课件：LIN总线系统 (1)讲解

智能网联汽车技术汽车制造与装配技术专业资源库智能化网联化LIN总线系统主讲人：吴航导入汽车制造与装配技术专业资源库

LIN是局域网络子系统（LocalInterconnectNetwork）的简称。LIN是用于汽车分布式电控系统的一种新型低成本串行通信总线，它是一种基于串行数据格式、主从结构的单线12V的总线通信系统。

LIN总线的目标是为现有汽车网络(例如CAN总线)提供辅助功能，在不需要CAN总线的带宽和多功能的场合，比如智能传感器和主要用于智能传感器和执行器的串行通信。

LIN总线是CAN总线网络下的子系统。车上各个LIN总线系统之间的数据交换是由控制单元通过CAN数据总线实现的。

转子式发动机LIN总线系统汽车制造与装配技术专业资源库LIN总线上的数据交换是单主多从配置方式。

主节点控制整个网络的通信，网络中不存在冲突，不需要仲裁。

整个网络的配置信息只保护在主节点中，从节点可以自由的接入或脱离网络而不会对网络中的其他节点产生任何影响。

实际应用中LIN网络中挂接的节点数不高于16个。

单线传输，速率最高达20kbps，LIN单线传输最大距离不超过40m，最大波特率受电磁干扰的限制最高达20kbps，受网络传输的超时限制，最小为lkbps。转子式发动机LIN总线系统汽车制造与装配技术专业资源库

为了实现CAN与LIN网络之间的通信，在LIN主节点内集成有“网关”电路，“网关”电路可将具有LIN标志符的数据转换为CAN的标志符，然后作为CAN数据在CAN网络中传送；反过来，“网关”电路又可将收到的具有CAN标志符的数据转换为LIN标志符，然后作为在LIN数据在LIN网络中传送。

LIN总线具有以下特征：

1.单主/多从结构，即单个主控制器/多个从属控制器，无需总线仲裁机制。

2.同步广播式发送/接收方式，依靠标志符识别数据报文，共有64个标志符。

3.节点数小于16个，总线可以由任意一个节点提供电源。转子式发动机LIN总线系统汽车制造与装配技术专业资源库4．基于常用的串行通信（USART/SCI）接口硬件，从节点可以由廉价的单片机开发。

5．系统配置灵活、容易，不需要改变LIN节点上的硬件和软件就可以在网络上增加节点。

6．从属控制器节点可以实现自同步。

7．保证延时和信号传输的正确性。

8．单总线数据传输结构，依靠车身公用地线实现信号传输回路。

9．数据传输速度可以达到20kbp/s。

10．故障节点的检测功能，数据累加和校验及错误检测功能。

LIN总线的组成汽车制造与装配技术专业资源库LIN总线系统由一个主控制器、若干从属控制器和单根传输线组成。

在LIN总线系统内，单个的控制单元、传感器及执行元件都可看作LIN总线主控制单元的从控制单元。

传感器内集成有一个电子装置，可将测量值变为数字信号通过LIN总线传送。

执行元件都是智能型的电子或机电部件，这些部件通过LIN主控制单元发送的数字信号接受任务。

LIN总线的组成汽车制造与装配技术专业资源库

1.LIN总线的节点结构

LIN总线的节点结构和总线连接如图1所示，节点由两部分组成：协议控制器和线路接口。图1LIN总线的节点结构

LIN总线的组成汽车制造与装配技术专业资源库

（1）协议控制器。

LIN协议控制器可由单片机开发，利用串行异步通信接口与线路接口连接。

节点的主要功能：按串行异步通信的字符帧格式发送／接收8位字节，构成请求帧、接受响应帧、发送帧等信号。（2）线路接口。

线路接口负责将LIN总线的信号翻译成无干扰的Rx信号传入LIN协议控制器，或相反地将协议控制器的发送信号进行翻译传入LIN总线。因此，这个部件有两个重要作用，即翻译和保护。

LIN总线的组成汽车制造与装配技术专业资源库图2

示波器上的LIN网络线路电压记录

LIN总线的组成汽车制造与装配技术专业资源库

2.LIN总线主控单元（主节点）主控制单元连接在CAN数据总线上，它执行LIN的主要功能，其主要作用：

①监控数据传递和数据传递的速率，发送信息标题。

②主控制单元的软件内己经设定了一个周期，这个周期用于决定何时将哪些信息发送到LIN数据总线多少次。

③主控制单元在LIN数据总线与CAN总线之间起“翻译”作用，它是LIN总线系统中唯一与CAN数据总线相连的控制单元。

④通过LIN主控制单元进行LIN系统自诊断。

LIN总线的组成汽车制造与装配技术专业资源库3.LIN总线从控单元（从节点）

①接收、传递或忽略与从主控制系统接收到的信息标题相关的数据。

②可以通过一个“叫醒”信号时，唤醒主系统。

③检查对所接收数据的检查总量。

④对所发送数据的检查总量进行计算。

⑤同主系统的同步字节保持一致。

⑥只能按照主系统的要求同其他子系统进行数据交换。

LIN总线的组成汽车制造与装配技术专业资源库

4.传输介质

LIN总线的的传输介质一般使用单独的铜线，各节点的工作地线与车身金属体公用地线可靠连接，构成电路回路。在绘制LIN总线网络图时，各节点的工作地线一般没有画出。LIN总线的数据传输汽车制造与装配技术专业资源库

1.LIN总线的报文帧结构

LIN总线的一个报文帧如图3所示，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。图3LIN总线报文帧结构LIN总线的数据传输汽车制造与装配技术专业资源库2.LIN总线的数据传递流程

LIN总线上的所有节点发送信息都以同步广播形式发送，总线上所有的节点都可以接收其他节点发出的信息。各节点是通过识别位来识别所需要的信息。

主节点起主导作用，主节点中的主机任务程序负责报文的进度表、发送报文头。主节点还可发出睡眠命令使整个网络进入睡眠。睡眠命令只能由主节点发出，网络中任何的一个节点都可以发出唤醒信号来唤醒整个网络。

从节点中的从机任务程序负责发送报文的响应，或在需要时发出网络唤醒信号。每个从节点都以一个唯一的编号代码存在存储器内，相当“身份”或“地址”。LIN总线的数据传输汽车制造与装配技术专业资源库LIN总线的数据传递流程是：

LIN总线的主节点发送报文头到总线上，报文头中的标识符中有所要找的从节点的编号代码。LIN总线上所有节点都可收到这个报文头，但只有一个从节点的代码与报文头中的标识符代码相同，这个从节点按设定要求做出响应，发出所采集的数据到LIN总线上，需要这个数据的节点可以从LIN总线上接受。也就是说从节点只在主节点询问时才发送数据。

LIN总线的数据传输汽车制造与装配技术专业资源库图4LIN总线的数据传递流程课堂小结汽车制造与装配技术专业资源库1、LIN是局域网络子系统（LocalInterconnectNetwork）的简称。LIN是用于汽车分布式电控系统的一种新型低成本串行通信总线，它是一种基于串行数据格式、主从结构的单线12V的总线通信系统。2、实际应用中LIN网络中挂接的节点数不高于16个。单线传输，速率最高达20kbps，LIN单线传输最大距离不超过40m，最大波特率受电磁干扰的限制最高达20kbps，受网络传输的超时限制，最小为lkbps。3、LIN总线系统由一个主控制器、若干从属控制器和单根传输线组成。4、LIN总线的的传输介质一般使用单独的铜线，各节点的工作地线与车身金属体公5