LIN總線在汽車門控系統(tǒng)中的應(yīng)用

圖五　門控模塊功能架構(gòu)圖

　　對(duì)上述功能的參數(shù)設(shè)置上，也有一些需要考慮的因素，例如時(shí)序的準(zhǔn)確性和動(dòng)作的實(shí)時(shí)性等。以手動(dòng)打開汽車門鎖的動(dòng)作為例，從鑰匙插入門鎖到打開，需要快速的響應(yīng)，可接受的延遲必須小于200ms。而在此期間，傳動(dòng)馬達(dá)大約需要100ms打開門鎖，因此留給MCU來完成從低功率模式啟動(dòng)、偵測到鑰匙，并觸發(fā)傳動(dòng)裝置等動(dòng)作的所有時(shí)間只有100ms。LIN總線波特率一般為10kbps或20kbps，如果按最快的20kbps計(jì)算，為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒?，則CPU的響應(yīng)時(shí)間必須小于1ms。此外，針對(duì)系統(tǒng)的安全性（如防夾）和便利性（如門鎖偵測）等功能，都會(huì)有實(shí)時(shí)性的要求。
　　時(shí)序的準(zhǔn)確性是為了實(shí)現(xiàn)正確的運(yùn)作和流程。車門模塊需要一個(gè)寬容度小于3%的時(shí)間參考，車窗防夾（Anti-Pinch）功能的復(fù)雜算法就需要這種準(zhǔn)確性。
　　功耗與節(jié)能是對(duì)于多數(shù)ECU來說是十分關(guān)鍵的因素。以門控系統(tǒng)來說，系統(tǒng)在車輛熄火以后仍需進(jìn)行間隔性的監(jiān)控詢問動(dòng)作，會(huì)造成電力的持續(xù)消耗。而監(jiān)控的延遲間隔設(shè)定很難取舍，因?yàn)闀r(shí)間間隔太長，則會(huì)造成反應(yīng)延遲；太短的話，又會(huì)增加系統(tǒng)的功耗。
　　故障安全設(shè)計(jì)
　　故障和安全也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，例如短路時(shí)總線線路的故障安全（Fail-Safe）機(jī)制。因?yàn)長IN總線與車體CAN總線系統(tǒng)相比，不具有容錯(cuò)性能（FaultTolerant），因此每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須有能力分辨出短路的總線線路，同時(shí)反應(yīng)動(dòng)作必須遵循特定的程序。
　　L9638是ST推出的LIN收發(fā)器，可提供額外的安全故障功能，可有效處理短路等故障。當(dāng)MCU發(fā)現(xiàn)短路的LIN總線線路，ECU可自關(guān)閉；而收發(fā)器在消除短路狀況后仍能夠重新啟動(dòng)。
　　結(jié)論
　　通過靈活的配置，LIN可在多種應(yīng)用中發(fā)揮全面的性能。例如將LIN協(xié)議以硬件方式建置（LINSCI）可以增加系統(tǒng)的可靠性和簡化LIN的驅(qū)動(dòng)程序碼。MCU的設(shè)計(jì)也是一大關(guān)鍵。以ST72F361為例，它在標(biāo)準(zhǔn)MCU上提供先進(jìn)的SCI接口，并支持LIN的功能，除了能降低CPU的負(fù)荷外，也能省卻較高成本的精準(zhǔn)時(shí)序資源。
　　LIN總線屬于低速率傳輸標(biāo)準(zhǔn)，不具備CAN總線的性能，主要定位于CAN的關(guān)鍵性應(yīng)用以外的場景中（高速、高效率、高容錯(cuò)性能等）。設(shè)計(jì)車輛電子系統(tǒng)時(shí)，需要根據(jù)具體的需求和技術(shù)要求合理選用適合的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，才能讓LIN和CAN發(fā)揮自己特有的優(yōu)勢，并節(jié)省成本。LIN總線以其低成本及高可靠性贏得了獨(dú)特的市場空間，預(yù)計(jì)在歐洲新出廠的車輛中，LIN總線的應(yīng)用將占有相當(dāng)大的比重。