诊断在LIN总线上的实现

007

LIN总线是针对汽车分层式网络架构而定义的一种低成本的串行通信网络，是对CAN等其它汽车网络的一种补充，适用于对网络的带宽、性能或容错功能没有过高要求的应用。LIN总线采用单主控制器（Master）/多从设备（Slave）。
关于LIN总线介绍的文章非常多，在这里我只提一下与诊断相关的部分。
下图是一个典型的LIN网络示例，在这个网络中，所有的通信都由LIN Master发起，LIN Master中存储有一个或多个调度表（schedule table），用于统筹整个网络所有节点的通信。



LIN网络拓扑



LIN总线上的通信过程

上图展示了LIN总线上的通信过程，每次通信都必须是由Master主动发起，各个slave根据header中的PID来判断自己是否应该对这个header给出响应，或者是否应该接收跟随这个header的resposne。所以，LIN网络上的通信行为是可预知的，就是调度表中规定的。



LIN总线上的帧结构（引自 LIN-specification 2.1）

上图展示了LIN总线上的帧结构，由header和response两个部分组成，header一定来自Master，response既可以来自Master，也可以来自slave。



PID的结构（引自 LIN-specification 2.1）

PID的全称是Protected identifier，它是header中一个最重要的结构，用于指示这个LIN帧的作用。从上图中可见，PID总共有6个bit的数据域，2个bit的保护域（根据前面的6个bit计算出来），所以PID总共有2的6次方，即64种取值，其中0 到 59 (0x3B)用于携带普通信号，60 (0x3C) 和 61 (0x3D)用于携带诊断数据和配置数据，62 (0x3E) 和 63 (0x3F)是保留的。



诊断命令从诊断仪发送到slave

上面这个图展示了诊断仪的命令通过Master转发给Slave的过程，诊断仪把诊断请求发送给Master，Master发出一个PID=0x3C的header之后，再把诊断请求包装到response中发送到LIN总线上。



诊断响应从slave发送到诊断仪

上面这个图展示了诊断响应从slave回到诊断仪的过程，在Master发送完诊断请求之后，它会再发送一个PID=0x3D的header，然后等待响应这个诊断请求的slave发送的response。
这种传输方式带来了一个问题，因为3C和3D这两个PID只标识帧用于诊断，却无法完成寻址功能（在CAN总线上的诊断中，寻址是通过CAN ID来实现的），所以LIN规范中定义，在3C之后的response中，第1个字节是NAD（node address），用来标识LIN网络中的节点。这样的话，LIN总线上的8个字节只有7个字节用来传输控制信息和数据了，所以，在CAN总线上N个帧传完的诊断请求，在LIN总线上可能会变成N+1个帧。



LIN总线上的诊断请求和响应的response格式

从上图可以看出，第一个字节是NAD，后面的字节则和CAN上的传输层PDU格式基本一致。不同之处在于，LIN总线的传输层没有流控制帧（FlowControl），因为接收端不需要通知发送端它的接收能力（时间间隔和发送数据块大小），因为调度过程是由Master主导完成的。

文章最好，给大家推荐两个优秀的公众号，这两位作者是我在知乎上认识的，都是汽车电子专业方向的大神，欢迎大家关注。

专注于汽车ECU设计的 @吃完饭后不刷牙
知乎专栏：汽车控制器
微信公众号：QCECUSJ
二维码
http://weixin.qq.com/r/ckR1bVzEjwHwrRgO9xFg (二维码自动识别)
Matlab用得出神入化的 @打浦桥程序员
知乎专栏：MATLAB如何
微信公众号：打浦桥程序员
微信：dpq_123

最后的最后，帮一个朋友发一个招聘信息
大型国有汽车公司 工作地点北京
title ：混动项目管理专业总师岗位
1、牵头混动项目可行性论证、产品策划和项目开发策划、项目立项准备、项目分级与变更管理。
2、牵头混动项目里程碑评审检查及项目总结。
3、牵头公司混动项目管理体系的建设、宣贯和动态维护。
4、负责行业内混动项目管理相关信息的研究和宣贯。
感兴趣的同行可以联系我。

原文地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/43542224