簡(jiǎn)化線(xiàn)路配置　兩線(xiàn)LIN架構加快汽車(chē)聯(lián)網(wǎng)設計（一）

現今，汽車(chē)往往包含數百個(gè)傳感器，主要用于測量和報告溫度與壓力等參數。在大多數情況下，這些傳感器位于車(chē)輛內，遠離監控和處理傳感器資料的主機微控制器 （Host MCU）?？剂寇?chē)輛的聯(lián)網(wǎng)接線(xiàn)成本，這些傳感器并不直接與控制器區域網(wǎng)路（CAN）或區域互聯(lián)網(wǎng)路（LIN）連接?？朔@種接線(xiàn)局限性的方法是將標準三線(xiàn) LIN網(wǎng)路轉化為兩線(xiàn)配置，其中LIN的從端節點(diǎn)（Slave Node）從LIN匯流排主通訊線(xiàn)直接取電，從而省去每個(gè)從端節點(diǎn)到電池的供電線(xiàn)。

　　標準LIN匯流排包括一個(gè)主端節點(diǎn)及不超過(guò)十五個(gè)與單一網(wǎng)路相連的從端節點(diǎn)。物理LIN網(wǎng)路是三線(xiàn)配置，包括電源（車(chē)輛電池）、接地和LIN匯流排通訊線(xiàn)。在主LIN匯流排上通常需要一個(gè)1kΩ上拉電阻RLIN，在正常LIN匯流排運作中，此上拉電阻在LIN匯流排為L(cháng)IN網(wǎng)路上的從端節點(diǎn)提供偏壓，但不提供電力，從端節點(diǎn)的電力係來(lái)自電池輸入（圖1）。

　　圖1 標準三線(xiàn)LIN配置

　　設計人員可以使用簡(jiǎn)化為兩線(xiàn)的非標準LIN網(wǎng)路架構，此種方法依靠連接的從端節點(diǎn)直接由從端LIN匯流排取得電能，進(jìn)而省去從端節點(diǎn)到電池的獨立供電線(xiàn)（圖2）。

　　圖2 建議中的兩線(xiàn)LIN配置

　　由于省去電池供電線(xiàn)，為從端節點(diǎn)供電僅需一個(gè)阻塞二極管、VDS和緩沖電容CVS_S，緩沖電容應在LIN資料包傳輸期間足以保持從端節點(diǎn)供電電壓，定時(shí)推動(dòng)LIN信號到接地。本文概述這種兩線(xiàn)接線(xiàn)方法的實(shí)施方案，并確定完全實(shí)現兩線(xiàn)LIN網(wǎng)路功能性必須考慮的固有系統折衷權衡。

左右從端節點(diǎn)性能　關(guān)鍵參數舉足輕重

　　成功實(shí)施兩線(xiàn)LIN網(wǎng)路的關(guān)鍵是連接從端節點(diǎn)的電能要求。必須給從端節點(diǎn)供應足夠的電能，從而以最低系統工作電壓維持通信：系統工作電壓一般是9伏特 （V）。若無(wú)法滿(mǎn)足這項條件，則不可能實(shí)施兩線(xiàn)LIN解決方案。在兩線(xiàn)實(shí)施方案中影響從端節點(diǎn)性能的關(guān)鍵參數為L(cháng)IN匯流排電源、從端節點(diǎn)耗電量、從端節點(diǎn)緩沖電容及LIN匯流排資料協(xié)定。

　　影響兩線(xiàn)LIN網(wǎng)路效能　匯流排電源很關(guān)鍵

　　LIN匯流排的性能受到主端節點(diǎn)向從端節點(diǎn)供電的限制。在這種配置中，LIN從端節點(diǎn)的供電將由LIN匯流排主端節點(diǎn)上拉電阻RLIN決定（圖2）。從端節點(diǎn)的固定最低輸入工作電壓要求是5.5伏特。為滿(mǎn)足這種最低工作電壓要求，從端節點(diǎn)取得的負載電流必須不會(huì )使LIN主端節點(diǎn)上拉電阻的電壓降增加，從而使提供給從端節點(diǎn)的輸入電壓下降到5.5伏特以下，這是從端節點(diǎn)電壓調節器操作的最低操作電壓臨界值。圖3顯示在最低供電電壓為5.5伏特時(shí)，采用不同的 LIN主端節點(diǎn)上拉電阻提供給從端節點(diǎn)的最大負載電流。

　　圖3 在供電電壓為5.5V時(shí)，LIN網(wǎng)路主端節點(diǎn)上拉電阻和最大從端節點(diǎn)負載電流的關(guān)系。