综合CAN和LIN通信功能的TPMS设计和应用

射频数字天线的硬件电路设计

　　射频数字天线原理如图7示，主要由射频接收芯片、单片机、LIN收发芯片组成。MC33594是一个具有自动增益控制的高灵敏度的OOK/FSK接收芯片，主要负责射频信号的接收和解调，并通过SPI接口以中断的方式将数据传输给MC9S08SG8单片机，该单片机将数据处理后组成LIN数据包，当LIN总线上有主机请求数据时，LIN数据包将会通过TJA1020被发送到LIN总线上。

图7 射频数字天线原理图

　　LIN 总线的报文帧由报文头和响应场组成，波形分析图如图8所示。报文头由主机发送，包括了一个同步间隔场、一个同步场和一个标识符场，其中标识符场就是主机发送给从机的事件命令。从机接收到该命令后根据协议规定发送或接收8字节数据和校验和，就构成了响应场。由此，完成主机对每个从机的逐一访问和信息传递。

图8 LIN数据波形分析图

　　LIN总线是一个单主机多从机的网络结构。在本系统的LIN总线设计中，主要实现ECU主控模块(主机)对两个射频数字天线(从机)的配置和对轮胎数据的读取。如图9为LIN总线上的信息事件的触发工作图。

图9 LIN总线事件触发图

TPMS接收系统的固件程序设计

　　如图10和11分别为射频数字天线和ECU主控模块的固件程序流程图。射频数字天线主要以SPI中断方式接收射频数据，并以LIN请求中断的方式发送LIN 数据帧。ECU主控模块以定时查询的方式工作：每隔1s主动发送CAN数据帧；每隔2s主动查询射频数字天线的数据；每隔30s主动检测TPMS系统的内部故障。另外ECU主控模块可以中断方式接收CAN总线上的数据，实现对TPMS之发射模块ID的注册、参数设置及车辆信息共享等功能。

图10 射频数字天线流程图