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汽车车载网络车载总线 LIN的详细介绍

本地互联网络LIN协议是基于Volvo衍生公司Volcano通信技术公司（VCT）开发的Volcano-Lite技术。因为其他汽车企业也对CAN的低成本替代协议感兴趣，所以建立了LIN辛迪加联合组织。

该组织于1999年发布了LIN协议（1.0）并在2000年进行了两次更新。2002年11月，发布了LIN 1.3，主要是对物理层进行了修改，提高了节点之间的兼容性。2003年发布了最新的版本LIN 2.0，其中包括一些重大更新，同时引入了一些新特性（例如诊断功能）。这些更新的主要目标是简化量产从节点的使用。

LIN是CAN和SAE J1850协议的补充性协议，针对时间要求不高或不需要精确容错的应用（相比CAN协议，LIN的可靠性较低）。LIN的目标是易于使用，作为CAN协议的低成本替代品。LIN在车辆中可以使用的场合包括车窗升降器、后视镜、雨刷和雨量传感器。

按照OSI模型，LIN涉及整个网络协议栈，规范涵盖物理层、数据链路层、网络层和应用层。

◉ LIN物理层基于ISO 9141（K-line）

◉ 主从式结构

◉ 单线加上地线

◉ 时间触发的调度

◉ 1-20 kb/s

◉ 显性/隐性位

◉ 按字节的串行通信

◉ 线长不得超过40米

◉ 标准由LIN组织定义

LIN总线收发器是ISO 9141标准采用的收发器的修订版。总线为双向传输，连接到节点收发器，并且通过终断电阻器和二极管连接到节点的Vbat（图1）。

在总线上，一个逻辑低位（0）为显性，一个逻辑高位（1）为隐性。

ECU的供电电压（Vsup）应该在7 V和18 V之间。

LIN网络通过LDF（LIN描述文件）进行描述，LDF包含关于帧和信号的信息。这个文件同时用于主节点和从节点中的软件创建。

主节点为控制方，确保以正确的时间间隔和周期发送数据帧，并且每个帧都在总线上获得足够的时间片。这种时间调度方法基于下载到主节点软件的LCF（LIN配置文件）。

所有数据都通过一个包含帧头、响应和一些响应间隔的帧进行发送，因此从节点有时间进行应答。每个帧都发送到LCF确定的数据帧槽中。

主节点发送包含帧头的帧时，创建新的报文。然后从节点根据主节点发送的帧头在帧中填充数据。

有三种不同的方法可以在总线上传输帧：无条件帧、事件触发帧和零星帧。

无条件帧

这是“常规”类型的LIN通信。主节点在设置好的帧槽中发送一个帧头，然后指定的从节点为该帧填充数据。

事件触发帧

这种方法的目的是在不令总线上帧过载的情况下从从节点接受极可能多的信息。可以在事件触发帧中填充来自多个从节点的数据。从节点仅在值发生改变时才更新事件触发帧中的数据。如果多个从节点想要更新帧中的数据，会发生冲突。这种情况下，主节点应向每个从节点发送无条件帧（从优先级最高的节点开始）。

零星帧

这种方法为本来静态的LIN协议提供一些动态行为。仅当主节点知道从节点中信号发生更新时，才发送零星帧的帧头。通常，主节点填充帧本身的数据字节，从节点是信息的接收方。