LIN2.1協議的節點配置功能 - 基于LIN2.1協議的車窗控制系統的應用

　　2　LIN2.1協議的節點配置功能

　　（1）分配NAD

　　為了避免某個NAD被重復使用，用戶可能需要為從節點分配新的NAD。

　　（2）有條件分配NAD

　　當用戶替換或增加從節點時，可能會出現兩種情況：

　　① 一種是用戶不知道新增從節點的初始NAD，因此，必須以“廣播”的方式尋找所有的從節點并分配有效的NAD（“廣播”指的是給網絡中的所有從節點發送請求，它有一個專用的NAD為0x7F）。但如果直接這樣做，會導致所有的從節點獲得同一個NAD，這顯然是不允許的。為了避免這個情況，可以加入限制條件。

　　② 另一種是用戶知道新增節點的初始NAD，但其和LIN網絡中已有從節點的NAD重復了。如果用戶只按照原始NAD分配新的NAD，則會導致兩個從節點的NAD都被修改。因此，必須加入限制條件。

　　當從節點獲得有條件分配NAD的請求后，將根據下面的步驟判斷是否要修改NAD：

　　① 根據ID讀取從節點的相關信息。

　　② 根據Byte提取相關信息中一個8位數據，例如Byte=1，則提取D1。

　　③ 與Invert進行異或運算。

　　④ 與Mask進行與運算。

　　⑤ 如果結果為0，則修改NAD。

　　例如：本產品被新增到一個LIN網絡中，初始NAD為0x06，但網絡中已有了一個NAD為0x06的從節點。于是，用戶可以利用本產品的Function ID，假設為0x0000，分配新的NAD為0x08。這里假設已存在的從節點的Function ID不為0x0000。這樣，只有新增節點的NAD會被修改，而已存在從節點的NAD維持為0x06不變。

　　（3）保存配置

　　保存配置是LIN2.1添加的新功能，用來將從節點的當前配置存入非易失的存儲空間中，下次上電時可以讀出配置數據，這里主要是保存NAD和幀ID。

　　（4）分配一系列幀ID

　　這一功能可以配置最多4個幀ID，注意診斷幀ID和保留幀ID是不能配置的。

　　主節點的請求幀在D1中給出需要分配幀ID的第一個幀在幀數組中的序號，一般來說，從節點所用到的所有幀的ID會被排列成一個幀數組。如果要分配幀ID，則通過D2到D5給出新的幀ID；如果要禁止某個幀，則將這個幀對應的PID設為0x00；如果要繼續使用現在的幀 ID，則將這個幀對應的PID設為0xFF。

　　（5）讀取從節點信息

　　讀取節點信息根據D1中ID的值，可以讀取不同的從節點信息。目前，只規定了ID為0和ID為1的情況，其他可保留或由用戶自己確定。

　　3　LIN通信的實現

　　3.1　TLE9832的LIN模塊

　　TLE9832是一款由英飛凌公司生產的8位功率級單片機，專門用于車窗控制。其中的LIN總線模塊支持LIN2.1和LIN2.0，并向下兼容LIN1.3。該模塊可以工作在普通模式、接收模式和禁止模式下。各個模式的特點如表1所列。

　　表1　TLE9832 LIN模塊各個模式的特點

　　其中，普通模式又可根據傳輸速率的大小分為低速模式、中速模式、高速模式和Flash模式。低速模式的最大傳輸速率為 10.4 kbps；中速模式是普通的LIN傳輸模式，最大傳輸速率為20 kbps；高速模式的最大傳輸速率為40 kbps；Flash模式的最大傳輸速率為115 kbps。為了避免打斷傳輸過程，在普通模式下禁止改變傳輸速率。正確的做法是先禁止發送功能，再改變傳輸速率，最后允許發送功能。

　　LIN模塊在普通模式下還建立了一種自動省電機制。當發送隊列中沒有數據時，將自動禁止發送功能；當有發送請求時，將自動開啟發送功能。

　　3.2　基于TLE9832的車窗防夾控制系統

　　基于TLE9832的防夾車窗控制系統是英飛凌同濟微控制器與嵌入式系統實驗室的最新研究成果。用戶可以通過按鍵或者LIN總線控制車窗的上升和下降。基于 TLE9832的防夾車窗系統原理圖如圖4所示。可通過控制PWM信號控制電機的轉速，而霍爾傳感器TLE4966又會采集電機的轉速并傳送給 TLE9832，這樣就構成了閉環控制。此外，電機的電樞電流在轉化為電壓信號后，被傳送給TLE9832的ADC模塊。如果車窗在上升過程中遇到不正常的阻力，電樞電流和電機轉速都會發生異常的變化，TLE9832可以根據這種變化判斷是否執行防夾算法，避免傷害乘客。