Email: fubin@sunnorth.com.cn 摘 要：本运用例运用SPMC75F2313A和通用LIN Bus收发器TJA1020(或ATA6661)完结LIN(Local Interconnect Network)是低本钱的轿车网络的传输关键词：SPMC75F2313A、TJA1020、LIN [b]1.1 导言 [/b] LIN 是低本钱网络中的轿车通讯协议规范，LIN(Local Interconnect Network)是低本钱的轿车网络，它是现有多种轿车网络在功用上的弥补因为能够进步质量、下降本钱，LIN 将是在轿车中运用轿车分级网络的发动要素。LIN 的规范化将简化多种现存的多点解决方案且将下降在轿车电子范畴中的开发出产服务和后勤本钱。 LIN 规范包含传输协议规范、传输媒体规范、开发工具接口规范和用于软件编程的接口LIN在硬件和软件上确保了网络节点的互操作性并有可猜测EMC的功用。 [b]1.2 芯片简介 [/b] SPMC75系列MCU是凌阳科技公司规划开发的高功用16位通用MCU，具有很强的抗干扰功用、丰厚易用的资源以及优秀的结构，特别是增强的守时计数器和PWM输出功用。SPMC75系列MCU运用凌阳unSP内核，unSP内核是一种高效的16位CISC内核。支撑乘法、乘法累加、 32/16位除法、FIR等高功用运算;支撑两种中止方式。能够便当的发生SPWM波、空间向量PWM(SVPWM)等各种电机驱动波形。 除了具有高功用的CPU外，SPMC75系列MCU还集成了多种功用模块：多功用I/O口、同步和异步串行口、高功用ADC、一般的守时计数器、多功用的捕获比较模块、BLDC电机驱动专用方位侦测接口、两相增量编码器接口、能发生各种电机驱动波形的PWM发生器等。一起，SPMC75系列单片机内部集成了32K Words的Flash和2K Words的SRAM。运用这些硬设支撑，SPMC75系列单片机能够完结比如家用电变频驱动、规范的工业变频驱动器、多环的伺服驱动体系等杂乱运用。 TJA1020(Philips)是LIN 主/从协议操控器和LIN(Local Interconnect Network)物理总线之间的接口，首要用作为车辆中的副网络。运用的波特率可从2.4 到20Kbits/s。TJA1020支撑一般斜率和低斜率两种作业方式，并可在一般斜率方式以及低斜率方式间进行切换。TJA1020还支撑睡觉方式，以减小体系功耗。 [b]1.3 LIN总线简介 [/b] LIN(Local Interconnect Network) Bus是一种串行通讯总线，它有效地支撑轿车运用中分布式机械电子节点的操控。它的运用范围是带单主机节点和一组从机节点的多点总线，其体系结构如图 1-1所示。LIN Bus体系首要特性有： ■ 单主机多从机安排(即没有总线裁定)，装备灵敏; ■ 根据一般UART/SCI 接口的低本钱硬件完结低本钱软件协议; ■ 带时刻同步的多点播送接纳，从机节点无需石英或陶瓷谐振器，能够完结自同步; ■ 确保信号传输的延迟时刻。可选的报文帧长度：2、4 和8 字节; ■ 数据校验和的安全性和过错检测，自动检测网络中的毛病节点; ■ 运用最小本钱的半导体组件(小型贴片，单芯片体系)。 ■ 速度高达20kbit/s;
图 1-1 LIN Bus体系结构 [b]1.4 LIN协议在SPMC75F2313A上的完结 [/b] LIN Bus是一种简略的单总线体系，其软件协议栈比较简略。一个LIN网络中有一个主机节点和一个以上的从机节点组成，一切的节点都包含有从机服务程序来发送和接纳数据，仅有一个节点包含有主机服务程序。主机程序首要用于发送同步距离、同步场和ID场(也能够是指令)，用于操控和协调各个节点的有序无紊的通讯。 [b]1.4.1 LIN信息传输 [/b] LIN信息是以报文的方式传送的。报文传输是由报文帧的格局构成和操控的。报文帧由主机使命向从机使命传送同步和标识符信息，并将一个从机使命的信息传送到一切其它从机使命。主机使命坐落主机节点内部，它担任报文的进度表、发送报文头(HEADER)。从机使命坐落一切的(即主机和从机)节点中，其间一个(主机节点或从机节点)发送报文的呼应(RESPONSE)。 一个报文帧如图 1-2所示，是由一个主机节点发送的报文头和一个主机或从机节点发送的呼应组成。报文帧的报文头包含一个同步距离场(SYNCH BREAK FIELD)、一个同步场(SYNCH FIELD)和一个标识符场。报文帧的呼应(RESPONSE)则由3 个到9 个字节场组成：2、4 或8 字节的数据场(DATA FIELD)和一个校验和场(CHECKSUM FIELD)。字节场由字节间空间分隔，报文帧的报文头和呼应是由一个帧内呼应空间分隔。最小的字节间空间和帧内呼应空间是0，这些空间的最大长度由报文帧的最大长度TFRAME_MAX。
图 1-2 LIN 报文帧 1.4.2 LIN信息传输进程 LIN从机向主机传输数据示如图 1-3所示，整个进程在主机的协调下进行。
图 1-3 从机向主机传输数据 LIN主机向两个或两个以上的从机发送数据如图 1-4所示，整个进程在主机的协调下进行。
图 1-4 主机向两个或两个以上的从机发送数据 从机和从机之间传输数据如图 1-5所示，整个进程在主机的协调下进行。
图 1-5 从机和从机之间传输数据 [b]1.4.3 LIN物理层操控 [/b] ■ 同步距离(SYNCHRONISATION BREAK)检测 为了能清楚辨认报文帧的开端，报文帧的第一个场是一个同步距离。同步距离场(SYNCH BREAK FIELD)是由主机使命发送，它使一切的从机使命与总线时钟信号同步。同步距离场有两个不同的部分如图 1-6所示。第一个部分是由一个继续TSYNBRK或更长时刻(即最小是TSYNBRK不需要很严厉)的显性总线电平。接着的第二部分是最少继续 TSYNDEL 时刻的隐性电平，作为同步界定符。第二个场答应用来检测下一个同步场(SYNCH FIELD)的开始位。最大的距离和界定符时刻没有准确的界说，但有必要契合整个报文头THEADER_MAX 的整体时刻预算，THEADER_MAX在表 1-1中界说。
图 1-6 同步距离场 表 1-1 报文的守时
同步距离场的显性电平长度至少为TSYNBRK(能够更长)，这个时刻是用主机位守时来丈量。最小值应根据衔接从机节点指定的最小本地时钟频率所要求的阀值而得出。 在SPMC75F2313A上，同步距离里的各个时刻丈量都是经过捕获输入完结的。SPMC75F2313A的捕获输入能够很便当的丈量 TSYNBRK和TSYNDEL，并在检测完结后与TSYNDEL的下降沿同步。 ■ 波特率丈量 波特率丈量是在LIN总线的同步场(SYNCH FIELD)进行的。同步场包含了时钟的同步信息。同步场的格局如图 1-7所示，它经过使UART发送0x55来完结，体现在8 个位守时中有5 个下降沿(即：隐性跳变到显性的边缘)。运用SPMC75F2313A的捕获输入功用能够很便当的丈量出相邻两个下降沿之间的时刻距离，运用这个时刻距离就能够算出波特率。
图 1-7 同步场示意图 [b]1.5 体系规划 [/b] 体系电路原理框图如过错!未找到引证源。所示。电路由MCU操控中心电路和LIN接口两部分构成。 MCU操控中心电路首要由SPMC75F2313A完结，它首要完结LIN协议的完结和整个体系的操控。SPMC75F2313A集成有完结LIN总线结点的必要硬件，包含UART、捕获输入和满足的守时器。特别是其捕获输入功用，为LIN的帧头辨认、帧同步和波特率丈量供给了极大的便当。 LIN接口部分首要是由LIN物理层接口芯片TJA1020构成，它首要完结MCU通讯信号与LIN物理总线信号之间的彼此转化。为MCU供给一个与 LIN物理总线的接口。
图 1-8 硬件原理图 1.6 结语 凌阳科技公司新推出SPMC75是一系列功用强壮的工业级MCU，具有极强的抗干扰才能。其内部集成有高功用的ADC、增强型的守时计数器等功用部件，强壮捕获比较功用和PWM生成功用使其在如LIN、RF Mode、IrA等通讯范畴有十分出色的体现。用SPMC75系列MCU能够便当的构成各种简练高效的通讯体系。
