基于Microchip單片機及收發(fā)器實現(xiàn)的低成本LIN總線

摘 要： 介紹了幾款MICROCHIP單片機及收發(fā)器實現(xiàn)低成本的汽車子網(wǎng)LIN總線節(jié)點?；贛ICROCHIP單片機內(nèi)帶的增強型通用同步/異步收發(fā)器(EUSART)實現(xiàn)LIN的控制器，并用MICROCHIP的MCP2021作為LIN的電平轉(zhuǎn)換器，最終實現(xiàn)一主多從的低成本的LIN網(wǎng)絡(luò)。

　　隨著汽車總線應(yīng)用的日益普及以及對汽車成本的要求越來越嚴(yán)格，LIN總線的市場占有率越來越高。本文從低成本的角度來實現(xiàn)LIN總線的節(jié)點，具有非常高的實用價值。

　　1 LIN的基本知識與發(fā)展

　　1.1 LIN的基本知識

　　局域互連網(wǎng)絡(luò)LIN（Local Interconnect Network）是低成本的串行通信網(wǎng)絡(luò)，用于實現(xiàn)汽車中的分布式電子系統(tǒng)控制，是現(xiàn)有多種汽車網(wǎng)絡(luò)在功能上的補充；同時它也是一個開放的標(biāo)準(zhǔn)，作為CAN總線的子總線，能緩解CAN總線數(shù)據(jù)擁擠的現(xiàn)狀。

　　由于LIN總線是可靠、低成本、開放標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)解決方案，它可以簡化現(xiàn)存的多點解決方案，并且能降低在汽車電子領(lǐng)域中的開發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)和后勤成本。

　　1.2 LIN的起源與發(fā)展

　　LIN聯(lián)盟成立于1999年，并發(fā)布了LIN 1.0版本。2000年，LIN聯(lián)盟再次發(fā)布了1.1版本。2001年，第一輛采用LIN1.1版本的量產(chǎn)汽車面世。2003年，2.0版本出現(xiàn)。2006年，2.1版本面世并沿用至今。

　　1.3 LIN的市場

　　LIN總線產(chǎn)品已經(jīng)成為汽車總線的第二大市場，預(yù)計將成為未來增長最快的一個市場。第一大市場是CAN總線，其在2006年已經(jīng)達到頂峰。

　　2 LIN的基本概念

　　LIN在物理層是單線實現(xiàn)的，一般電壓范圍在8 V～18 V。LIN網(wǎng)絡(luò)是單主多從結(jié)構(gòu)，由于只有一個主節(jié)點，所以不存在總線仲裁?？偩€的速度一般在2.4 kbd～19.6 kbd之間。典型節(jié)點數(shù)為2～10個，由于阻抗匹配的原因，最多不能超過16個。如圖1所示。

　　LIN總線為串行通信方式，編碼采用非歸零碼，8N1（8個數(shù)據(jù)位，沒有校驗位，1個停止位）方式，如圖2所示。每幀的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)可變，為2～8 B。在數(shù)據(jù)字節(jié)結(jié)束后，會發(fā)一個校驗和來進行校驗。