干货分享 | TSMaster—LIN 唤醒与休眠机制

 

在汽车总线中常见的唤醒方式有硬线唤醒、网络唤醒和特定信号唤醒，而LIN总线则是通过休眠帧与唤醒电平来实现的，本文将介绍LIN的唤醒与休眠机制。

 

目录

Catalog

1. 网络管理

2. 唤醒

3. 休眠

 

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网络管理

在LIN2.1协议当中网络管理指的是网络的休眠和唤醒管理，图1为LIN从节点的通讯状态。

 

初始化：在复位和唤醒之后进入该状态，从节点将进行必要的初始化然后进入工作状态。这里的初始化指的是LIN相关的初始化，重置和唤醒意味着是不同的初始化，同时初始化在100ms内完成。

 

工作：LIN网络上存在LIN报文的收发

 

总线睡眠模式：LIN总线上保持隐形电平，只有唤醒电平可以出现在LIN总线上。

图1  LIN从节点通讯状态

 

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唤醒

在休眠的LIN网络中任意一个节点（主节点和从节点）都可以发送唤醒电平来唤醒LIN网络，唤醒电平持续250us~5ms。其他节点应该检测大于150us的脉冲，并准备好在100ms内监听LIN总线，即在脉冲结束处算起100ms以内准备接收来至主节点的报头，如图2所示；如果是从节点发送的唤醒电平，它将准备立即接收报文帧头或者传输报文，主节点也必须在100ms内发送帧头开始通信。

图2  唤醒从节点的信号接收

 

如果发出唤醒电平后在150ms~250ms内总线没有接收任何帧信息，则发送唤醒电平的节点应发送新的唤醒信号，唤醒信号最多可以发三次，如图3所示：

图3  一个唤醒信号块

 

如果在三次唤醒请求失败后，节点应该至少等待1.5s。然后发出第四次唤醒电平。如图4所示：

图4  长时间的唤醒信号

 

为了满足上述要求，TSMaster提供了WakeUp电平信号参数配置模块，如图5所示：

图5  TSMaster唤醒电平信号参数配置

 

唤醒电平长度=1000000/Baudrate*(BitNum)，比如波特率为19.2k，设置BitNum = 5，则电平宽度为260.4，如图6所示：

图6  唤醒电平信号示波器波形

 

当设置Tirgger Times等于3，触发间隔时间等于3ms，则TSMaster会发出多帧唤醒报文，报文间隔等于3ms，如图8所示，先发送唤醒电平（260.4us），然后过3ms过后再次发送唤醒电平，循环发送了三次。

图7  TSMaster多次触发唤醒配置

图8  多次触发唤醒示波器波形

 

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休眠

LIN总线有两种情况下进入休眠：

1）利用诊断帧的主节点请求帧0x3C作休眠命令

2）当LIN总线中不存在隐形和显示电平的切换（4~10s）时，节点自动进入休眠；LIN2.1协议规定，休眠报文必须由主节点发出，休眠报文帧内容如图9：

图9  LIN休眠报文帧

 

在TSMaster的LIN发送窗口中，如图10所示，选择节点和通道，然后点击Goto Sleep按钮，即可通过示波器查看到波形报文（图11）。

图10  TSMaster LIN休眠帧发送

图11  LIN休眠帧示波器波形