnetic Compatibility，电磁兼容性)性能。,3.1 LIN概述, 网络由一个主机节点和多个从机节点构成，通过主节点来控制整个 LIN 网络的数据通信。(即无需总线仲裁),3.1 LIN概述, 使用LIN 可以大幅度的削减成本（高性价比）： 开放型规范：规范可以免费从官方网站获得。 硬件成本削减：基于普通UART/SCI 接口的低成本硬件实现，无需单独的硬
6、件模块支持，几乎所有微控制器都具备 LIN 必需的硬件；从机节点无需高精度时钟（不需要石英或陶瓷谐振器）就可以完成自同步；总线为一根单线电缆，极少的信号线即可实现国际标准 ISO9141 的规定；低成本软件或作为纯状态机。 装配成本削减：LIN 采用了工作流(Work Flow)和现成节点(Off-the-shelf Node)的概念，将网络装配标准化，并可通过LIN 传输层进行再配置。 缩短软件开发周期：LIN 协议将API(Application Programming Interface，应用编程接口)标准化。,3.1 LIN概述,信号传输具有确定性，信号传输实体明确，可以明确的计算出信
7、号传输的时间，网络的可预期性好。 不需要改变 LIN 从节点的硬件和软件就可以在网络上增加、删除节点。 LIN 具有可预测的EMC (Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性)性能。 为了限制EMI (Electro Magnetic Interference，电磁干扰)强度，LIN 协议规定最大位速率为20kbps。（注意这个速率远非LIN物理层的极限，而仅为其与EMI权衡的结果）,3.1 LIN概述,五、应用 天窗（开启、关闭、倾斜、其它）sun roof (open, close, inclination, etc.); 雨量检测，自动大灯开关 rain
8、detector, automatic headlight switch-on; 座椅（所有调整及功能）seats (all seat adjustments and functions); 转向柱高度，转向柱安装控制等top of steering column, column-mounted controls, etc.; 车门（车窗升降器等），后视镜（位置，除冰，其它）doors (window winders, etc.), wing mirrors (position, de-icing, etc.); 风挡玻璃雨刷控制windscreen wiper control; 内饰车灯控制
9、等 interior light control, etc.,3.1 LIN概述,3.1 LIN概述,3.1 LIN概述,六、LIN 网络的组网形式： LIN总线主要应用在车身控制方面，节点主要分布在四个车门以及前面主面板的车身控制模块 (BCM)上。汽车上的LIN网络组网可以采用单个LIN网络、多个LIN网络和CAN/LIN混合网络的形式。 (1)单个LIN网络(多个门节点),3.1 LIN概述,(2)两个LIN网络(左边和右边),3.1 LIN概述,(3) CAN/LIN 之间设专用网关,3.1 LIN概述,(4)具备LIN分层结构的CAN,3.1 LIN概述,七、LIN与CAN的比较,3
10、.1 LIN概述,3.1 LIN概述,复习： 3.1LIN概述 一、汽车网络分类 二、定义 LIN （Local Interconnect Network） 本地内部连接网络 三、发展历史 四、协议规范概述 五、LIN特点 1)一主多从 2) 低成本 3)传输确定性 4)增删节点方便 5)可预测的EMC 六、应用 七、LIN网络的组网形式 1) 单个LIN网络(多个门节点) 2) 两个LIN网络(左边和右边) 3) CAN/LIN 之间设专用网关 4) 具备LIN分层结构的CAN 八、LIN与CAN的比较,复习： 3.1LIN概述 一、汽车网络分类 二、定义 LIN （Local Interconnect Network） 本地内部连接网络 三、发展历史 四、协议规范概述 五、LIN特点 1)一主多从 2) 低成本 3)传输确定性 4)增删节点方便 5)可预测的EMC 六、应用 七、LIN网络的组网形式 1) 单个LIN网络(多个门节点) 2) 两个LIN网络(左边和右边) 3) CAN/LIN 之间设专用网关 4) 具备LIN分层结构的CAN 八、LIN与CAN的比较,
