基于Microchip单片机及收发器实现的低成本LIN总线

　　在LIN网络中，主节点的时钟由高精度的晶振产生，从节点一般用RC震荡器产生。在本文中，从节点的时钟可以用MICROCHIP单片机的内部RC震荡器来实现。

　　3 LIN协议的基本知识

　　LIN的报文分为两部分，一是主任务，也叫报文头；另一个部分是从任务，也叫响应场。如图3所示。

　　主任务位于主机节点内部，都是由主节点发出，它负责报文的进度表、发送报文头（HEADER）。从任务位于所有的（即主机和从机）节点中，其中一个（主机节点或从机节点）发送报文的响应（RESP*E）。

　　3.1 报文头

　　报文头分为三部分，按顺序分别叫同步间隔、同步字段、标识符字段。

　　同步间隔是一个长时间的低电平（显性总线电平），低电平时间要大于10个位定时时间，通常为13个位定时时间。在长时间的低电平之后，要跟着一个短时间的高电平（隐性总线电平），一般为1～4个位定时时间。

　　同步字段包含了时钟的同步信息。它的内容为0x55，表现在8个位定时中有5个下降沿（隐性跳变到显性的边沿）。从节点通过同步字段，可以使自己的总线速率与主节点同步。

　　标识符字段定义了报文的内容和长度。其中，内容是由6个标识符位和2个奇偶校验位组成，如图4所示。标识符位的第5位和第6位（ID4和ID5）定义了报文数据场的长度。

　　3.2 响应场

　　响应场包含数据字段和校验和两部分。

　　数据字段由8 bit数据的字节组成，传输由最低位（LSB）开始。校验和按照带进位加的方式计算，每个进位都被加到本次计算结果的最低位。

　　3.3 保留的标识符

　　标识符为0x3C和0x3D的标识符被用做诊断。其中0x3C是主机请求帧，它可以从主机向从机节点发送命令和数据。0x3D是从机响应帧，它触发一个从机节点（由一个优先的下载帧编址）向主机节点发送数据。

　　标识符为0x3E是由用户定义的自由用法，标识符为0x3F是为将来使用而严格保留的。

　　4 MICROCHIP单片机的软硬件实现

　　4.1 硬件实现

　　主节点一般采用Flash比较大的MICROCHIP中档8位单片机，或者采用带CAN控制器的高档8位单片机或16位单片机作为控制器。时钟采用高精度石英晶振。物理层的电平转换采用MICROCHIP的收发器MCP2021。

　　从节点可用低成本的MICROCHIP中、低档8位单片机。时钟用单片机内部自带的RC震荡器。内部RC震荡器在常温25 ℃时，精度为1%，全温度范围(-40 ℃～+125 ℃)内精度为5%[1]。物理层的电平转换采用MICROCHIP的收发器MCP2021。