概述

隨着汽車內電子設備的增多，市場上對於成本低於 CAN 的總線的需求日益強烈，不同的車廠相繼開發各自的串行通信（UART/SCI）協議，以在低速和對性能要求不高的場合取代CAN。由於不同車廠定義的協議兼容性的問題，在 1998 年由歐洲五大車廠（BMW, Volkswagen Group, Audi Group, Volvo Cars, Mercedes-Benz）成立聯合工作組，由 Volcano Automotive Group 和 Motorola 提供技術支持，開發一種定位於車身電子領域傳感器（Sensors）和執行器（Actuators）組網的串行通信總線，要求該總線系統的協議和時序控制儘可能簡單，即使低端MCU沒有專用通信單元也可以實現基於該總線的通信。這種總線即爲本文所介紹的 LIN 總線。

LIN（LocalInterconnectNetwork）總線是在汽車內廣泛應用的串行通信協議，它的第一個完整版本V1.3發佈於2002年，在2016年LIN總線被正式列爲國際標準（ISO 17987）。LIN，顧名（Local）思義，指總線上所有設備基本處於相鄰的物理空間（例如車門），由LIN總線構建的區域子系統（Cluster）再經由ECU（網關等）接入到上層的CAN總線。

LIN適用於節點數目小於等於_16個，數據速率20Kbps_以內的應用場合。通過LIN總線可以簡單而快速地組網，總線上節點設備分爲一個主機和多個從機，主機通常爲接入到上層網絡的**ECU**，而從機爲執行器、智能傳感器或包括LIN硬件接口的開關等。主機控制LIN總線上的整個通信過程，在通信過程中從機時鐘必須與主機時鐘同步。LIN總線拓撲通常爲線型，即所有節電設備均通過單線連在一起。

LIN總線作爲低成本的串行通信方案，適合汽車內遠距離節點間的低速通信，它同樣也適用於工業控制等場合。**LIN與CAN**總線功能/成本互補，綜合運用兩者，可構造汽車內層次分級的網絡架構。簡言之，LIN總線相當於汽車上可靠性較高的串口。

標準化

歷史沿革

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1998/10，在德國召開的汽車電子會議上 LIN 總線的設想首次提出；
1999/07，V1.0 初版發行；
2002/12，V1.3 發佈，主要對物理層進行修改，提高了節點之間的兼容性；
2003/09，V2.0 發佈，支持配置和診斷的標準化，規定了節點性能文件等；
2006/11，V2.1 發佈，澄清了部分內容，修正了配置部分，將傳輸層和診斷部分獨立成章；
2010/12，V2.2 發佈，修正部分內容，弱化位採樣規範；
2010/12，V2.2A 發佈，修正喚醒信號定義；
2016/08，升級爲國際標準 ISO 17987 Part 1-7

另，SAE J2602 標準爲基於 LIN V2.0 的美國版本。

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標準文本

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在 2016 年發佈的 ISO 17987 Part 1-7 標準中，其各部分內容如下：

ISO/CD 17987-1 General information and use case definition
ISO/CD 17987-2 Transport protocol and network layer services
ISO/CD 17987-3 Protocol specification
ISO/CD 17987-4 Electrical Physical Layer (EPL) specification 12V/24V
ISO/CD 17987-5 Application Programmers Interface (API)
ISO/CD 17987-6 Protocol conformance test specification
ISO/CD 17987-7 Electrical Physical Layer (EPL) conformance test specification

LIN供應商 ID 的分配任務已由先前的 CiA（CAN in Automation），轉由 SAE（Society of Automotive Engineers）負責管理。

開發流程

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LIN協議不但定義總線通信的標準，還定義統一的開發流程（Workflow）以簡單快速地組建網絡。如圖1所示，在此開發流程中的核心組件爲描述網絡特徵的 LDF（LIN Description File），LDF定義LIN網絡的所有通信特徵，通信主機基於LDF可以自動生成通信過程的所有軟件組件。同時，LDF可以爲測試測量工具提供分析LIN網絡所必須的信息。

LIN Configuration Language Specification 定義了創建LDF的過程，創建語法相當簡單，既可以手動或通過軟件工具自動生成LDF。自 LIN V2.0 規範起，增補的節點統一描述語言可以清晰地說明商用節點（Off-the-Shelf Nodes）設備的通信特徵，通過這種 LIN Node Capability Language 描述的節點特徵文件稱 NCF（Node Capability File），而LIN子網（Cluster）中所有節點NCF正是創建系統LDF的必要條件。

圖1. LIN 開發流程

應用特點

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LIN總線的特徵包括：

基於 UART/SCI 的半雙工通信，低成本硬件接口；
單主機，多達 15 個從機，主機和從機數量遵循LIN協議推薦，以達到符合兼容性的響應；
典型的LIN總線中節點數目小於等於 12 個；在非標準設計中，節點數目可以大於 16 個；
SNPD（Slave Node Position Detection）允許在上電後分配節點設備的地址；
通信速度 19.2Kbps @40m，在LIN v2.2中通信速度達 20Kbps（與EMC性能權衡的結果，在非標準設計中，速度到 100Kbps 也不成問題喔）；
傳輸介質爲非屏蔽單根電子線；
確定性時延（Guarantee Lateny Time）；
短消息傳輸，數據長度可選1, 2, 4, 8 字節；
基於時鐘同步的廣播接收，從機無需晶振或陶瓷諧振器；
數據校驗和錯誤檢測功能；
可偵測錯誤節點；
信號電壓參考電池電壓，在 12V 左右

綜上，總結出LIN總線的優點如下：

方便使用，市場上有標準接口的模塊；
相比 CAN 總線（及其它總線）設備成本低；
線束更加精簡；
足夠可靠的通信機制；
應用擴展簡單；
不需要授權費用

在低速對帶寬要求不高的場合，LIN具有較高的成本優勢，是比CAN更好的替代選擇，但LIN並不能完全取代CAN總線（速度+可靠性）。一般地，LIN總線主要應用在汽車內對安全和整車性能影響不大的子系統，比如車門窗控制、雨刮器、空調、座椅調整、照明燈等。圖2示例LIN總線在車頂/雨刮區域的應用，在本應用中 Central ECU 是主機，包括車後視鏡、車門開啓器、雨/光傳感器和刮雨器四個從機。主機同時作爲 Gateway 模塊接入到底盤CAN、車身CAN和診斷CAN。

圖2. LIN總線主機和從機節點舉例

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通信機制

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網絡拓撲

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LIN總線的拓撲爲單線總線，總線上包括單個主機和多個從機，主機包括主機任務（Master Task）和從機任務（Slave Task），從機節點只包括從機任務，如圖3所示。

圖3. LIN總線拓撲圖

主機/從機

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LIN總線是基於主從模式的通信系統。在LIN總線上僅允許有一個主機，主機控制總線上所有通信過程，從機只有在主機許可的下才能向總線上發送消息。主機通過向總線上發送請求（幀頭，Frame Header），相關的從機或主機本身據此幀頭髮送應答（Response），請求和應答構成LIN總線的幀（Frame），如下圖4所示。

圖4. LIN主機任務 & 從機任務

在LIN總線上，主機控制子網內每條消息的傳輸過程，這種總線訪問方式稱爲授權令牌（Delegated Token）。授權令牌方式的優點是它可以避免消息傳輸過程的衝突競爭，因爲完全由主機協調控制每條消息的應答請求。LIN總線主機可以根據預設好的進度表（Schedule）規劃總線上的數據傳輸。授權令牌總線訪問方式因此被歸類爲確定性總線訪問方式。授權令牌訪問方式的缺點有兩點：首先，如果主機失效，則整個總線通信隨即失效，因此該方式不適合安全要求高的應用；其次，由於每次通信過程均由主機控制，該方式不適合事件驅動型（Event-driven）通信，從機無法自動獲取總線訪問權以發送數據。爲彌補這點缺憾，LIN協議中增補額外的幀類型可以不按授權令牌方式發送消息。LIN總線共有四種幀類型：無條件幀、事件觸發幀、偶發幀和診斷幀。

主機任務包括：

調度總線上幀的傳輸次序
監測數據，處理錯誤
提供總線上標準參考時鐘
接收從機節點發出的總線喚醒命令

從機任務包括：

發送應答
接收應答
忽略應答

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通信調度

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由於沒有通信控制器，LIN總線協議在微控制器以軟件組件形式實現的。主機和從機分別對應主機任務和從機任務，以實現總線通信的過程。簡言之，總線上所有節點均包括接受和發送消息的從機任務，而主機則包括額外的主機任務來協調總線上消息發送和總線訪問權限。

在總線開始工作時，主機隨即啓動主機任務，週期性地執行進度表（Schedule）規定的消息發送程序。表1示意LIN總線進度表的內容，在進度表中包括各項進程的消息 PID（Message Header）和啓動時間。從機任務是總線上的節點根據 LDF 定義的特性，響應幀頭規定的任務，任務包括髮送應答、接收應答或忽略應答。

表1. LIN總線進度表

在消息調度中，協議爲單條消息定義 Slot 的概念，Slot持續的時間必須大於幀頭（Frame Header）和消息應答（Response）的時間以保證消息傳送完畢。單個幀總是在同一個Slot內傳輸完的。考慮到收發器性能的影響，LIN協議規定單個消息傳輸時間有 40% 裕量，即幀的最小持續時間爲其典型持續時間的 1.4 倍，如圖5所示。

圖5. LIN總線進度時序

幀結構

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如前文所述，LIN總線的幀包括幀頭和應答兩部分。主機任務負責發送幀頭；從機任務接收幀頭並對幀頭所包含信息進行解析，而後決定是發送應答，還是接收應答，或不作任何反應。幀頭包括同步間隔段、同步段以及受保護ID（PID, Protected Identifier）段；應答段包括數據段和校驗和（Checksum）段。圖6示意LIN總線的幀結構。

圖6. LIN總線的幀結構

幀頭

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同步間隔段（Sync Break Field）由同步間隔（Sync Break, tSYNBRK）和同步間隔段間隔符（Break Delimiter, tDEL）構成，如圖7所示。同步間隔是至少持續 13 位（以主機節點的位速率爲準）的顯性（低）電平，由於幀中的所有間隔或總線空閒時都應保持隱性（高）電平，並且幀中的任何其它字段都不會發出大於 9 位的顯性電平，因此同步間隔可以標誌一個幀的開始。同步間隔段的間隔符是至少持續 1 位的隱性電平。從機任務接收幀頭的同步間隔段時，以該從機任務所在節點的位速率爲準，當檢測總線上出現持續 11 位的顯性電平時，認爲是幀的開始。當從機節點使用精度較高的時鐘時，識別閾值可以選擇 9.5 位。

圖7. LIN總線幀頭

在介紹同步段（Sync Field）之前，先介紹一下字節域（Byte Field）的概念，字節域共 10 位，包括 1 位起始位（Start Bit，顯性）+ 8 位數據位 + 1 位停止位（Stop Bit，隱性），它是一種標準 UART 數據傳輸格式，如圖8左所示。在LIN 幀中，除了同步間隔段，後面的各段都是通過字節域的格式傳輸的。在 LIN 幀中，數據傳輸都是先發送 LSB（Least Significant Bit，最低有效位），最後發送 MSB（Most Significant Bit，最高有效位）。

LIN 同步段以下降沿爲判斷標誌，採用字節 0x55（二進制： 01010101b）。同步段的字節域如圖8右所示。從機節點可以不採用精度高的時鐘，而採用片上振盪器等精度和成本相對較低的時鐘，由此帶來的與主機節點時鐘產生的偏差，需要通過同步段進行調整，調整的結果是使從機節點數據的位速率與主機節點一致。同步段用於同步的基準時鐘爲主機節點的時鐘。從機節點通過接收主機節點發出的同步段，計算出主機節點位速率，根據計算結果對自身的位速率重新作調整。主機節點的位速率由同步段的第一個和最後一個下降沿的時間差除以 8 計算得出。

圖8. 字節域的概念及LIN幀的同步段

緊接着同步段的是受保護ID（PID, Protected Identifier）段，PID的前 6 位稱爲幀 ID ，它依據節點 LDF 生成，標識幀的類別和目的地，從機任務對於幀頭作出的反應（接收/發送/忽略應答）都是基於幀 ID 判斷的。如果幀 ID 傳輸錯誤，將會導致信號無法正確到達目的地，幀 ID 相當重要，因此對其引入 2 位奇偶校驗，由6位幀ID和2位奇偶校驗組成受PID段。

幀ID的範圍爲0 ~ 63，根據幀ID不同將幀分類如下：

無條件幀（ID 0 ~ 59）
- 每個幀頭都對應一個消息應答
- 在主機分配給它的固定幀時隙（Reserved Frame Slot）中傳輸
診斷幀（ID 60, 61）
- 主機請求幀 ID = 60, ID = 0x3C
- 從機應答幀 ID = 61, ID = 0x3D
保留幀（ID 62, 63）
- 用戶自定義 ID = 62, ID = 0x3E
- 未來擴展 ID = 63, ID = 0x3F

PID的奇偶校驗位的產生規則爲：

P0 = ID0 ⊕ ID1 ⊕ ID2 ⊕ ID4
P1 = ¬ (ID1 ⊕ ID3 ⊕ ID4 ⊕ ID5)

由公式可以看出， PID 不會出現全 0 或全 1 的情況，因此，如果從機節點收到了 “0xFF” 或 “0x00” ，可判斷爲傳輸錯誤。

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應答

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節點發送的數據位於數據段（Data Field），包含 1 ~ 8 個字節，先發送編號最低的字節 DATA1，編號依次增加。數據段包含了兩種數據類型，信號（Signal）和診斷消息（Diagnostic messages）。

信號（Signal）由信號攜帶幀傳遞，一個幀 ID 對應的數據段可能包含一個或多個信號。信號更新時要保證其完整性，不能只更新一部分。一個信號通常由一個固定的節點發出，此節點稱爲該信號的發佈節點（Publisher）；其餘的一個或多個節點接收，它們稱爲信號的收聽節點（Subscriber）。

診斷消息（Diagnostic message）由診斷幀傳遞，對消息內容的解析由數據自身和節點狀態決定。

注意：

協議沒有規定幀中的哪一部分顯示數據長度碼的信息，數據的內容和長度是由系統設計者根據幀 ID 事先約定好的
總線上的數據是以廣播形式被髮送到總線上的，任何節點均能接收，但並非所有信號對每個節點都有用。收聽節點接收幀的應答是因爲該節點的應用層會使用這些信號，而對於其餘節點，由於用不到這些信號，所以沒有必要作接收處理，將忽略幀的應答部分。發佈和收聽由哪個節點進行完全根據應用層的需要由軟件或配置工具實現。一般情況下，對於一個幀中的應答，總線上只存在一個發佈節點，否則就會出現錯誤。事件觸發幀例外，可能存在零個、一個或多個發佈節點

圖9. LIN總線幀應答

校驗和（Checksum）段是對幀中所傳輸的內容進行校驗，校驗和分爲標準型校驗和（Classic Checksum）及增強型校驗和（Enhanced Checksum）。採用標準型校驗和還是增強型校驗和由主機節點管理，發佈節點和各收聽節點根據幀 ID 來判斷採用哪種校驗和。標準校驗和只保護數據段，增強型校驗和同時保護數據段和幀ID段。LIN 1.X 的節點只支持標準型校驗和，LIN 2.X開始支持增強型校驗和。另外，幀ID爲 60/61 的診斷幀亦只支持標準校驗和。

圖10. LIN總線幀的校驗和

幀傳輸時間

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LIN總線的幀由幀頭和應答組成，其中幀頭包括同步段、幀ID段和兩位奇偶校驗，應答的數據段最長8 Byte，如圖11所示。LIN的信息傳輸是基於 SCI 接口的，每個字節域包括 8 bit 數據、1 bit 起始位和 1 bit停止位。若同步間隔段是 13 bit 顯性位 + 1 bit 隱性位，則幀頭計 34 bit；應答包括數據段和校驗和段，根據數據段長度的不同，應答最短爲 20 bit（數據段 1 Byte），應答最長爲 90 bit（數據段 8 Byte）。綜上，LIN總線的幀最長爲 124 bit（數據段 8 Byte），最短爲 54 bit（數據段 1 Byte）。幀的額定傳輸時間計算公式如下：

其中：n 爲數據段的字節數，tBit 爲波特率的倒數，例如 (19.2 kBit/s)^-1 = 52.1 us

圖11. LIN總線幀的額定傳輸時間

LIN協議規定幀的最大傳輸時間爲額定傳輸時間的 1.4 倍，即爲幀傳輸預留 40% 的裕量。該特性是考慮到總線上節點設備性能參差不齊，允許節點不必收到指令後立即執行。也就是說，協議允許節點推遲下一個 UART 字符的發送，但推遲的總時間不能超出額定值的40%。延遲時間包括兩類：Interbyte Space 和 Response Space。它們在幀中的位置如圖12所示。幀的最大傳輸時間計算公式如下：

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圖12. LIN總線幀的最大傳輸時間

綜上，在設置總線進度表（圖5）時，需要考慮到幀傳輸時間的因素，確保每個步驟都有足夠的時間裕量。

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幀信號波形

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圖13爲使用 Tektronix 示波器捕獲LIN總線幀信號波形的示例，更多調試手段見鏈接。

圖13. LIN總線的幀波形舉例

幀種類

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LIN總線上數據傳輸包括 4 種不同的幀，分別爲無條件幀、事件觸發幀、偶發幀、診斷幀（保留幀咱就保留不提了……）。

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無條件幀

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幀ID 0 ~ 59。無條件幀（Unconditional Frame）是具有單一發布節點，無論信號是否發生變化，幀頭都被無條件應答的幀。無條件幀在主機任務分配給它的固定的幀時隙中傳輸。總線上一旦有幀頭髮送出去，必須有從機任務作應答（即無條件發送應答）。

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事件觸發幀

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幀ID 0 ~ 59。事件觸發幀（Event-triggered Frame）是主機節點在一個幀時隙中查詢各從機節點的信號是否發生變化（事件）時使用的幀，當存在多個發佈節點時，通過沖突解決進度表（Collision Resolving Schedule）來解決衝突。當從機節點信號發生變化的頻率較低時，主機任務一次次地輪詢各個信號會佔用一定的帶寬。爲了減小帶寬的佔用，引入了事件觸發幀的概念。同一個 PID 的事件觸發幀進和無條件幀對應的第一個字節數據是相同的，從機只有在自身數據變化時才發送應答，當總線上沒有任何從機應答時，該幀的應答部分爲空。如果總線上有超過一個從機應答，則發生衝突，主機則通過發送無條件幀輪詢所有從機，解決衝突的問題。

圖14示例事件觸發幀的進度表。圖上半部分表示無衝突時的情況，主機發送事件觸發幀，只有從機 1 信號發生變化，因此在總線上發送應答（Event A）；圖下半部分表示有衝突時的情況，主機發送事件觸發幀，從機 2 和從機 4 信號都發生變化，因此都向總線上發送應答，從而產生衝突，這時候主機執行衝突解決進度表，通過發送無條件幀輪詢所有從機，從而依次讀取從機 2 的 Event B 和從機 4 的 Event D。

圖14. 事件觸發幀

事件觸發幀的典型應用就是輪詢四個車門的開關情況。與其利用無條件幀每個車門輪詢一遍，不如同時對四個車門進行詢問，如果其中一個車門打開（事件發生），該車門要對詢問作應答，即事件觸發。這樣做可以減小帶寬，但同時會導致兩種現象，其一就是沒有車門被打開，即無節點應答——事件觸發幀允許一幀中只有幀頭無應答；另外一種情況就是衝突，即同時有大於等於兩個車門被打開，對於同時應答的問題——事件觸發幀允許兩個以上的節點對幀頭作應答而不視爲錯誤。當發生衝突時，主機節點重新輪詢，這樣會增加一些響應時間，但由於事件觸發幀本身就用來處理低概率事件，總的來說還是節省了帶寬。

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偶發幀

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幀ID 0 ~ 59。偶發幀（Sporadic Frame）是主機節點在同一幀時隙中當自身信號發生變化時向總線啓動發送的幀。當存在多個關聯的應答信號變化時，通過事先設定的優先級來仲裁。偶發幀主要用於主機發送不經常變化的信息，可以理解爲主機用的事件觸發幀。與事件觸發幀一樣，偶發幀的應答也關聯了一組無條件幀。

偶發幀的傳輸可能出現 3 種狀況：

當關聯的無條件幀沒有信號發生變化時，該時隙保持沉默，主機節點連幀頭都不需要發送；
當其中一個關聯的無條件幀包含的信號發生了變化，則發送該關聯的無條件幀的應答部分，如圖15上半部分所示；
如果有兩個或以上關聯的無條件幀包含的信號發生了變化，則按照事先規定好的優先級，優先級較高的關聯的無條件幀獲得發送權，優先級較低的要等到下一個偶發幀的幀頭到來時才能發送應答。由於主機節點是唯一的發佈節點，所以主機節點事先就知道各個關聯信號的優先級別，這樣在傳輸時不會產生衝突，如圖15下半部分所示

引入偶發幀和事件觸發幀是爲了讓LIN總線的通信機制更加靈活，只在信號變化或未變化時傳輸消息可有效提高總線的通信效率。

圖15. 偶發幀

診斷幀

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診斷幀包括主機請求幀和從機應答幀，主要用於配置、識別和診斷。診斷基於 ISO 15765-2 傳輸標準和 ISO 14229 UDS （Uniform Diagnostic Services）標準。主機請求幀的幀 ID = 0x3C，應答部分的發佈節點爲主機節點，一般用於診斷請求或配置從機；從機應答幀的幀 ID = 0x3D，應答部分的發佈節點爲從機節點，一般爲診斷應答。數據段規定爲 8 個字節，一律採用標準型校驗和。診斷幀的幀頭和應答方向如圖16所示。

圖16. 診斷幀

狀態管理

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LIN總線的狀態管理主要指網絡的休眠和喚醒。協議規定從機 4 種狀態：關機、初始化、運行和休眠。各個狀態的切換關係如圖17所示，在系統上電時從機在 100ms 以內完成初始化，隨後從機自行進入運行狀態。主機可以通過主機請求幀（幀ID = 0x3C）的 Go-to-Sleep 命令從機進入休眠狀態（DAT0 = 0x00, DAT1-7 = 0xFF）。從機也可以在總線上沒有活動後的 4 ~ 10s 內進入休眠狀態。

圖17. LIN總線狀態機

主機和從機都可以喚醒整個網絡，喚醒爲持續時間 250us ~ 5ms 的顯性信號，所有節點在檢測到喚醒信號後旋即退出休眠狀態，進行初始化，最長在 100ms 後進入運行狀態。如果節點發送出喚醒信號後，在 150 ~ 250ms 內沒有接收到總線上的任何命令（幀頭），則可以重新發送一次喚醒。喚醒信號最多可以發送 3 次， 3 次之後，必須等待至少 1.5s 之後纔可以再次發送喚醒。圖18示意LIN總線的喚醒流程。

圖18. LIN喚醒流程

硬件電路

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供電 & 信號電平

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LIN總線要求所有節點的信號電壓相同，信號電壓參考收發器供電電壓 VSUP，低於VSUP的 40% 視爲顯性電平（Dominant），即爲“0”，高於VSUP的 60% 視爲隱性電平（Recessive），即爲“1”。此處顯性/隱性的含義與 CAN 總線的定義相同，即總線上實行“線與”邏輯：當總線上有大於等於一個節點發送顯性電平時，總線呈顯性電平；所有的節點都發送隱性電平或不發送信息（發送任何信息時總線默認呈隱性電平）時，總線才呈現隱性電平，即顯性電平起主導作用。

考慮到傳輸線路上的壓降，LIN協議要求驅動器的低電平要低於VSUP的 20% ，高電平要高於VSUP的 80% ，以保證接收器在判斷高低電平時有足夠裕量。

圖19. LIN總線電平

VSUP 指總線收發器的電源電壓，注意它並不等同於蓄電池電壓（VBAT）。考慮將電池引入到ECU單元在電源濾波（二極管等）電路上的壓降，VSUP要低於電池電壓VBAT，如圖20所示。

圖20. 外部供電VBAT和內部供電VSUP的區別

收發器

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LIN總線收發器本質上是個雙向工作的電平轉換器，LIN 規範要求總線收發器要能承受 ±11.5% 的電源波動和參考點電平波動，並且能承受電源和參考點之間 8% 的電位差波動。在要求不高的場合，可採用簡單的收發器電路如圖21所示。

圖21. 簡易的 LIN 收發器電路

端接電阻

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爲實現“線與”特性，LIN協議規定了主機和從機節點的端接電阻，端接電阻一端連LIN總線，另一端通過串接二極管。主機端接電阻 1K（範圍：0.9 ~ 1.1K），從機端接電阻 30K（範圍：20 ~ 60K）。如圖22所示，圖中串接二極管是必須的，當ECU電源斷路時，它可以防止LIN總線上電源倒灌。

圖22. LIN總線端接電阻

LIN所有節點並聯在一起，構成圖23所示的等效電路。其中，總線負載電阻等於各節點端接電阻的並聯等效電阻，總線負載電容等於各節點輸入電容和總線分佈電容的並聯等效電容。總線電阻決定了總線收發器驅動級的功率和通信期間的功耗；總線電容可以吸收周圍環境的噪聲干擾。總線電阻和總線電容構成的 RC 濾波器還有助於控制壓擺率。

爲確保最惡劣情況下正常通信的需要， LIN 規範除了限制節點的端接電阻、電容和時間常數。協議規定主機/從機端接電容典型值爲 220pF ，根據具體應用調整主機/從機端接電容滿足 EME/EMI 性能，從機端接電容可調範圍不大，主要通過調整主機電容實現。有的收發器規定主機 1nF，從機 220pF，具體參考收發器應用手冊。協議還規定 LIN 總線長度不超過 40 米，一個 LIN 網絡的最大節點數目不超過 16。由於端接電阻連接着電源和 LIN 總線，當出現 LIN 總線對地短路時，如果不採取保護措施，會有較大的電流流過端接電阻，產生顯著的功耗。

圖23. 總線等效電路

比較

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本章列舉LIN與市場上常見的其它通信總線 CAN、UART 和 I2C 的特性對比，如下表2所示。

表2. LIN與其它通信總線的特性比較

參考資料

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LIN入門 -Renesas
Local_Interconnect_Network -Wikipedia
E-Learning: LIN Introduction -Vector
LIN Webinar -Vector
Bosch Automotive Electrics and Automotive Electronics Systems

LIN Bus

概述

標準化