车内网络解决方案分析

硅元件上的可能实施

根据目标MCU提供的功能，可以采用几种LIN驱动器实施策略。

对于没有UART模块的MCU，需要位响应(Bit-Bang)解决方案，使用一个定时器和两个通用IO引脚将UART功能构建到软件中。主要优势是没有UART的MCU一般是最便宜的处理器。另一方面，这样的CPU使用非常精密，需要为每个字节都发送中断请求。最后，这种解决方案与基于UART的解决方案相比一般需要更多内存，比如，在飞思卡尔68HC908QY器件中就可以找到这类LIN驱动器。

带有标准的UART（SCI）模块的MCU一般意味着驱动器的软件安装更加简单，但另一方面，UART模块会增加最终解决方案的MCU成本。与需要位响应(Bit-Bang)解决方案相比，这种解决方案的优势在于CPU的负荷更低，因为基于LIN通讯的中断只对接收到的每个字节进行。

LIN优化UART模块的MCU是减少驱动器软件部分而增加功能/特性的下一个步骤。飞思卡尔68HC908EY 或 68HC908GR设备中采用的增强型SCI模块提供波特率调节和仲裁模块选项，无需额外的定时器就能测量输入信号（对LIN同步消息有用）。另一方面，这种方法可能会增加最终设计的成本。

最后一点，也是很重要的一点，理想的解决方案应使用LIN专用的UART模块。飞思卡尔MCU（如68HC908QL设备）的SLIC（LIN 从接口控制器）模块就是一个范例。与标准的UART解决方案相比，这种解决方案的成本和复杂性更高，并且要求实施SLIC优化的驱动器。另一方面，SLIC提供如下功能：自动同步、自动波特率调整、与上述任何解决方案相比中断数大大减少、自动校验和的生成与验证。因此，它允许将MCU专用于用户应用。

此外，还有一种非常有趣的解决方案是将所有与LIN有关的计算转移到支持LIN的协处理器模块上。飞思卡尔的MC9S12X系列采用了这种方案。这些产品配备有完全独立于核心的X-gate RISC协处理器，可将整个LIN通讯负载从CPU核心中释放，从而保证CPU在所有时间内都可用于用户应用。

LIN2.0应用实例

如前所述，LIN通讯协议设计用于汽车传感器和执行器应用。但是，其使用并不限于这些领域。此处介绍的支持LIN的无刷直流电机（BLDC）发动机风扇控制应用就是LIN应用于其它领域的一个实例。

无刷直流电机（BLDC）在汽车应用中越来越常见，主要用在空调控制和发动机冷却风扇中。与有刷直流电机相比，无刷直流电机（BLDC）使用电子交换，而不是机械交换器，因此能提高整个系统的可靠性和效率。并且，由于无刷直流电机（BLDC）转子可产生转子磁通量，能够实现更高的机电转换效率。

支持LIN的无刷直流电机（BLDC）发动机风扇控制应用在闭环、支持PWM的无刷直流电机（BLDC）应用中采用LIN2.0通讯协议。无刷直流电机（BLDC）由霍尔传感器驱动，用于转子位置检测，并且，应用中还嵌入了电流和过压检测功能。

发动机风扇控制LIN 主节点 - 为LIN集群提供所需的风扇速度信息，以及运行/停止命令和错误跟踪。

MC68HC908QB8 LIN 开发包 - 是一个LIN从节点，处理的无刷直流电机（BLDC）控制功能，并为集群提供实际风扇转速信息和风扇运行/错误状态信息。评估板的LIN开发包系列 (EVB)是开发者轻松开发他们各自基于LIN的项目而无需关注硬件开发的一种方法。目前，这些评估板可用于飞思卡尔半导体的各种8/16位MCU：从非常小型、便宜的MC68HC908QY4 MCU到功能强大的MC68HC908S12C32。在本应用中，我们选择了MC68HC908QB8，它是低成本、小型的8位MCU系列的一员。

MC33395 EVB - 用于功率设计。飞思卡尔半导体的评估板概念不只限于这种基于MCU的板，还包括基于飞思卡尔SMARTMOS系列的评估板。MC33395 EVB非常适合各种12V的电机控制应用，包括零交叉和背EMF (zero crossing and back EMF)无刷直流电机（BLDC）转子位置检测方法，使用户可以轻松使用先进的电机控制程序。