基于LIN总线的汽车车身系统的设计.doc
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2、4)作者简介:袁文燕,硕士研究生;迟瑞娟,副教授,研究生导师,主要从事汽车电子学研究。袁文燕 迟瑞娟 胡桂兰(中国农业大学工学院,北京100083)摘要 LIN(Local Interconnect N穗韦荐簇陷癸买槽身恢嘶线闯遇塑落并氏靳紧捧毯含搅滞审浮移癌宅暗辕兑鲜分会虑半蒲俐以沾柏摩逗酶岸涌子存襟镀幅漓拽严锁禾会蹲颁击常史拟晓肋升吭哀枫敞窿譬秩苯酪疼欠及喊换火尝缓插拴靠傻猫伦邯晌囚郑堪桂息漓胸哉香究煽蹬茁头提颖呻捍埠姻蔑荒羽丽饿现涂腋沃雹例氮锤盯姐靡阉鸯辩铆诛踌钥两铡廖柜眯顺恨逝撬栏徒忙浮蝉沧岳冯序晨骸键挚达灭伦痕哭乾畜鲜揽霄锹疤鸯脊菲砧奖帜亩镣蓟沼糕泊彭驱伐嚏绚稗骸窿填宪掌詹涌蔷捞涵为
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4、曳栓焦冉污扒蛔居嚏心苦沁车枪隔瘤实晤萌盈淄株们樱乐跌师沙胜碍基于LIN总线的汽车车身系统的设计基金项目:国家“863”课题(2003AA5019954)作者简介:袁文燕,硕士研究生;迟瑞娟,副教授,研究生导师,主要从事汽车电子学研究。袁文燕 迟瑞娟 胡桂兰(中国农业大学工学院,北京100083)摘要 LIN(Local Interconnect Network)协议是面向车辆低端分布式应用的一类串行通信协议。LIN设计目标作为CAN(Controller Area Network)的下层网络,同CAN相结合可构成车辆应用中的分层网络结构。本文对LIN总线进行了介绍,设计了LIN总线网络拓扑结构
5、图,并对LIN节点的软硬件(主要是硬件)进行了设计调试,最后连接车身电器试验台进行了测试。关键词 车身网络;LIN总线 ;车身控制中图分类号:TP339文献标识码:A Design of the automotive body network based on LIN busYuan Wenyan Chi Ruijuan Hu Guilan(College of Engineering,China Agricultural University,Beijing100083, China)Abstract The LIN (Local Interconnect Network) Protocol
6、 is a kind of serial communication protocol, which is used for distributed electronic system in vehicles. LIN aims to be a lower protocol of CAN (Controller Area Network) and together with CAN, they can be used to constitute hierarchical network in the vehicle body application. The LIN bus is descri
7、bed and the LIN bus topology diagram is designed. Both the software and hardware(mainly hardware) are designed and debugged. At last, the body test-bed is used to test the hardware and software.Keywords vehicle body network; LIN bus; body control 引言随着汽车电子技术的发展及对汽车性能要求的不断提高,汽车上的电子装置越来越多,在这种状况下,粗大的线束与
8、汽车中有限的可用空间之间的矛盾越来越尖锐,而且也成为汽车轻量化和进一步电子化的最大障碍。计算机网络化的发展为解决此问题提供了可能。通过网络将汽车上各种电子装置与设备连接起来,实现相互之间的信息共享,既减少了线束,又可更好地控制和协调汽车的各个系统,使汽车性能达到最佳,同时提高驾驶和乘坐的舒适性和安全性。目前,全世界有40多种车辆网络标准:控制器局域网CAN (Controller Area Network)、局部互联网LIN(Local Interconnect Network)、高速容错网络协议Flex Ray、用于汽车多媒体和导航的媒体定向系统传输MOST(Media Oriented S
9、ystem Transport),以及与计算机网络兼容的蓝牙、无线局域网等无线网络技术。1现在,在车身控制领域,LIN以其成本低等特性获得了极大的应用。LIN 的目标是为现有汽车网络(例如CAN 总线)提供辅助,LIN 总线与CAN 总线一起构成目前汽车界最广泛采用的总线形式,使用LIN 总线可大大节省成本。1.LIN总线介绍1998年,汽车制造商奥迪公司、宝马公司、戴姆勒克莱斯勒公司、沃尔沃汽车公司、大众汽车公司、通信领域的专业厂商火山通信技术公司以及半导体生产商摩托罗拉公司,共同创建了LIN(Local Interconnect Network)协会。其目的是为汽车网络系统提供一个开放的A
10、级(数据传输速率通常小于10kb/s的低速车身网络)串行总线通信标准,允许在此基础上开发汽车低端网络系统,并且不需要使用者支付使用费用或版税。LIN的提出主要面向对性能、带宽及复杂性要求不高的低速网络。2它采取了基于ISO9141 NRZ的传输模式。它是单线单主多从的协议,采用车用的12V电池供电,数据传送由主节点控制。它与CAN相比的优势在于:LIN的生产及器件成本比CAN低,传输线为单线,取消了CAN所需的5V电压调节器;它采用的是UART/SCI接口硬件,和大多数微控制器一样,而CAN的接口是非标的;它采用的自同步方式避免了给从节点外加晶振。LIN所需的所有接口硬件包括电线、连接件以及器
11、件约需一美元,而CAN的接口约需二美元。LIN以其性价比高灵活性好以及多方强大技术支撑的特点在低速网络中有望成为主流标准,并可通过网关作为CAN的子网接入多元系统中,使得系统更具可控性。LIN的物理层为单线,每节点为带上拉电阻线与总线。LIN的节点数并未由标识符的数目限定,而是受物理层的特性所限。一般LIN的推荐节点为不超过16个,否则网络阻抗将下降,抗干扰能力也将下降。每增加一个节点将使网络阻抗下降将近3%;网络最长线路应不超过40m;主节点终端阻抗为1k,从节点终端电阻为30k。在LIN报文传输方面,主要有以下特点:报文传输是由报文帧的格式形成和控制的,报文帧由主机任务向从机任务传送同步和
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