Lin收發(fā)器原理圖 Lin總線學習筆記

從事汽車MCU開發(fā)的小伙伴，對CAN/CAN FD、Ethernet、Lin這幾種總線，應該比較熟悉，即使沒具體開發(fā)過，也應該聽過。如果想更深刻的理解這些總線，實踐是最行之有效的方法。在之前的文章中，已經分享了《基于Tricore的CANFD入門工程》、《基于Tricore的UDP/TCP入門工程》、《基于Aurix的以太網實踐：TCP Client實現(xiàn)坑點》，本文基于TC397_5V_TFT開發(fā)板+Tasking編譯器，對英飛凌官網的Master Lin進行了二次開發(fā)，助力需要的學習Lin總線的小伙伴，文末有工程源碼鏈接。

1、Lin收發(fā)器原理圖

TC397_5V_TFT開發(fā)板的原理圖，可以在英飛凌官網下載，具體下載地址如下：

https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-ApplicationKitManual_TC3X7-UM-v02_00-EN.pdf?fileId=5546d462696dbf120169b454383c483d

這里，我們關注Lin收發(fā)器（TLE7259-3GE）需要配置的端口，如下圖：

上圖中，RxD需要使用P10.6，TxD需要使用P10.5，這兩個Pin對應ASCLIN2模塊。

對于外接的Lin Connector，GND可以接跳線2或者跳線5，LIN BUS對應跳線4，如下所示：

2、Lin Code

本文Lin通信采用了中斷收/發(fā)處理模式，且開發(fā)板采用Master模式。Master負責發(fā)送Header，ID=0x26（主響應）/ID=0x33（從響應），通信速率為19200bps。

/* 主函數(shù)調用 */
void ASCLIN_LIN_Master_Send_Message(void)
{
    uint8 id = MASTER_ID_0x26;
    HandleID = MASTER_ID_0x26;
    /* Send LIN header */
    IfxAsclin_Lin_sendHeader(&g_linMaster, &id); 
}
/* 接收中斷例程 */
IFX_INTERRUPT(ISR_ASCLIN_Rx, 0, ASCLIN_MASTER_RX)
{
    /* check Rx response end acknowledgement*/
    if (IfxAsclin_getRxResponseEndFlagStatus(g_linMaster.asclin))
    {
        uint8 id = MASTER_ID_0x26;

        IfxAsclin_Lin_clearFlagsStatus(g_linMaster.asclin);
        HandleID = MASTER_ID_0x26;
        IfxAsclin_Lin_sendHeader(&g_linMaster, &id); 
    }


}


/* 發(fā)送中斷例程 */
IFX_INTERRUPT(ISR_ASCLIN_Tx, 0, ASCLIN_MASTER_TX)
{
      /* check Tx header end acknowledgement */
    if (IfxAsclin_getTxHeaderEndFlagStatus(g_linMaster.asclin)) /* THE flag*/
    {
        if (HandleID == MASTER_ID_0x26)
        {
            IfxAsclin_Lin_sendResponse(&g_linMaster, Tx_data, 8);
        }
        else if(HandleID == SLAVE_ID_0x33)
        {
            IfxAsclin_Lin_receiveResponse(&g_linMaster, Rx_data, 8);


            /* Receive interrupt occurred */
            if (IfxAsclin_getRxFifoFillLevelFlagStatus(g_linMaster.asclin))
            {
                uint8 id = MASTER_ID_0x26;
                HandleID = MASTER_ID_0x26;
                IfxAsclin_Lin_sendHeader(&g_linMaster, &id); 
            }
        }


        IfxAsclin_Lin_clearFlagsStatus(g_linMaster.asclin);
    }


    /* check Tx completed */
    if (IfxAsclin_getTransmissionCompletedFlagStatus(g_linMaster.asclin))
    {
        uint8 id = SLAVE_ID_0x33;
        IfxAsclin_Lin_clearFlagsStatus(g_linMaster.asclin);

        HandleID = SLAVE_ID_0x33;
        IfxAsclin_Lin_sendHeader(&g_linMaster, &id); 
    }
}

3、通信上位機配置

Lin上位機界面如下（淘寶采購），設置上位機為"從機"，通信速率"19200bps"，如下所示：

在“從機寫配置”界面配置一個響應ID = 0x33以及對應的數(shù)據(jù)，采用增強校驗，如下所示：

啟動程序，Lin數(shù)據(jù)流如下所示：

(一)Lin報文波形

17987-3規(guī)范約束，一幀Lin報文構成如下：

關于Lin幀結構，更多信息可以參考前文《Lin基礎：從Lin Frame開始》。本文使用示波器抓取Lin波形如下所示：

如上圖，測量的Lin總線電壓約等于電源電壓（12V），略小于12V的原因：串聯(lián)防反二極管（diodes）造成的部分壓降。通信速率19200bps（1bit Time = 1/19200≈ 52.083us ），傳輸8byte字節(jié)，一幀Lin報文用時6~7ms。

波形的局部放大如下所示：

波形的進一步放大如下所示：

如上圖，幀間隔段（Break Field）長度13 Bit顯性位（0）+ 1bit隱性位（1），之后是Sync Byte Field（0x55）+ 字節(jié)空間 + PID（0x73）。關于Lin幀結構，更多信息可以參考前文《Lin基礎：從Lin Frame開始》。

（二）Master/Slave對應的Transceiver電阻不同

前文《Lin總線基礎：為什么Master節(jié)點需要外接上拉電阻》討論過，Master節(jié)點外接1kΩ原因，這里再次提醒，Master節(jié)點需要通過并聯(lián)一個阻值更小的電阻，增大Lin Bus的驅動能力，進而提高Lin報文的質量。17987-4中，對應Master/Slave與Transceiver形成的供電回路如下所示：