基于Microchip单片机及收发器实现的低成本LIN总线

摘 要： 介绍了几款MICROCHIP单片机及收发器实现低成本的汽车子网LIN总线节点。基于MICROCHIP单片机内带的增强型通用同步/异步收发器(EUSART)实现LIN的控制器，并用MICROCHIP的MCP2021作为LIN的电平转换器，最终实现一主多从的低成本的LIN网络。

　　随着汽车总线应用的日益普及以及对汽车成本的要求越来越严格，LIN总线的市场占有率越来越高。本文从低成本的角度来实现LIN总线的节点，具有非常高的实用价值。

　　1 LIN的基本知识与发展

　　1.1 LIN的基本知识

　　局域互连网络LIN（Local Interconnect Network）是低成本的串行通信网络，用于实现汽车中的分布式电子系统控制，是现有多种汽车网络在功能上的补充；同时它也是一个开放的标准，作为CAN总线的子总线，能缓解CAN总线数据拥挤的现状。

　　由于LIN总线是可靠、低成本、开放标准的网络解决方案，它可以简化现存的多点解决方案，并且能降低在汽车电子领域中的开发、生产、服务和后勤成本。

　　1.2 LIN的起源与发展

　　LIN联盟成立于1999年，并发布了LIN 1.0版本。2000年，LIN联盟再次发布了1.1版本。2001年，第一辆采用LIN1.1版本的量产汽车面世。2003年，2.0版本出现。2006年，2.1版本面世并沿用至今。

　　1.3 LIN的市场

　　LIN总线产品已经成为汽车总线的第二大市场，预计将成为未来增长最快的一个市场。第一大市场是CAN总线，其在2006年已经达到顶峰。

　　2 LIN的基本概念

　　LIN在物理层是单线实现的，一般电压范围在8 V～18 V。LIN网络是单主多从结构，由于只有一个主节点，所以不存在总线仲裁。总线的速度一般在2.4 kbd～19.6 kbd之间。典型节点数为2～10个，由于阻抗匹配的原因，最多不能超过16个。如图1所示。

　　LIN总线为串行通信方式，编码采用非归零码，8N1（8个数据位，没有校验位，1个停止位）方式，如图2所示。每帧的数据字节数可变，为2～8 B。在数据字节结束后，会发一个校验和来进行校验。