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LIN总线-报文传输结构详说
广州虹科电子科技有限公司
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LIN(Local Interconnect Network),即局域互联网络,它是一种串行通讯总线,它有效地支持汽车中的分布式系统电子节点的控制。在带单主机节点和一组从机节点的多点总线的系统中,它具有广泛的应用。该标准的目标主要是为现有汽车网络(如,CAN)提供辅助功能,因此LIN总线是一种辅助的总线网络。LIN总线无论在带宽还是复杂性都不必要用到CAN网络。
LIN总线的主要特征有:
1、单主机/多从机方式;
2、基于常用的USART/SCI接口硬件,成本比较低;
3、容易实现;
4、在无需石英或者陶瓷振荡器的情况下从机节点可以实现自同步;
5、保证了信号传输延时;
6、低成本的单线实现方式;
7、速度可以达到20 kbps。
下面主要针对LIN总线的报文传输进行详细的解说
一个报文帧是由一个主机节点发送的报文头和一个主机或从机节点发送的响应组成。报文帧的报文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。报文帧的响应主要包括3到9个字节场组成,其中含有2、4或8个数据场(DATA FIELD)和一个校验和场(CHECKSUM FIELD)。字节场由字节间空间分隔,报文帧的报文头和响应是由一个帧内响应空间分隔。最小的字节间空间和帧内响应空间是0,这些空间的最大长度为报文帧的最大长度TFRAME_MAX。如图1表示:
                                                                 图1  LIN报文帧
1.字节场(BYTE fields)
格式见图2,每一个字节场的长度由10个定时位定时(BIT TIME),起始位(START BIT)是一个“显性”位,代表着该字节场的开始。接着是8个数据位,首先要发送的是最低位。停止位(STOP BIT)是一个“隐性”位,它代表着字节场的结束。
 
                                  图2   LIN字节场
2.报文头场(HEADER fields)
报文头场包括同步间隔(SYNCHRONISATION BREAK)、同步场(SYNCH FIELD)和标识符场(IDENTIFIER FIELD)。
2.1同步间隔(SYNCHRONISATION BREAK)
同步间隔,作为报文帧的第一个场,标志着一个报文帧的开始。同步间隔场(SYNCH BREAK FIELD)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,格式如图3所示:
 
                                       图3 同步间隔场
同步间隔场由两部分组成,第一部分是一个至少持续TSYNBRK时间的显性总线电平,第二部分是最少持续TSYNBRK的隐性电平,作为同步界定符号,同时可以允许用来检测下一个同步场(SYNCH FIELD)的起始位。
2.2 同步场
同步场(SYNCH FIELD)包含了时钟的同步信息。它的格式是“0x55”,表现在8个位定时中有5个下降沿(即:“隐性”跳变到“显性”的边沿),如图4所示:              
                        图4  同步场
2.3 标识符场(IDENTIFIER FIELD)
标识(ID-FIELD)定义了ID和数据的长度,其中的ID是由6个标识符IDENTIFIER位和两个ID奇偶校验位 ID PARITY bit表示,如图5表示:
 
                          
                                 图5  标识ID-FIELD
3 响应场
响应场包括数据场合校验和场
3.1 数据场
数据场通过报文帧传输,由多个8位数据的字节场组成,传输由LSB开始,如图6:
 
                                 图6  数据场
3.2 校验和场
校验和场是数据场所有字节的和的反码,和按带进位和方式计算每个进位都被加到本次结果的最低位LSB,这就保证了数据字节的可靠性。
以上是对报文帧的帧结构的解说。
 

 

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