LIN 规范包
版本 2.0
2003年9月23日;P1
LIN规范包
版本2.0
本规范是在“ASIS”的基础上形成的,不可以作为任何索赔的依据。
© LIN 协会 2003.
版权所有。未经授权的复印、演示、或对本文件其他方面的使用,都是
违反法律和知识产权的。
LIN是一个注册商标®.
本文件的任何分发都登记在案。
联系方式:H.-Chr. v. d. Wense, 摩托罗拉有限公司,Schatzbogen 7,D-81829 慕尼黑,德国
电话: +49 (89) 92103-882 E-Mail: H.Wense@Motorola.com
修订记录
LIN 规范包
版本 2.0
2003年9月23日;P2
1. 修订记录
发行号
LIN 1.0
LIN 1.1
LIN 1.2
LIN 1.3
LIN 2.0
日期
1999-07-01
2000-03-06
2000-11-17
2002-12-13
2003-09-16
备注
LIN 规范的初始版本
主要修订
联系方式:H.-Chr. v. d. Wense, 摩托罗拉有限公司,Schatzbogen 7,D-81829 慕尼黑,德国
电话: +49 (89) 92103-882 E-Mail: H.Wense@Motorola.com
LIN
LIN 规范包
版本 2.0
2003年9月23日;P3
2. LIN
LIN(Local Interconnect Network,本地互连网络)是专门为汽车开发的一种低成本串行通信网络。它
是现有汽车多元化网络公文包的一个补充。LIN 将成为层级式机动车网络执行的一个可行性因素,能
够提高质量、降低车辆成本。标准化意味着将会减少目前市场上杂乱的低端多元化解决方案,并降低
汽车电子产品在开发、生产、服务及物流领域的费用。
2.1 范围
LIN 标准包括输送协议规范、传输介质规范、开发工具之间的接口规范、以及用于软件编程的接
口规范。 从硬件和软件的角度来说,LIN 提高了网络节点之间的的互操作性,并可以提高可预见的
EMC 行为。
2.2 特点和可能性
LIN 是一种串行通信协议,能够有效地支持分布式汽车应用领域内的机电一体化节点控制。
LIN 总线的主要属性如下:
·拥有多从机概念的单主机
·基于通用 UART/SCI 接口硬件的低成本硅的实现。UART/SCI 接口硬件相当于软件中的一个等同体,
或可以作为纯态机。
·从机节点不需石英或陶瓷振荡器就能实现自同步
·信号传播时间可预先计算出来的确定性信号传播,
·实现低成本单线实现方式
·传输速率最高可达 20Kb/s
·基于应用交互的信号
本规范的目的是希望能够在标准范围内、在任意两个 LIN 操作之间获得兼容,也就是说从应用接口、
API 一直到物理层。
LIN提供了一套可以节约成本而且非常有效的总线通信。该通信系统不需要带宽和CAN多功能性。单
接线驱动器/接收器的规范遵循ISO9141标准,并对EMI的行为做了某些改进。
联系方式:H.-Chr. v. d. Wense, 摩托罗拉有限公司,Schatzbogen 7,D-81829 慕尼黑,德国
电话: +49 (89) 92103-882 E-Mail: H.Wense@Motorola.com
LIN
LIN 规范包
版本 2.0
2003年9月23日;P4
2.3 工作流程概念
LIN 的工作流程概念,考虑到了设计和开发工具之间的无缝链接操作。它可以提高 LIN 机群的开发速
度和可靠性。
LIN 配置语言考虑到了节点数量的安全收缩,这不会破坏 LIN 的系统功能,如信息不兼容性或网
络超载。LIN 配置语言是调试 LIN 机群的一个非常有用的工具,包括未完成节点的仿真。
LIN 节点功能语言是 LIN2.0 的一个新特征,它为远离机架的从机节点技术规格提供了标准化的
语法结构。这不仅可以简化标准节点的获得,而且使机群的生成自动成为了可能。因此,机群上节点
的即插即用功能将会成为现实。
下图便是工作流程的其中一个应用:
从机节点与主机节点连接,形成LIN机群。相应的节点能力文件被系统定义工具解析,从而在系统的
定义过程中产生LIN描述文件(LDF),LDF被系统产生器分解后,会自动地在指定节点(如上图中的
主节点和从节点3)中产生与LIN相关的功能。此外,LIN的总线分析器/仿真器工具也可以利用LDF进
行机群的调试。
联系方式:H.-Chr. v. d. Wense, 摩托罗拉有限公司,Schatzbogen 7,D-81829 慕尼黑,德国
电话: +49 (89) 92103-882 E-Mail: H.Wense@Motorola.com
LIN
LIN 规范包
版本 2.0
2003年9月23日;P5
2.4 节点概念
上述流程产生了完整的 LIN 机群交互模块,而开发商只需要提供执行节点逻辑功能的应用程序即
可。虽然,LIN 的许多规范采用的是具有诸多功能的软件执行,但是也可以促进可供选择的其他方案
的实现。在后一个例子中,LIN 的文件结构只能被视为一个描述模块:
LIN 机群中连接到物理总线的节点会使用帧收发器,这些帧不直接通过应用程序直接访问;在两者之
间需添加基于信号的交互层。作为一个补充,诊断接口存在于应用程序和帧处理器之间。如下文:
2.5 操作概念
2.5.1 主机和从机
LIN 机群由 1 个主机任务和几个从机任务组成。主机节点 1 同时包含主机任务和从机任务。其他的所有
节点只包括一个从机任务。下文便是一个 LIN 机群的应用。该机群包含一个主机节点和两个从机节点
的:
注1:一个节点可能会参与多个机群。如果节点有多个LIN总线接口,那么这里的“节点”只涉及到一个节点的单
总线接口
联系方式:H.-Chr. v. d. Wense, 摩托罗拉有限公司,Schatzbogen 7,D-81829 慕尼黑,德国
电话: +49 (89) 92103-882 E-Mail: H.Wense@Motorola.com
LIN
LIN 规范包
版本 2.0
2003年9月23日;P6
主任务会指定在总线传送的帧的类型和时间。从机任务提供数据,由每个帧来传送。
主机任务和从机任务都是帧处理器的一部分。见 2.4 章节。
2.5.2 帧
帧由一个帧头(由主机任务提供)和一个帧响应(由从机任务提供)组成。
帧头包括同步间隔场、同步场和标识符场三个部分;标识符场位置在间隔场和同步场之后。标识符唯
一定义了帧的目的。而用于提供与标识符相关的帧响应的从机任务就会输送该目的,过程如下文所示。
帧响应由于数据场和校验和场组成。
如果从机任务对标识符有关的数据感兴趣,那么它就可以接收这个响应,核实校验和,并使用这些被
传送过来的数据。
主机任务 - ――――――――――――― ―――――――――――
帧 头
帧 头
从机任务 1 ――――――― ―――――――――――――――――――
帧响应
从机任务 2 ―――――――――――――――――――――――― ―――
帧响应
上述过程会产生下列希望得到的特点:
·系统弹性:节点可以被添加到 LIN 机群上,而无需改变其他从机节点上的硬件或软件。
·信息路由:信息的内容由标识符 2 定义。
·多点传送:无论有多少个节点,它们都可以同时接受信息,且在单个帧上进行操作。
2.5.3 数据输送
一个帧可以输送两种类型的数据:信号或诊断报文。
信号:
信号指得是标量值或字节数组。这些标量值或字节数组打包后放入帧的数据场里面。对所有拥有相同
标识符的帧来说,一个信号在数据场内的位置总是一样的。
注 2:与 CAN 相似。
联系方式:H.-Chr. v. d. Wense, 摩托罗拉有限公司,Schatzbogen 7,D-81829 慕尼黑,德国
电话: +49 (89) 92103-882 E-Mail: H.Wense@Motorola.com
LIN
LIN 规范包
版本 2.0
2003年9月23日;P7
诊断报文:
诊断报文的输送是在具有两个保留标识符的帧里面完成的。数据场的判读取决于数据场本身以及通讯
节点的状态。
2.5.4 进度表
(处于主机节点的)主机任务会根据进度表输送帧头。进度表具体规定了每个帧头的标识符以及一个
帧与下一个帧之间的间隔。主机应用可以使用不同的进度表,并在它们之间进行挑选。
2.6 文件概述
LIN 规范包包含下列规范:
·《LIN 物理层规范》对物理层进行了描述,包括比特率、时钟偏差等等。
·《LIN 协议规范》对 LIN 数据连接层进行了描述。
·《LIN 诊断和配置规范》描述了为诊断报文和节点配置提供的服务。该服务置于数据连接层的上面。
·《LIN 的 API 规范》描述了网络与应用程序之间的接口,包括诊断模块。
·《LIN 配置语言规范》描述了 LIN 描述文件的格式,该文件用于配置整个网络,在不同网络节点 OEM
和供应商之间不但起到通用界面的作用,而且是开发和分析工具的输入部分。
·《LIN 的节点能力语言规范》对用于描述离架从机节点的模板进行讲解。离架从机节点可以与即插即
用工具一起使用,从而自动创立了 LIN 描述文件。
2.7 历史和背景
1999 年 7 月,LIN 版本 1.0 发布。该规范受到了当时一些汽车公司所使用的 VLITE 总线的重要影响。
2000 年,LIN 标准被两次更新,从而于 2000 年 11 月产生了 LIN 1.2。2002 年 11 月,LIN 协会发布
了 LIN 1.3 版本的标准。这些修正主要是针对物理层进行,其目的就是为了改进节点之间的兼容性。
联系方式:H.-Chr. v. d. Wense, 摩托罗拉有限公司,Schatzbogen 7,D-81829 慕尼黑,德国
电话: +49 (89) 92103-882 E-Mail: H.Wense@Motorola.com
LIN
LIN 规范包
版本 2.0
2003年9月23日;P8
全新的 LIN 2.0 版本向我们呈现了 LIN 规范从其鼻祖——LIN 1.3——开始的革命性发展。除了 2.7.1
章节所述的特例外,专门为 LIN 2.0 和 LIN 2.3 设计的节点将会在彼此之间进行通讯。
同时,LIN 2.0 规范被全部整改。原本不明朗的问题现在得到了解决,而需要修改的地方也被相应地修
改了。
LIN 2.0 是 LIN 规范的调整,它反映了最新的发展趋势;特别是离架从机节点的使用。SAE J2602 任
务组三年来对 LIN 规范的不断投入才使这次重大修订获得了成功。LIN 2.0 同时也包括了一些新的特点,
主要是配置/诊断标准化的支持和特定的节点能力文件。这两个特点的目标在于简化离架从机节点的使
用。
2.7.1 与 LIN 1.3 的兼容性
LIN 2.0 是 LIN 1.3 的扩展集,是最新研发产品的推荐版本。
一个 LIN 2.0 主机节点能够处理包括 LIN 1.3 从机和/或 LIN 2.0 从机的机群。主机不会向 LIN 1.3 的从
机要求获得任何新的 LIN 2.0 特点。
·增强校验和,
·重新配置和诊断,
·波特率自动探测,
·“响应错误”状态监控,
LIN 2.0 从机节点无法与 LIN 1.3 主机节点操作(需对 LIN 1.3 主机节点进行配置)。
联系方式:H.-Chr. v. d. Wense, 摩托罗拉有限公司,Schatzbogen 7,D-81829 慕尼黑,德国
电话: +49 (89) 92103-882 E-Mail: H.Wense@Motorola.com