LIN总线车身系统逻辑控制的仿真设计(3)
时间:2017-01-18 13:27 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
LIN总线的主要特性为： 1．单主站以及多从站概念； 2．基于常用的UART/SCI硬件接口，以及相应的软件，或作为纯粹的状态机，从而保证较低的成本； 3．从节点中无须石英或陶瓷振荡器就可以实现自同步； 4．信号传输实体确定，在增强系统中可以计算信号的传播时间； 5．信号基于应用交互层。 LIN协议有下面的特性： 6．单主机多从机组织（即没有总线仲裁）； 7．保证信号传输的延迟时间； 8．可选的报文帧长度：2、4和8字节； 9．配置的灵活性； 10．带时间同步的多点广播接收，从机节点无需石英或陶瓷谐振器； 11．数据校验的安全性和错误检测； 12．检测网络中的故障节点； 13．使用最小成本的半导体元件（小型贴片，单芯片系统）； 14．物理层定义了信号如何在总线媒体上传输。本规范中定义了物理层的驱动器/接收器特性； 15．MAC（媒体访问控制）子层是LIN协议的核心。它管理从LLC（逻辑链路控制）子层接受到的报文，也管理发送到LLC子层的报文。MAC子层由故障界定这个管理实体监控； 16．LLC子层涉及报文滤波和恢复管理的功能； 这个规范的范围是定义数据链路层和物理层以及周围层上的LIN协议。LIN协议的核心特性是使用进度表。进度表有助于保证总线不出现过载的情况，它们同样是保证信号定期传输的核心组件。在一组LIN节点中只有主节点任务才可以启动通讯保证了行为的确定性。主节点有责任保证与操作模式相关的所有帧都必须分配了足够长的传输时间。LIN网络由一个主节点以及一个或多个从节点组成，媒体访问由主节点控制到从节点中不必有仲裁或冲突管理。可以保证最差状态下的信号传输延迟时间。 物理层方面，LIN的总线驱动/接收器的定义遵循ISO9141单线标准，并带有一些增强性能。总线为单线传输，总线收发器采用增强型的ISO9141实现标准。总线可以取两个互补的逻辑值：主控值其电压接近于接地端，代表逻辑值“0”，退让值其电压与电池电压接近，代表逻辑值“1”。 总线采用上拉电阻作为终端，主节点的上拉电阻为1kOhm，从节点的上拉电阻为30kOhm。电阻需串联一个二极管以防止由于本地电源泄漏对总线产生的干扰。从节点的终端电容通常值为 C= 220pF，主节点的电容要更高以使整个总线的电容小于从节点的值。 由于采用单线媒质传输，最大的传输波特率被限定在20kbit/s以内。该值为从满足信号同步而不产生冲突的最高值，到为满足电磁兼容性要求而要达到的传输最低值之间的实验中间值。最小的传输波特率为1kbit/s，这有助于避免在实际中产生超时冲突。 通过LIN总线传输的实体为帧。一个报文帧由帧头以及数据组成。在一个激活的LIN 网络中，通讯通常由主节点启动，主节点任务发送包含有同步间隙的报文头，同步字节以及报文标志符。一个从节点的任务通过接收并过滤标志符被激活，并启动回应报文的传送。回应中包含了1到8个字节的数据以及一个字节的校验码。 传输一帧所花费的总的时间是发送每个字节所用的时间，加上从节点的回应间隙，再加上传输每个字节的间隙时间。字节间隙是指发送完前一个字节的停止位后到发送下一个字节的启动位之间的时间。 帧内部间隔是从上一帧发送完毕后到下一帧启动发送间的时间间隔。帧的结构如图1所示。帧由帧间间隔以及接下来的4到11个字节域组成。 图1 帧结构 信号在帧的数据域中传送。多个信号可以打包在一个帧中传送，只要这些信号不彼此重叠即可。每个信号只有一个明确的传输者，例如，通常由一簇节点中的一个来写，0、1或多个节点订阅该信号。 (责任编辑：qin) |