lin总线技术解析
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总线唤醒和休眠机制
LIN总线唤醒和休眠机制详解一、引言在嵌入式系统中，为了降低功耗，增加电池寿命，通常需要对总线进行休眠和唤醒操作。
本文主要介绍LIN（Local Interconnect Network）总线的唤醒和休眠机制，包括其原理、实现方式以及相关注意事项。
二、LIN总线简介LIN（Local Interconnect Network）是一种用于汽车分布式电子控制系统的低成本串行通讯协议。
它基于SCI（UART）数据格式，采用单主机多从机的通信模式，具有实时性强、成本低、可靠性高等优点。
三、LIN总线的唤醒机制1. 唤醒源：LIN总线的唤醒源通常包括外部中断、定时器溢出、PWM信号等。
当这些唤醒源产生信号时，LIN总线会被唤醒。
2. 唤醒过程：当唤醒源产生信号时，主节点会发送一个唤醒帧，该帧包含了从节点的地址信息。
从节点接收到唤醒帧后，会返回一个应答帧，确认已经被唤醒。
3. 唤醒条件：从节点在接收到唤醒帧后，会检查自身的状态。
如果满足唤醒条件（例如，没有被睡眠、没有进入安全模式等），则会被唤醒。
四、LIN总线的休眠机制1. 休眠原因：LIN总线的休眠主要是为了降低功耗，延长电池寿命。
当系统处于空闲状态，或者在一定时间内没有数据传输时，可以触发休眠机制。
2. 休眠过程：当需要进入休眠状态时，主节点会发送一个休眠帧，该帧包含了从节点的地址信息。
从节点接收到休眠帧后，会进入休眠状态。
3. 唤醒条件：当有新的数据需要传输，或者有其他事件需要处理时，可以通过上述的唤醒机制将LIN总线从休眠状态唤醒。
五、注意事项1. 在进行LIN总线的唤醒和休眠操作时，需要确保所有的节点都能够正确理解和执行这些操作。
2. 在设计LIN总线的唤醒和休眠机制时，需要考虑到系统的实时性要求，以及可能出现的错误和异常情况。
3. 在实际应用中，可能需要根据具体的需求和条件，对LIN总线的唤醒和休眠机制进行定制和优化。
六、总结LIN总线的唤醒和休眠机制是嵌入式系统中非常重要的一种功能，它可以有效地降低系统的功耗，延长电池寿命。
lin 总线标准
lin 总线标准摘要：1.什么是Lin总线标准2.Lin总线的发展历程3.Lin总线的特点和优势4.Lin总线在汽车行业的应用5.Lin总线与其他总线技术的比较6.Lin总线的发展前景和挑战正文：Lin总线是一种低速、低成本的串行通信总线标准，主要用于汽车电子设备的通信。
它最初由美国半导体公司提出，并得到了许多汽车制造商的支持。
Lin总线的发展历程可以追溯到2000年。
当时，为了满足汽车电子设备通信的需求，美国半导体公司研发了一种新的通信总线技术，这就是Lin总线。
经过多次修订，Lin总线已经成为了一种成熟的通信技术，广泛应用于汽车行业。
Lin总线的特点和优势在于它的低速、低成本和可靠性。
与其它总线技术相比，Lin总线的传输速率较低，但它的成本也相应较低。
同时，Lin总线还具有很好的抗干扰性和可靠性，能够在恶劣的环境下稳定工作。
在汽车行业，Lin总线主要用于车联网、车身控制、安全系统等领域。
例如，它可以用作汽车音响系统、导航系统、仪表盘等设备的通信总线，实现设备之间的数据交换和控制。
与其他总线技术相比，Lin总线具有以下优势：首先，它的传输速率较低，可以降低成本和功耗；其次，它的通信距离较长，可以实现远距离通信；最后，它的可靠性较高，可以满足汽车行业的高标准要求。
尽管Lin总线在汽车行业有着广泛的应用，但它也面临着一些挑战。
首先，随着汽车电子设备的增多，Lin总线的通信负载也在不断增加，可能会导致通信延迟和故障。
其次，Lin总线需要与其他总线技术兼容，实现汽车电子设备之间的无缝通信。
总之，Lin总线是一种具有低速、低成本和可靠性的串行通信总线标准，广泛应用于汽车行业。
LIN总线系统简析
物联网领域：随着物联 网技术的不断发展， LIN总线系统在智能家 居、智能城市等领域的 应用也将得到拓展。
工业自动化：LIN总 线系统在工业自动化 领域的应用也将进一 步深化，助力实现工 业自动化和智能化。
新能源领域：随着新 能源技术的不断发展 ，LIN总线系统在新 能源领域的应用也将 得到更多的关注和应 用。
LIN总线系统在 汽车空调控制系 统中实现了多路 复用通信，提高 了通信效率。
LIN总线系统通 过分布式控制方 式，实现了汽车 空调的智能控制， 提高了控制精度Байду номын сангаас和响应速度。
LIN总线系统在 汽车空调控制系 统中应用，减少 了线束的使用， 降低了汽车的成 本和重量。
LIN总线系统在汽 车空调控制系统 中应用，提高了 系统的可靠性和 稳定性，减少了 故障发生的概率。
智能家居领域：LIN总线系统也可用于智能 家居控制系统，实现家电设备间的通信和控 制
工业自动化领域：在工业自动化领域，LIN 总线系统可用于各种自动化设备和传感器之 间的通信，提高生产效率和设备可靠性
物联网领域：随着物联网技术的发展，LIN 总线系统在物联网领域的应用也越来越广泛， 如智能城市、智能农业等领域的设备通信和 控制
LIN总线电缆
定义：LIN总线电缆是用于LIN总线系统的线缆，用于连接LIN总线上的各个节点。
特点：LIN总线电缆采用单线传输方式，结构简单，成本低，适用于对实时性要求不高的场 合。
传输距离：LIN总线电缆的传输距离一般在几十米以内，适用于汽车内部传感器和执行器的 通信。
连接方式：LIN总线电缆采用差分信号传输方式，需要使用专门的LIN总线连接器和插座进 行连接。
LIN总线诊断工具
诊断工具种类： 示波器、万用表、 解码器等
lin总线的工作原理
lin总线的工作原理LIN总线（Local Interconnect Network）是一种低成本、低带宽的串行通信总线，主要用于连接车辆内的电子控制单元（ECU）。
LIN总线的工作原理如下：1. 总线拓扑：通常采用星型拓扑结构，即所有的从设备（ECU）都直接连接到主设备（Master）。
2. 总线通信：通信是基于主设备发送数据帧给从设备，并等待从设备的响应。
总线上只能有一个主设备，但可以有多个从设备。
3. 数据帧结构：LIN总线使用帧概念进行数据传输，每个数据帧包括同步字段、标识符、帧数据和校验字段。
- 同步字段：用于标识数据帧的开始信号。
- 标识符：确定数据帧传输的目标从设备。
- 帧数据：携带有效数据，用于控制从设备的操作。
- 校验字段：用于检测数据传输的正确性。
4. 数据传输：主设备在总线上发送数据帧，并设置一个时间槽用于等待从设备的响应。
每个从设备根据标识符判断是否需要响应，若需要则在时间槽内发送响应帧。
5. 总线速率：LIN总线的标准速率为19.2 kbps，但也支持其他速率，例如9.6 kbps、10 kbps等。
6. 碰撞检测：当多个从设备同时发送响应帧时，可能会发生碰撞。
为了检测碰撞，每个从设备在发送数据前会检测总线上的电平，如果检测到总线上的电平与自身发送的数据不匹配，则判断为发生碰撞。
7. 主从通信：主设备通常负责周期性地向从设备发送命令和接收数据，而从设备则在接收到命令后执行相应操作，并向主设备发送响应。
总之，LIN总线是一种简单、低成本的串行通信总线，主要用于车辆内部各个电子控制单元之间的通信，通过主从设备的发送和接收数据帧来实现控制和监测功能。
LIN总线
LIN总线的认识与分析LIN总线简介LIN（Local Interconnect Network）是低成本的汽车网络，它是现有的汽车复用网络功能上的补充。
为了获得更多的质量提高和降低成本，LIN将是在汽车中使用汽车分级网络的启动因素。
LIN的标准化将减少重复使用现有的低端复用解决方案，而且将减低汽车电子的开发、生产、服务和后勤成本。
LIN标准包括传输协议规范、传输介质规范、开发工具接口规范和软件编程接口规范。
LIN在硬件和软件上保证了网络节点的互操作性，并能预测EMC。
这个规范包包括了3个主要部分：LIN协议规范部分——介绍了LIN的物理层和数据链路层。
LIN配置语言描述部分——介绍了LIN配置文件的格式。
LIN配置文件用于配置整个网络并作为OEM和各种网络节点供应厂商的通用接口，以及作为开发和分析工具的输入。
LIN API部分——介绍了网络和应用程序之间的接口。
这个概念可以实现开发和设计工具之间的无缝连接，并提高了开发的速度，增强了网络的可靠性。
LIN协会创建于1998年末，最初的发起人为为宝马、Volvo、奥迪、VW、戴姆勒-克莱斯勒、摩托罗拉和 VCT等，五家汽车制造商，一家半导体厂商以及一家软件工具制造商。
该协会将主要目的集中在定义一套开放的标准，该标准主要针对车辆中低成本的内部互联网络（LIN, local interconnect networks），这些地方无论是带宽还是复杂性都不必要用到CAN网络。
LIN标准包括了传输协议的定义、传输媒质、开发工具间的接口、以及和软件应用程序间的接口。
LIN提升了系统结构的灵活性，并且无论从硬件还是软件角度而言，都为网络中的节点提供了相互操作性，并可预见获得更好的EMC（电磁兼容）特性。
LIN补充了当前的车辆内部多重网络，并且为实现车内网络的分级提供了条件，这可以有助于车辆获得更好的性能并降低成本。
LIN协议致力于满足分布式系统中快速增长的对软件的复杂性、可实现性、可维护性所提出的要求，它将通过提供一系列高度自动化的工具链来满足这一要求。
lin总线介绍_lin总线工作原理
lin总线介绍_lin总线工作原理LIN总线是针对汽车分布式电子系统而定义的一种低成本的串行通讯网络，是对控制器区域网络（CAN）等其它汽车多路网络的一种补充，适用于对网络的带宽、性能或容错功能没有过高要求的应用。
LIN总线是基于SCI（UART）数据格式，采用单主控制器/多从设备的模式，是UART中的一种特殊情况。
lin总线工作原理LIN总线所控制的控制单元一般都分布在距离较近的空间，传输数据是单线，数据线最长可以达到40m。
在主节点内配置1k电阻端接12V供电，从节点内配置30k电阻端接12V供电。
各节点通过电池正极端接电阻向总线供电，每个节点都可以通过内部发送器拉低总线电压。
主控制单元LIN主控制单元连接在CAN数据总线上，监控数据传输过程和数据传输速率，发送信息标题，决定何时将哪些信息发送到LIN数据总线上多少次，在LIN数据总线系统的LIN控制单元与CAN总线直接起翻译作用，能够进行LIN主控制单元及与之相连的LIN从属控制单元的自诊断。
主控制单元的信息结构LIN主控制单元控制总线导线上的每条信息的开始处都通过LIN 总线主控单元发送一个信息标题，它由一个同步相位构成，后面部分是标识符字节，可以传输2、4、8个字节的数据。
标识符用于确定主控单元是否会将数据传输给从属控制单元。
信息段包含发送到从属控制单元的信息。
校验区可为数据传输提供良好的安全性。
校验区由主控制单元通过数据字节构成，位于信息结束部分。
LIN总线主控制单元以循环形式传输当前信息。
LIN从属控制单元在LIN数据总线系统内，LIN从属控制单元的通信受到LIN主控制单元的完全控制，只有在LIN主控制单元发出命令的情况下，LIN从属控制单元才能通过LIN 总线进行数据传输。
单个的控制单元、传感器、执元件都相当于LIN从属控制单元，传感器是信号输入装置，传感器内集成有一个电控装置，它对测量值进行分析，分析后的数值是作为数字信号通过LIN总线进行传输的。
lin总线技术分析
标识符指出当前帧的内容，从机节点据此来确定自己是
2024/7/14否应该对当前帧做出响应、做出何种响应。
LIN总线：用于车体控制的总线标准
❖ 1 概述 ❖ 2 LIN数据传输 ❖ 3 LIN在汽车中的应用
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1 概述
❖ LIN(Local Interconnect Network)是一种低 成本的串行通讯网络，用于实现汽车中的分 布式电子系统控制，LIN 的目标是为现有汽 车网络(例如 CAN 总线)提供辅助功能。因此， LIN总线是一种辅助的总线网络，在不需要 CAN 总线的带宽和多功能的场合，比如智能 传感器和制动装置之间的通讯。
❖ 宿主节点发送一个包含同步中断、同步字节和消息 识别码的消息报头。从属任务在收到和过滤识别码 后被激活并开始消息响应的传输。响应包含两个、 四个或八个数据字节和一个检查和(checksum)字节。 报头和响应部分组成一个消息帧。
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❖ LIN总线是单线，通过从电池正极Vbat的端接电阻 向导线或总线供电。总线收发器是ISO 9141标准的
b.从机节点
主机节点主要由控制器、电源、控制按 钮、LIN接口、CAN接口和指示灯几部分 组成。
❖ 后视镜从机节点主要由控制器、电源、
LIN接口、执行器驱动单元和执行器如后
2024/7/14 视镜调整电机、除霜加热器等组成。
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LIN总线系统实例：镜子
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LIN网络架构
如上文所述，LIN网络基于主从节点构架而形成网络拓扑结构。 主节点需要向从节点发出周期性的检测信号，检测结果由从节点反 馈给主控制器。其中周期根据事件检测的实时性要求而设定。 如图二所示，LIN的信号由一个由主任务提供的标头（Header） 和由从任务处理的响应部分（Response）构成。标头包含一个13 位的同步间隔字段（Synch Break Field）、一个由主任务产生的同 步字段（Synch Field），以及一个辨识字段（Identifier Field）。 其中每一个字节字段都以串行位元组方式发送，起始位的第一位为 “0”，而终止位为“1”。由主任务执行的信号标头会依整个LIN丛集 的进度表决定每个信号的传输时间，以确保数据传输的确定性及避 免网络超载的危险。在LIN网络中只有主节点采用晶体振荡器来为 系统提供精确的基本时钟，此时钟会嵌入上述的同步字段中，让从 任务能与主节点时序同步。LIN信号的响应部分包含一个数据域位 （Data Filed），长度为2 / 4 / 8个字节，和一个长度为一个字节的 验证字段（Checksum Field）。
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本地互连网络(LIN)是一种用于汽车中分布电 子系统的新型低成本串行通讯系统，它是现 有汽车多重传输网络的补充。LIN瞄准一些低 端应用，在这些应用中每个节点的通讯成本 都必须大大低于CAN而且不需要CAN的高性 能、高带宽和多功能。LIN相对于CAN的成本 节省主要是由于采用单线传输、硅片中硬件 或软件的低实现成本和无需在从属节点中使 用石英或陶瓷谐振器。
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a.主机节点
CAN/LIN网关
b.从机节点
主机节点主要由控制器、电源、控制按 钮、LIN接口、CAN接口和指示灯几部分 组成。 后视镜从机节点主要由控制器、电源、 LIN接口、执行器驱动单元和执行器如后 2018/11/3 视镜调整电机、除霜加热器等组成。 24
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主机节点和从机节点控制器均采用PHILIPS的高性能8位单片 机 P87LPC768 ，该单片机除具有 51 系列单片机典型功能，完 全满足 LIN 控制器的硬件要求外，还具有片内看门狗和振荡 器等模块，可有效简化LIN节点结构，降低成本。LIN收发器 采用 PHILIPS 公司生产的 TJA1020 ，其可用波特率范围 2.420Kbits/s ，它具有较高的抗电磁干扰性（ EMI ） , 可以自动 修整输出波形降低电磁辐射（ EME ），且当传输速率低于 10 Ｋｂ/ｓ时, TJA1020可以工作在低斜率模式下而进一步降低 电磁辐射。电源模块主要由 PHILIPS 公司生产的电压调节器 SA57022构成，SA57022可通过ON/OFF引脚开启或关闭，它与 LIN收发器配合实现节点的睡眠和唤醒。主机节点的CAN接口 由CAN控制器SAJ1000和CAN驱动器82C250组成。
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响应由从机任务发送，它由数据场和校验和场组 成。数据场由报文帧所携带的数据组成，长度 为一到八个字节。报文帧的最后为校验和场， 长度为一字节，LIN1.3及其以前的规范版本中规 定校验和场仅对数据场作校验，称为传统校验 和，LIN2.0规范中规定校验和场校验范围包括数 据场和标识符场，称为增强校验和。
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LIN总线成本低的原因
LIN相对于CAN的成本节省主要是由于采用单 线传输、硅片中硬件或软件的低实现成本和 无需在从属节点中使用石英或陶瓷谐振器。 这些优点是以较低的带宽和受局限的单宿主 总线访问方法为代价的。
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LIN网络的结构
lin网 络由 一个 主节 点和 多个 从节 点组 成。
主节点
从节点1
…
从节点n
主任务 从任务 从任务
从任务
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除了宿主节点的命名之外，LIN网络中的节点 不使用有关系统设置的任何信息。我们可以 在不要求其它从属节点改变硬件和软件的情 况下向LIN 中增加节点。
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LIN节点结构
LIN 通信媒介（铜线） UART集成在微控制器部件中
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这样的通讯机制带来了非常理想的效果： · 系统灵活性：在LIN网络中可以直接增加节 点而不需要对其它从机节点的硬件和软件进行 修改； · 报文路由： 报文的内容由标识符定义； · 广播： 多个节点可以同时接收一个单独的报 文帧，并对报文作出反应。
一个完整的报文帧如图所示。
图 LIN报文帧
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LIN信息传输过程 LIN从机向主机传输数据示如图所示，整个过程在主机的 协调下进行。
从机向主机传输数据
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LIN主机向两个或两个以上的从机发送数据如图所示 ，整个过程在主机的协调下进行。
主机向两个或两个以上的从机发送数据
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从机和从机之间传输数据如图所示，整个过程在主机的协调下 进行。
从机和从机之间传输数据
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报文帧
一个报文帧由一个帧头（由主机任务模块提 供）和一个响应帧（由从机任务模块提供）组 成。帧头包括一个同步间隔场(SYNCH BREAK FIELD)、 一个同步场(SYNCH FIELD)和一个标 识符场。报文帧的用途由标识符唯一定义，约 定的从机任务根据标识符提供相关的响应帧并 发送到总线上（如图2、图3所示），响应帧由2、 4或8字节的数据场(DATA FIELD)和一个校验和 场(CHECKSUM FIELD)组成。对这个标识符相 联的数据感兴趣的从机任务将接收响应帧，校 验和检验通过后对数据进行处理。 2018/11/3 18
RX
LIN 线路接口
采用 + UARTLIN
TX
LIN节点
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Li单元 之间处理 信息数据。 还有一部分 是协议控制器 （集成在 微控制器中）。 8
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通讯概念
LIN包含一个宿主节点和一个或多个从属节点。所 有节点都包含一个被分解为发送和接收任务的从属 通讯任务，而宿主节点还包含一个附加的宿主发送 任务。在实时LIN中，通讯总是由宿主任务发起的。 宿主节点发送一个包含同步中断、同步字节和消息 识别码的消息报头。从属任务在收到和过滤识别码 后被激活并开始消息响应的传输。响应包含两个、 四个或八个数据字节和一个检查和(checksum)字节。 报头和响应部分组成一个消息帧。
LIN总线：用于车体控制的总线标准
1 概述 2 LIN数据传输 3 LIN在汽车中的应用
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1 概述
LIN(Local Interconnect Network)是一种低 成本的串行通讯网络，用于实现汽车中的分 布式电子系统控制，LIN 的目标是为现有汽 车网络(例如 CAN 总线)提供辅助功能。因此， LIN总线是一种辅助的总线网络，在不需要 CAN 总线的带宽和多功能的场合，比如智能 传感器和制动装置之间的通讯。
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a.主机节点
CAN/LIN网关
b.从机节点
LIN主机节点和从机节点
主机节点采集本地各控制开关的状态并接受CAN总线上 的远程信息，据此产生控制指令，并将指令转换为LIN 报文帧通过LIN网络发送给相应从机节点，从机节点接 收到与自己相关的报文帧后对报文帧进行拆封、解读， 然后根据获得的指令控制相应的执行器动作，从而实 现对车门各部件的控制。同时，在需要时从机节点分 别将其控制部件所处状态反馈给主机节点，主机节点 再将该状态信息通过指示灯或喇叭提供给驾驶员或通 过 CAN 总线发送给其他控制单元。主机节点也作为本 2018/11/3 23 LIN网络与上层CAN网络连接的网关。
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图二
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LIN信号结构示意图
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2.LIN数据传输
LIN总线中数据借助报文帧来传输，报文帧由报文头和 响应组成。 报文头只能由主机任务发送，它包括同步间隔场、同步 场和标识符场三个部分。同步间隔场为至少13个连续的 显性位（低电平），它标志着一个报文帧的开始。其后 为同步场，同步场逻辑值为0x55，从机节点利用同步场 来实现与主机节点的同步。标识符场紧跟在同步场之后， 长度为一个字节。标识符场中低6位为标识符位，共可 组成64个标识符，其中60个用作一般报文传输、两个用 作诊断帧、一个用作用户定义帧、一个留作LIN扩展用。 标识符后两位为奇偶校验位。 标识符指出当前帧的内容，从机节点据此来确定自己是 2018/11/3 13 否应该对当前帧做出响应、做出何种响应。
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3 LIN在汽车中的应用
现以车门 LIN 网络为例介绍 LIN总线设计的一般方法。 车门控制 LIN 网络的结构及 其在车门上的布置如右图所 示，该网络由主机节点、后 视镜从机节点、摇窗机从机 节点、门锁从机节点构成。 车门控制LIN网络
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LIN总线系统实例1：车门 22
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LIN总线系统实例2：镜子
镜子功能可被集成到一个或更多个LIN从属节点上。 这些功能包括：镜子上下、进出马达控制；加热； 水坑灯；转向灯；减少刺眼现象(电镀彩色镜， ECM)等。 带CAN接口和USART/增强USART的高性能8位控 制器应能满足宿主节点的需求。存储器需求和封装 尺寸要求取决于软件功能、CAN软件堆栈和硬件I/O 需求。在这个例子中，从属节点功能可由低性能8 位控制器实现。