基于Microchip單片機及收發(fā)器實現(xiàn)的低成本LIN總線

　　在LIN網(wǎng)絡中，主節(jié)點的時鐘由高精度的晶振產(chǎn)生，從節(jié)點一般用RC震蕩器產(chǎn)生。在本文中，從節(jié)點的時鐘可以用MICROCHIP單片機的內部RC震蕩器來實現(xiàn)。

　　3 LIN協(xié)議的基本知識

　　LIN的報文分為兩部分，一是主任務，也叫報文頭；另一個部分是從任務，也叫響應場。如圖3所示。

　　主任務位于主機節(jié)點內部，都是由主節(jié)點發(fā)出，它負責報文的進度表、發(fā)送報文頭（HEADER）。從任務位于所有的（即主機和從機）節(jié)點中，其中一個（主機節(jié)點或從機節(jié)點）發(fā)送報文的響應（RESP*E）。

　　3.1 報文頭

　　報文頭分為三部分，按順序分別叫同步間隔、同步字段、標識符字段。

　　同步間隔是一個長時間的低電平（顯性總線電平），低電平時間要大于10個位定時時間，通常為13個位定時時間。在長時間的低電平之后，要跟著一個短時間的高電平（隱性總線電平），一般為1～4個位定時時間。

　　同步字段包含了時鐘的同步信息。它的內容為0x55，表現(xiàn)在8個位定時中有5個下降沿（隱性跳變到顯性的邊沿）。從節(jié)點通過同步字段，可以使自己的總線速率與主節(jié)點同步。

　　標識符字段定義了報文的內容和長度。其中，內容是由6個標識符位和2個奇偶校驗位組成，如圖4所示。標識符位的第5位和第6位（ID4和ID5）定義了報文數(shù)據(jù)場的長度。

　　3.2 響應場

　　響應場包含數(shù)據(jù)字段和校驗和兩部分。

　　數(shù)據(jù)字段由8 bit數(shù)據(jù)的字節(jié)組成，傳輸由最低位（LSB）開始。校驗和按照帶進位加的方式計算，每個進位都被加到本次計算結果的最低位。

　　3.3 保留的標識符

　　標識符為0x3C和0x3D的標識符被用做診斷。其中0x3C是主機請求幀，它可以從主機向從機節(jié)點發(fā)送命令和數(shù)據(jù)。0x3D是從機響應幀，它觸發(fā)一個從機節(jié)點（由一個優(yōu)先的下載幀編址）向主機節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　標識符為0x3E是由用戶定義的自由用法，標識符為0x3F是為將來使用而嚴格保留的。

　　4 MICROCHIP單片機的軟硬件實現(xiàn)

　　4.1 硬件實現(xiàn)

　　主節(jié)點一般采用Flash比較大的MICROCHIP中檔8位單片機，或者采用帶CAN控制器的高檔8位單片機或16位單片機作為控制器。時鐘采用高精度石英晶振。物理層的電平轉換采用MICROCHIP的收發(fā)器MCP2021。

　　從節(jié)點可用低成本的MICROCHIP中、低檔8位單片機。時鐘用單片機內部自帶的RC震蕩器。內部RC震蕩器在常溫25 ℃時，精度為1%，全溫度范圍(-40 ℃～+125 ℃)內精度為5%[1]。物理層的電平轉換采用MICROCHIP的收發(fā)器MCP2021。