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本地互連網(wǎng)絡(luò)（LIN），即 ISO17897，是汽車(chē)領(lǐng)域中一種多點(diǎn)、低成本且易于實(shí)現(xiàn)的通信總線。在大多數(shù)應(yīng)用中，它作為控制器局域網(wǎng)的子總線發(fā)揮作用。本文介紹了LIN 技術(shù)的主要組成部分，重點(diǎn)關(guān)注 LIN 收發(fā)器本身、協(xié)議相關(guān)信息以及實(shí)際應(yīng)用中的物理層要求。

1. 引言

隨著汽車(chē)變得更加智能、安全和舒適，電氣系統(tǒng)和部件的數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)。這些部件和系統(tǒng)的增加，使得汽車(chē)制造商急需通信收發(fā)器，以最有利的方式促進(jìn)它們之間的交互。LIN 正是為了在那些不需要 CAN 總線的帶寬和多功能性的場(chǎng)景中，高效、直接地管理這些部件和系統(tǒng)之間的通信而開(kāi)發(fā)的；不過(guò)在大多數(shù)情況下，它是 CAN 總線的子總線。

# 網(wǎng)關(guān)包含與構(gòu)成車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)的所有總線的接口。此處的 LIN 主節(jié)點(diǎn)被配置為網(wǎng)關(guān)模塊的一部分。

連接到 LIN 總線的不同本地控制模塊是從節(jié)點(diǎn)模塊。

（圖 1 - 1：高級(jí)應(yīng)用圖）

1.1 LIN 規(guī)范的演進(jìn)

最新的 LIN 標(biāo)準(zhǔn)于 2010 年由 LIN 聯(lián)盟定義（LIN 2.2A）。隨后，該標(biāo)準(zhǔn)被提交給國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO），并于 2016 年被正式接受為 ISO 17897 標(biāo)準(zhǔn)并發(fā)布。

1.2 工作流程概念

本文重點(diǎn)關(guān)注 LIN 收發(fā)器及其實(shí)現(xiàn)方式；然而，為了理解收發(fā)器在應(yīng)用中的作用，對(duì)整個(gè) LIN 網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)宏觀的認(rèn)識(shí)是很重要的。隨著 LIN 標(biāo)準(zhǔn)的確定，它不僅規(guī)定了實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸（用 1 和 0 表示），還定義了更高級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方式：LIN 工作流程。LIN 工作流程為使用該協(xié)議的人員提供了一種易于使用、可靠的實(shí)現(xiàn)方案。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)集群的配置被定義并標(biāo)準(zhǔn)化，這就是 LIN 描述文件（LDF）發(fā)揮作用的地方。

LDF 用于區(qū)分不同的 LIN 集群，定義特定集群的具體用途和屬性（節(jié)點(diǎn)數(shù)量、消息幀的數(shù)量和描述、消息速率等）。這使得開(kāi)發(fā)者能夠生成軟件文件，確定集群中每個(gè)節(jié)點(diǎn)所執(zhí)行的任務(wù)。LDF 可用于自動(dòng)生成通信相關(guān)的軟件，以及為分析 LIN 集群所涉及的測(cè)量和測(cè)試工具提供信息。

LDF 是使用 LIN 配置語(yǔ)言規(guī)范定義的語(yǔ)法編寫(xiě)的。這種語(yǔ)法與系統(tǒng)定義工具結(jié)合使用，以創(chuàng)建 LDF，從而定義整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。除了這些工具，還有 LIN 節(jié)點(diǎn)能力語(yǔ)言。它使開(kāi)發(fā)者能夠定義和描述現(xiàn)成節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)方式，這些節(jié)點(diǎn)是易于實(shí)現(xiàn)的通用 LIN 節(jié)點(diǎn)，專(zhuān)為可大量購(gòu)買(mǎi)的典型應(yīng)用而設(shè)計(jì)。

2. 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

2.1 LIN 總線的總體布局

一個(gè) LIN 集群定義為通過(guò)物理線纜連接的多個(gè) LIN 節(jié)點(diǎn)。每個(gè)集群中有兩種類(lèi)型的節(jié)點(diǎn)：一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和最多 16 個(gè)從節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)管理總線上與每個(gè)從節(jié)點(diǎn)的通信。在 2.3 節(jié)將進(jìn)一步討論主從節(jié)點(diǎn)的工作原理。

LIN 的設(shè)計(jì)理念是成為一種簡(jiǎn)單且具有成本效益的通信接口。這就是為什么它沒(méi)有采用專(zhuān)用的通信控制器。相反，通過(guò)對(duì)微控制器進(jìn)行 LIN 協(xié)議編程，并利用其通過(guò)串行接口驅(qū)動(dòng)與收發(fā)器的通信。這個(gè)接口被稱(chēng)為串行通信接口（SCI），在大多數(shù) LIN 應(yīng)用中，它已經(jīng)取代了通用異步收發(fā)傳輸器（UART）。這兩種接口在大多數(shù)微控制器中都很常見(jiàn)，從而減少了后端安裝的工作量。

LIN 總線傳輸只需要一根線，并且使用較慢的通信速度，以便妥善處理任何輻射發(fā)射問(wèn)題。所有節(jié)點(diǎn)都被動(dòng)連接到總線上，并且使用上拉電阻來(lái)確保當(dāng)節(jié)點(diǎn)處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，總線處于電源電壓電平。

2.2 串行通信原理

SCI 是 LIN 收發(fā)器與與之通信的微控制器之間使用的主要接口。最初使用的是 UART，但通過(guò) UART 實(shí)現(xiàn)無(wú)故障接口較為困難。

微控制器傳輸位幀，從顯性起始位開(kāi)始。這使總線上的所有接收器同步，隨后依次傳輸最低有效位到最高有效位，最后是停止位。這構(gòu)成一個(gè) SCI 幀，而一個(gè) LIN 消息由多個(gè) SCI 幀組成。

2.3 主從節(jié)點(diǎn)原理

在每個(gè)集群中，有一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和最多 16 個(gè)從節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)控制總線上的所有通信，并且包含要執(zhí)行的主任務(wù)和從任務(wù)。從節(jié)點(diǎn)之間不能相互通信，只包含從任務(wù)，并且只有當(dāng)消息針對(duì)它們時(shí)，才能夠響應(yīng)主節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)向指定的從節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求作為報(bào)頭（幀的開(kāi)始），從節(jié)點(diǎn)作為響應(yīng)幀對(duì)主節(jié)點(diǎn)做出響應(yīng)。還有一種情況是，主節(jié)點(diǎn)向從節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)頭和響應(yīng)幀，而從節(jié)點(diǎn)只監(jiān)聽(tīng)但不響應(yīng)。這兩種情況都保證了可預(yù)測(cè)且明確的總線流量，在很大程度上避免了沖突，因?yàn)榭偸怯芍鞴?jié)點(diǎn)發(fā)起通信。這種可預(yù)測(cè)性允許對(duì)消息進(jìn)行調(diào)度。

如果 LIN 集群的開(kāi)發(fā)者能夠合理規(guī)劃消息并計(jì)算其長(zhǎng)度，就可以制定一個(gè)調(diào)度計(jì)劃，從而不會(huì)發(fā)生沖突。調(diào)度計(jì)劃是將消息幀組織到時(shí)隙中，并設(shè)定在任何給定時(shí)間要發(fā)送的所有消息的發(fā)送時(shí)間。令牌（也稱(chēng)為請(qǐng)求）由主節(jié)點(diǎn)在調(diào)度計(jì)劃設(shè)定的給定時(shí)間發(fā)送。這些令牌被發(fā)送到從節(jié)點(diǎn)，從節(jié)點(diǎn)可以忽略、響應(yīng)或僅接收數(shù)據(jù)。令牌和數(shù)據(jù)（報(bào)頭和響應(yīng)）構(gòu)成了 LIN 消息，每個(gè)集群最多可以定義 64 條消息。

主從節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的問(wèn)題在于，主節(jié)點(diǎn)控制所有通信，如果主節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，整個(gè)集群就會(huì)失效。在所有節(jié)點(diǎn)都可以充當(dāng)主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)的方案中，不會(huì)出現(xiàn)這種情況。正是這一特性，以及較慢的消息速率，最終導(dǎo)致 LIN 無(wú)法用于與安全相關(guān)的應(yīng)用。此外，LIN 集群本身也不具備事件驅(qū)動(dòng)通信的能力，因?yàn)?LIN 從節(jié)點(diǎn)只有在被請(qǐng)求時(shí)才能與總線通信。

2.4 消息幀格式

每個(gè) LIN 消息都有特定的結(jié)構(gòu)：第一部分是令牌，第二部分是數(shù)據(jù)（報(bào)頭和響應(yīng)）。令牌總是由主任務(wù)發(fā)送，并分為同步間隔、同步字段和受保護(hù)標(biāo)識(shí)符（PID）。同步間隔和同步字段用于使 LIN 總線上的所有從節(jié)點(diǎn)與主節(jié)點(diǎn)的時(shí)序同步（無(wú)需任何晶體或振蕩器），而 PID 用于定義哪個(gè)從節(jié)點(diǎn)響應(yīng)、接收或忽略正在發(fā)送的消息報(bào)頭。報(bào)頭總共至少包含 13 位同步間隔位、1 位分隔符位、10 位同步字段位（1 位起始位、8 位用于同步、1 位停止位）和 10 位標(biāo)識(shí)符位（1 位起始位、6 位標(biāo)識(shí)符、2 位奇偶校驗(yàn)位、1 位停止位）。

消息的數(shù)據(jù)（響應(yīng)）部分由從任務(wù)發(fā)送，根據(jù) PID 的 “指令”，可以由主節(jié)點(diǎn)或從節(jié)點(diǎn)發(fā)送。響應(yīng)分為數(shù)據(jù)字節(jié)（最多 8 個(gè)）和校驗(yàn)和。校驗(yàn)和是對(duì)數(shù)據(jù)字節(jié)的一種保護(hù)機(jī)制，用于驗(yàn)證發(fā)送的消息是否為預(yù)期內(nèi)容，以及在傳輸過(guò)程中是否沒(méi)有引入錯(cuò)誤。任何節(jié)點(diǎn)都可以接收幀響應(yīng)，但實(shí)際使用該響應(yīng)的節(jié)點(diǎn)取決于 LDF。響應(yīng)總共包含每個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的 10 位（1 位起始位、8 位數(shù)據(jù)、1 位停止位），最多 8 個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，以及 10 位校驗(yàn)和（1 位起始位、8 位校驗(yàn)和結(jié)果、1 位停止位）。

3. 物理層要求

LIN 物理層基于 ISO 9141 標(biāo)準(zhǔn)，并針對(duì)汽車(chē)應(yīng)用進(jìn)行了一些修改，特別是在電磁兼容性（EMC）、靜電放電（ESD）、瞬態(tài)脈沖響應(yīng)等方面。它是一種雙向的總線通信接口，通過(guò)一個(gè)電阻和一個(gè)二極管（僅主節(jié)點(diǎn)）偏置到車(chē)輛的電池電壓，并連接到 LIN 集群中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的收發(fā)器。

收發(fā)器負(fù)責(zé)促進(jìn)總線與網(wǎng)絡(luò)之間的通信。LIN 收發(fā)器將來(lái)自微控制器的位邏輯轉(zhuǎn)換為更高的電壓電平，以便在總線上傳輸，反之亦然。LIN 收發(fā)器的發(fā)送（TXD）和接收（RXD）引腳通過(guò)信號(hào)在收發(fā)器中傳輸時(shí)發(fā)生的電壓轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)與總線之間的通信。TXD 連接到微控制器，消息從這里發(fā)送，然后在 LIN 總線上廣播。RXD 監(jiān)控總線，并將 LIN 總線上的消息轉(zhuǎn)換為微控制器能夠解讀的電壓電平，從而對(duì)總線上發(fā)生的通信做出響應(yīng)。TXD 和 RXD 的典型電壓電平與大多數(shù)微控制器的電平相同：3.3 伏和 5 伏。LIN 總線和 LIN 收發(fā)器通常在 9 伏至 18 伏的電壓范圍內(nèi)工作，但有些可高達(dá) 30 伏（取決于應(yīng)用）。典型的汽車(chē)采用 12 伏電池系統(tǒng)，但一些較大型車(chē)輛的電壓可達(dá) 24 伏。

3.1 總線信令基礎(chǔ)

考慮到總線上的這些電壓電平，大多數(shù)收發(fā)器都遵循一定的閾值，不過(guò)有些公司會(huì)略有偏差。由于這是一種單端通信方案，且閾值不能通過(guò)電壓差來(lái)設(shè)置，所以這些閾值是基于系統(tǒng)中電池電壓的百分比。這些閾值決定了何時(shí)將位視為 “隱性” 或 “顯性”。

隱性和顯性分別只是表示總線上高電平和低電平的不同說(shuō)法。這種命名方式源于總線與收發(fā)器相互作用的概念，以及集成電路內(nèi)部信號(hào)的生成方式。

從宏觀角度看，一個(gè)集群相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)漏電路，這意味著總線需要一個(gè)上拉電阻，并且所有節(jié)點(diǎn)都通過(guò)收發(fā)器被動(dòng)連接到總線上。在接收到指令時(shí)，收發(fā)器控制總線上的電壓電平。上拉電阻確保當(dāng)收發(fā)器的 TXD 控制處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，總線上的電壓電平達(dá)到或接近電池電壓電平。一旦收發(fā)器激活且 TXD 控制晶體管導(dǎo)通，總線被拉低至接近地電平，高電平狀態(tài)被覆蓋。因此，當(dāng)收發(fā)器關(guān)閉或處于被動(dòng)狀態(tài)時(shí)，總線被拉高，即 “隱性”。當(dāng)收發(fā)器 TXD 開(kāi)始導(dǎo)通并激活時(shí)，總線被拉低，即 “顯性”。

3.2 上拉電阻值

主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)的上拉電阻值不同。根據(jù) LIN 規(guī)范，主節(jié)點(diǎn)需要一個(gè)外部上拉電阻和二極管。常見(jiàn)的值是 1 千歐（其他常見(jiàn)值為 600 歐和 500 歐）與一個(gè)二極管串聯(lián)，用于反向極性保護(hù)，并連接到電池電壓。LIN 從節(jié)點(diǎn)的典型上拉電阻值為 30 千歐，并且在所有現(xiàn)代 LIN 收發(fā)器中，該電阻已集成在集成電路內(nèi)，因此在從節(jié)點(diǎn)配置中無(wú)需外部上拉電阻。

3.3 閾值

發(fā)送器和接收器有不同的電平來(lái)滿(mǎn)足這些隱性和顯性電壓電平要求。對(duì)于顯性脈沖（低電平），發(fā)送器必須將電壓電平降低到電池電壓電平的 20%，而接收器在其端電壓電平達(dá)到 40% 時(shí)將其解讀為顯性位。

對(duì)于隱性脈沖（高電平），發(fā)送器必須將電壓驅(qū)動(dòng)到電池電壓的 80%，而接收器在總線上電壓電平達(dá)到 60% 時(shí)將其解讀為隱性位。接收器和發(fā)送器之間的電平差異是由于外部電源電壓與實(shí)際 LIN 總線電壓的差異造成的。布線中可能出現(xiàn)的電壓降、接地偏移，或者總線上濾波元件引起的變化，是外部電源與總線電平出現(xiàn)偏差的主要原因。

3.4 比特率容差和定時(shí)要求

LIN 的比特率范圍為每秒 1k 到 20 k比特，比特率容差為 ±14%。這個(gè) 14% 的值源于使用低成本的片上振蕩器這一事實(shí)，通過(guò)內(nèi)部校準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)于 ±14% 的精度。這種精度能夠檢測(cè)消息流中的中斷，并且通過(guò)使用同步字段進(jìn)行定時(shí)校準(zhǔn)，消息幀本身確保了消息的接收和傳輸。

溫度變化和電壓漂移會(huì)導(dǎo)致比特率發(fā)生變化，片上振蕩器在測(cè)量比特率并生成消息幀的其余部分（同步字段之后）時(shí)，會(huì)考慮這些變化。

3.5 同步和位采樣

除特殊用例外，所有位時(shí)間都以主節(jié)點(diǎn)的位定時(shí)作為參考。同步字節(jié)由‘0x55’（8 位交替的 1 和 0，從 0 開(kāi)始）組成，本質(zhì)上是一個(gè)給定頻率的時(shí)鐘信號(hào)。該模式的下降沿與起始位和停止位（共 10 位）結(jié)合用于同步，這為從節(jié)點(diǎn)的同步提供了總共 4 個(gè)下降沿。這也允許進(jìn)行準(zhǔn)確的位寬（TBIT）測(cè)量。然而，由于市場(chǎng)上在位采樣方面使用了不同的同步方法（不一定在起始位的下降沿），LIN 2.2 規(guī)范取消了起始位采樣的規(guī)定。這允許所有滿(mǎn)足字節(jié)字段同步定時(shí)要求（tBFS，通常定義為 TBIT 的 1/16，最大為 2/16 TBIT）的起始位采樣方法。

從節(jié)點(diǎn)同步完成后，必須準(zhǔn)確采樣每個(gè)位，以確保 LIN 集群正確解讀消息。每個(gè)位應(yīng)在最早位采樣（tEBS）和最晚位采樣（tLBS）之間進(jìn)行采樣；tLBS 通過(guò)公式 1 取決于 tBFS：

tLBS = 10/16 TBIT – tBFS （1）

tEBS 定義為最小為 7/16 TBIT。第一位之后的其余位隨后以采樣率（tSR）進(jìn)行采樣。這些基于前一位（n - 1）的最早位采樣和當(dāng)前位（n）的最早位采樣，由以下公式給出：

tSR = tEBS (n) – tEBS (n – 1) = TBIT

3.6 占空比

為確保發(fā)送的消息能被正確解讀，LIN 總線必須根據(jù)電池供電達(dá)到正確的電壓電平，并且這些電壓必須在接收器正確的位采樣時(shí)間內(nèi)達(dá)到。

3-5 總線占空比要求

圖 3 - 5 來(lái)自具有顯性狀態(tài)超時(shí)功能的 TLIN1029 - Q1 本地互連網(wǎng)絡(luò)（LIN）收發(fā)器，且參考了 LIN 規(guī)范。它將總線定時(shí)定義為正確采樣每個(gè)位的要求。這樣定義是為了在設(shè)計(jì)收發(fā)器時(shí)，當(dāng)信號(hào)從 TXD 傳輸?shù)?LIN 總線以及從 LIN 總線傳輸?shù)?RXD 時(shí)，占空比不會(huì)失真。由于消息中不發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)，且同步是基于同步字段，如果占空比變化太大，主節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘或從節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘也會(huì)發(fā)生變化。這會(huì)影響該電源周期剩余時(shí)間內(nèi)的定時(shí)。

4. 濾波、距離限制、總線上的節(jié)點(diǎn)

4.1 電磁干擾（EMI）與信號(hào)調(diào)理

強(qiáng)烈建議對(duì) LIN 總線進(jìn)行 EMI 濾波，這樣做可以減輕任何 EMI 問(wèn)題（來(lái)自收發(fā)器或進(jìn)入收發(fā)器的干擾），同時(shí)有助于應(yīng)對(duì)瞬態(tài)脈沖和靜電放電沖擊。除了 LIN 消息本身在上升沿和下降沿以及非對(duì)稱(chēng)波形時(shí)會(huì)輻射噪聲外，車(chē)輛其他部分的噪聲也可能穿透 LIN 總線。噪聲可能通過(guò)線纜、接地或電池線路本身進(jìn)入。

電池線路是特別嚴(yán)重的噪聲源，因?yàn)樗B接到車(chē)輛中的其他每個(gè)系統(tǒng)，不過(guò)來(lái)自其他電子控制單元（ECU）的隔離和強(qiáng)濾波有助于緩解這一問(wèn)題。

總線濾波的最低要求是在主節(jié)點(diǎn)和每個(gè)從節(jié)點(diǎn)處設(shè)置一個(gè)并聯(lián)電容。必須謹(jǐn)慎考慮，以免總線電容過(guò)載，因?yàn)檫@會(huì)使信號(hào)邊沿變化過(guò)慢，從而導(dǎo)致總線上的位解讀出現(xiàn)錯(cuò)誤。從節(jié)點(diǎn)處的總線電容典型值為 220 皮法，主節(jié)點(diǎn)處的電容值可達(dá)從節(jié)點(diǎn)的十倍。其他常用方法包括在總線上串聯(lián)電感、使用鐵氧體磁珠以及電感 - 電容 - 電感（L - C - L）T 型濾波器。鐵氧體磁珠和 T 型濾波器往往成本較高，所以電感是更常見(jiàn)的做法。這會(huì)在總線上形成一個(gè) LC 濾波器，是一種合適的低成本抑制技術(shù)。

4.2 靜電放電（ESD）與瞬態(tài)脈沖

對(duì)于 LIN 總線來(lái)說(shuō)，抑制 ESD 沖擊和瞬態(tài)脈沖也很重要。在任何應(yīng)用中，都會(huì)存在 ESD 沖擊和瞬態(tài)脈沖，而在汽車(chē)環(huán)境中尤其如此，因?yàn)槠?chē)內(nèi)有許多彼此靠近的 ECU。由于這些高壓現(xiàn)象的存在，確保系統(tǒng)不受任何破壞或功能中斷的影響就顯得尤為重要?？偩€上的電容通過(guò)減緩脈沖邊沿來(lái)幫助抑制 ESD 沖擊，但這不足以阻止電流流入設(shè)備并可能干擾通信。專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的 ESD 保護(hù)器件和瞬態(tài)電壓抑制（TVS）二極管可用于應(yīng)對(duì)這些情況。LIN 收發(fā)器會(huì)經(jīng)過(guò)測(cè)試，以驗(yàn)證它們能夠承受這些沖擊。這些測(cè)試的典型合格水平值為：ESD 直接接觸為 ±6 千伏，瞬態(tài)脈沖為 ±100 伏。

4.3 距離和節(jié)點(diǎn)限制

LIN 規(guī)范定義了可連接到 LIN 總線的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)量：1 個(gè)主節(jié)點(diǎn)和 16 個(gè)從節(jié)點(diǎn)，以及最大線纜長(zhǎng)度為 40 米。與其他通信接口不同，由于有這些明確的定義，無(wú)需擔(dān)心總線上節(jié)點(diǎn)過(guò)多或線纜過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。不過(guò)，為了實(shí)現(xiàn)正常通信，總線上的電容仍需保持在合理范圍內(nèi)，而這可能會(huì)受到線纜長(zhǎng)度、節(jié)點(diǎn)數(shù)量或總線濾波的影響。

由于線纜長(zhǎng)度和節(jié)點(diǎn)數(shù)量已由規(guī)范限定，唯一需要記住的參數(shù)是任何增加的電容；一個(gè)不錯(cuò)的指導(dǎo)原則是，在 20 千比特每秒的通信速度下，總總線電容保持在 10 納法以下或接近這個(gè)值。圖 4 - 1、圖 4 - 2 和圖 4 - 3 展示了具有標(biāo)稱(chēng)電容值的情況，以及電容過(guò)大時(shí)的情況。當(dāng)電容過(guò)大時(shí)，上升沿?zé)o法及時(shí)達(dá)到下一位所需的全電壓電平，因此正如 RXD 波形所示，這些位無(wú)法被正確解讀。

（圖 4 - 1：電容為 220 皮法、通信速度為 20 千比特每秒的 LIN 總線消息）

（圖 4 - 2：電容為 10 納法、通信速度為 20 千比特每秒的 LIN 總線消息）

（圖 4 - 3：電容為 220 納法、通信速度為 20 千比特每秒的 LIN 總線消息）

5. LIN 收發(fā)器特殊功能

大多數(shù)現(xiàn)代 LIN 收發(fā)器都具備一些特殊功能，以滿(mǎn)足特定的應(yīng)用需求。下面列出的大多數(shù)功能適用于注重低功耗的系統(tǒng)。這些功能的描述是針對(duì)德州儀器（TI）的器件，但在整個(gè)行業(yè)的所有收發(fā)器中也具有一定的通用性。不同公司的器件在模式的命名規(guī)范以及這些模式和功能下收發(fā)器的具體內(nèi)部功能方面可能會(huì)有所不同。

5.1 低功耗模式

5.1.1 睡眠模式

睡眠模式是 LIN 收發(fā)器的低功耗模式。當(dāng)系統(tǒng)的任何部分都不需要 LIN 收發(fā)器時(shí)，可使用此模式來(lái)節(jié)省功耗。通常通過(guò)將器件的使能引腳（如果有）置為邏輯低電平來(lái)進(jìn)入該模式。睡眠模式這個(gè)名稱(chēng)意味著器件處于功能較弱的狀態(tài)，但仍能夠監(jiān)測(cè) LIN 總線，以接收任何喚醒信號(hào)（將在 5.2 節(jié)進(jìn)一步解釋?zhuān)?/p>

在睡眠模式下，LIN 驅(qū)動(dòng)器被禁用，并且如果 LIN 總線因任何原因接地短路，內(nèi)部的 LIN 總線終端會(huì)被關(guān)閉，以盡量減少電流消耗。低功耗接收器被啟用，而正常的接收器功能被禁用，并且使能（EN）輸入仍然有效。

5.1.2 待機(jī)模式

待機(jī)模式也是一種低功耗模式，當(dāng)發(fā)送喚醒請(qǐng)求但 EN 引腳仍處于低電平狀態(tài)時(shí)，收發(fā)器會(huì)轉(zhuǎn)換到該模式。待機(jī)模式和睡眠模式的主要區(qū)別在于，在待機(jī)模式下，RXD 輸出為低電平，而在睡眠模式下，RXD 輸出為浮空狀態(tài)。這向控制器表明，在發(fā)送喚醒請(qǐng)求后，器件處于待機(jī)模式，并且可以通過(guò)控制 EN 引腳轉(zhuǎn)換到正常模式。如果在上電時(shí) EN 引腳未保持高電平，LIN 收發(fā)器默認(rèn)會(huì)在待機(jī)模式下啟動(dòng)。

5.2 喚醒

5.2.1 引腳喚醒

所有 LIN 收發(fā)器都有專(zhuān)門(mén)用于將器件從睡眠模式喚醒的引腳（如果器件具備睡眠模式），這些引腳可替代 LIN 總線喚醒請(qǐng)求。LIN 收發(fā)器上的喚醒（WAKE）引腳通常是一個(gè)高壓引腳，可響應(yīng)負(fù)跳變（高電平到低電平）、正跳變（低電平到高電平）或兩者皆可。

EN 引腳是一個(gè)輸入輸出（IO）電平引腳，也可用于進(jìn)入和退出睡眠模式，但跳變極性很重要。負(fù)跳變會(huì)使器件進(jìn)入睡眠模式，而正跳變會(huì)使器件恢復(fù)到正常模式。

5.2.2 LIN 喚醒

當(dāng)收發(fā)器處于睡眠模式時(shí)，LIN 喚醒是在 LIN 總線上發(fā)出的一個(gè)請(qǐng)求。這個(gè)請(qǐng)求是一種特定的模式，收發(fā)器在低功耗模式下監(jiān)測(cè)總線時(shí)能夠檢測(cè)到該模式。該模式是一個(gè)從隱性到顯性的跳變，其中顯性狀態(tài)會(huì)保持指定的時(shí)間。當(dāng)顯性脈沖保持正確的時(shí)間時(shí)，LIN 收發(fā)器會(huì)轉(zhuǎn)換到待機(jī)模式，并且 RXD 保持低電平。圖 5 - 1 展示了該過(guò)程的時(shí)序圖。

5.2.3 顯性超時(shí)

顯性超時(shí)是作為 LIN 總線的一種故障保護(hù)機(jī)制出現(xiàn)的情況，但僅在正常模式下發(fā)生。如果 TXD 意外地長(zhǎng)時(shí)間被驅(qū)動(dòng)為低電平（顯性），LIN 總線將超時(shí)。這意味著發(fā)送器被禁用，總線被拉高到隱性狀態(tài)。對(duì)于 TI 的器件，這個(gè)延長(zhǎng)的時(shí)間通常為 20 微秒，但根據(jù)設(shè)計(jì)意圖的不同，不同器件可能會(huì)有所差異。一旦在 TXD 上檢測(cè)到上升沿，保護(hù)機(jī)制就會(huì)解除，定時(shí)器也會(huì)重置。在這種情況下，發(fā)送器被禁用，器件保持在正常模式，并且 RXD 跟隨 LIN 總線的狀態(tài)。這種保護(hù)機(jī)制的存在是為了確保在 LIN 總線保持顯性狀態(tài)且出現(xiàn)電池短路的情況下，不會(huì)消耗過(guò)多的功率。

6. 驅(qū)動(dòng)芯片

SIT1021T / SIT1021TK

工作電壓 5.5V~27V

數(shù)據(jù)速率 20Kbps

接收器滯后 400mV

工作溫度 -40℃~+150℃

SIT1021 是一款本地互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（LIN）物理層收發(fā)器，符合LIN 2.0、LIN 2.1、LIN 2.2、LIN 

2.2A、ISO 17987-4:2016 (12V) 和 SAE J2602 標(biāo)準(zhǔn)。主要適用于使用1kbps至20kbps傳輸速率的

車(chē)載網(wǎng)絡(luò)。