LIN总线技术原理基础
lin总线工作原理
lin总线工作原理
LIN总线是逻辑接口网络，可以提供低速和低成本的控制通信与数据交换。
它具有灵活简单、高度可靠、易于安装和使用等优点，主要用于
汽车电子应用中需要控制和交换数据的子系统之间的通信。
LIN总线工作原理：
1、物理层：LIN总线实际上是一根双绞线，其中一根绞线被称为总线线，另一根绞线被称为信号线。
它们分别连接到所有LIN节点。
此外，LIN总线还被分割成三个区域，分别为驱动器区、影子节点区和接收器区。
2、数据链路层：LIN总线采用UART协议和帧结构传输数据，所有帧结构都以帧同步字节开头，此字节由主控单元发出。
帧同步的字节一般
是0x55，也可以是其他字节，该字节表示帧的开始。
3、传输层：LIN总线在传输层采用ARQ协议，ARQ协议由两个主要部
分组成：请求回答（Request-Answer）和确认（Confirm）。
当接收器
收到一帧数据时，它将发出一个确认信号（ACK），告知发送者收到这
一帧数据。
4、应用层：LIN总线应用层采用简单的master/slave模型运行，主站（master）负责发送命令，从站（slave）负责应答。
主站一次可以向
多个从站发出命令，每个从站都可以应答。
LIN总线可以配置多个从站，一个从站可以给多个从站发送数据，以满足不同应用场景的要求。
总的来说，LIN总线用于实现简单的主从通信，其物理层采用双绞线结
构，数据链路层采用UART协议和帧结构传输，传输层采用ARQ协议，
应用层采用master/slave模型，具有低成本、易于安装和使用等优点，主要用于汽车电子应用中需要控制和交换数据的子系统之间的通信。
LIN总线技术原理基础
– 低成本
• LIN是基于SCI/UART( 通用异步收发接口的单总线串行通信)协议； • 目前几乎所有的微控制器芯片上都有SCI/UART接口。
– 低传输速率。小于20kb/s – 采用NRZ编码。
LIN总线融合了I2C和RS232的特性： 像I2C总线那样，LIN总线通过一个 电阻上拉到高电平，而每一个节点 又都可以通过集电极开路驱动器将 总线拉低；像RS232那样通过起始 位和停止位标识出每一个字节，每 一位在时钟上异步传输。
RIGOL TECHNOLOGIES, INC.
汽车LIN总线技术特点
– 单主/多从媒体访问、无需仲裁。
• 在总线拓扑结构的LIN网络中，由主节点控制对传输介质的访问，从节 点只是应答主节点的命令。不需要仲裁和冲突管理机制。
LIN总线的网络节点数不能超过16，否则，节点增加将会减少网络阻 抗，导致环境条件变差。每增加一个节点，就会降低3％的阻抗
• 大量的车身和安全性能方面的应用对车用网络总线的性能要求并不太 高，只需要一种性价比更高的标准车用网络总线，而LIN总线正好可 以满足这一需求。因此，目前LIN总线技术正被越来越广泛的应用到 车身电子中。
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汽车LIN总线原理与应用
• LIN 起源和发展 – LIN联盟成立于1999年，并发布了LIN 1.0版本。
• 同步间隔（synchronisation break)
– 作用：标识报文的开始，由主节点发送；使得所有的从机 任务和总线时钟信号同步。
– 同步间隔：至少13bit的显性位，之后紧随至少1bit隐性值 的同步界定符。
– 同步界定符的作用： » 用来检测接下来的同步域（Synch Field）的起始位。
lin总线的工作原理
lin总线的工作原理
LIN总线是一种低成本、低速度的串行通信协议，主要用于车辆电子系统中的感知、控制和信息娱乐等模块之间的通信。
LIN总线采用主从架构，其中一个ECU（Electronic Control Unit）作为主节点，其他ECU作为从节点。
主节点通过发送比特帧来控制通信过程，从节点则负责接收并响应主节点的命令。
LIN总线的通信速率较低（一般为20 kbps），这主要是为了降低成本和简化设计。
通信过程中，主节点发送一个帧头，其中包括目标从节点的地址和命令信息。
从节点接收到帧头后，通过比特计时来确定自己是否是目标从节点，并在确定自己是目标从节点后，继续接收帧数据。
为了提高通信的可靠性，LIN总线引入了校验位，用于检测数据传输是否出现错误。
主节点和从节点都会对接收到的数据进行校验，如果发现错误，则抛弃该数据帧并请求重新发送。
此外，LIN总线还支持时间分割多路访问技术（Time Division Multiple Access，简称TDMA），即不同的节点在不同的时间段内进行通信，减少了冲突和干扰。
总之，LIN总线通过主从架构、低速率和校验位等机制，实现了车辆电子系统中各模块之间的简单可靠通信。
汽车总线应用技术第二章LIN总线技术原理
汽车总线应用技术第二章LIN总线技术原理1.引言LIN（Local Interconnect Network）总线技术是一种低成本、低速率的串行通信总线协议。
它主要用于简单的车内电子系统中，例如门控、窗控、雨刮等。
本章将介绍LIN总线技术的原理及其在汽车电子系统中的应用。
2.LIN总线的结构及特点LIN总线由主控制器（Master）和从设备（Slave）组成。
在总线上，主控制器负责发送指令，从设备负责接收并执行指令。
主控制器和从设备之间通过单个通信线进行数据传输。
LIN总线的数据传输速率通常为最高20kbps，适用于简单、低带宽的应用场景。
3.LIN总线的通信协议LIN总线的通信协议采用了一种主从控制的方式。
主控制器负责周期性地发送帧（Frame），帧中包含了命令和数据。
从设备在接收到帧后，解码命令并执行相应的操作。
从设备也可以向主控制器发送数据。
LIN总线的通信协议还具有缓冲机制和故障检测机制，以保证消息的可靠传输。
4.LIN总线的物理层LIN总线的物理层采用了串行通信方式，使用单个通信线进行双向数据传输。
通信线上的电压可以用来表示逻辑0和逻辑1、为了提高稳定性，LIN总线通常使用差分信号线。
LIN总线的数据传输速率较低，但是使用差分信号线可以提高抗干扰能力。
此外，LIN总线还需要使用电阻进行终端匹配，以确保通信的稳定性。
5.LIN总线的帧结构LIN总线的帧由一个帧头、一个帧标识符和一个帧数据组成。
帧头用于标识帧的起始，帧标识符用于标识帧的类型和目标设备，帧数据用于存储实际的数据。
帧的长度可以根据需要进行调整。
LIN总线的帧结构简单，数据量小，适用于低带宽的应用场景。
6.LIN总线的应用LIN总线技术适用于车内电子系统中的一些简单的控制任务。
例如，门控、窗控、雨刮等。
LIN总线具有低成本、低功耗的特点，适合于车内电子系统中的辅助功能。
总之，LIN总线技术是一种低成本、低速率的串行通信总线协议。
Lin线工作原理
Lin线工作原理
Lin线工作原理即是指Lin总线的工作原理，Lin总线是一种
用于车辆电子系统的串行通信协议。
它的设计目标是提供低成本、低速率、低复杂性的通信方式，适用于大多数车辆系统。
Lin总线由一个主节点和多个从节点组成，主节点负责控制整
个通信过程。
主节点发送一帧数据到从节点，从节点在接收到数据后进行处理，并将处理结果发送回主节点。
这个过程是通过基本的字节传输和校验机制来完成的。
Lin总线使用单主单从的通信结构，主节点具有流控功能，从
节点只有在收到主节点的请求后才能发送数据。
通信过程中，主节点负责生成同步字节来维持通信同步，从节点在接收到同步字节后才能开始接收数据。
Lin总线使用了一种称为帧的数据传输单位。
每个帧由同步字节、标识符、数据和校验位组成。
同步字节用于同步数据传输，标识符用于区分不同的数据类型，数据部分存储具体的数据信息，校验位用于验证数据的准确性。
Lin总线的通信速率相对较低，通常为20kbps或者更低。
这是为了满足车辆电子系统对通信带宽的要求，并降低系统的成本。
与高速通信协议相比，Lin总线的功耗更低，适用于车辆电子
系统中的低功耗设备。
总而言之，Lin线工作原理是通过主节点和从节点之间的串行
通信来实现车辆电子系统的数据交换。
它使用简单的数据传输和校验机制，以提供低成本、低速率、低功耗的通信方式。
LIN总线技术原理基础
汽车lin线的作用与原理
汽车lin线的作用与原理汽车lin线是指汽车中的一种电气线路，其作用是将车辆的各个电子设备连接起来，以实现数据传输和控制功能。
lin线的原理是利用局域网通信协议，在车辆内部建立一个简单的总线网络，实现车载电子设备之间的通信。
汽车lin线的作用主要体现在以下几个方面：1. 实现车内电子设备之间的通信：车辆中的各个电子设备，如仪表盘、音响系统、导航系统等，需要相互通信以完成各自的功能。
lin 线提供了一个简单而有效的通信方式，使得这些设备能够互相发送和接收数据，实现功能的协调和配合。
2. 控制车辆的各个系统：lin线不仅能够实现设备之间的通信，还可以用于控制车辆的各个系统。
比如，当驾驶员按下车内的空调开关时，lin线可以将开关信号传递给空调控制模块，从而启动空调系统。
这样一来，lin线不仅实现了设备之间的通信，还实现了对车辆系统的控制。
3. 提高车辆的安全性和可靠性：汽车lin线采用了一系列的通信和控制机制，可以实现对车辆系统的监测和故障诊断。
比如，当车辆的某个系统出现故障时，lin线可以将故障信息传递给车辆的中央控制器，从而提醒驾驶员及时处理。
这样一来，lin线可以提高车辆的安全性和可靠性，使驾驶员能够及时发现并解决潜在的问题。
4. 降低车辆的能耗和成本：lin线采用了一种低速通信的方式，能够在保证通信质量的前提下，降低通信的能耗。
与传统的高速通信方式相比，lin线的能耗更低，能够节约车辆的电力资源，提高车辆的能效。
此外，lin线的成本也相对较低，能够降低车辆的制造成本。
汽车lin线的原理主要包括以下几个方面：1. 总线拓扑结构：lin线采用了一种总线拓扑结构，即所有的设备都连接在同一条线路上。
这样一来，lin线能够实现简单而直接的设备之间的通信，减少了通信的复杂性和成本。
2. 通信协议：lin线采用了一种特定的通信协议，即lin协议。
lin协议定义了数据传输的格式和规则，包括数据帧的结构、数据的传输速率、错误检测和纠正等。
lin总线校验和场原理
lin总线校验和场原理说到LIN总线校验和场原理，咱们可得先理清楚个头绪。
LIN可不是“线”上的“线”，也不是啥特别难懂的东西，它其实是个通信协议。
啥意思呢？就是说，咱们这些电子设备之间，要想顺畅沟通，不像咱们打个电话那么简单，有时得通过一条专门的线来传递信息。
LIN总线就是这条“通信线路”，它能帮助各种电子设备，比如车载电器、传感器、ECU（电子控制单元）等等，彼此交流，确保它们同步工作。
好啦，既然聊到这里，咱们的重点就落到“校验和场原理”上了。
你会发现，这两个词看起来有点专业，但只要放平心态，就能看懂。
首先得说，校验和场其实就是一种“安全保障机制”，你懂的，信息传输一旦出错，可不得了。
你想，信息在网络上传递的时候，就像咱们玩打电话游戏一样，原本清晰的消息，传着传着就有可能变味儿了。
有时候是一点小小的误差，有时候可能就成了大麻烦。
想想看，要是车里的传感器误传了数据，搞不好引发个故障，车子可就不靠谱了。
所以，咱们要做的，就是通过“校验”和“和场”，确保每一条信息都精准无误。
说到“校验”，其实就是一种“验货”机制。
就像你去超市买东西，结账前，收银员会核对价格、数量啥的，确保一切无误。
如果一旦发现错误，马上纠正。
这也是LIN总线传输信息的做法，校验的工作就是对传输的数据进行检查，看它是不是符合规则。
如果出现差错，那就会有个“警报”机制出来，提醒你出问题了。
说白了，它就是个“把关员”，不允许信息出错。
“和场”呢，就是另一种让数据无误的手段。
你想想，如果传输数据有点偏差，咋办？是不是有可能丢了点什么重要信息，或者是信息顺序不对？而“和场”就像是给数据配上一条“加密链条”，在每次数据传输前，数据会先经过校验，进行加密“签名”，这样即便是在传输过程中有些小波动，接收端也能通过这个“和场”检测出来，确保它收到的还是最初的那一份数据。
简单来说，就是“确保你说的每句话都没有歪曲”，这样无论你发了多少条信息，都能放心，啥问题也没有。
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汽车LIN总线技术特点
– 单主/多从媒体访问、无需仲裁。
• 在总线拓扑结构的LIN网络中，由主节点控制对传输介质的访问，从节 点只是应答主节点的命令。不需要仲裁和冲突管理机制。
LIN总线的网络节点数不能超过16，否则，节点增加将会减少网络阻 抗，导致环境条件变差。每增加一个节点，就会降低3％的阻抗
式。
汽车LIN总线原理与应用
– LIN的目标
• 为现有的汽车网络（CAN网络）提供辅助功能 • 在不需要CAN总线的带宽和多功能的场合使用，降低成本。 • 将开关、执行元件和传感器从子总线连接到主总线（如CAN总线）。
– LIN总线广泛应用的原因：
• 目前，高/低速CAN和J1850总线已经成为标准的车用网络总线。这些 总线速度极高，具有高抗电磁干扰性和高传输可靠性等优越的性能， 但价格也较高。
– 低成本
• LIN是基于SCI/UART( 通用异步收发接口的单总线串行通信)协议； • 目前几乎所有的微控制器芯片上都有SCI/UART接口。
– 低传输速率。小于20kb/s – 采用NRZ编码。
LIN总线融合了I2C和RS232的特性： 像I2C总线那样，LIN总线通过一个 电阻上拉到高电平，而每一个节点 又都可以通过集电极开路驱动器将 总线拉低；像RS232那样通过起始 位和停止位标识出每一个字节，每 一位在时钟上异步传输。
主要内容
LIN 总线原理与应用
• LIN的主要技术特点 • LIN的通信任务和报文帧类型 • LIN的报文通信 • LIN的应用
汽车LIN总线原理与应用
LIN ( Local Interconnect Network 局部互联网) 是面向汽车低端 分布式应用的低成本（0.5美元）、低速率（20kbps）、串行通 信总线。
– 是LIN的核心 – 对来自LLC的报文封装串行化； – 对来自物理层的数据进行解串、错误检测、错误
标定等操作； – 由故障界定管理实体进行监控；
– 物理层
– 定义了信号如何在总线媒体上传输； – 定义物理层的驱动器/接收器特性。
LIN 的通信任务 – 基础概念
主机节点：控制网络中各节点通信的节点
– 发送2、4或8个数据字节 – 发送检验字节
LIN 通信任务
LIN 的通信任务
LIN协议是一主多从结构，通信只能由主节点中的主任务发起，一个完整的 LIN报文帧的传输是由主任务和从任务共同实现的，主任务发送“报头”， 从任务发送或接收“响应”。
• 最初的成员有 奥迪, 宝马, 克莱斯勒, 摩托罗拉, 博世, 大众和沃尔沃 等
– 2000年，LIN联盟再次发布了1.1版本。 – 2001年，第一辆采用LIN1.1版本的量产汽车面世。 – 2003年，2.0版本出现。 – 2006年，2.1版本面世并沿用至今。 • LIN的市场 – LIN总线产品已经成为汽车总线的第二大市场; – 第一大市场是CAN总线，其在2006年已经达到顶峰。
• 大量的车身和安全性能方面的应用对车用网络总线的性能要求并不太 高，只需要一种性价比更高的标准车用网络总线，而LIN总线正好可 以满足这一需求。因此，目前LIN总线技术正被越来越广泛的应用到 车身电子中。
汽车LIN总线原理与应用
• LIN 起源和发展 – LIN联盟成立于1999年，并发布了LIN 1.0版本。
汽车LIN总线原理与应用
• LIN 概述
• 由汽车行业开发，用作经济高效的子总线系统； • 是CAN的下层网络； • 属于SAE规范的汽车A类网络； • 是CAN总线的补充，适用于对总线性能要求不高的车身系统，
如车门、车窗、灯光等智能传感器、执行器的连接和控制。 • LIN实现了一种具有成本效益的智能传感器和执行器的通讯方
LIN 的通信任务 – 基础概念
从节点：是总线上的2-16个成员，它们在主节点发送适当的ID 后接收或发送数据
从通信任务
• 从节点从事的任务都称为从通信任务；但主节点也会执行从任务 • 节点接收来自主通信任务的ID • 节点根据ID决定做什么。
– 接收数据 – 或发送数据 – 或什么都不做
• 发送数据时，节点：
• 一个LIN网络上的通讯总是由主发送任务所发起的 • 在主节点上可执行主通信任务和从通信任务 • 可控制整个总线网络和协议；
主通信任务：
• 在主节点上运行的，用于控制总线上所有的通信，负责报文的进度表、发送报
文头的任务称为主任务。
• 常见主任务：如定义传输速率，发送同步时间间隔、同步场、标识符ID场，监 控并通过检查校验和（check sum）验证数据的有效性。
汽车总线拓扑 CAN/LIN
LIN节点结构
LIN接口由两部分组成： 协议控制器、线路接口
LIN 通信媒介（铜线）
LIN 线路接口
RX 采用
TX
+
UARTLIN
协议控制器
LIN节点
协议控制器集成在微控制器中 的一个标准UART上实现，微控 制器软件负责管理LIN协议，实 现以下功能：
(1)发送/接收8位字节； (2)构成请求帧，接收为应帧; (3)发送帧
线路接口： (1)负责将LIN总线的信号翻译
成无干扰的RX信号传入LIN协议 控制器；
(2)或将协议控制器的RX信号 进行翻译传入LIN总线
RIGOL TECHNOLOGIES, INC.
汽车LIN总线技术特点
– 物理层采用单线连接，两个电控单元间的最大传输距离为40m
• 其总线驱动器和接收器的规范遵从改进的ISO 9141 单线标准。
– 报文的数据长度可变。
• LIN应答帧报文的数据域长度可在0~8个字节之间变化，便于不同任务的通信 应用。
– 采用奇偶校验和求和校验相结合的双重校验机制。
LIN网络结构模型
– LIN网络由数据链路层和物理层构成 – 数据链路层
• 逻辑链路控制子层(LLC)
– 报文滤波、恢复管理、报文确认等
• 媒体访问控制子层(MAC)
汽车LIN总线技术特点– 同机制简单• LIN通信中的从节点采用简单的自我同步机制（不需要晶体或陶瓷共鸣器）。 • 主节点在报文帧的头部发送同步间隙，标记报文帧的开始。 • 从节点根据此间隙与总线同步，无需专门的时钟同步装置，降低硬件成本。
– 通信确定性。
• 主节点控制整个网络的通信，控制不同节点的传输时间； • 每个报文帧的长度是预知的； • 采用调度表，可保证信号的周期性传输、保证总线不会出现超负载现象