LIN及其在發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇控制中的應(yīng)用

一、車(chē)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)方案比較

　　新技術(shù)為車(chē)輛帶來(lái)的眾多改變之一就是電子零部件的不斷增加，同時(shí)，帶有多種傳感器、執(zhí)行器、電子控制器的高級(jí)控制系統(tǒng)也對(duì)車(chē)用通訊技術(shù)提出了巨大需求。顯而易見(jiàn)，這些需求只能通過(guò)使用網(wǎng)絡(luò)解決方案來(lái)滿足。

　　目前，能夠滿足成本、安全性和通訊速度需求的主要通訊標(biāo)準(zhǔn)有三種∶FlexRay、CAN（控制器局域網(wǎng)絡(luò)）、LIN（本地互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)）。這三種通訊標(biāo)準(zhǔn)在通訊速度和每個(gè)節(jié)點(diǎn)的成本方面的比較見(jiàn)圖1。

圖1∶主要汽車(chē)通訊協(xié)議

　　1、FlexRay

　　高速度（每通道高達(dá)10Mbps）、雙通道、時(shí)間觸發(fā)、強(qiáng)大的容錯(cuò)協(xié)議，設(shè)計(jì)用作骨干網(wǎng)。一般的目標(biāo)應(yīng)用是所謂的X-by-wire（線控）概念。其目的是通過(guò)電子信號(hào)傳輸來(lái)替代傳統(tǒng)的制動(dòng)踏板和制動(dòng)器或方向盤(pán)和車(chē)輪之間的機(jī)械傳動(dòng)。

　　2、CAN

　　中等速度（最高1Mbps）、單通道、雙線容錯(cuò)協(xié)議，目前不僅在汽車(chē)業(yè)，還在許多工業(yè)應(yīng)用中廣泛使用。CAN協(xié)議的目標(biāo)應(yīng)用可以包括電機(jī)控制、懸架控制和車(chē)內(nèi)資訊娛樂(lè)功能。

　　3、LIN

　　低速（最高20kbps）、單線低成本協(xié)議，可用於終端節(jié)點(diǎn)應(yīng)用。LIN的概念注定這種協(xié)議用於傳感器/執(zhí)行器中，一般用於低速通訊，即速度不是關(guān)鍵因素的應(yīng)用中。

　　圖2是面向總線的汽車(chē)設(shè)計(jì)理念的一個(gè)例子。這種設(shè)計(jì)顯示三種通訊協(xié)議的共存。

二、LIN

　　如上所述，LIN是一種低成本的單線串列通訊介面。它基於通用的UART/SCI介面，可以20kbps的串列傳輸速率保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。LIN總線一般應(yīng)用於集成裝置，比如門(mén)、方向盤(pán)、座椅、溫度控制和發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇等。在這些裝置中，LIN網(wǎng)絡(luò)對(duì)成本敏感的特性使其采用了一系列先進(jìn)的機(jī)械電子裝置，如智能傳感器/執(zhí)行器。此外，通過(guò)用數(shù)字編碼代替模擬編碼，機(jī)械電子裝置可以輕松連接到車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并易於進(jìn)行各種診斷和維修，包括系統(tǒng)的重新編程和更新。

　　LIN協(xié)議的另一個(gè)主要特徵是從節(jié)點(diǎn)中可以自動(dòng)完成同步而無(wú)需晶振或陶瓷振蕩器。這一特性和基於SCI的通訊的簡(jiǎn)便性是任何LIN實(shí)施提供經(jīng)濟(jì)高效性的主要因素。

　　1、操作基礎(chǔ)

　　LIN的操作概念基於一主多從的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在這種情況下，LIN集群（LIN2.0版中LIN網(wǎng)絡(luò)的同義詞）包含一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和幾個(gè)（多達(dá)15個(gè)）從節(jié)點(diǎn)。

　　如圖3所示，LIN節(jié)點(diǎn)實(shí)際上可以分成兩個(gè)獨(dú)立的部分∶主任務(wù)（Mastertask），負(fù)責(zé)決定何時(shí)傳輸哪個(gè)幀;從任務(wù)（Slavetask），提供將通過(guò)LIN總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并允許通過(guò)節(jié)點(diǎn)從低功耗模式中喚醒LIN集群。

　　典型的主節(jié)點(diǎn)包含主任務(wù)和從任務(wù)，而從節(jié)點(diǎn)只包含從任務(wù)。