Интерфейс lin – LIN

Приемопередатчики интерфейсов CAN и LIN компании ON Semiconductor

Часто бывает так, что идеи, изначально задуманные для одних целей, также находят применение в совершенно других областях. Такова судьба интерфейса CAN, который проектировался для использования в автомобилях, а теперь активно применяется в промышленности и автоматизации зданий. Во многом это можно объяснить относительно высокой «избыточностью» возможностей CAN-интерфейса для его применения в автомобильном транспорте. Согласно стандарту CAN, максимально допустимая протяженность одного канала связи между двумя приемопередатчиками сети CAN при скорости обмена 1000 кбит/с не должна превышать 40 метров, а на скорости 10 кбит/с – 5000 м. Для автомобиля эти цифры явно избыточны. Более того, конечная цена решения занимает далеко не последнее место.

По этой и другим причинам относительно недавно на свет появился интерфейс LIN (Local Interconnect Network), – по сути упрощенный, а, соответственно, и более дешевый вариант интерфейса CAN, ориентированный на применение в промышленности и автомобильном транспорте. На самом деле LIN не является конкурентом CAN, наоборот: LIN-сети – удачное дополнение к CAN-сетям. Согласно стандарту ISO 9141, скорость работы узлов LIN-сети не может превышать 20 кбит/с.

В отличие от узлов CAN-сети, в узлах LIN-сети не требуется использование относительно дорогих микропроцессоров/микроконтроллеров со встроенным или внешним CAN-контроллером. Для построения LIN-узла достаточно простого и недорогого микроконтроллера со встроенным аппаратным портом UART (в некоторых решениях вместо аппаратного порта UART возможна его программная эмуляция) и внешнего недорогого приемопередатчика для однопроводной шины LIN.

 

Приемопередатчики для интерфейса LIN

В настоящее время компания ON Semiconductor производит четыре разновидности приемопередатчиков для LIN-сетей (табл. 1). Каждый из них полностью соответствует спецификации LIN rev. 1.3 и rev. 2.0, спроектирован на основе высоковольтной технологии I2T100 (сочетание в одной микросхеме высоковольтных аналоговых и низковольтных цифровых узлов) и производится по бессвинцовой технологии.

Таблица 1. Приемопередатчики ON Semiconductor для сетей на основе интерфейса LIN

НаименованиеЧисло
передат
чиков
Число
прием
ников
Мин. напряже
ние питания, В
Макс. напряже
ние питания, В
Макс. скорость, кбит/сМакс. выходной ток передат
чика, мА
Макс. собственный ток потребления, мАКорпус
AMIS-30600LINI1G 117,31820400,70SOIC-8
AMIS-30600LINI1RG
NCV7321D10G 5,0271200,11
NCV7321D10R2G
NCV7361ADG 5,2518
NCV7361ADR2G
NCV7382DR2G 7,0400,020,024

Приемопередатчики AMIS-30600 выдерживают напряжение на шине в очень широком диапазоне напряжений ±40 В, имеют низкий собственный ток потребления в спящем режиме – не более 50 мкА, встроенный фильтр на входе приемника, встроенный узел для управления скоростью нарастания напряжения на выходе передатчика в зависимости от напряжения на входе VBB (внешняя батарея или аккумулятор) с целью экономии заряда батареи.

NCV7321 соответствует более новой версии спецификации LIN: rev. 2.1 (поддержана совместимость с ранними версиями) и спецификации J2602. Отличительной особенностью NCV7321 является работа в LIN-сетях с повышенным диапазоном напряжения ±45 В и в приложениях для жестких условий эксплуатации. Стоит отметить расширенные возможности по управлению потребляемой мощностью: для этой цели предназначен внешний вывод WAKE.

NCV7361A имеет встроенный линейный стабилизатор с выходным напряжением 5 В ±2% и максимальным выходным током 50 мА. Подобное решение сокращает число внешних компонентов, так как в LIN-устройствах практически всегда необходим стабилизатор (например, для питания микроконтроллера, управляющего работой LIN-узла). Также в микросхеме реализован супервизор питания, управляющий выводом RESET (длительность сигнала сброса составляет около 100 мс). Этот узел особенно полезен для аппаратного сброса внешнего микроконтроллера сразу после подачи питания на устройство (LIN-узел).

Для NCV7382 основной областью применения являются устройства с высокими требованиями к экономичности. Дополнительный выход INH предназначен для управления внешним стабилизатором, высокий уровень на вход управления которым будет подан при появлении активности на шине или принудительного включения микросхемы через вход EN. Помимо этого значительно сокращен собственный ток потребления приемопередатчика в спящем режиме: 6,5 мкА.

Интерфейс LIN изначально проектировался для применения в автомобильном транспорте, однако широко используется в автоматизации зданий благодаря высокой надежности канала связи. Одним из типовых решений можно назвать удаленные датчики по сбору данных в офисном здании (температура в помещениях, состояния переключателей на дверях, окнах и т.п.). В промышленности LIN используют редко, чаще всего – в виде подсетей для CAN-сетей.

 

Приемопередатчики для интерфейса CAN

Ассортимент приемопередатчиков от ON Semiconductor для сетей CAN значительно шире, чем аналогичный ассортимент для сетей LIN (табл. 2). Во многом это можно объяснить значительной «разницей в возрасте» двух интерфейсов: CAN примерно на 20 лет «старше» LIN. За это время CAN-интерфейс успел «обрасти» рядом протоколов верхнего уровня: CANopen, DeviceNet и др. Необходимо также учитывать значительную конкуренцию производителей электронных компонентов в этой области. Учитывая все это, компания ON Semiconductor избрала следующую тактику: помимо продажи стандартных приемопередатчиков для CAN-сетей (основоположник – PCA82C250 от Philips), компания разрабатывает микросхемы, уникальные как по характеристикам, так и по возможностям.

Таблица 2. Приемопередатчики ON Semiconductor для сетей на основе интерфейса CAN

НаименованиеЧисло
передат
чиков
Число
прием
ников
Мин. напряже
ние питания, В
Макс. напряже
ние питания, В
Макс. скорость, кбит/сМакс. выходной ток передат
чика, мА
Макс. собствен
ный ток потребления, мА
Корпус
AMIS-30660CANh3G114,755,251000458SOIC-8
AMIS-30660CANh3RG
AMIS-30660CANH6G
AMIS-30660CANH6RG
AMIS-30663CANG2G114,755,251000458SOIC-8
SOIC-8
AMIS-30663CANG2RG
AMIS-42700WCGA4H22-0,371000458SOIC-20
SOIC-20
AMIS-42700WCGA4RH
AMIS-42770ICAW1G114,755,2510004519,5SOIC-20
SOIC-20
AMIS-42770ICAW1RG
AMIS-41682CANM1G114,755,25125456,3SOIC-14
SOIC-14
AMIS-41682CANM1RG
AMIS-41683CANN1G114,755,25125456,3SOIC-14
SOIC-14
AMIS-41683CANN1RG
AMIS-42670ICAh3G114,755,251000458SOIC-8
SOIC-8
AMIS-42670ICAh3RG
AMIS-42671ICAB1G114,755,251000458SOIC-8
SOIC-8
AMIS-42671ICAB1RG
AMIS-42673ICAG1G114,755,251000458SOIC-8
SOIC-8
AMIS-42673ICAG1RG
AMIS-42665TJAA1G114,755,251000458SOIC-14
SOIC-14 SOIC-8
SOIC-8
SOIC-8
AMIS-42665TJAA1RG
AMIS-42665TJAA3L
AMIS-42665TJAA3RL
AMIS-42665TJAA6RG
AMIS-42675ICAA1G114,755,251000458SOIC-8
SOIC-8
AMIS-42675ICAA1RG
NCV7341D21G114,755,2510005510SOIC-14
SOIC-14
NCV7341D21R2G

В настоящее время микроконтроллеры, используемые в качестве контроллеров конечных узлов CAN-сетей, в целях повышения их экономичности питаются от источников напряжения 3,3 В. При этом подавляющее большинство приемопередатчиков для сетей CAN рассчитаны на напряжение питания 5 В, поэтому возникает ряд сложностей с сопряжением 5-вольтовых приемопередатчиков и 3,3-вольтовых микроконтроллеров (разумеется, речь идет о тех микроконтроллерах, которые несовместимы с логическими уровнями 5 В). Специально для подобных случаев ON Semiconductor производит высокоскоростные приемопередатчики CAN с двойным питанием: AMIS-30663, AMIS-41682, AMIS-41683 и AMIS-42673. В них, помимо вывода питания аналоговой части 5 В, предусмотрен дополнительный вывод для питания цифровой части 3,3 В. Микросхемы полностью соответствуют стандарту ISO 11898-2, допускают напряжение ±35 В на входе дифференциального приемника, а передатчик имеет встроенную функцию автоматического отключения от шины при «зависаниях» управляющего микроконтроллера по истечению определенного времени (тайм-аут). Также стоит отметить высокую стойкость приемопередатчиков к электростатическим разрядам: ±8 кВ. Микросхемы идеально подходят для применения в промышленных CAN-сетях с питанием 12/24 В. AMIS-30663 и AMIS-42673 способны работать на скоростях до 1 Мбит/с, а AMIS-41682, AMIS-41683 – до 125 кБит.

AMIS-30660, AMIS-30670 – высокоскоростные приемопередатчики с дополнительным входом Silent, позволяющим отключать встроенный передатчик от шины, в то время как приемник продолжает работать. Такая функция удобна для предотвращения непреднамеренного захвата шины CAN после перевода управляющего микроконтроллера в спящий режим. По параметрам AMIS-30660 и AMIS-30670 аналогичны описанным выше приемопередатчикам CAN с двойным питанием.

AMIS-42665, AMIS-42675 – входят в список самых распространенных в использовании высокоскоростных приемопередатчиков (1 Мбит/с). Идеально подходят для использования в CAN-узлах, критичных к собственной потребляемой мощности, то есть с батарейным питанием: внешний вход STB (Standby) позволяет полностью отключать приемопередатчик от CAN-сети, при этом его ток потребления сокращается до 10 мкА (рис. 1). Также в микросхемах реализован режим автоматического пробуждения из спящего режима при появлении активности на шине CAN.

 

 

Рис. 1. Типовая схема включения приемопередатчика AMIS-42665

AMIS-42671 – приемопередатчик с функцией автоматического определения скорости передачи данных по шине CAN. Для этой цели предусмотрен дополнительный вход AUTB (Autobaud), высокий логический уровень на этом входе фактически отключает вход TxD от передатчика и подключает его по схеме логического «И» с данными, поступающими от приемника. В этом режиме CAN-контроллер «слушает» сеть: если скорость передачи данных отличается от скорости, заданной контроллером узла, то тот автоматически формирует ошибку. Перебирая все определенные стандартом CAN скорости, можно определить текущую скорость работы шины и далее настроиться на нее. Приемопередатчики AMIS-42671 полностью соответствуют стандарту ISO 11898-2, допускают напряжение ±35 В на входе дифференциального приемника, обладают высокой стойкостью к электростатических разрядам до ±8 кВ и имеют узел автоматического отключения при перегреве.

NCV7341 – высокоскоростной экономичный приемопередатчик, идеально подходящий для применения в промышленных CAN-сетях с питанием 12/24 В. Сдвоенное питание микросхемы (отдельно питаются цифровая и аналоговая части) позволяет использовать внешние CAN-контроллеры, рассчитанные на питание от 3,3 В и несовместимые с логическим уровнем 5 В (рис. 2). NCV7341 идеально подходит для использования в узлах с батарейным питанием: автоматический переход в экономичный режим при падении напряжения на внешней батарее или аккумуляторе (INH), вход управления режимом питания (STB), выход сигнала ошибки питания (ERR), вход автоматического пробуждения при появлении внешнего питания (WAKE), вход разрешения работы (EN). Дополнительный внутренний источник, предназначенный для выравнивания потенциалов на шине CAN (VSPLIT), позволяет значительно сократить на ней уровень электромагнитного излучения.

 

 

Рис. 2. Схема подключения приемопередатчика NCV7341 к внешнему 3,3 В CAN-контроллеру

Отдельного внимания заслуживают двухканальные приемопередатчики AMIS-42700 и AMIS-42770. Их электрические характеристики практически совпадают с характеристиками описанных выше CAN-приемопередатчиков. Самая примечательная особенность этих микросхем – наличие в них двух одинаковых приемопередатчиков, предназначенных для их подключения к двум независимым шинам CAN и одному CAN-контроллеру. Основная область применения – работа в качестве повторителей для протяженных сетей CAN и распределителей/разветвителей (CAN hub). Встроенный контроллер CAN-пакетов (рис. 3) позволяет вовсе обойтись без внешнего CAN-контроллера, как, например, в весьма распространенном решении – повторитель/репитер (рис. 4). Дополнительные выводы Text и Rint позволяют объединять эти приемопередатчики друг с другом, а управление организовывать одним единственным CAN-контроллером. Тем самым появляется возможность простого и дешевого способа организации сложных по топологии CAN-сетей.

 

 

Рис. 3. Внутренняя структурная схема двухканальных приемопередатчиков AMIS-42700 и AMIS-42770

 

 

Рис. 4. Типовая схема включения AMIS-42700 в качестве повторителя для протяженной сети CAN

 

Заключение

Каждый из приемопередатчиков для сетей CAN и LIN от компании ON Semiconductor уникален по своим возможностям и характеристикам: низкая потребляемая мощность в спящем режиме, низкий уровень электромагнитного излучения, высокий диапазон входных напряжений на шине, защита по току выходных цепей, защита от перегрева, широкий диапазон рабочей температуры -40…125°С. А расширенная функциональность микросхем позволяет использовать их в самых нестандартных схемотехнических решениях.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: [email protected]

 

Наши информационные каналы

Рубрика: новинки элементной базы Метки: interface, ON

О компании

…читать далее

www.compel.ru

Обзор цифровых интерфейсов современного автомобиля

Отказ от ответственности

Все нижеследующее выражает личное мнение автора, возможно, мне неизвестны какие-либо существенные факты либо знаковые плюсы и минусы какого-то стандарта либо я недооцениваю их потенциал.

LIN

Интерфейс LIN (aka ISO17987) — пожалуй самый длинный (если сравнивать по длине линий, а не по весу меди в проводах) пучок в современном авто. Как говорится —  модно, доступно, молодёжно. Принцип необходимой достаточности и минимальной цены решения применяемый для некритичных к надёжности и/или безопасности компонент: климатическая установка, кнопки мультируля, стеклоподьемники, замки дверей. Протокол по физике очень похож (берет своё начало) от K-line протокола диагностики, стандартизованного как ISO9141. Во многих микроконтроллерах реализуется на основе аппаратного UART (в том же STM8 имеюттся аппаратные дополнения к UART для поддержки различных реализаций LIN)

Характеристики:

  • 2002г — дата первой публикации (первые черновики датируются 1999г)
  • однопроводная шина с PullUp
  • длина шины до 40 метров
  • коммуникация по принципу ведущий — ведомые (до 16-ти ведомых)
  • скорость до 20 кбит/с
  • длина пакета 2, 4 или 8 байт
  • поддержка широковещательного режима
  • контроль целостности данных с помощью CRC8
  • возможность определения сбойного абонента

CAN

Интерфейс CAN (aka ISO11898) — пожалуй, самый известный интерфейс современного автомобиля, во многом благодаря использования как стандарт де-факто для интерфейса диагностики инжекторного двигателя — аля OBD2. Однако, благодаря своим уникальным качествам, нашёл применение в таких ответственных отраслях как промэлектроника, авиация, космонавтика, ЖД и морской транспорт.

Характеристики:

  • 1986г — дата первой публикации
  • неэкранированная дифференциальная пара
  • длина шины до 40 метров
  • одноранговая сеть с равноправными абонентами (арбитраж по ID абонента)
  • скорость до 1 Мбит/с
  • длина пакета от 0 до 8 байт
  • поддержка широковещательного режима
  • контроль целостности данных с помощью CRC15
  • возможность автовыключения сбойного узла

FlexRay

Интерфейс FlexRay  (aka ISO17458) — пожалуй, можно назвать антиподом LIN в плане стоимости реализации и бесполезности. Поскольку часть обмена по шине осуществляется в режиме TDMA, предьявляются особые требования к точности тактового генератора узлов сети. Сам протокол излишне сложен и надуман (с точки зрения реализации собственного аппаратного контроллера, работающего с FlexRay; однозначно сложнее реализации Ethernet+CAN вместе взятых). На данный момент FlexRay используется на ограниченном количестве моделей автомобилей европейских премиум-брендов (это за >10 лет существования), а дальнейшей экспансией не пахнет. Вероятно, совсем скоро FlexRay загнётся ввиду его замены такими технологиями как CAN FD (сравнимая скорость) и TT-CAN (TDMA работа с шиной).

Характеристики:

  • 2006г — дата первой публикации (первые черновики датируются 2000г)
  • дублированная неэкранированная дифференциальная пара
  • длина шины до ?? метров
  • топология  — звезда, шина или гибридная
  • скорость до 10 Мбит/с
  • длина пакета до 254 байт
  • совмещенная работа в двух режимах: событийном и TDMA-доступа к шине
  • контроль целостности данных с помощью CRC11 (заголовок) и CRC24 (данные)

MOST

Интерфейс MOST  (не стандартизован ISO) — пожалуй, лишь условно можно назвать автомобильным, поскольку основное назначение — изохронная передача мультимедиаданных (аудио/видео). Не особо понятно почему тот же SPDIF по оптике или коаксиалу не использовать — очередная попытка авто-индустрии придумать «свой» стандарт?

Характеристики:

  • 1998г — дата первой публикации
  • оптоволокно, коаксиальный кабель или неэкранированная витая пара
  • топология шины — кольцо
  • скорость до 150 Мбит/с
  • длина пакета до 3072 бит
  • до 64-х абонентов на шине

Ethernet AVB

Протокол Ethernet AVB (Audio Video Bridging) — назначение, аналогичное MOST. Протокол описывается целой когортой стандартов IEEE:

  • IEEE 802.1BA: Audio Video Bridging (AVB) Systems
  • IEEE 802.1AS: Timing and Synchronization for Time-Sensitive Applications (gPTP)
  • IEEE 802.1Qat: Stream Reservation Protocol (SRP)
  • IEEE 802.1Qav: Forwarding and Queuing for Time-Sensitive Streams (FQTSS)

Возможно, за счёт многолетних наработок по Ethernet и удешевлению элементной базы, стандарт «взлетит». Предполагаемое использование: передача звука из головного устройства  в цифровой усилитель, трансляция картинки на IVI и пассажирские мониторы, подключение обзорных и парк-камер.

Характеристики:

  • 2013г — дата первой публикации (по факту работы были начаты в 2004г)
  • витая пара, аналогичная для Ethernet 100/1000
  • длина шины, аналогичная для Ethernet 100/1000
  • скорость шины, аналогичная для Ethernet 100/1000
  • поддержка широковещательного режима, аналогичная Ethernet
  • контроль целостности данных, аналогичный Ethernet

SENT

Интерфейс SENT (Single Edge Nibble Transmission, aka SAE J2716) — разработанный для автопрома и быстро ставший популярным интерфейс для датчиков. По аналогии с аналоговыми датчиками, используется три провода: земля, питание 5В и данные с датчика.
Характеристики:

  • 2007г — дата первой публикации
  • однопроводная шина
  • длина шины до ? метров
  • коммуникация точка-точка
  • длина тика от 90 до 3 мкс
  • длина пакета 24 бита
  • контроль целостности данных с помощью CRC4

PSI5

Интерфейс PSI5 (Peripheral Sensor Interface) — второй разработанный специально для нужд автопрома интерфейс для коммуникации с датчиками. Это токовый интерфейс, данные в котором передаются модуляцией по питающей линии. Для кодирования бит используется манчестер-кодирование. Выглядит замечательно: прощайте аналоговые трёхпроводные датчики, чувствительные к наводкам!

Характеристики:

  • 2008г — дата первой публикации (первое упоминание в 2005)
  • медная витая пара
  • длина шины до ? метров
  • поддержка синхронного и асинхронного обмена и двунаправленного обмена
  • топология точка-точка
  • скорость 125/189 кбит/с
  • длина пакета от 8 до 24 бит
  • контроль целостности данных с помощью бита чётности или CRC3

Кстати, в последних редакциях стандарт предлагает поддержку датчиков системы эйрбэгов.

Вместо послесловия

Запасаюсь попкорном и жду исходов битвы интерфейсов/появления новых кандидатов за место под солнцем. Как показал опыт FlexRay, недостаточно поддержать интерфейс вендорами в кремнии или консорциумами типа ISO/SAE — он, как фрукт, должен вызреть.

idoka.ru

LIN — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

ISO 17987 — стандарт промышленной сети, ориентированный на управление автомобильными системами низкой ответственности. Первоначально известен как LIN (англ. Local Interconnect Network).

История

Первая спецификация стандарта под брендом LIN была издана в 1999 году по инициативе консорциума европейских автопроизводителей и других известных компаний, включая Audi AG, BMW AG, Daimler Chrysler AG, Motorola Inc., Volcano Communications Technologies AB, Volkswagen AG и VolvoCar Corporation. Последняя спецификация консорциума (LIN 2.2) издана в 2010 году. В настоящее время документы стандарта переданы под контроль Международной организации по стандартизации (ISO), где стандарту был присвоено новое наименование ISO 17987. В связи с политикой ISO копия стандарта стала платной.

Видео по теме

Позиционирование

Протокол LIN предназначен для создания дешёвых локальных сетей обмена данными на коротких расстояниях. Он служит для передачи входных воздействий, состояний переключателей на панелях управления и так далее, а также ответных действий различных устройств, соединённых в одну систему через LIN, происходящих в так называемом «человеческом» временном диапазоне (порядка сотен миллисекунд).

Основные задачи, возлагаемые на LIN консорциумом европейских автомобильных производителей, — объединение автомобильных подсистем и узлов (таких как дверные замки, стеклоочистители, стеклоподъёмники, управление магнитолой и климат-контролем, электролюк и так далее) в единую электронную систему. LIN-протокол утверждён Европейским Автомобильным Консорциумом как дешёвое дополнение к сверхнадёжному протоколу CAN.

LIN и CAN дополняют друг друга и позволяют объединить все электронные автомобильные приборы в единую многофункциональную бортовую сеть. Причём область применения CAN — участки, где требуется сверхнадёжность и скорость; область же применения LIN — объединение дешёвых узлов, работающих с малыми скоростями передачи информации на коротких дистанциях и сохраняющих при этом универсальность, многофункциональность, а также простоту разработки и отладки. Стандарт LIN включает технические требования на протокол и на среду передачи данных. Как последовательный протокол связи, LIN эффективно поддерживает управление электронными узлами в автомобильных системах с шиной класса «А» (двунаправленный полудуплексный), что подразумевает наличие в системе одного главного (англ. master) и нескольких подчинённых (англ. slave) узлов.

Стандарт

Стандарт определяет сетевую топологию, физический уровень, сигнализацию, протокол обмена данными, программный интерфейс доступа к сети, метод описания конфигурации шины и методику тестирования. В стандарте 7 частей:

  • ISO 17987-1: Общие сведения и определения.
  • ISO 17987-2: Транспортный уровень.
  • ISO 17987-3: Спецификация протокола.
  • ISO 17987-4: Спецификация физического уровня 12V / 24V.
  • ISO 17987-5: Интерфейс прикладного программиста (API).
  • ISO 17987-6: Протокол испытаний.
  • ISO 17987-7: Испытания для физического уровня.

Топология сети типа «общая шина». В сети только один мастер и несколько ведомых (до 15).

Физический уровень основан на стандарте ISO 9141-1, более известном как K-Line. Позволяет соединять одним сигнальным проводом до 16 узлов (из них 1 мастер) при длине кабеля до 40 метров. Изначально была предусмотрена работа только в автомобилях с 12-вольтовым бортовым питанием (номинальные напряжения 9…18 В, перегрузка до 40 В). Ряд микроэлектронных компаний выпускают микросхемы драйверов физического уровня LIN / ISO 17987. Некоторые из них показаны в таблице.

ИМСТип корпусаСтандартНапряжение питания [мин..макс] (В)
TJA1020SO8LIN1.35…27
TJA1021SO8LIN2.1 / SAE J26025,5…27

Сигнализация LIN

Сигнализация основана на асинхронном интерфейсе (UART). Допустимые скорости от 1 до 20 кбод, формат посылки 8N1. Для упрощения узлов сигнализация предусматривает специфическую синхронизирующую последовательность, благодаря которой начальное отклонение источника тактовой у ведомого устройства может достигать 14 %. Это позволяет отказаться от кварцевой или керамической стабилизации частоты и удешевить устройства.

Обмен данными происходит пакетами. Каждый пакет имеет заголовок. Заголовок передается только мастером. Заголовок состоит из UART Break, синхронизирующего байта 0x55 и байта-идентификатора пакета. UART Break — специальная посылка из 13 нулевых битов подряд. Стандартный UART Break содержит 11 нулевых битов подряд, но, в связи с допустимым нестандартным отклонением частот синхронизации его расширили до 13 бит. Идентификатор пакета кодирует длину данных (до 8 байт) и тип сообщения. Типы сообщений могут быть предопределенными спецификацией (например, событийные или диагностические кадры) или пользовательскими (то есть их назначение определяет разработчик устройств). После заголовка идут данные, которые может передавать мастер или ведомое устройство, в зависимости от значения идентификатора в заголовке. Завершается пакет однобайтовой контрольной суммой.

Предусмотрена возможность перевода шины в состояние сна (тишина на линии > 25000 битовых интервалов) и побудки шины (ноль на 8 битовых интервалов).

LIN является объектно-ориентированным протоколом. То есть он адресует не физические устройства на шине а некие функции, закодированные в идентификаторе пакета. Потому в пакете нет формального адреса устройства.

См. также

Ссылки

  • Ныне не действующий сайт консорциума LIN.

wiki2.red

dm | LIN

Введение в LIN

LIN (Local Interconnect Network) – локальная сеть взаимодействия – недорогая последовательная система связи, разработанная специально для организации связи между простыми электронными блоками в автомобилях. LIN особенно подходит для организации простой сети датчиков и исполнительных механизмов, в тех случаях, когда не требуется применение мощной CAN сети. Обычно, подсистемы, соединенные по LIN (например, двери, сиденья, рулевое колесо), подключаются к сетям более высокого порядка – CAN сетям (кузов, ходовая часть), тем самым, обеспечивая применение диагностического и сервисного CAN-инструментария.

Принцип взаимодействия

LIN – это последовательный однопроводной коммуникационный протокол на базе стандартного SCI интерфейса (UART). Доступом к LIN шине управляет Master, гарантируя максимальное время задержки. Особое свойство LIN – это синхронизация Slave устройств через шину, которая позволяет реализовать протокол на дешевых узлах с простыми резонансными цепями. Обмен данными осуществляется по однопроводной 12 V линии с максимальной скоростью передачи данных 20 KBit/s. Так как LIN поддерживает небольшое количество идентификаторов (64) и относительно низкую скорость передачи, то типовая LIN система содержит до 16 узлов. Тактовая синхронизация, простая UART связь и однопроводная среда обеспечивают низкую стоимость LIN системы.

Формат сообщения






Телеграмма


Передача LIN телеграммы начинается 13-ти битным доминирующим уровнем (синхропауза), который передается Master узлом, для обозначения начала кадра. Затем Master передает синхронизирующее поле (чередующиеся 1-0 последовательности). Оно может быть использовано Slave узлом для тактовой синхронизации.

После синхронизирующего поля следует идентификатор, передаваемый Master узлом. Он состоит из 6-ти битного ID сообщения и 2-х битного поля четности. ID сообщения содержит дополнительную информацию о длине сообщения (2, 4 или 8 байтов данных). Slave, адресуемый идентификатором сообщения, передает байты данных (1-8 байтов), за которыми следует контрольная сумма. Протокол версии 1.3 использует классическую контрольную сумму, а протокол версии 2.0 — расширенную контрольную сумму.

Кадр, инициируемый событием

Кроме стандартного кадра (безусловный кадр), спецификация LIN версии 2.0 определяет кадр, инициируемый событием. С этой целью определено несколько идентификаторов кадра, как инициируемые событием внутри сети. Если Master устройство запросит такой кадр, то соответствующий Slave начнет передавать данные. В этом случае Slave также передает идентификатор стандартного кадра в первом байте данных, который для этого и предназначен. В случае коллизии, или в случае неправильного определения кадра, инициируемого событием, информация будет передана отдельно при помощи стандартного кадра.

LIN продукция и сервис

IXXAT предлагает продукцию и сервис для LIN:

  • Мощный шлюз LIN2CAN позволяет осуществлять эмуляцию LIN Slave и Master/Slave устройств, а также может быть использован как PC интерфейс для анализа LIN систем

  • Интеллектуальные CAN интерфейсные платы для систем с шиной PMC iPC-I XC16/PMC, с шиной PCI iPC-I XC16/PCI и с шиной PCI express iPC-I XC16/PCIe и CAN-IB200/PCIe

Имея опыт в области разработки, IXXAT и «ДЭЙТАМИКРО» также предлагают разработку аппаратного и программного обеспечения для LIN, реализацию LIN интерфейсов и протоколов в системах заказчика, по специальному заказу.

Дополнительная информация

Дополнительную информацию по LIN можно найти на официальном сайте LIN.

www.datamicro.ru