来源:小璇
大家好,本合集将系统带领大家一起深入学习lin总线协议。如果您有兴趣请持续关注本公众号《lin总线协议合集》。
本文的主要内容包括
1.lin总线的简介,
2.lin总线规范及其发展,
3.在开发过程中lin总线的工作流程。
----lin总线的简介----
对于传统的这种点对点的连接方式,我们可以看到ecu相关的传感器和执行器是直接连接到ecu的。当传感器和执行器的数量较少时,这样的连接方式是能满足要求的。
但是,随着汽车电控功能数量的不断增长,带来的是传感器和执行器数量的增长。
大家可以想象,如果采用这种连接方式,会带来线数数量的增长,
那由于线数数量的增长,带来的线数的加工、导线和连接器的成本都会提升,由此导致汽车成本的增加。
然后就是线数重量的提高,导致汽车重量提高。
当然,线数布置的空间也是一个问题。同时,由于线数和连接器端子数量的增加,也会对汽车可靠性产生不利的影响,对产生的故障进行诊断也是较为困难的。
除此以外,当我们需要增加传感器或执行器时,必须要求ecu具备相应的硬件接口,那这对一个系统的扩展是非常不利的。所以,我们需要新的解决方案去应对这些问题。
第一种解决方案就是将传感器和执行器直接连接到ecu所处的这条can总线上面。采用这种方案带来了新的问题。
首先,这种方式要求传感器和执行器都得具备看接口,包括看收发器,看控制器。这样会导致传感器和执行器的成本大幅度的提升。
同时,总线上节点的数量过多,也会导致总线负载的提升。
第二种解决方案就是将传感器和执行器连接到另一条can总线上面。中间的ecu可以作为网关,来完成其他ecu与传感器和执行器之间的数据交互。
这样呢,虽然上面这条看总线的负载率不受影响,但还是无法解决看接口带来的成本问题。
所以,提出了一个新的解决方案。在这个方案中,将传感器和执行器连接的can总线换成了一个低成本的总线。
然后,中间的ecu可以实现网关的功能,实现这个低成本总线与can总线之间的数据交互。
采用这种方式就能够解决前面提到的一些问题。这个低成本总线就是本文要讲到的lin总线。
采用lin总线以后,就由之前的那种点对点的连接方式切换为这种总线网络的连接方式。
我们可以看到,传感器和执行器通过一个共用的通信介质,也就是lin总线连接到ecu。
这种连接方式具备以下的优点,
首先是成本降低,然后对线数布置空间的要求和线数的重量也会降低。
同时,由于线数和连接器数量的减少,可靠性也会得到提高。
通过总线的连接方式,故障更容易进行诊断。
最后,系统可以进行灵活的扩展。
比如,现在需要增加一个传感器,我们可以将这个传感器挂在总线上即可,不需要对ecu的硬件进行相应的更改。
以上就是lin总线的简单介绍,
----lin总线的规范及其发展----
lin协会成立于1998年,它的核心成员包括一些知名的主机厂,包括奥迪、宝马、戴姆勒、大众和沃尔沃,以及半导体供应商菲斯卡尔和工具供应商mantel-granfix。
从1999年开始,lin协会一直致力于建立一个能够用于传感器和执行器的全面、简单、低成本并且标准化的通信网络。
其中,在1999年创建了第一个lin规范,在第二年,lin协会在底特律sie大会上发布了lin规范1.1,它由lin协议规范,api规范和配置语言规范三部分组成。
在2000年,lin协议经过两次修订,并在2000年11月发布lin1.2,两年后lin1.3发布,在lin1.3中增加了物理层规范。
经过一年的规范修订,在2003年9月发布了lin2.0,增加了诊断规范和节点能力语言规范。
在这里需要提到的是,sae j2602是基于lin2.0的变形。
在2006年11月,lin2.1发布,增加了传输层规范和节点配置规范,
刊物表中列出了在lin2.1中微小的错误和歧义。在2010年12月,lin2.1规范和刊物表被合并,形成了lin2.2a,lin的国际标准rso17987于2016年发布第一版。
rso17987由八个部分组成,其中有一部分内容是基于lin规范2.2a,有一部分内容是基于lin24v,
有一些内容是基于lin1.0的一致性测试。
经过以上内容,我们可以了解到,lin总线主要用于传感器和执行器,去实现低成本的总线通信。
它的典型应用是在舒适领域,包括后视镜调节、座椅调节、电动车窗、雨刮器控制、顶灯控制、汽车车锁系统和空调系统等。
那么,lin总线如何在汽车电子开发中进行应用呢?
----lin总线的工作流程----
首先,我们需要了解两个文件,一个是ldf即lin描述文件。
另一个是ncf即节点性能文件,
节点性能文件定义了节点名称和节点的属性值,ldf文件则描述了lin网络的信息。
网络中所有信号和报文都在这个文件中进行声明。
我们可以想象这样一个开发场景,假设我们需要设计一个lin网络,但是有一些从节点的产品以及批量生产,这时去编写ldf文件就不是很方便。
特别是定义的lin网络中从节点有一些地址冲突或真id的冲突,这时我们可以采用这样的工作流程。
oem收集供应商提供的节点性能文件的信息,然后利用系统定义工具自动生成lin描述文件ldf。
系统生成工具可以根据ldf文件生成通信驱动,建立起通信网络。
另外,ldf文件还可以作为调试时总线分析和仿真的输入。
除了上述的工作流,还有一种采用较多的典型的lin网络的工作流程。
在这个工作流程中,oem完成令网络的设计并创建好ldf文件。
各个节点的产品由供应商根据ldf文件的内容设计实现。
关于lin总线的简介就介绍到这里,还想深入了解lin总线请您继续关注合集《lin合集》
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