近几年跟着LIN总线技能的呈现，因为其本钱低价，且选用可有用确保通讯负载的一主多从结构，在通讯速率要求不太高的车身电子范畴，能够部分代替低速CAN|0″>CAN总线。笔者结合所研发的车灯LIN网，介绍了体系结构及硬件规划要害技能，以及相关使用协议的完结。
体系结构及硬件规划要害技能
● 体系结构
本体系包括一个主节点和四个从节点，主节点一起作为CAN–LIN网关，与车身CAN网衔接。从节点为相应方位的车灯节点，节点间经过LIN总线衔接，体系结构图如图1所示。主节点完结组合开关状况的检测，检测到状况改动时，主节点向从节点发送操控帧，从节点接纳操控帧，完结对车灯负载的操控，一起监测过压过流过温状况的发生，并记载其状况。主节点周期性地发送查询车灯ECU状况的状况帧，并得到ECU状况。
● 要害技能
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图1体系结构图 |
(1)开关检测
组合开关信号的状况检测选用飞思卡尔的可编程多路开关检测接口器材MC33993完结，该器材能够检测多达22路开关量输入，选用SPI方法与MCU进行状况设置及开关状况反应，不只完结对开关状况的牢靠实时检测，一起供给“湿性电流”维护开关触点，确保开关触点的触摸完好性。
(2)车灯操控
车灯负载包括远光灯、近光灯、小灯、雾灯和转向灯，其操控选用飞思卡尔的智能功率器材MC33888和MC33984完结。这些器材不只供给开关操控功用，还供给电流操控、限流、热维护、过压维护和先进的负载确诊。
(3)过压维护
车灯负载不能很好地接受高电压，过压是导致车灯寿数变短的重要原因。车灯额外作业电压为13.5V，实践受骗供给18V以上电压达几秒，就会发生毛病，能够选用PWM的方法操控车灯的有用电压值。设车灯电阻为R，车灯两头电压为U，则在时刻T内，耗费的热量W=U2T/R
车灯电阻R为固定值，这样车灯接受能量正比于电压U的平方和作业时刻T。能够经过PWM调理占空比d，然后调理有用作业时刻T，这样当电压到达18V 时，调理占空比d到(13.5/18)2=56%，便能确保车灯的正常作业。在电路中经过检测电压值V，当电压值V>13.5V时，依照如下公式核算占空比：
d=(13.5/V)2
这样经过调理占空比，完结了对车灯作业电压平均值的操控，有用维护了车灯负载。
LIN通讯的完结
LIN网络的完结包括协议驱动器和使用协议两部分，协议驱动器完结通讯功用，使用协议完结网络办理和毛病确诊。
● LIN通讯概念
LIN协议是一主多从结构，通讯只能由主节点中的主使命建议，一个完好的LIN报文帧的传输是由主使命和从使命一起完结的，主使命发送“报头”，从使命发送或接纳“呼应”。
通讯概念如图2所示。
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图2LIN通讯概念图 |
● 协议驱动器
LIN依据SCI串行通讯的格局，使得带UART的MCU能够选用中止服务程序，以状况机的方法很简单完结其协议驱动器。依据LIN的通讯概念，主节点的协议驱动器要完结报头的发送、“呼应”的处理，从节点的LIN协议驱动器要完结的是报头的接纳和解析、“呼应”的处理。
● 使用协议
使用协议标准各节点之间的信息交互方法，界说通讯规矩，完结网络办理和状况办理。其拟定比较复杂，需求归纳考虑轿车环境和网络的安全性、实时性等要素。本文结合所研发的车灯操控体系，从信号及其拼装、帧的界说完结，进度表的拟定的视点，开始讨论依据LIN总线的使用协议的拟定及完结。
(1)信号及其拼装
“信号”是“呼应”的组成要素，信号的界说取决于体系的运转特色和操控目标的特性，在本车灯LIN网内，需求界说的有车灯操控信号、车灯状况信号和车灯挑选目标信号。以布尔信号的方法界说车灯操控信号和状况信号，以单字节信号的方法界说车灯挑选目标。
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表1车灯挑选信号 |
车灯操控信号包括车灯点亮信号Flight_on、车灯关断信号Flight_off、车灯闪耀信号Flight_glitter。经过对车灯进行数字编号的方法，界说了车灯挑选信号Flight_select。将之依照在“呼应”中的方位(以位为单位)拼装为如下的方法，在操控帧内传输。
每路车灯负载对应一布尔信号，表明该路是否呈现毛病(过温、过压、过电流、负载开路)，各车灯ECU将相关信号拼装起来，在各自的状况帧中传输。
(2)帧的界说及完结
依据LIN协议，帧包括无条件帧、事情触发帧、零散帧三种。以无条件帧的方法界说操控帧和状况帧，因为车灯的操控规则，左右灯要一起翻开，所以左前车灯 ECU和右前车灯ECU共用一个前灯操控帧，左后车灯ECU和右后车灯ECU共用一个后灯操控帧，针对4个车灯节点，相应界说了4个状况帧，用于反应其时操控目标的作业状况，即是否有过压、过流、过温状况发生。
对无条件帧而言，只需时刻槽轮转到该无条件帧，便要在总线上完好地传输。而零散帧的传输取决于所相关的无条件帧内信号的更新状况，只要在信号被更新的状况下，才传输所相关的最高优先级的无条件帧，然后在下个时刻槽再次轮转到该零散帧时，再传输低优先级的无条件帧，不然该时刻槽内总线坚持静默。考虑到轿车环境对各个ECU的低功耗要求很高，且组合开关的操作是偶然且即时的，所以以零散帧填充进度表，这样在大部分时刻内，开关状况不会发生改动，即所相关的操控帧中信号不会被更新，其时刻槽轮转到零散帧时，总线坚持静默，超越4秒没有总线信号，主从节点便能够进入休眠状况，满意低功耗要求。表2给出了零散帧和所相关操控帧的阐明。
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表2零散帧和所相关操控帧的阐明 |
为了下降总线负载，将4个状况帧相关到同一个事情触发帧，其时刻槽轮转到该事情触发帧时，假如各个状况帧内信号没有更新，这样在主节点发送帧头后，该时刻槽的其他时刻内坚持静默。假如有多个状况帧内的信号发生更新，这时便会发生“抵触”，主节点在其时时刻槽完毕后切换进度表，顺次读取各个ECU的状况。
(3)进度表的拟定
LIN总线的进度表界说了帧在网络中传输的次第，以及帧间的时刻距离，确保了LIN总线不会过载，一起确保了要害信号的周期性和实时性。
依据该LIN网的特色，界说了三个进度表：Normal_table、Status_table、Trigger_table，主节点依据其时LIN网的状况切换进度表。 Normal_table由零散帧填充，是主节点的首要进度表，这样能够在组合开关没有动作的状况下让LIN集群处于休眠状况，休眠指令依照LIN帧的方法发送，选用数据场第一个字节为0x00的确诊帧完结。Status_table中包括对应于四个车灯节点的四个状况帧，Trigger_table中包括相关于四个无条件状况帧的事情触发帧。因为各个车灯ECU能够对过流、过压、过温进行维护，且有坚持车灯电压的功用，所以主节点能够以较长的周期把进度表切换到Trigger_table，查询相应节点的状况，当从节点有相应信号被更新时，主节点将进度表切换到Status_table，得到相应节点的状况，优先级为左前车灯ECU>左后车灯ECU>右前车灯ECU>右后车灯ECU。
详细细节如下。其时刻槽轮转到零散帧control时，假如开关状况没有改动，即所相关的操控帧中信号没有被更新，该时刻槽内总线坚持静默，假如有一个操控帧的信号被更新，该时刻槽内便会发送该无条件操控帧，假如在无条件操控帧中有多于一个信号被更新，主节点对这些操控帧做出“pending”标志，然后在该时刻槽内发送最高优先级（优先级在零散帧中界说）的无条件操控帧，当进度表轮转到下一个该零散帧的时刻槽时，“pending”状况的候选帧便会被发送。
主节点以1秒钟的距离把进度表切换到Trigger_table，其时刻槽轮转到事情触发帧status，假如在该帧数据场的第一个字节没有得到任何数据，即所相关的无条件状况帧没有状况信号被更新，总线在“呼应场”内坚持静默，假如收到一个所相关的无条件状况帧的ID，后续得到的数据即该无条件状况帧中被更新的“信号”，假如得到一个无法匹配的ID，便以为总线抵触，即一起有至少两个所相关帧中的信号被更新，这时，主节点要在该进度表下一个时刻槽开始时切换进度表到Status_table，然后轮询各个状况帧，轮询完毕后进度表再切换回主进度表Normal_table。
完毕语
本文结合所研发的车灯操控体系，介绍了体系结构及硬件规划要害技能，从拟定和完结LIN协议驱动器和使用协议的两个方面论说了LIN通讯，完结了车灯操控和确诊。
参考文献
[1] 郑荣良,袁鹏平.局域互联网络LIN总线在车辆上的使用．江苏大学学报.2004,2
[2] 李晖,曾洁,郭永伟.依据MC33993的键盘操控接口电路规划.微电子技能. 2004,3
[3] 刘晓明,高芳华,熊东.依据CAN/LIN总线的轿车通讯网络规划.微机开展.2005,8
[4] 侯树梅,张云龙,苏剑.一种新式轿车车身低端通讯总线LIN.轿车技能.2003,11
[5] 张翔,汤孙寿,曾虹.LIN总线在轿车车身操控中的使用.杭州电子科技大学学报.200,6
