摘要：本文简述汽车总线的发展概况，介绍一种新型a类汽车总线——lin（local interconnect network）的技术要点，在分析传统汽车网络的基础上阐述了基于can/lin总线的分级制汽车网络的优点及其在汽车上的应用，设计了lin子网络。
关键词：lin、总线、汽车网络

1、引言
总线通讯技术自20世纪80年代开始应用在汽车上之后[1]，便在电子技术和汽车技术的推动下飞速发展，目前已形成了适用于不同场合的多种汽车总线标准，如most、can、ttp、lin等。汽车总线中通讯节点和数据流量持续增加，节点日益复杂，使得汽车总线在重量、布置、成本、通信效率等方面面临困境，走出这一困境的出路在于实行汽车总线的网络化和分级制。a类总线——局域互连网lin（local interconnect network）因此应运而生。lin是一种结构
分类 速 度 应 用
a 10kbps< 传感器/执行器控制，如电动门窗、座椅调节、灯光照明等
b 10-100kbps 车辆信息中心、故障诊断、仪表显示、安全气囊等中速网络
c >100kbps 实时控制，悬架控制、牵引控制、发动机控制abs系统等

简单、配置灵活、成本低廉的新型低速串行总线，主要用作can等高速总线的辅助网络或子网络。在带宽要求不高、功能简单、实时性要求低的场合，如车身电器的控制等方面，使用lin总线，可有效的简化网络线束、降低成本、提高网络通讯效率和可靠性。
2、汽车网络
目前有分别适用发动机和底盘控制、车身电器控制、车载多媒体等不同场合的多种汽车总线标准。sae（society of automotive engineering）按传输速度的不同将汽车网络总线分为三类，如表1所示。

表一 汽车网络分类

a类总线协议有许多种，然而长久以来却没有一种协议能成为该领域的通用标准。1998年audi、motorola、bmw、daimlerchrysler 、vct、volvo和volkswagen七家公司联合成立了lin协会，在潜心研究a类总线的基础上提出了新型a类总线——lin，该总线一经面世，即以其低廉的成本优异的性能广为各大厂商所接受，有望成为a类总线的国际标准。
3、lin
lin 总线基于sci/uart数据格式，采用单主机多从机模式，总线仅由三根导线组成（电源、地线和数据线），lin总线的驱动/接收器规范遵从iso9141标准，且emi性能有所提高。lin在硬件和软件上保证了网络节点的互操作性，并可预测emc。
lin的主要特点：成本低，基于通用uart/sci接口，几乎所有微控制器都具备lin必需的硬件；极少的信号线就可实现iso9141标准；传输速率最高可达20kb/s，最大总线长度40m；单主机/多从机模式，无需总线仲裁；从机节点不需石英或陶瓷振荡器就能实现自同步；保证信号传输的延迟时间；不需要改变lin从机节点的硬件和软件就可以在网络上增加或删除节点等。
lin总线规范的初始版本lin1.0由lin协会在1999年7月发布，后几经修订，现行版本为lin协会在2003年9月发布的lin2.0。lin规范包括传输协议规范、传输媒介、开发工具接口和软件程序编制接口。lin的规范化将改变低端汽车网络杂乱的现状，并将降低汽车电子设备的开发、生产、服务和维护成本
3、1 lin拓扑结构
lin采用单主机多从机模式，一个lin网络包括一个主机节点和若干个从机节点。
（由于过多节点将导致网络阻抗过低，一个lin网络中节点总数不宜超过16。）主机节点既包括主机任务也包括从机任务，从机节点都只包括从机任务，如图1所示。主机节点也可以通过网关和其他总线如can连接。

3、2 lin数据传输
lin总线中数据借助报文帧来传输，报文帧由报文头和响应组成。
报文头只能由主机任务发送，它包括同步间隔场、同步场和标识符场三个部分。同步间隔场为至少13个连续的显性位（低电平），它标志着一个报文帧的开始。其后为同步场，同步场逻辑值为0x55，从机节点利用同步场来实现与主机节点的同步。标识符场紧跟在同步场之后，长度为一个字节。标识符场中低6位为标识符位，共可组成64个标识符，其中60个用作一般报文传输、两个用作诊断帧、一个用作用户定义帧、一个留作lin扩展用。标识符后两位为奇偶校验位。
标识符指出当前帧的内容，从机节点据此来确定自己是否应该对当前帧做出响应、做出何种响应。
响应由从机任务发送，它由数据场和校验和场组成。数据场由报文帧所携带的数据组成，长度为一到八个字节。报文帧的最后为校验和场，长度为一字节，lin1.3及其以前的规范版本中规定校验和场仅对数据场作校验，称为传统校验和，lin2.0规范中规定校验和场校验范围包括数据场和标识符场，称为增强校验和。
一个完整的报文帧如图2所示。