Lin收发器原理图 Lin总线学习笔记

从事汽车MCU开发的小伙伴，对CAN/CAN FD、Ethernet、Lin这几种总线，应该比较熟悉，即使没具体开发过，也应该听过。如果想更深刻的理解这些总线，实践是最行之有效的方法。在之前的文章中，已经分享了《基于Tricore的CANFD入门工程》、《基于Tricore的UDP/TCP入门工程》、《基于Aurix的以太网实践：TCP Client实现坑点》，本文基于TC397_5V_TFT开发板+Tasking编译器，对英飞凌官网的Master Lin进行了二次开发，助力需要的学习Lin总线的小伙伴，文末有工程源码链接。

1、Lin收发器原理图

TC397_5V_TFT开发板的原理图，可以在英飞凌官网下载，具体下载地址如下：

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

这里，我们关注Lin收发器（TLE7259-3GE）需要配置的端口，如下图：

上图中，RxD需要使用P10.6，TxD需要使用P10.5，这两个Pin对应ASCLIN2模块。

对于外接的Lin Connector，GND可以接跳线2或者跳线5，LIN BUS对应跳线4，如下所示：

2、Lin Code

本文Lin通信采用了中断收/发处理模式，且开发板采用Master模式。Master负责发送Header，ID=0x26（主响应）/ID=0x33（从响应），通信速率为19200bps。

/* 主函数调用 */
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); 
}
/* 接收中断例程 */
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); 
    }


}


/* 发送中断例程 */
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、通信上位机配置

Lin上位机界面如下（淘宝采购），设置上位机为"从机"，通信速率"19200bps"，如下所示：

在“从机写配置”界面配置一个响应ID = 0x33以及对应的数据，采用增强校验，如下所示：

启动程序，Lin数据流如下所示：

(一)Lin报文波形

17987-3规范约束，一帧Lin报文构成如下：

关于Lin帧结构，更多信息可以参考前文《Lin基础：从Lin Frame开始》。本文使用示波器抓取Lin波形如下所示：

如上图，测量的Lin总线电压约等于电源电压（12V），略小于12V的原因：串联防反二极管（diodes）造成的部分压降。通信速率19200bps（1bit Time = 1/19200≈ 52.083us ），传输8byte字节，一帧Lin报文用时6~7ms。

波形的局部放大如下所示：

波形的进一步放大如下所示：

如上图，帧间隔段（Break Field）长度13 Bit显性位（0）+ 1bit隐性位（1），之后是Sync Byte Field（0x55）+ 字节空间 + PID（0x73）。关于Lin帧结构，更多信息可以参考前文《Lin基础：从Lin Frame开始》。

（二）Master/Slave对应的Transceiver电阻不同

前文《Lin总线基础：为什么Master节点需要外接上拉电阻》讨论过，Master节点外接1kΩ原因，这里再次提醒，Master节点需要通过并联一个阻值更小的电阻，增大Lin Bus的驱动能力，进而提高Lin报文的质量。17987-4中，对应Master/Slave与Transceiver形成的供电回路如下所示：