LIN总线培训

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LIN总线培训大纲

LIN总线培训大纲

广州虹科电子科技有限公司
LIN总线培训大纲
●LIN总线物理层原理介绍
●报文帧结构分析以及开发中如何选择帧类型
◆报文帧结构:信号报文和诊断报文
◆帧类型:无条件帧、事件触发帧、零星帧、诊断帧、保留帧
◆报文帧的用途和适用场合
●通信调度的实现和注意事项
●如何采用状态管理机制分析故障问题
◆状态管理的目的在于检测出现故障的LIN节点
◆状态管理由LIN master执行, 它根据各个节点的状态报告分析是否有节点出错
◆LIN slave检测错误的途径
●LIN网络管理介绍及作用
◆主要任务
◆睡眠
◆唤醒
●LIN总线诊断方法
◆LIN总线诊断协议介绍( ISO 14229)
◆LIN总线诊断原理
◆LIN诊断方法
●LIN总线网络设计原理和注意事项
◆常见LIN芯片介绍与选择
◆LIN总线硬件设计注意事项
◆LIN总线网络设计原理和注意事项
●LIN网络仿真
◆基于Baby-lin/CANoe等的LIN网络仿真
●在开发中需要注意的LIN通信原理
◆主节点/从节点
◆主机任务/从机任务
◆调度表负责调度网络各报文发送的顺序
◆调度表在网络系统设计阶段确定
●LIN总线测试方案介绍
◆LIN产品一致性测试介绍
◆案例讲解。

LIN总线故障检修实训

LIN总线故障检修实训

学习情境五汽车LIN总线故障检修项目一大众汽车LIN线波形的测量一、实训目的学会使用大众的专用测量仪器VAS6356和VAS6150B进行LIN总线波形的测量和分析。

二、实训工具1、VAS6356测量仪器2、VAS6150B诊断仪器3、诊断线束1594D4、大众途安车一辆(右后车窗通信故障)5、维修工具车一辆(含有常用工具)三、技术资料1、大众TEIS维修手册2、实习、实训指导书3、相关教学视频与软件资料四、实训内容1、VAS6356和VAS6150B诊断仪按照面板上的端口标识连接即可或按照维修手册的指导连接。

2、测量LIN总线的信号波形,记录数据并绘制出波形图五、实训记录1、测量正常工作时车窗LIN线的电压和波形(1)识别大众汽车LIN线颜色:车窗LIN通信线的编号:(2)LIN通信线电压测量:红表针接LIN线上一点;黑表针接地;点火开关打开电压:点火开关关闭电压:2、LIN线的波形测量并绘制出波形图:(1)红表针接LIN线上一点;黑表针接地;点火开关打开:六、实训时间:45min七、实操评价序号评价项目考核内容配分评价标准得分1资料查询工艺、资料的获取10分正确地依照实操车型选取技术文件资料2实操准备常、专用工具的准备5分正确地准备实操所需的常用与专用工具各检测设备连接20分根据各检测设备功能、依照诊断仪提示的连接方法正确连接各检测设备3实操实施电压测量20分识读电路图、正确地测量LIN线电压。

CANoe基础培训_LIN

CANoe基础培训_LIN

Confidential
7
LIN总线主节点仿真

方法二:network node
恒润科技公司

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LIN总线从节点仿真

方法一:interactive generator block
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LIN总线从节点仿真

方法一:interactive generator block
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LIN总线从节点仿真

方法二:network node
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LIN总线数据库

LIN Network Viewer
CANoe.LIN基础培训
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主要内容

LIN总线主节点仿真 LIN总线从节点仿真 LIN总线数据库


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2e generator block


名称,调度表ID,循环时间,总线负载 名称,报文ID,长度,发送时间(Trans. Time),占用时间(Delay), 报文中所包含的信号以及信号的位置

报文


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LIN File Editor

LIN总线数据库编辑器 LIN File Editor提供模板,方便开发人员 编辑LIN总线数据库 数据库模板符合LIN总线标准中的配置语 言规范(Configuration Language Specification)

LIN总线学习手记(全)

LIN总线学习手记(全)

LIN总线学习手记1* LIN概况LIN(Local Interconnect Network)是一种面向汽车用低速网络的单主多从、异步串行总线标准,定位于需要互连但不需要强调实时性和可靠性的部件,作为CAN网络的补充和末梢。

目标是以低廉的价格联接车上的传感器、执行器和处理器,并且允许不同厂家的模块随时添加进来。

LIN目前不但用于多种型号的汽车上,而且日益广泛地用在智能传感器领域。

* LIN组织核心成员:5个车厂+1个半导体公司+1个测试工具公司。

A(udi),B(M W),DC(戴克),V(olvo),VW(大众),Freescale和VCT(已并入Mentor Grap hics)。

研、产、测、用一体化,这似乎是现代工业标准化的一种通行道路了。

* LIN规范完全免费。

最新版本是2.0。

2.0与1.3目前都被广泛采用,2.0可以兼容1.3,但反过来不行。

定义完整,对应OSI的下三层。

入门阶段应该掌握下2层。

LIN规范包含6个模块,可以分“接口”、“通信协议”、“软件开发接口”和“开发语言”四个部分。

入门阶段应该掌握“接口”和“通信协议”,了解“软件开发接口”。

* LIN的通信协议基于状态机:FPGA或CPLD基于单片机Bit-Bang方法:就是用IO口线模拟异步串口。

成本最低,但CPU负担最重,代码最多。

SCI+Timer方法:就是利用UART硬件和Timer组合。

成本适中,CPU负担减轻。

专门LIN模块:由功能完备的LIN模块完成通信。

成本较高,CPU负担最轻,代码最少。

* LIN的接口+12V 单端非平衡信号。

最高通信速率20kbps。

主节点输入阻抗1K,从节点30K。

LIN总线学习手记21推荐* LIN的前生今世与来生源自ISO9141;目前是LIN 2.0和1.3并行发展,很快就要兼容24V电源系统;未来可能会变成SAE J2602。

*LIN的竞争对手按照SAE的分类法,10K以下是A类网,125K以上是C类网,中间是B类网。

项目二 车载网络LIN总线系统任务1任务2

项目二   车载网络LIN总线系统任务1任务2

2.2 LIN总线系统结构与认识
【任务分析】 2.LIN总线从控制单元
LIN总线从控制单元安装在LIN总线系统设备上,主要是接收或传送相 关的数据。在LIN总线系统内,单个的控制单元或传感器及执行元件都可看 作LIN从控制单元。LIN从控制单元电路如图所示。
2.2 LIN总线系统结构与认识
【任务总结】 1)Lin总线是用于汽车分布式电控系统的一种低成本串行通信系统,它是一 种基于SCI(UART)数据格式、主从结构的单线12V的总线通信系统,它的 主要作用是用于智能传感器和执行器的串行通信。 2)一个LIN总线通常由一个主节点,一个或多个从节点组成,所有节点都包 含一个从任务(Slave Task),负责消息的发送和接收;主节点还包含一个 主任务(Master Task),负责启动LIN总线网络中的通信。 3)主节点可以执行主任务也可以执行从任务,从节点只能执行从任务,总 线上的信息传送由主节点控制。
2.2 LIN总线系统结构与认识
【任务总结】 4)LIN总线系统主要由LIN上级控制单元(LIN主控制单元)、LIN从属控 制单元(LIN从控制单元)、单根导线三部分组成。 5)LIN总线主控制单元连接在CAN数据总线上,它是LIN总线系统中唯一与 CAN数据总线相连的控制单元,它执行LIN总线的主功能,每个LIN总线主 控制单元最多可以连接16个从控制单元。 6)LIN总线从控制单元安装在LIN总线系统设备上,主要是接收或传送相关 的数据。


项目二 车载网络LIN总线系统
任务一 LIN总线系统了解与认知 任务二 LIN总线系统结构与认识 任务三 LIN总线系统原理与分析 任务四 LIN总线系统检测与维修
2.2 LIN总线系统结构与认识
【任务目标】 学习目标 1.知识目标 (1)了解LIN总线系统的作用及结构组成 (2)熟悉电动刮水器LIN总线系统电路组成 重点和难点: (1)CAN总线系统的硬件组成。 (2)CAN总线系统各组成结构的功能原理。

LIN总线培训

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© 2007. HiRain Technologies. All rights reserved. Slide: 4
概述
典型车载网络分布
© 2007. HiRain Technologies. All rights reserved. Slide: 5
概述
车用总线分级
© 2007. HiRain Technologies. All rights reserved. Slide: 6
D0
D1
Dn
起 始 位
0
1
2
3
4
5
6
7
结 束 位
基于SCI的通信格式 发送一个字节需要10个位时间(TBIT)
© 2007. HiRain Technologies. All rights reserved. Slide: 23
协议规范
间隔场(Break Field) 报头(Header) 响应(Response)
同步场 间隔界定
标识符场 响应间隔
数据场
校验和场
字节间隔
字节间隔位于每个字节之间,响应间隔位于报头与响应之间

留给MCU足够的处理时间

帧长度可能增长
© 2007. HiRain Technologies. All rights reserved. Slide: 22
协议规范
字节场(Byte Field) 报头(Header) 响应(Response)
概述
数据传输
LIN总线上可以传输的两类数据
信号报文

信号位于帧的数据场中,以数字或数组的形式出现

同一种信号在相同ID的报文中的位置总是固定的

LIN总线系统简析PPT课件

为什么引入LIN总线?
LIN总线系统
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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1
任务要求:
• 1.熟悉LIN总线系统的功用、结构组成及主要元件;
• •
2.理解LIN总线系统的工作原理; 3.能识读和分析LIN总线系统电路;
• 4.能分析LIN总线系统的波形;
• 5.能根据相关资料确定LIN总线的技术参数;
• 6.能分析LIN总线的故障;
(3)工作电压:LIN总线为12V;CAN总线为5V。
(4)传输速率:LIN总线最高为20kb/s,属于低速总线(A类);CAN总线最高 为1Mb/s,应用于汽车上的属于中速(B类)、高速(C类)。
(5)传输距离:LIN总线最长为40m;CAN总线最长为10km。
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4
(6)LIN总线无需仲裁;CAN总线采用非破坏性仲裁技术。
未输出DTC(未出现LIN通信故障)
未输出DTC(出现LIN通信故障)
根据故障症状表 进行故障排除
总体分析和故障排除: 1、数据表/主动测试; 2、ECU端子检查。
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29
(3)LIN主单元故障的排除方法
诊故障码表
当主车身ECU和认证ECU之间存在断 路、短路或ECU通信故障时,会输出DTC 码 B2287,其故障部位主要在于认证ECU、 主车身ECU、线束或连接器。相关电路如 图4-30所示。
在卡罗拉轿车上,多路通信系统(LIN)用来 控制车身系统ECU之间的通信,主要包括车门 系统LIN通信系统、认证系统LIN通信系统、空 调LIN通信系统。
车门总线 空调总线
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28
(1)LIN总线故障排除流程

LIN总线技术原理基础PPT课件

次发送新的唤醒信号; – 上述情况最多出现3次,此后,若还没将总线唤醒,则等待3个
TIME_OUT时间,再发送唤起信号。
8bit
>=4bit
.
报文结构:用户自定义帧
• 0x3E(ID 62)表示用户定义的扩展帧,后跟任意数 量的数据字节。
• 0x3F(ID 63)预留供将来使用。
.
LIN 的报文长度
.
报文结构:命令帧
•0x3C(ID 60)表示主节点请求帧(诊断帧),以便从主节点向从节 点发送命令和数据。 •0x3D(ID 61)表示从响应帧,该帧触发从节点向主节点发送数据。 •过程:
– 标识符为0x3c一个的“主机请求帧”,主机向从机发送数据和命令;标志 符为0x3d的“从机相应帧”触发一个从机向主机发送数据。
• 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。
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。
– 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。

《LIN总线培训》课件


为了解决这些问题,可以采取一些有效的措 施,如通信电缆绝缘、抑制电气噪声以及使 用数据校验机制等。
LIN总线的未来发展
1
未来趋势和应用前景
LIN总线在汽车电子系统中的应用将会继续增长,尤其是在智能出行和自动驾驶 等领域。
2
发展方向和关键技术
为了满足未来汽车电子系统的需求,LIN总线的发展将集中在提高带宽、降低功 耗和增强安全性等关键技术方面。
LIN总线的开发和应用方案
相关开发工具和方案
开发LIN总线应用需要使用特定的开发工具和方案, 例如LIN总线分析仪和调试工具等。
应用案例
LIN总线广泛应用于汽车座椅控制、门控制、照明控 制和仪表盘等多个领域。
LIN总线的问题与解决方案
1 常见问题
2 解决方案
LIN总线在实际应用中可能会遇到一些常见问 题,例如通信故障、电气干扰和数据传输错 误等。
《LIN总线培训》PPT课件
LIN总线培训课件旨在介绍LIN总线的概念、历史、通信原理、性能参数、开 发和应用方案、问题与解决方案以及未来发展趋势。
什么是LIN总线?
LIN总线是一种低成本、低速率、单总线通信协议,用于汽车电子系统中的局部互联。LIN总线以其简单、可靠 和经济实用的特点,在汽车行业得到广泛应用。
LIN总线的历史和应用
发展历程
LIN总线经过多年的发展,从最初的理念到如今成为现代汽车中使用广泛的通信协议,推动 了汽车电子系统的进步。
应用案例
LIN总线在汽车行业的应用非常丰富,例如车身控制模块、仪表盘、门控制系统和座椅控制 系统等。
LIN总线的通信原理和基本结构使用Master-Slave的通信模式,采用串行通信协议,通过消息的发送和 接收实现模块之间的通信。

LIN总线(高级课件)(寡人猪八戒)


第一节 简介
LIN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网络将价格低廉的LIN收发器挂在普通串行口,再配以 LIN驱动软件就可以构成LIN节点。LIN总线为单主节点/多从节点模式, 从节点无须价格较高的石英或瓷片振荡器,物理总线为低成本的单线。 典型的LIN总线应用是汽车的联合装配单元控制,如车门、方向盘、座 椅、空调、照明灯、温度传感器和交流发电机等。LIN 总线是一种辅 助的总线网络,在不需要CAN 总线的宽带和多功能的场合,比如智能 传感器和制动装置之间的通讯,使用LIN总线可大大节省成本。
第一节 简介
这种低成本的串行通讯式和相应的开发环境已经由LIN 协会制定 成标准。制定LIN规范的目的是根据ISO/OSI 参考模型的数据链路层和 物理层实现任何两个LIN设备的互相兼容。LIN的标准化将为汽车制造 商以及供应商在研发、应用、操作系统中降低成本。LIN协议标准目前 已经历了从LIN1.0到LIN2.2多个版本。
其它重要的改变包括:
① LIN API(LIN规范包的一部分)是所有用C语言编程的节点所必需的。 ② 增加了改进型校验和(LIN2.0的校验和还包括PID字节)。 ③ 增加了节点配置命令。
④ 标准化和必备的LIN产品识别符(供应商ID/功能ID/版本ID)是配置 的一部分。
⑤ 增加了诊断和诊断API。 ⑥ 定义了新的帧和信号类型,从而可以使用零星的帧和字节阵列信号。
2 .报文头场(HEADER FILELDS)
(1)同步间隔(SYNCHRONISATION BREAK). 为了能清楚楚识别报文帧的开 始,报文帧的第一个是一个同步间隔(Synch break).同步间隔场是由主机任 务发送。它使所有的从机任务与总线时钟信号同步。
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无需仲裁

基于通用UART/SCI的低成本接口硬件

几乎所有MCU有具备LIN总线的硬件基础

从节点无须晶振或陶瓷震荡器就可以实现同步

大幅度降低成本
©
概述
LIN总线的特点(2/2)

可计算的信号传输的延迟时间

网络通信可预期性

可灵活的增加或减少从节点

无需改变其他节点的硬件电路

一条总线最多可连接16个节点
发送时隙:报文可以被发送的时间
不同报文的发送时隙可能不同

调度表在网络系统设计阶段确定 调度表使得LIN通信具有可预测性
©
概述
切换调度表
主任务可以拥有多个调度表,并在不同的调度表之间切换
决策
增加通信的灵活性
©
大纲
概述 协议规范 物理层规范
©
协议规范
Protocol Specification


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概述
典型车载网络分布
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概述
车用总线分级
©
概述
LIN总线的起源
LIN(Local Interconnect Network)协会成立于1998年
成立时的主要成员:

5家整车厂:Audi, BMW, DaimlerChrysler, Volvo, VW 1家半导体制造商:Motorola 1家工具提供商:Mentor Graphics
LIN 1.1
概述
LIN规范组成(1/2) 子规范 物理层规范 (Physical Layer Specification) 内容
物理层兼容性 波特率误差 时间要求 LIN Driver / Receiver 信号管理 帧传输 调度表 任务行为模型 网络管理 状态管理
LIN产品标识 从节点模型 PDU结构 节点配置服务 标识 诊断级别 基于信号的诊断 传输协议处理 从节点发送句柄 从节点诊断时间要求
应用程序接口规范 (API Specification) 节点能力语言规范 (Node Capability Language Specification) 配置语言规范 (Configuration Language Specification)
©
协议规范
零星帧(Sporadic Frame)

表示共用一个时隙、在需要时才被发送的一组普通帧 目的

将动态行为和实时性添加到调度表中,同时不影响调度表其余部分的确 定性

标识符:0~59(0x3b) 仅由主节点发送零星帧内的普通帧 若有普通帧需要发送,则根据帧的优先级裁定发送顺序 若没有普通帧需要发送,则时隙保持空白
©
协议规范
同步场(Sync Break Field) 报头(Header) 响应(Response)
D0
D1
Dn
同步场
0x55
起 始 位 结 束 位
1
0
1
0
1
0
1
0
确保所有从节点使用与节点相同的波特率发送和接收数据
一个字节,结构固定:
0X55
©
协议规范
标识符场(Identifier Field) 报头(Header) 响应(Response)
©
协议规范
诊断帧(Diagnostic Frame)
诊断帧用来传输诊断或配置信息,一般包含8个字节数据。 标识符
LIN 2.1规范
LIN(Local Interconnect Network) Specification 2.1
大纲
概述 协议规范 物理层规范
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概述
Overview
概述
子网(SUB-BUS)的概念

功能简单,实时性低

成本低

传感器/执行器级的总线 与主干网(back-bone BUS)之间需要网关 LIN总线是一个SUB-BUS
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协议规范
普通帧(Unconditional Frame)



标识符(ID)为0到59(0x3b) 主任务发出报头,一个任务响应,一个或多个任务接收 三种情况
©
协议规范
事件触发帧(Event Triggered Frame )(1/2)

目的:

增强LIN总线的响应能力,避免为了很少发生的事件而对从节点进行轮 询,从而浪费了大量的带宽

翻转八位和(inverted eight bit sum) 例:Data = 0x4A, 0x55, 0x93, 0xE5

Checksum = 0xE6
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协议规范
帧长度(Frame Length)
最小帧长度

THEADER_NOMINAL=34*TBIT TFRAME_NOMINAL=THEADER_NOMINAL+TRESPONSE_NOMINAL
©
概述
LIN协议版本(1/2)
LIN 1.1

1999年,底特律SAE大会

包括3部分

协议规范 配置语言规范 API规范 LIN 1.3
LIN 1.2

2000年11月 LIN 1.2
LIN 1.3

©
2002年11月 增加了物理层规范
LIN 1.1
概述
LIN协议版本(2/2)
LIN 2.0

由总线电气特性决定

支持多包报文传输

基于ISO15765-2的传输层规范

支持诊断功能

支持基于ISO14229-1的诊断服务
©
概述
帧与信号


总线上传输的实体,是作为一个完整单元传输的数据。 帧的数据场中包含一个或多个信号

注意:一帧并不代表只能由单一节点发送
信号

信号一般是反映真实世界的物理量或逻辑量,如发动机转速、电机的状态等 信号由帧来传输,一个帧可以包含一个或多个信号 每个信号由固定的节点产生,但可以由不同的节点接收 信号的大小从一个位到多个字节
TRESPONSE_NOMINAL=10*(NDATA+1)*TBIT
最大帧长度


©
THEADER_MAX=1.4*THEADER_NOMINAL
TRESPONSE_MAX=1.4*TRESPONSE_NOMINAL TFRAME_MAX=THEADER_MAX+TRESPONSE_MAX


©
协议规范
事件触发帧(Event Triggered Frame )(2/2)

假设与事件触发帧0x10相关联的两个普通帧…
Break Break Sync Sync 0x11 0x12 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 CS D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 CS

如果只有一个节点响应事件触发帧的报头…
D0
D1
D2

Dn(小于8)
最低有效位先发送
起始位 bit0
bit1 bit2

bit7 结束位
数据场长度1到8个字节 低字节先发,低位先发 如果某一信号长度超过1个字节,采用低位在前的方式发送(小端)
©
协议规范
校验和场(Checksum Field)(1/2) 报头(Header) 响应(Response)
协议规范 (Protocol Specification)
传输层规范 (Transport Layer Specification)

PDU规范 通信 错误处理 规定的请求 时间约束
©
概述
LIN规范组成(2/2) 子规范 节点配置和标识规范 (Node Configuration and Identification Specification) 诊断规范 (Diagnostic Specification) 内容
报文传输:

广播:

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概述
数据传输
LIN总线上可以传输的两类数据
信号报文

信号位于帧的数据场中,以数字或数组的形式出现

同一种信号在相同ID的报文中的位置总是固定的
诊断报文

诊断报文由两个保留ID来传输,用来传输节点的诊断信息
©
概述
调度表

负责调度网络各报文发送的顺序
为每帧报文分配发送时隙(slot)

标识符: 0~59(0x3B)
事件触发帧必须有一个独立的ID,该ID可以与多个普通帧相关联 在事件触发帧时隙内发送帧头,只有当相关联的无条件帧内有信号 被更新时才发送帧响应 帧响应的第一个数据字节等于标识符,即响应最多可以传输7个字节 的数据 如果没有帧响应,帧头被忽略 帧响应可由多个节点发送,发生冲突时切换到“冲突解决调度表”, 之后再切换回到原来的调度表
©
概述
LIN网络拓扑结构

一个LIN网络包含一个主任务,多个从任务


主节点同时包含主任务和从任务
从节点只包含从任务 主任务负责决定总线上的报文,从任务负责发送数据
©
概述
LIN帧
通信原理:

主任务发送报头,从任务用响应来补充报头形成完整的报文。
系统灵活性:

可以自由地增减从节点,而不需要改变其它从节点的软件和硬件 报文的内容由ID来定义 所有节点都能够接受总线上的帧
D0
D1
Dn

用于校验接收的数据是否正确 经典校验(Classic Checksum)

校验和场
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