基于Microchip單片機及收發器實現的低成本LIN總線

摘 要： 介紹了幾款MICROCHIP單片機及收發器實現低成本的汽車子網LIN總線節點。基于MICROCHIP單片機內帶的增強型通用同步/異步收發器(EUSART)實現LIN的控制器，并用MICROCHIP的MCP2021作為LIN的電平轉換器，最終實現一主多從的低成本的LIN網絡。

　　隨著汽車總線應用的日益普及以及對汽車成本的要求越來越嚴格，LIN總線的市場占有率越來越高。本文從低成本的角度來實現LIN總線的節點，具有非常高的實用價值。

　　1 LIN的基本知識與發展

　　1.1 LIN的基本知識

　　局域互連網絡LIN（Local Interconnect Network）是低成本的串行通信網絡，用于實現汽車中的分布式電子系統控制，是現有多種汽車網絡在功能上的補充；同時它也是一個開放的標準，作為CAN總線的子總線，能緩解CAN總線數據擁擠的現狀。

　　由于LIN總線是可靠、低成本、開放標準的網絡解決方案，它可以簡化現存的多點解決方案，并且能降低在汽車電子領域中的開發、生產、服務和后勤成本。

　　1.2 LIN的起源與發展

　　LIN聯盟成立于1999年，并發布了LIN 1.0版本。2000年，LIN聯盟再次發布了1.1版本。2001年，第一輛采用LIN1.1版本的量產汽車面世。2003年，2.0版本出現。2006年，2.1版本面世并沿用至今。

　　1.3 LIN的市場

　　LIN總線產品已經成為汽車總線的第二大市場，預計將成為未來增長最快的一個市場。第一大市場是CAN總線，其在2006年已經達到頂峰。

　　2 LIN的基本概念

　　LIN在物理層是單線實現的，一般電壓范圍在8 V～18 V。LIN網絡是單主多從結構，由于只有一個主節點，所以不存在總線仲裁。總線的速度一般在2.4 kbd～19.6 kbd之間。典型節點數為2～10個，由于阻抗匹配的原因，最多不能超過16個。如圖1所示。

　　LIN總線為串行通信方式，編碼采用非歸零碼，8N1（8個數據位，沒有校驗位，1個停止位）方式，如圖2所示。每幀的數據字節數可變，為2～8 B。在數據字節結束后，會發一個校驗和來進行校驗。