利用雙節(jié)點位置檢測技術(shù)提高LIN總線性能
除了采取措施避免互鎖之外,設(shè)計工程師還必須確保信號傳送延時問題在系統(tǒng)中得到解決。采用中繼器會不可避免地引入時間延遲,這是因為每個信號首先必須被正確地接收,然后才能被再次發(fā)送。由于每個從節(jié)點都包含一個中繼器,因此整條總線上的總信號延遲必須被視為總線各個部分的所有部分延遲之和。在設(shè)計該系統(tǒng)的LIN進(jìn)度表時,就必須考慮總信號延時。但是,通過計算和仿真表明,對于所有的LIN應(yīng)用來說,這種延時的影響是可以接受的。
采用雙中繼器連接和尋址的方法能夠克服基本LIN系統(tǒng)的許多局限性。尤其是,它允許主節(jié)點對故障從節(jié)點進(jìn)行定位,這是因為一旦地址分配成功,主節(jié)點馬上就可以收到反饋。此外,節(jié)點位置檢測是基于正常信號電平的信息交流進(jìn)行的,這就意味著自動尋址過程的可靠性和正常模式通信一樣高。
這項技術(shù)的另一個優(yōu)勢是設(shè)計簡單。在同一節(jié)點中僅需使用基本LIN收發(fā)器兩次,并能夠?qū)崿F(xiàn)完全的數(shù)字互連。相反,電流測量方法要求設(shè)計具有較精確的電壓測量電路,以便實現(xiàn)在惡劣條件下的工作。因此,雙LIN節(jié)點在設(shè)計上更加便單快捷,從而減少了開發(fā)成本和風(fēng)險。
此外,除了主節(jié)點在一端的單條線性總線外,還有可能部署其它拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。例如,樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可通過將每個雙LIN節(jié)點連接到樹狀結(jié)構(gòu)(如圖7所示)中的兩個分支點來實現(xiàn)。由于自動尋址過程仍然能夠區(qū)分出節(jié)點與哪個分支連接,因此能夠?qū)崿F(xiàn)正確的節(jié)點位置檢測。同樣,實現(xiàn)諸如環(huán)狀和嵌套環(huán)狀等其它復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也是有可能的。
圖7:樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可通過將每個雙LIN節(jié)點連接到樹狀結(jié)構(gòu)中的兩個分支點來實現(xiàn)。
雙LIN節(jié)點位置檢測方法完全符合LIN規(guī)范。此外,它還可實現(xiàn)同時采用標(biāo)準(zhǔn)LIN節(jié)點和雙LIN節(jié)點的混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),這在許多非線性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中也是常見的情況。
這些技術(shù)極大地提高了LIN總線型架構(gòu)的性能,使之能夠不斷滿足汽車系統(tǒng)設(shè)計人員的需求。通過利用正常信號電平,雙節(jié)點自動尋址系統(tǒng)能夠確??煽啃裕瑫r提升容錯水平,并具有更快識別和糾錯能力。與現(xiàn)有電流測量技術(shù)不同的是,它不需要精密的模擬元件和測量方法,因此可簡化設(shè)計工作,風(fēng)險也比較低,從而加快上市時間,并提高了成本效益。最后,使用該方法不受線性總線技術(shù)的束縛,這使得設(shè)計人員能夠部署最適合于應(yīng)用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
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