汽车内串行通信总线
越来越多的电子系统都需要更可靠的互连解决方案, 而LIN总线正成为汽车串行通信的新兴标准。
对于汽车制造商来说,非常重要的三大问题就是燃料效率、可靠性和成本。随着汽车设计中电子系统越来越多,问题也变得越来越复杂。这些子系统每个都会增加成本,而且还需要良好的互连策略,从而为汽车设计人员提出了更多挑战。
仅仅简单地用导线将这些新的电子系统连接起来并不能构成可行的解决方案。解决问题的一种方法是利用串行通信总线来代替电子模块间的连线。采用串行通信总线可减小导线束中导线的数量和连接数量,从而降低成本并提高可靠性。同时由于设计重量减轻,还可提高燃料效率。
目前汽车应用中使用比较广泛的两种数字总线标准是CAN(控制区域网络)总线和J1850。根据速度、总线延迟和成本等因素,每种总线适合于汽车市场中的特定应用。一种称为LIN(本地互连网络)的新总线标准可补充原来较为成熟的总线结构,覆盖原来的总线不太擅长的应用。
LIN总线是由LIN联盟(这是由汽车、软件和半导体制造商组成的一个非赢利组织)制定的。LIN总线是A级总线,也就是说,它是一种低速总线。LIN总线的最大通信速率为20 Kb/s。同时还可提供有保证的时延,即从网络中一个特定结点到另一个结点的通信可保证在规定的时间内完成。
LIN总线的最大优点是其实现成本低,一个LIN总线结点的成本大约仅为类似CAN总线结点的一半。
需要指出的是,开发LIN总线并非是要与其它总线结构竞争,相反是为了与其它总线形成互补关系。具体来说,LIN总线可以做为两级总线结构中的第二级,其中CAN总线可做为一级主干总线。在这种结构中,有些CAN总线结点还可做为网关,即做为本地LIN总线的主结点。
LIN总线协议基于通用的UART字节接口,因此实现方式丰富灵活。LIN协议采用主/从通信机制。总线包括一个主结点和一个或多个从结点。主结点除了驱动所有消息的传输外,还完成所有的仲裁和冲突管理工作。这进一步简化了从结点,从而降低了其成本。
