Tiểu Luận - Thiết Kế Ngoại Vi Và Kỹ Thuật Ghép Nối - Đề Tài - Chuẩn Giao Tiếp Lin - Lin Protocol

THIẾT KẾ NGOẠI VI VÀ KỸ THUẬT GHÉP NỐI TÌM HIỂU VỀ CHUẨN GIAO TIẾP LIN BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THƠNG HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG MỤC LỤC I.Giới thiệu LIN 1.Khái niệm chuẩn giao tiếp LIN 2.Sự đời LIN 3.Nguyên nhân đời phát triển LIN 4.Giao thức LIN 4.1.Header 4.2.Respond 5.So sánh LIN với CAN Ưu điểm LIN 7.Các loại khung LIN 8.Ứng dụng LIN thực tế II Nguyên lí hoạt động 1.Mơ hình ghép nối 2.Thiết lập bên thu bên phát 10 3.Cấu trúc liệu 10 III.Ví dụ 13 DEMO SẢN PHẨM 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 30 I.Giới thiệu LIN 1.Khái niệm chuẩn giao tiếp LIN LIN (Local Interconnect Network) giao thức mạng cục LAN phương tiện sử dụng máy chủ để đạt tỉ lệ hiệu suất chi phí vượt trội Trên hệ thống body không cần tốc độ truyền cao giao tiếp chiều 2.Sự đời LIN Sau CAN phát triển vào cuối năm 1980, ngày nhà sản xuất ô tô sử dụng để kết nối Bộ điều khiển điện tử (ECU) với ô tô Tuy nhiên, tốc độ thấp hơn, chức quan trọng hơn, bus CAN trở nên đắt để thực Các nhà sản xuất bắt đầu sử dụng nhiều công nghệ giao tiếp nối tiếp khác để giải vấn đề này, điều gây vấn đề tính tương thích Vào cuối năm 1990, LIN Consortium thành lập năm nhà sản xuất tơ (BMW, Tập đồn Volkswagen, Tập đồn Audi, Volvo Cars, Mercedes-Benz), với cơng nghệ cung cấp (chuyên môn mạng phần cứng) từ Tập đồn tơ Volcano Motorola Phiên triển khai đầy đủ đặc tả LIN (phiên LIN 1.3) xuất vào tháng 11 năm 2002 Vào tháng năm 2003, phiên 2.0 giới thiệu để mở rộng khả cung cấp tính cho tính chẩn đốn bổ sung LIN sử dụng đường dây ắc quy xe với thu phát LIN qua đường dây điện DC (DC-LIN) đặc biệt 3.Nguyên nhân đời phát triển LIN LIN (Local Interconnect Network) thường sử dụng mạng giao tiếp nội hệ thống body khơng cần tốc độ truyền cao giao tiếp chiều Có thể hiểu LIN thường sử dụng hệ thống phụ “Sub system”, hệ thống không cần tốc độ truyền cao liệu nhiều Một số hệ thống thường dùng mạng giao tiếp LIN ví dụ như: điều khiển gương, điều khiển ghế, khóa cửa, cửa sổ trời, gạt mưa, nâng hạ kính… LIN phát triển tiêu chuẩn bus bổ sung cho giáo thức CAN để giải nhu cầu mạng hiệu chi phí cho thiết bị hiệu suất thấp xe Mặc dù mạng CAN có sẵn phương tiện, nhiên băng thông cao khả phát lỗi nâng cao mức cần thiết cho ứng dụng hiệu suất thấp điều khiển ghế cửa sổ Các phương tiện ngày sử dụng kết hợp CAN cho hệ thống truyền động liên lạc thân xe, LIN cho ứng dụng chi phí thấp thiết bị điện tử thân xe FlexRay để liên lạc liệu đồng tốc độ cao 4.Giao thức LIN LIN hoạt động theo kiến trúc Master – Slave: ● cụm LIN bao gồm tác vụ ( master task) tác vụ phụ (slave task) ● Node (master node) chứa tác vụ tác vụ phụ ● Các node lại gồm tác vụ phụ ● Tác vụ định frame vận chuyển bus ● Tác vụ phụ cung cấp data chuyển frame 4.1.Header Header mạng LIN gồm thành phần ● Header ● Sync ● Inter byte space ● Identifier ● Response space 4.2.Respond Respond gửi nhiệm vụ slave LIN đính kèm chia thành liệu tổng kiểm tra DATA: Slave đáp ứng gửi đến byte liệu tới bus Lượng liệu cố định nhà thiết kế ứng dụng phản ánh liệu liên quan đến ứng dụng mà slave LIN chạy KIỂM TRA: Có hai mơ hình tổng kiểm tra có sẵn LIN - Đầu tiên tổng kiểm tra bao gồm byte liệu (đặc điểm kĩ thuật Phiên 1.3), lần thứ hai bao gồm định danh (Phiên 2.0+) Mơ hình tổng kiểm tra sử dụng xác định trước nhà thiết kế ứng dụng 5.So sánh LIN với CAN ● LIN có chi phí thấp CAN (khai thác hơn, khơng có phí giấy phép, nút giá rẻ) ● CAN sử dụng dây kép bảo vệ xoắn (5V), LIN sử dụng dây đơn (12V) ● Một chủ LIN thường đóng vai trị cổng vào bus CAN ● LIN mang tính định, khơng phải kiện (nghĩa no bus arbitration) ● Các cụm LIN có chủ - CAN có nhiều ● CAN sử dụng định danh 11 29 bit so với định danh bit LIN ● CAN cung cấp tối đa Mbit / s so với LIN tối đa 20 kbit / s Ưu điểm LIN ● Dễ sử dụng ● Các thành phần có sẵn ● Rẻ CAN xe buýt truyền thông khác ● Giảm khai thác ● Phương tiện đáng tin cậy ● Tiện ích mở rộng dễ thực ● Khơng u cầu phí cấp phép giao thức 7.Các loại khung LIN Unconditional Frames Đây loại giao tiếp LIN "bình thường" Master gửi tiêu đề khung khe khung lên lịch nút Slave định lấp đầy khung liệu Các khung vơ điều kiện mang tín hiệu số nhận dạng khung chúng nằm phạm vi từ (không) đến 59 (0x3B) Event Triggered Frames Mục đích khung kích hoạt kiện tăng khả phản hồi cụm LIN mà không gán q nhiều băng thơng bus cho việc thăm dị nhiều nút Slave với kiện xảy ● Chủ nhân hỏi Nô lệ kiện xảy ● Chỉ người xem kiện xuất phản hồi ● Số nhận dạng 0x00 đến 0x3b (0-59) ● Va chạm - Nếu nhiều Slave phát kiện định, tất phản ứng đồng thời, dẫn đến va chạm ● Khi phát hiện, Master hoàn nguyên khung vơ điều kiện ● Có thể dẫn đến việc sử dụng băng thơng tốt Sporadic Frames Mục đích khung lẻ tẻ pha trộn số hành vi động vào bảng lịch trình tập trung vào thời gian thực xác định mà không làm tính định phần cịn lại bảng lịch trình ● Chỉ gửi Master biết Slave cập nhật thông tin để xuất ● Kết hợp hành vi động vào bảng lịch trình Diagnostic Frames Chúng sử dụng phần Đặc tả lớp vận chuyển Đặc tả LIN v2.2A Chức chúng khu vực thực chức chẩn đốn cấu hình LIN Slaves ● Mang theo liệu chẩn đốn / cấu hình ● Luôn chứa tải trọng liệu byte ● Số nhận dạng định: o 0x3C (60) Khung u cầu o 0x3D (61) Khung phản ứng nơ lệ 8.Ứng dụng LIN thực tế Mạng LIN thường sử dụng mạng giao tiếp nội hệ thống body không cần tốc độ truyền cao giao tiếp chiều LIN sử dụng hệ thống phụ “Sub system”, hệ thống không cần tốc độ truyền cao liệu nhiều Một số hệ thống thường dùng mạng giao tiếp LIN : Ứng dụng Ví dụ cụ thể Mái Cảm biến ánh sáng, điều khiển ánh sáng, mái che nắng Bánh lái Kiểm sốt hành trình, gạt nước, bật đèn, radio, khóa bánh xe Ghế Động vị trí ghế, cảm biến người ngồi, bảng điều khiển Động Cảm biến, động nhỏ, động quạt làm mát Grille Màn trập lưới tản nhiệt Khí hậu Động nhỏ, bảng điều khiển Cửa Gương, công tắc gương, cơng tắc khóa cửa, khóa cửa sổ Chiếu sáng Tăng cường trang trí xe, ngưỡng cửa chiếu sáng đèn II Ngun lí hoạt động 1.Mơ hình ghép nối  TX(Transmiter) - Dây truyền liệu  RX (Receiver) - Dây nhận liệu Hoạt động: 10