LIN总线系统简析知识分享
lin总线技术解析
2018/11/3
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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
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。
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。
常用车载网络系统(LIN)
LIN采用单线总线，主从结构，具有 低成本、高可靠性和易于扩展等优点。
LIN的应用范围
汽车内部传感器和执行器的通信
LIN常用于连接汽车中的各种传感器和执行器，如车门开关、座椅调节器、雨 刮器等。
替代CAN总线
在一些低端汽车中，LIN总线可以作为CAN总线的替代品，用于实现汽车内部 电子系统间的通信。
LIN总线对噪声干扰较为敏感， 可能会影响通信的稳定性和可 靠性。
LIN系统与其他车载网络的比较
CAN总线
FlexRay总线
Ethernet总线
LIN总线和CAN总线都是常用 的车载网络协议，但CAN总线 具有更高的传输速率和更好的 扩展性，适用于更复杂的车载 网络系统。
FlexRay总线是一种高速、确 定性、冗余的车载网络协议， 适用于需要高数据传输速率和 可靠性的应用。相比之下， LIN总线在传输速率和可靠性 方面存在局限性。
常见的LIN波特率有20kbps和 100kbps两种。根据系统需求选择合 适的波特率，以满足性能和成本的平 衡。
线缆规范指的是用于连接LIN网络节 点的线缆要求。为了确保数据传输的 稳定性和可靠性，应选择符合规范要 求的线缆，如屏蔽线或双绞线等。同 时，线缆长度也有限制，通常不超过 40米。
04 LIN系统的优势与局限性ຫໍສະໝຸດ LIN系统的优势低成本
可靠性高
灵活性高
LIN总线采用单线传输， 减少了线束数量和布线 复杂性，降低了整车成
本。
LIN总线采用分布式架构， 各节点之间相互独立， 提高了系统的可靠性和
稳定性。
LIN总线支持多种通信速 率和数据格式，可灵活 适应不同车型和功能需
求。
易于维护
LIN总线采用通用协议和 接口标准，方便故障诊
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
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
LIN基础知识简介
LIN总线的特点
低成本：基于通用UART 接口几乎所有微控制器都具备LIN 必需的硬件； 极少的信号线即可实现国际标准ISO9141 规定； 传输速率最高可达20Kbit/s； 单主控器/多从设备模式无需仲裁机制； 从节点不需晶振或陶瓷震荡器就能实现自同步，节省了从设备的硬件成本； 保证信号传输的延迟时间； 不需要改变LIN 从节点的硬件和软件就可以在网络上增加节点； 通常一个LIN 网络上节点数目小于12 个共有64 个标志符；
性能测试
LIN总线一致性测试规范由LIN联盟统一发布和管理，仅LIN联盟核心 成员可见。 该规范的目的是统一LIN各模块节点间的品质性能，保证 整车上LIN网络后的正常工作和安全。故欧美的整车厂都要求其供应 商供应的部件必须通过LIN联盟认证的测试机构的认证合格的报告。
LIN联盟认证官方测试机构，参与LIN联盟的测试机构和公司很多，但 是获得LIN联盟认证的并且能出具官方效用测试报告的测试机构只有 三家，且都是德国公司。 他们分别是IHR、M&B Tech和C&S。三家 机构中IHR是唯一的出售其测试工具的公司。常用的工具有Emulin。
LIN的通讯规则
一个LIN 网络由一个主节点一个或多个从节点组成，所有节点都有一 个从通讯任务。
该通讯任务分为发送任务和接收任务，主节点还有一个主发送任务。
一个LIN 网络上的通讯总是由主发送任务所发起的。主控制器发送一 个起始报文，该起始报文由同步断点和同步字节消息标志符所组成。 相应的，在接受并且滤除消息标志符后，一个从任务被激活并且开始 本消息的应答传输。该应答由2/4/8 个数据字节和一个校验码所组成。 起始报文和应答部分构成一个完整的报文帧。
LIN基础知识简介
刘洋Leabharlann LAN是什么？LIN(Local Interconnect Network)的缩写，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 LIN总线协议创建于1998年，最初的发起人为五家起车制造商、一家 软件工具制造商和一家半导体厂商，该协议的主要目的集中在定义一 套开放的标准，以低成本的方式实现车辆内部互联网（LIN） 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降低成 本
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一、LIN总线概述
1.LIN总线的含义
LIN（Local Interconnect Network）即局部连接网络，也被称 为“局域网子系统”，即LIN总线是CAN总线网络下的子系统，车 上各个LIN总线系统之间的数据交换是由控制单元通过CAN数据 总线实现的
LIN总线是一种辅助的串行通信总线网络，多用于不需要CAN总 线的带宽和多功能的场合，LIN的目标是为现有汽车网络（例 如CAN总线）提供辅助功能
（6）LIN总线无需仲裁；CAN总线采用非破坏性仲裁技术。 （7）传输的数据长度：LIN总线一帧信息中数据长度为2、4或8B；CAN总线为一 帧信息中数据长度为0～8B。
（8）标识符的位数：LIN总线有6位标识符；CAN总线有11位或29位标识符。 （9）节点数：LIN总线一般不超过16个；CAN总线最多110个。 （10）传输线的颜色：LIN总线主色为紫色；CAN总线主色为橙色。
二、LIN总线的结构原理
1.LIN总线的网络结构
一个主节点，主节点可以执行主 任务（引起LIN网络通信）也可 以执行从任务，总线上的信息传 送由主节点控制。主节点连接在 CAN数据总线上
多个从节点，从节点只能执行从任务。
（1）主节点（主控制单元）
用于空调控制
用于前部 车顶模块
A6L轿车LIN总线内部组成示意图
4.LIN总线的信息格式
报文帧——起始报文（信息标题）和应答（回应/信息内容）两部分构成。
起始报文（信息标题应）答—（—回由应L/I信N主息节内点容（）主——由LIN主节点（主 控制单元）发送，L控IN制总单线元的）通或信从由节此点引（起从控制单元）发送
（1）起始报文（信息标题）——由LIN主控制单元按周期发送，由同步暂停 区、同步分界区、同步区、识别区构成
LIN总线 传感器-车辆 倾斜传感器
ECU-雨刷电 机控制单元
执行元件报警喇叭
（2）从节点（从控制单元）
①接收、传递或忽略与从主节点接收到的主任务（起始报文/信息标题）相关的数据 ②可以通过一个“叫醒”信号，唤醒主节点。 ③检查所接收数据总量和所发送数据的总量。 ④同主节点的同步字节保持一致。 ⑤只能按照主节点的要求同其他从节点进行数据交换。 注意：只有当LIN主节点发送出主任务（起始报文或信息标题）后，从节点才会反应。
LIN典型的应用是车上传感器和执行器的联网，LIN属于汽车上 的A级网络。
2.LIN总线的特点
（1）工作方式：LIN总线为单主/多从方式；CAN总线为多主或主/从方式。 （2）数据传输线：LIN总线为单线传输；CAN总线为双线传输。 （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。
2.LIN总线系统的物理结构
从节点
主节点
二极管的作用？
节点数为什么 不能太多？
当VBAT为低时（本地节点断电或断路等）防止LIN 总线驱动节点的电源线，从而大大增加总线负载
（1）受标识符长度的限制
（2）受总线物理特性的限制——节点数越多网络 阻抗越低（并联），会发生通信故障。LIN系统每 增加一个节点大约使网络阻抗降低3％。
发送信号电压必须满足隐性电平大接于收电信源号电电压压的必80须%满足隐性电平大于电源电压的60%
发送信号电压必须满足显性电平小接于收电信源号电电压压的必20须%满足显性电平小于电源电压的40% ①在隐性电平和显性电平的收发，通过预先设定公差来保证数据传输的稳定性 ②为了能在有干扰辐射的情况下仍能收到有效的信号，接收的允许电压值要稍高一些
LIN总线的优点：
（1）在LIN系统中，加入新节点时，不需要其它从节点作任何软件或硬件的改动
（2）整个网络的配置信息只包含在主节点中，从节点可以自由地接入或脱离网 络而不会影响网络中的通信LIN的网络结构
（3）从节点不需振荡器就能实现同步，节省了多从控制器部件的硬件成本
（4）基于通用UART接口，几乎所有微控制器都具备LIN必需的硬件，价格低廉、 结构简单
为什么引入LIN总线？
LIN总线系统
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； • 7.能主动与学习小组成员沟通，与教师和同学建立良好的人际关系。
同步同暂步停分同制区界步单—识码区区元—别和——通至区数——过少据—由至这为—区0少个113识的为二0位1别个一进0的1区数位制0显1的。隐位性0长1后性序位这度两位来。个为位。与二8是L位进IN校（制主验二位控位进序制，制构单用的成元于），进检，所行查头有匹数6的配据位L（传是IN同递回从步是应控）否信。有息错识
④通过LIN主控制单元进行与之相连的LIN从控制单元的自诊断
（2）从节点（从控制单元）
奥迪A6L轿车CAN、LIN总线与从控制器示意图
（2）从节点（从控制单元）
传感器
执行元件
LIN总线从控制器
控制单元ECU
（2）从节点（从控制单元）
大众迈腾轿车的舒适CAN总线系统
LIN总线
传感器-雨滴 +光强传感器
3.LIN总线的信号
（1）信号波形
隐性电 平—12V
显性电平— 接近于0V
注意：收发器的型号 不同，显性平有差异
隐性电平：如果无信息发送到LIN数据总线上（总线空闲）或者发送到LIN数据总线上 的是一个隐性位
显性电平：当传输显性位时，发送控制单元内的收发器将LIN数据总线接地。
（2）信号传递的安全性
（1）主节点（主控制单元）
①LIN总线主控单元监控数据传递及其速率，发送信息标题
②主控制单元的软件内已设定了一个周期，这个周期用于决定何时将哪些信息发 送到LIN数据总线上多少次 ③该控制单元在LIN数据总线与CAN总线之间起沟通作用（“翻译”），它是LIN总 线系统中唯一与CAN数据总线相连的控制单元