了解LIN总线工作原理：高级轿车电气系统知识

1.数据传输

1）最大传输速率20kbit/s。LIN控制单元将数据传输速率限制在1～20kbit/s之间，相当于舒适CAN网络传输速率的五分之一，如图4-15所示。

2）信号波形。如图4-16所示，波峰表示在LIN数据网络无信息传输或者是高电平信号时，LIN网络上的电压相当于蓄电池电压。波谷表示LIN网络上有低电平信号，由控制单元内的转换器控制LIN数据总线搭铁。不同的控制单元由于转换器的设计不同，高电平的具体电压数值也不同。

图4-15 LIN主机、从机之间的数据传输

图4-16 LIN总线信号波形图

1—波峰或者叫高电平 2—波谷或者叫低电平

3）信号电压阈值。如图4-17、图4-18所示，高电平与低电平都有一定的阈值，这样可以保证数据传输的稳定性。考虑到有外界干扰，为了获得有效信号，接收端认可的电压范围要略宽一些。

2.主机指令信号

借助指令信号里的识别段，LIN主机要求相应的LIN从机处理其发出的信号里面包含的任务。反应信号由LIN主机发出。

指令由LIN主机往复循环得发出，如图4-19所示，可以划分为4段：同步间隔域、同步定界、同步域、识别域4个域。

（1）同步间隔域 同步间隔域是一段至少有13B长度的低电平域。独一无二的13B长度对于所有的LIN从机来说，就预示着来自LIN主机的信息紧随其后。而其他信息的低电平域长度至多9B。

图4-17 信号电压阈值示意图

1—蓄电池电压 2—80%蓄电池电压 3—20%蓄电池电压 4—蓄电池负极电压 5—低电平极大值 6—高电平极小值

图4-18 信号电压接受范围

1—蓄电池电压 2—60%蓄电池电压 3—40%蓄电池电压 4—蓄电池负极电压 5—低电平极大值 6—高电平极小值

图4-19 主机指令信号组成

1—同步间隔域（Synch Break） 2—同步定界（Synch Delimeter） 3—同步域（Synch Field） 4—识别域（Identifier Field）

（2）同步定界 同步定界是一个至少1B长度的高电平（蓄电池电压）。

（3）同步域 同步域有一定的字节顺序0101010101。同步域可以实现所有的LIN从机的系统时钟与LIN主机的系统时间同步。所有控制单元时钟同步对于进行准确的信息交换相当关键。如果不同步，那么接收信息的模块就会将字节值插入到不正确的位置。数据传输就会发生错误。(www.xing528.com)

（4）识别域 识别域也有8B的长度。起始的6B包含身份信息以及反应数据域的数量。反应数据域的数量为0～8个。末尾两个字节包含了前6B传输错误的检验码。如果识别域传输错误的话，检验码可以用来阻止不正确信息的发出。

3.从机反应信号

如图4-20所示，LIN从机对主机的询问作出回应时，将会发出带有识别域的信息。在LIN主机再次发出指令数据中，包含识别域与应答信息。相应的LIN从机处理这些信息后，执行相应的功能。

图4-20 LIN主机对从机的问询

1—空调器操作显示单元 2—前风窗加热 3—鼓风机实际转速信号 4—速度信号（150r/min） 5—LIN主机对鼓风机转速的询问

如图4-21所示，应答域一般包括1～8个数据块。每个数据块由10个字位组成，包含一个低电平起始位，一个数字字节和一个高电平终止位。起始与终止位用来进行后同步以避免传输错误的产生。

图4-21 应答域

1—应答域

4.信息的排列

如图4-22所示，LIN主机发出主机信息时，按照内部预设的程序，循环往复地发出指令与应答信号。一般地，主机需要的信息会被要求发送几次。影响主机的状态会改变信息发送的次序。

图4-22 信息的排列

1—高电平 2—主机信息 3—从机信息（低电平水平不同） 4—无应答的空指令 5—低电平

为降低LIN主机的元件选项，主机发出的指令是针对一台配置全部功能的车辆的，如果某些功能在该车上没有选配，那么在波形图上显示的指令将不带有应答信息。这对整个系统的运行并无影响。

图4-23 LIN总线应用——防盗系统

1—中控门锁 2—车辆电气系统 3—系统外操作 4—笔记本 5—车库门自动开启控制单元 6—来自笔记本的数据（不被接受） 7—中控门锁控制单元

5.LIN总线应用——防盗系统

如图4-23所示，只有主机发出的带有正确识别域的指令才会被LIN总线系统接收。LIN主机特有的监控LIN网络内信息传输的功能将拒绝来自LIN网络以外的操纵信号。LIN从机只有执行而无发出指令的功能。比如说，LIN网络无法打开位于CAN网络上的中控门锁。

这种指令不能逆向发送的方式使得LIN从机可以在车辆的外部可以放心使用，如位于车辆前保险杠的车库门自动开启控制单元。