介绍
长期以来，许多大的轿车生产商选用的是对轿车一切节点进行集中操控的处理计划。这些选用集中操控的节点担任为车窗升降、锁门和车镜方位调整等几种用户操作供给接口和操控。
曩昔，这些选用集中操控的节点依据高性能的MCU，这个MCU担任处理模块中的各种功用。
模块一般经过CAN总线衔接，现在该办法已在很多轿车渠道中得到施行。尽管该办法能够处理很多联网问题，但一起也导致根底结构过分杂乱、速率要求过高。
轿车职业的发展趋势继续对生产商提出更多要求。创新和功用增强一直是竞赛商场的驱动要素：在现有渠道上施行这些功用已变得越来越困难。
增强各个集中操控节点的MCU功用是处理问题的一个途径，可是，MCU规范增大、互连数量添加、缺少灵敏性等问题最终会导致功率下降。
还有一种办法是下降集中操控的集成度，将部分功用移植到更小，更牢靠的节点。本地互联网络(LIN)是完结该意图的抱负网络，供给了一种低速率、低本钱的施行办法。
本文将以本地互连网络为例，要点介绍这些简化的网络。将评论几种LIN网络计划，而且比较各个处理计划的优下风。
LIN概略
LIN总线是针对低本钱运用而开发的轿车串行协议。它对现有CAN网络进行了弥补，支撑车内的分层式网络。本协议是简略的主/从装备，首要流程在主节点上完结。为了削减本钱，从节点应当尽量简略。
LIN总线是主从协议，总线中的一切数据传输都由主节点主张。现在有两种完全不同的办法能够将数据传输到从节点，即主-从传输(主节点中的从使命传输数据)或从-从传输(主节点发送帧头，从某个从节点传输数据，然后由另一从节点接纳该数据)。这两种办法具有不同的优势和下风。
运用LIN协议的信息传输守时是能够猜测的。该协议是时刻触发型，不需求总线裁定，相同能够核算每条信息帧在最差环境的守时。每条信息帧的传输都由主节点上履行的调度表操控。调度表在既守时刻传输信息帧帧头。
网络施行
本节首要介绍单个LIN网络、多个LIN网络和混合CAN/LIN网络的各个方面。
单个LIN网络(多个门节点)
在这类网络中，车身操控器模块(BCM)将经过单个LIN网络与其它一切节点相连。如下图所示：
这类网络具有十分直接的结构体系，LIN衔接有用地替代了CAN处理计划。尽管LIN协议开始是规划为对CAN进行弥补(而不是替换CAN)，可是如上图所示的衔接能够完结一个简略的LIN处理计划。
这是一个能下降本钱的处理计划，因为它不需求任何CAN节点。BCM是LIN 网络的主节点，一切LIN节点都能够接入LIN网络上传输的一切信息。选用该种处理计划，网络上一般具有5个LIN节点。削减节点数量和界说初始信息传输办法使网络更直接有用。
可是，拟定调度(界说哪条信息会在网络中以什么次序呈现)比较困难。假如该体系运用从-从通讯，就能够简化调度表的拟定进程，并能有用地将网络流量削减到最小程度。例如，假如一个车门有任何键盘操作，这时主节点需求作出决议计划：网络上的任何节点都能在同一个信息帧内呼应。
这类网络信息流最短，然后引起的EMC问题最少。一起，流量密度的下降，还有助于削减辐射。因为一切节点都经过单线衔接，接头数量削减到最少，这样添加了牢靠性。
已然该办法具有如此显着的优势，为什么许多生产商不施行该处理计划呢?原因如下：首要，网络上各个节点的杂乱度与CAN处理计划没有太大差异。每个车门节点依然需求操控车镜、车窗升降和锁门等操作，依然是居于高性能MCU的计划。
在安全性十分重要的运用中(如轿车 )，每个节点应完全依托单主节点/单线衔接。假如运用本网络的轿车产生撞车，那么一切节点都很简略被损坏，然后或许无法呼应。
在低功率运用中(仍以轿车为例)，网络需求频频的返回到低功率状况，这时一切节点都处于睡觉形式。尽管一切LIN节点都能唤醒网络，但主节点或许需求一守时刻才干决议哪个节点担任唤醒网络。
两个LIN网络(左面和右边)
为了战胜单个LIN网络的缺陷，部分公司开始运用双LIN网络。结构图如下：
BCM操控两个完全独立的LIN网络，使得拟定调度表变得相对简略，网络灵敏性也增强，即便呈现撞车事情，大部分网络仍能坚持完好状况。一起选用两个完全独立的LIN网络，有利于各个网络按时进行通讯。
可是，这个办法依然有几个缺陷。首要，各个节点智能没有下降，依然需求高性能的MCU。其次，尽管信息界说变得更简略，但两个网络之间的信息交流变得困难，有时比较慢。在这种装备中，尽管键盘作为LIN节点装备在网络右侧，但键盘的很多功用却需求左手方网络操控，这会导致呼应时刻延迟的问题。
具有LIN分层结构的CAN
只是依托LIN不能战胜一切的限制。
因而，在轿车运用中，怎样运用LIN呢?咱们在前面的介绍中说到，LIN是作为CAN的弥补，而不是完全替换CAN。下图是CAN/LIN混合网络的处理计划：
如前所述，一般BCM和四个车门经过一个CAN网络衔接。这是现在很多生产商选用的典型计划。这时，每个车门内的高性能操控器(MCU)，如常见的Freescale HC908AZ60A, 直接操控车窗和车镜。
选用LIN结构完结车门功用，就能够挑选规范更小的MCU(如HC908GZ16)，其除了能为BCM通讯供给必要的CAN接口，还有满意的资源去操控单个LIN网络。在本例中，驾驭员车门MCU除了是BCM 的CAN 接口，仍是操控后视镜、键盘、锁和车窗升降等操作的LIN网络的主节点。
这样做尽管会添加车门内的MCU，但假如对MCU和LIN状况机进行适宜的挑选，就能够取得功用更强壮、更灵敏的分布式体系。
在当今飞速改变的职业中，客户要求更多能满意其需求的定制产品，灵敏性是完结这种需求的重要要素。经过在车内引进规范更小的独自模块，轿车生产商能够敏捷修正其规范产品渠道，去投合客户的需求。
车门操控
前面的比如介绍了车门内部的典型LIN网络，一起还针对上面提及的限制性提出了处理办法。可是，现在车门网络依然存在几个问题，特别是功用失效和安全问题。车镜是体系中最简略被损坏的部件，在市区驾驭时经常被人取走，然后形成网络中止，乃至给部分生产商带来无法承受的危险。在安全方面，很多罪犯能够轻松取走车镜，然后取得驾驭员车门MCU的直接接入。这又是一个严重危险。
有几种办法能够削减这种危险。办法之一如下：
在本例中，车门内部有两个LIN网络。从图上能够看到，车镜与体系其它部分有用地隔脱离，大大下降车镜被取走而带来的损害。任何罪犯行为只能拜访驾驭员车门MCU，但无法接入要害组件，如门锁等。
还有一种办法是从LIN子节点操控车镜。
在本例中，安全和牢靠性问题都能够有用处理。车镜由键盘MCU或LIN节点直接操控。两种办法都是适宜的体系规划。
典型的LIN节点
上图介绍了车门内部的LIN网络。
下面是车内常见LIN节点的比如。
驾驭员车门模块
在上面的体系中，该模块是车门网络的主节点，供给车门内部LIN网络的操控和守时功用。它能操控车门内一切LIN 节点，一起也充任车身操控模块(BCM)和本地LIN 网络之间的网关。
后视镜模块
典型的新式后视镜镜一般
能够支撑X、Y方向和折叠功用。车镜模块还保存车镜方位等详细信息，有时驾驭员或乘客车镜还装置温度感应器来继续监控外界环境。该信息一般被用作驾驭员信息，也能够作为杂乱的发动机办理体系信息。车镜模块一般是LIN从节点。
车窗升降模块
电子车窗包含升、降和防夹操控。
车窗升降节点一般是LIN 从节点，有时前车窗模块一起充任BCM的LIN从节点和后车门的主节点。
门锁模块
确定功用包含规范锁和童锁。车门内部的LIN直接与模块衔接，这也是完结童锁功用的前提条件，这样司机才干撤销特定的门锁功用。门锁模块一般是LIN 从节点。
前开关面板
轿车舒适性操控的很多功用(如锁门、车窗升降和车镜操控的开关)有时集成到单个模块中，作为LIN网络的从节点。
通讯办法
如前所述，LIN网络的数据通讯首要包含两种不同办法：主-从数据传输或从-从数据传输。两种办法都由主节点操控，有各自的优势和下风。
主-从通讯
主节点传输信息ID(拜见第2节)，然后发送数据传输指令。网上一切LIN节点将该信息进行转化，然后再进行相应的操作。
依据该主-从通讯形式，主节点内部有一个从节点正在运转。它对正确的ID进行呼应，然后将规则的比特传输到LIN总线。不同LIN节点在网络中都具有完好的LIN帧，一起还依照各自的不同运用供给主节点数据和流程。
例如，主节点或许期望一切门锁都翻开，这样每个门锁节点被设定为对单个信息进行呼应，然后完结开锁;或许主节点或许传输四条不同信息，然后挑选性地翻开门锁。
主-从通讯形式将大部分调度操作转移到主节点上，然后简化其它节点操作。因而，LIN从节点硬件大幅削减，乃至或许削减为单个状况设备。另一个优势是，因为主节点能够一起与一切节点通讯，已信息和要求的ID数量都大大削减。
主节点将一切数据通讯发送到悉数节点(然后在一切数据传输到其它设备之前从节点上接纳该数据)，这样能够查看传输数据的有用性。该操作答应主节点对一切通讯进行监测，削减并消除潜在过错。
可是，这种通讯办法速度缓慢。这时，LIN节点很难及时地接纳和处理数据，并挑选性地将它传输给其它节点。
从-从通讯
主节点相同发送信息帧头。可是，在从-从通讯形式下，呼应从使命的是长途节点，如键盘。当键盘填满信息帧数据字节时，网上一切节点都能看到整个传输进程，并呼应相应的操作。本例中，车窗LIN 从节点呼应键盘LIN节点数据。
与主-从通讯比较，从-从通讯办法更敏捷。各个信息帧上的节点共用信息，然后极大地进步呼应速度。单个信息能够翻开两扇车窗，封闭一个车门，翻开三个车门或许移动车窗。这样就能够显着削减网上的数据流量。
可是，从-从通讯办法有重要的限制：首要，各个从节点的时钟源不知道，因而从节点将数据传输到网络时(依据主节点恳求)，数据或许产生漂移。主节点有一个精确度很高的时钟，数据漂移有较大的差错规模，但另一个承受数据的LIN 从节点却没有，这会导致数据误译。其次，这种情况下，主节点不显现从-从通讯现已失效。
数据传输速率
信息帧传输继续时刻
下表介绍了2、4、8字节信息在传输速率为600bit/sec 和19200bit/sec时的最长继续时刻。本协议专用于1kbps和 20kbps之间的运转，主张在LIN技术规范中也运用这些传输速率。
这些数据或许看起来速率很慢(特别是与CAN 比较时)，但这样规则有多方面的原因，两大首要原因是最大极限地下降EMC辐射和简化从节点。
定论
跟着轿车的一些智能操控功用转移到最小的节点中，对满意这样要求的小而牢靠的微处理器的需求越来越多。
LIN网络计划使很多节点之间的互连变得简略、经济高效，因而是抱负的处理计划。一起，体系规划人员在规划时还应考虑很多其它要素。
