LIN协议企业培训资料

,Bullet 1,Bullet 2,Bullet 3,Bullet 4,Klicken Sie, um das Titelformat zu bearbeiten,LIN 2.1,规范,2012-03-09,概述,协议规范,物理层规范,传输层规范,节点配置和标识规范,诊断规范,应用程序层规范,节点能力语言规范,配置语言规范,概述,Overview,概述,典型车载网络分布,概述,车用总线分级,LIN(Local,Interconnect Network),协会成立于,1998,年,成立时的主要成员：,5,家整车厂：,Audi, BMW, DaimlerChrysler, Volvo, VW,1,家半导体制造商：,Motorola,1,家工具提供商：,Mentor Graphics,目前的主要成员：,5,家整车厂：,Audi, BMW, DaimlerChrysler, Volvo, VW,1,家半导体制造商：,Freescale,1,家工具提供商：,Mentor Graphics,主要目的：,LIN,总线的主要目的在于提供一种低成本的车用总线，从而形成对,CAN,总线的补充。,LIN,总线已经广泛地被世界上的大多数汽车公司以及零配件厂商所接受，有望成为公认的,A,类网络标准。,概述,LIN,总线的起源,概述,功能简单，实时性低,成本低,传感器,/,执行器级的总线,基于,UART,数据格式、主从结构、单线,12V,串行通信,开放、不需要使用费和版税,LIN,总线概念,概述,LIN 1.1,1999,年,7,月，底特律,SAE,大会,包括,3,部分,协议规范,配置语言规范,API,规范,LIN 1.2,2000,年,11,月,LIN 1.3,2002,年,11,月,增加了,物理层规范,LIN,协议版本,(1/2),LIN 1.1,LIN 1.2,LIN 1.3,概述,LIN 2.0,2003,年,9,月,适应当代和未来汽车工业发展趋势,为了实现节点的“即插即用”,增加了,诊断规范,和,节点能力语言规范,LIN 2.1,2006,年,11,月,目标是改进,LIN 2.0,规范的理解力,增加了,传输层规范,和,节点配置规范,形成了,8,个子规范,LIN 1.1,LIN 1.2,LIN 1.3,LIN 2.0,LIN 2.1,LIN,协议版本,(2/2),概述,LIN,规范组成,(1/2),LIN,物理层规范,描述了,LIN,总线的物理层，包括位传输速率，时钟容错范围等,LIN,协议规范,描述了,LIN,总线的数据链路层,LIN,诊断和配置规范,描述了如何在数据链路层之上提供诊断信息和节点配置服务,LIN,应用程序接口（,API,）,描述了网络和应用程序之间的接口，包括诊断模块,LIN,配置语言规范（,LDF,）,介绍了,LIN,配置文件的格式。,LIN,配置文件用于配置整个网络，并作为,OEM,和不同网络节点的供应商之间的通用接口，同时可作为开发和分析工具的一个输入。,LIN,节点能力描述语言规范（,NCF,）,介绍了描述从机节点的语言格式，,LIN,集群设计工具可以使用,NCF,文件自动地生成,LIN,描述文件,概述,LIN,规范组成,(2/2),LIN,传输层规范,描述了传输最高能达到,4095,个字节数据的方法,LIN,诊断规范,描述了从机节点所支持的诊断服务类型，诊断服务都使用传输层,概述,串行通信,线间干扰小，节省线束，传输距离长,单线传输,单线,总线电压,12V,最高速率,20Kbit/s,满足车身上大部分的应用需求,单主多从结构,不存在冲突，无需仲裁,基于通用,UART/SCI,的低成本接口硬件,几乎所有,MCU,有具备,LIN,总线的硬件基础,从节点无须晶振或陶瓷震荡器就可以实现同步,利用报头里的同步场实现同步，大幅度降低成本,LIN,总线的特点,(1/2),概述,LIN,总线的特点,(2/2),可计算的信号传输的延迟时间,网络通信可预期性,可灵活的增加或减少从节点,无需改变其他节点的硬件电路,一条总线最多可连接,16,个节点,由总线电气特性决定,支持多包报文传输,基于,ISO15765-2,的传输层规范,支持诊断功能,支持,ISO14229,的诊断服务,概述,LIN,网络拓扑结构,一个,LIN,网络由一个主任务，若干个从任务组成,主节点既有主任务又有从任务,从节点只包含从任务,主任务负责决定总线上的报文，从任务提供每一帧的数据,概述,LIN,报文帧,通信原理：,主任务发送报头，从任务用响应来补充报头形成完整的报文。,系统灵活性：,可以自由地增减从节点，而不需要改变其它从节点的软件和硬件,报文传输：,报文的内容由,ID,来定义,(,跟,CAN,相似）,广播：,所有节点都能够同时地接受和响应总线上的帧,概述,LIN,总线上可以传输两类数据,信号报文,信号位于帧的数据场中，以数字或数组的形式出现,同一种信号在相同,ID,的报文数据场中的位置总是固定的,诊断报文,诊断报文由两个保留,ID,来传输，用来传输节点的诊断信息,数据传输,概述,负责调度网络各报文发送的顺序,为每帧报文分配发送时隙（,slot,）,发送时隙：报文可以被发送的时间,不同报文的发送时隙可能不同,调度表在网络系统设计阶段确定,调度表使得,LIN,通信具有可预测性,调度表,概述,主任务可以拥有多个调度表，并在不同的调度表之间切换,增加通信的灵活性,切换调度表,决策,大纲,概述,协议规范,物理层规范,传输层规范,节点配置和标识规范,诊断规范,应用程序层规范,节点能力语言规范,配置语言规范,协议规范,Protocol Specification,协议规范,显性间隔,同步场,响应间隔,标识符场,数据场,校验和场,报头（,Header,）,响应（,Response,）,间隔界定,间隔场,字节间隔,D0,D1,Dn,帧的结构,(Frame,Sturcture,),字节间隔位于每个字节之间，响应间隔位于报头与响应之间,留给,MCU,足够的处理时间,帧长度可能增长,最小值可以是,0,协议规范,字节场,(Byte Field),报头（,Header,）,响应（,Response,）,D1,Dn,D0,起始位,结束位,0,7,4,1,2,3,5,6,基于,SCI,的通信格式,发送一个字节需要,10,个位时间（,T,BIT,）,协议规范,间隔场,(Break Field),表示一帧报文的起始，由主节点发出,间隔信号至少由,13,个显性位组成，间隔界定符至少由,1,个隐性位组成,间隔场是唯一一个不符合字节场格式的场,从节点需要检测到至少连续,11,个显性位才认为是间隔信号,间隔信号,报头（,Header,）,响应（,Response,）,间隔界定符,间隔场,D0,D1,Dn,协议规范,同步场,(Sync Break Field),同步场,报头（,Header,）,响应（,Response,）,D0,D1,Dn,起始位,结束位,0x55,1,0,1,0,1,0,0,1,确保所有从节点使用与主节点相同的波特率发送和接收数据,一个字节，结构固定,: 0X55,协议规范,标识符场,(Identifier Field),起始位,ID0,ID1,ID2,ID3,ID5,P0,P1,ID4,结束位,标识符,奇偶校验符,标识符场,报头（,Header,）,响应（,Response,）,D0,D1,Dn,帧,ID,的范围从,0,到,63(Ox3f),奇偶校验符,(Parity)P0,P1,协议规范,数据场,(Data Field),报头（,Header,）,响应（,Response,）,D0,D1,Dn,数据场,bit0,bit7,bit1,bit2,起始位,结束位,最低有效位先发送,D0,D1,D2,Dn,(,小于,8),最低有效字节先发送,数据场长度,1,到,8,个字节,低字节先发，低位先发,如果某一信号长度超过,1,个字节，采用低位在前的方式发送（小端）,协议规范,校验和场,(Checksum Field)(1/2),校验和场,报头（,Header,）,响应（,Response,）,D0,D1,Dn,用于校验接收的数据是否正确,(1,个字节）,经典校验（,Classic Checksum,）,仅校验数据场,(1.3),增强校验（,Enhance Checksum,）,校验标识符场与数据场内容,(2.0),标识符为,0x3C,（,60,）和,0x3D,（,61,）的帧只能使用经典校验,协议规范,校验和场,(Checksum Field)(2/2),翻转八位和,（,inverted eight bit sum,）,例,：,Data =,0x4A, 0x55, 0x93, 0xE5,Checksum = 0xE6,帧长度,(Frame Length),最小帧长度,T,HEADER_NOMINAL,=34*T,BIT,T,RESPONSE_NOMINAL,=10*(N,DATA,+1)*T,BIT,T,FRAME_NOMINAL,=T,HEADER_NOMINAL,+T,RESPONSE_NOMINAL,最大帧长度,T,HEADER_MAX,=1.4*T,HEADER_NOMINAL,T,RESPONSE_MAX,=1.4*T,RESPONSE_NOMINAL,T,FRAME_MAX,=T,HEADER_MAX,+T,RESPONSE_MAX,协议规范,协议规范,帧类型,(Frame Type),事件触发帧,零星帧,保留帧,诊断帧,自定义帧,无条件帧,协议规范,无条件帧,(Unconditional Frame),标识符,(ID),为,0,到,59(0x3b),标准,LIN,帧类型，用于周期通信,主任务发出报头，相应的从任务对报头提供响应帧。所有节点接收,三种情况,协议规范,事件触发帧,(Event Triggered Frame )(1/2),目的,:,增强了,LIN,总线的响应能力，避免为了很少发生的事件，而对从节点进行轮询，从而浪费了大量的带宽,传输一个或多个无条件帧的数据场，标识符：,059(0x3B),事件触发帧必须有一个独立的,ID,，该,ID,与多个无条件帧的,ID,相关联,这些无条件帧必须满足以下条件：,有相同的长度,；,相同的校验和模型,；,首个数据字节不带信号,在事件触发帧时隙内发送帧头，只有当相关联的无条件帧内有信号被更新时，相关联的无条件帧的生产者才发送帧响应,帧响应的第一个数据字节等于,PID,，即响应最多可以传输,7,个字节的数据,帧响应可由多个节点发送，当有多个节点在同一帧时隙内响应报头时会发生冲突，发生冲突时切换到“冲突解决调度表”，之后再切换回到原来的调度表,协议规范,事件触发帧,(Event Triggered Frame )(2/2),假设与事件触发帧,0x10,相关联的两个普通帧,如果只有一个节点响应事件触发帧的报头,如果同时有多个节点响应事件触发帧的报头,总线产生冲突,切换调度表，进行轮询,协议规范,零星帧,/,偶发帧,(Sporadic Frame),一个或多个无条件帧共享一个帧时隙,只发送信号报文，标识符：,059(0x3b),当且仅当其中的某个无条件帧有信号被更新时，主节点才发送该帧的帧头。,其,发布者,对帧头发送响应,若有多个无条件帧在同一时刻有信号被更新，则主节点根据这些无条件帧的,优先级,裁定发送顺序,若没有无条件帧需要发送，则时隙保持空白,诊断帧用来传输,诊断或配置,信息，包含,8,个字节数据。,标识符,60(0x3c),：主请求帧；（首个数据字节标明具体的从节点），也用于 “,Go-,toSleep,”,指令,61(0x3d),：从响应帧,传输方式：,协议规范,诊断帧,(Diagnostic Frame),0x3C,Sync,Break,诊断服务,0x3D,Sync,Break,根据诊断服务的响应,主节点,从节点,协议规范,保留帧,(Reserved Frame),用户自定义帧,(User-defined frame),标识符：,62(0x3e),可以传输任何信息,(,由用户自定义,),保留帧,(Reserved frame),标识符：,63(0x3f),在,LIN 2.1,中未对保留帧进行定义,协议规范,调度表,(Schedule Table),调度表可以保证总线永远不会过载，同时还可以保证信号的周期性。,LIN,总线最小时间单位是时基,(,T,base,),。,调度表中用来发送一帧报文的时间称为帧时隙,(,Frame_Slot,),，帧时隙必须是时基的整数倍，调度表是由帧时隙组成的。,TFrame_Slot,=,Tbase,* n,偏移,(,jitter,),是指一帧报文实际开始发送的时刻与帧时隙起点的时间差。,TFrame_Slot, jitter +,TFrame_Maximum,协议规范,任务行为模型,(Task Behavior Model)(1/2),主任务行为模型,协议规范,任务行为模型,(Task Behavior Model)(2/2),从任务行为模型,协议规范,网络管理,(Network Management),初始化,睡眠模式,工作模式,初始化结束,(1.5s,协议规范,状态管理,(Status Management),状态管理的目的是用来发现工作状态中总线上产生的错误,response error,Interpretation,每一个从节点必须通过状态管理帧发送,response error,信号（一个位长），当在响应帧中检测到错误时，这个信号由从节点的驱动器自动设定，发送完状态管理帧之后又将该位清除。,主节点接收状态信息位并识别从节点状态,：,大纲,概述,协议规范,物理层规范,传输层规范,节点配置和标识规范,诊断规范,应用程序层规范,节点能力语言规范,配置语言规范,物理层规范,Physical Layer Specification,物理层规范,位速率容差,(Bit Rate Tolerance),节点类型,符号,F/F,NOM,主节点,F,TOL_RES_MASTER,0.5%,不使用同步场同步的从节点,F,TOL_RES_SLAVE,1.5%,使用同步场同步的从节点（在同步之前）,F,TOL_UNSYNC,14%,相对于标称位速率,相对于主节点位速率,节点类型,符号,F/F,MASTER,同步后从节点,F,TOL_SYNC,2%,物理层规范,位定时,(Bit Timing),所有从节点的位定时必须以主节点的位定时为参考,同步过程,T,BIT,= (T,1,-T,0,)/8,T,0,T,1,物理层规范,位采样定时,(Bit Sample Timing),EBS = Early bit sample,(,前采样,),LBS =,Lastest,bit sample,(,后采样,),t,EBS,= 7/16 T,BIT,t,LBS,= 10/16 T,BIT,t,BFS,tBFS,=1/16 TBIT,采样点在,EBS,和,LBS,之间,物理层规范,总线收发器,(Line Driver/,Reciever,),Tx,通过集电极开路电路连到总线，,Rx,与总线之间有施密特触发器,收发器内部有,30K,上拉电阻，如果作为主节点使用，必须外接,1K,上拉电阻,上拉电阻与电源之间有二极管保护，防止在电源掉电的情况下总线电平被拉低,物理层规范,信号规范,(Signal Specification),V,BAT,: 818V,V,SUP,= V,BAT,-,V,diode,显性位,(dominant),逻辑,0,发送：总线电平,20%V,SUP,接收：总线电平,80%V,SUP,接收：总线电平,60%V,SUP,20%,80%,物理层规范,总线特性,(Line Characteristics)(1/2),物理层规范,总线特性,(Line Characteristics)(2/2),问题,假设总线速率为,20K,，网络中有,11,个从节点，总线长度,40,米，主节点、从节点的电阻和电容均为标准值，总线的电容也为标准值。总线特性如何,?,解答,C,BUS,= 220,11,220,40,100 = 6640pF,R,BUS,= 1 30 30 , 30 = 0.75K,=,C,BUS,R,BUS,= 4.98,s,经过计算总线的时间常数为,4.98,s,物理层规范,容错性能,(Performance During Fault Modes),电源或地线断路,单个节点电源或地线断路，不影响剩余网络通信,排除故障后，节点可重新参与网络通信,总线与电源或地线短路,总线通信可能无法进行，但,ECU,不可被损坏,排除故障后，总线恢复正常通信,大纲,概述,协议规范,物理层规范,传输层规范,节点配置和标识规范,诊断规范,应用程序层规范,节点能力语言规范,配置语言规范,传输层规范,Transport Layer Specification,传输层规范,概述,(Overview),传输层应用对象,诊断报文,传输层功能,传输层位于应用层与数据链路层之间，完成应用层的报文与数据链路层的帧之间的相互转换。,实现超过,8,个字节的数据传输，最多可达到,4095,个字节传输,传输层规范,PDU,打包数据单元,(,Packet Data Unit),一个,PDU,可以是一个完整的报文，也可以是一个完整报文的一部分，由多个,PDU,来组成一个完整的报文。,请求：从客户端（如测试仪，主节点）发出的报文,响应：从服务器端（如主节点，从节点）发出的报文,PDU,结构,(PDU Stucture)(1/2),传输层规范,PDU,类型,单帧（,SF,）：只用一个,PDU,传输报文,首帧（,FF,）：多,PDU,传输时，被发送的首个,PDU,后续帧（,CF,）：多,PDU,传输时，在首,PDU,发送后，紧接着发送的,PDU,PDU,结构,(PDU Stucture)(2/2),Byte0,Byte1,Byte2,Byte3,Byte4,Byte5,Byte6,Byte7,NAD,PCI,SID,D1,D2,D3,D4,D5,SF,NAD,PCI,LEN,SID,D1,D2,D3,D4,FF,NAD,PCI,D1,D2,D3,D4,D5,D6,CF,NAD,PCI,RSID,D1,D2,D3,D4,D5,SF,NAD,PCI,LEN,RSID,D1,D2,D3,D4,FF,请求,响应,传输层规范,NAD(Node,Address),NAD,从节点地址,(Node Address),睡眠指令：,0,物理地址：,0x010x7D,访问,一个,特定节点,功能地址：,0x7E,访问,所有,从节点,(,只在诊断报文中使用,),从节点不允许响应（不允许用在节点配置）,广播地址：,0x7F,访问,所有,从节点（广播发送）,从节点不响应,(,推荐,),用户自定义：,0x800xFF,NAD,Byte1,Byte2,Byte3,Byte4,Byte5,Byte6,Byte7,传输层规范,PCI,协议控制信息,(,Protocol Control Information),PCI,包含,PDU,的类型、编号和报文的有效数据长度等信息,包编号：,在多个,PDU,组成的报文中，在每个连续帧,CF,中必须加入包编号，第一个,CF,的包编号是,1,，第二个,CF,的包编号是,2,以此类推，如果包编号超过,15,则重新从,0,开始计数,PCI(Protocol,Control Information),PCI,类型信息,附加信息,B7,B6,B5,B4,B3,B2,B1,B0,SF,0,0,0,0,有效数据长度,FF,0,0,0,1,有效数据长度,高,4,位,CF,0,0,1,0,包编号,NAD,PCI,Byte2,Byte3,Byte4,Byte5,Byte6,Byte7,传输层规范,LEN(Length,),LEN,帧长度,(Length),只存在于多,PDU,报文的第一帧中（,FF,中）,表示报文的有效数据长度的,低,8,位,，有效数据长度的,高,4,位,在,PCI,的低,4,位中,由于要发送,SID,和,RSID,，所以,有效数据长度,=,数据总长度,+1,Byte0,Byte1,LEN,Byte3,Byte4,Byte5,Byte6,Byte7,FF,传输层规范,SID,和,RSID(Service,ID & Response Service ID),SID(Service,Identifier),服务标识符，在请求帧中发送,0-0xAF,和,0xB8-0xFE,表示诊断，,0xB0-0xB7,表示节点配置,RSID(Response,Service Identifier),对应于,SID,的响应服务标识符，在响应帧中发送,RSID = SID + 0x40,传输层规范,单帧传输,(,Singal,Frame Transmission),单帧传输,有效数据长度少于六个字节（包括,SID,）,功能寻址（,0x7E,）只能用单帧传输,0x3C,诊断设备,主节点,请求,发送数据,SF,0x3C,0x3D,接收数据,诊断设备,主节点,从节点,请求,响应,SF,SF,从节点,传输层规范,多帧传输,(Multiple Frame Transmission),多帧传输,74095,字节（包括,SID,）,起始于,FF,，后续多条,CF,0x3C,0x3C,诊断工具,主节点,FF,发送数据,FF,CF,0x3C,CF,FC,CF,CF,接收数据,0x3C,0x3D,诊断工具,主节点,请求,FF,FF,FC,0x3D,CF,CF,从节点,从节点,传输层规范,时间限制,(Timing Contraint)(1/2),N_As,N_Cs,开始发送,发送成功,发送成功确认,请求发送诊断帧,（,FF,或,CF,）,请求发送下一诊断帧,（,CF,）,传输层,t,收发器,t,总线,t,发送时间限制,N_As,最大超时,1000ms,传输层规范,时间限制,(Timing Contraint)(2/2),接收时间限制,N_Cr,最大超时,1000ms,(,N_Cs,+,N_As,)6,忽略该报文,Length_FF,BufferSize,中止接收报文,节点处于发送状态，接收到,SF,或,FF,（,NAD0x7E,）,中止发送报文，开始接收新报文,CF,编号错误,放弃之前所接收的,CF,与,FF,As,时间超时,中止发送报文,Cr,时间超时,放弃所接收的报文,错误处理,(Fault Handling),大纲,概述,协议规范,物理层规范,传输层规范,节点配置和标识规范,诊断规范,应用程序层规范,节点能力语言规范,配置语言规范,节点配置和标识规范,Node configuration and Identification Specification,节点配置和标识规范,介绍,(Introduction),目的,避免网络,NAD,或,PID,冲突,网络引入新节点可能导致,NAD,或,Product ID,冲突,配置内容,NAD,Product ID,服务标识符（,SID,）,0xB00xB7,节点配置只能用,单帧通信,节点配置和标识规范,LIN,产品标识,(LIN Production Identification),标识了节点的供应商和功能,类似于条形码,供应商,ID,是一个,16,位的数字，最高位是,0,，由,LIN,协会规定,功能,ID,是一个,16,位的数字，由各供应商规定,变量,ID,是一个,8,位的数字，用于区分同网络中相同功能的节点,PID,保存在各节点的,ROM,中，不进行更改,序列号,(Serial Number),变量,ID,功能,ID,高字节,功能,ID,低字节,供应商,ID,高字节,供应商,ID,低字节,D5,D4,D3,D2,D1,高字节,低字节,D4,D3,D2,D1,节点配置和标识规范,通配符,(Wildcards),属性,通配符,NAD,0x7F,供应商,ID,0x7FFF,功能,ID,0xFFFF,NAD,的通配符,0x7F,用来访问所有节点的地址,供应商,ID,和功能,ID,可以代表所有未定义的供应商与功能,节点配置和标识规范,与配置相关的服务,(Service Associated with Configuration),服务标识符（,SID,）,0xB00xB7,节点配置只能用,单帧通信,服务,服务,00xAF,Reserved,0xB0,Assign NAD,0xB1,Assign frame identifier,0xB2,Read by Identifier,（根据标识进行读取服务）,0xB3,Conditional Change NAD,0xB4,Data Dump,（数据转存）,0xB5,Assign NAD via SNPD,0xB6,Save Configuration,（保存配置）,0xB7,Assign frame identifier range,0xB80xFF,Reserved,节点配置和标识规范,分配,NAD,服务,(Assign NAD),NAD,列表,初始,NAD,值,NAD,设置值,初始化选择,网络分配,分配从节点,NAD,服务,（,Assign NAD,，,0xB0,）,网络分配,NAD,实例,主节点首先发送,0xB0,服务主请求帧,(0x3C),主节点然后发送从请求帧,(0x3D),，如从节点修改,NAD,成功，从节点发送响应,新,NAD,功能,ID,高字节,功能,ID,低字节,供应商,ID,高字节,供应商,ID,低字节,0xB0,0x06,初始,NAD,D5,D4,D3,D2,D1,SID,PCI,NAD,0x3C,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xF0,0x01,初始,NAD,D5,D4,D3,D2,D1,RSID,PCI,NAD,0x3D,节点配置和标识规范,根据条件改变,NAD,服务,(Conditional Change NAD)(1/2),根据条件改变,NAD,服务,(Conditional Change NAD,0xB3),主节点首先发送,0xB3,服务主请求帧,(0x3C),从节点收到请求后分,4,步走,：,1.,提取,BYTE,位对应,产品标识,中的字节,2.,将该字节与,INVERT,中的字节逐位,异或,3.,将异或的结果与,MASK,中的字节逐位,与,4.,如果最后的结果是,0,，就将,NAD,改变为新,NAD,然后发送从请求帧,(0x3D),，如有从节点满足条件并修改成功，则发送响应,新,NAD,INVERT,MASK,BYTE,id,0xB3,0x06,初始,NAD,D5,D4,D3,D2,D1,SID,PCI,NAD,0x3C,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xF3,0x01,新,NAD,D5,D4,D3,D2,D1,RSID,PCI,NAD,0x3D,节点配置和标识规范,根据条件改变,NAD,服务,(Conditional Change NAD)(2/2),主节点,从节点,BYTEN,根据条件改变,NAD,服务,MASK,INVERT,0,根据条件改变,NAD,服务,实例,假设网络中有,2,个未知,NAD,的节点，主节点只知道它们的功能,ID,需要根据他们的功能,ID,给他们分配新的,NAD,现在决定给功能,ID,的,BIT0,为,1,的节点分配,NAD,为,1,，,给,BIT1,为,1,的节点分配,NAD,为,2,以下两条服务可以实现该功能：,新,NAD,发送响应,0x01,0xFF,0x01,0x03,0x01,0xB3,0x06,0x7F,D5,D4,D3,D2,D1,SID,PCI,NAD,0x3C,0x02,0xFF,0x02,0x03,0x01,0xB3,0x06,0x7F,0x3C,节点配置和标识规范,保存配置服务,(Save Configuration),保存设置服务,(Save Configuration,0xB6),主节点首先发送,0xB6,服务主请求帧,(0x3C),从节点将当前配置保存入,FLASH,中,，,并响应从请求帧,(0x3D),0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xB6,0x01,NAD,D5,D4,D3,D2,D1,SID,PCI,NAD,0x3C,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xF6,0x01,NAD,D5,D4,D3,D2,D1,RSID,PCI,NAD,0x3D,主节点,从节点,保存配置服务,发送响应,保存配置,节点配置和标识规范,设置帧,ID,服务,(Assign Frame ID),设置帧,ID,服务,(Assign Frame ID ,0xB1) (LIN 2.0),主节点首先发送,0xB1,服务主请求帧,(0x3C),从节点将,messageID,更改为,PID,，,并响应从请求帧,(0x3D),主节点,从节点,设置帧,ID,服务,发送响应,Message ID,PID,PID,Message ID,高字节,Message ID,低字节,供应商,ID,高字节,供应商,ID,低字节,0xB1,0x06,NAD,D5,D4,D3,D2,D1,SID,PCI,NAD,0x3C,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xF1,0x06,NAD,D5,D4,D3,D2,D1,RSID,PCI,NAD,0x3D,读取服务,(Read by Identifier,0xB2),主节点首先发送,0xB6,服务主请求帧,(0x3C),从节点根据,id,发送,响应数据,，并响应从请求帧,(0x3D),如果无法读取，则发送,否定,响应,节点配置和标识规范,LIN,节点模型,读取服务,(Read by Identifier)(1/2),主节点,从节点,读取服务,发送响应,功能,ID,高字节,功能,ID,低字节,供应商,ID,高字节,供应商,ID,低字节,identifier,0xB2,0x06,NAD,D5,D4,D3,D2,D1,SID,PCI,NAD,0x3C,0xFF,0xFF,0xFF,Error Code,0x12,SID,0xB2,0x7F,0x03,NAD,D5,D4,D3,D2,D1,RSID,PCI,NAD,0x3D,不同,identifer,对应不同含义，响应形式也不同,节点配置和标识规范,0xFF,序列号,高字节,序列号,低字节,0xF2,0x06,NAD,D5,D4,D3,D2,D1,RSID,PCI,NAD,0x3D,变量,ID,功能,ID,高字节,功能,ID,低字节,供应商,ID,高字节,供应商,ID,低字节,0xF2,0x06,NAD,D5,D4,D3,D2,D1,RSID,PCI,NAD,0x3D,读取服务,(Read by Identifier)(2/2),大纲,概述,协议规范,物理层规范,传输层规范,节点配置和标识规范,诊断规范,配置语言规范,诊断规范,Diagnostic Specification,诊断规范,Request,Response,诊断设备,诊断标准,网络节点,诊断标准,故障信息,什么是诊断？,诊断定义,诊断设备直接连接到,LIN,总线是否可行？,结论：诊断报文与,LIN,调度表的报文产生冲突，不可行,诊断规范,诊断方式,(1/2),LIN,诊断设备,主节点,从节点,从节点,LIN,LIN,LIN,LIN,诊断规范,诊断方式,(2/2),诊断设备,CAN,CAN,LIN,LIN,LIN,从节点,从节点,主节点,LIN,诊断必须依然由主节点来调度,诊断规范,两种诊断方式,(,Diagnostic Methods,)(1/2),第一种方式：,诊断设备连接到主干网,主节点作为网关,从节点,存储,故障代码,(,DTC,),主节点转发请求与响应,适用于所有诊断服务,主干网（,back-bone,，如,CAN,）,LIN,诊断设备,主节点,从节点,从节点,LIN,LIN,LIN,CAN,CAN,（网关）,ReqC,ReqL,ResL,ResC,故障代码,故障代码,诊断规范,两种诊断方式,(,Diagnostic Methods,)(2/2),第二种方式：,从节点将故障信号发送到主节点（,基于信号,）,主节点,将各故障信号,处理、存储,为,故障代码,(,DTC,),诊断设备请求故障代码,主节点发送故障代码,主干网（,back-bone,，如,CAN,）,LIN,诊断设备,主节点,从节点,从节点,LIN,LIN,LIN,CAN,CAN,（网关）,ReqC,ResC,故障信号,故障信号,故障代码,诊断规范,诊断级别,(Diagnostic Class)(1/3),从节点根据自身的特点和需要，诊断功能分为,3,个级别,诊断级别,1,从节点主要由简单元件组成,(,如传感器等,),，故障都由主节点来读取、分析处理和保存,只支持,Unsegmented,诊断,诊断服务仅限于,节点配置,诊断规范,诊断级别,2,和诊断级别,1,的节点类似，故障同样由主节点来读取、分析处理和保存,支持,Unsegmented,诊断和,Segmented,诊断,必须要支持,ISO 14229-15,诊断服务,必须支持节点标识符服务,诊断级别,(Diagnostic Class)(2/3),诊断规范,诊断级别,3,诊断级别,3,的节点是具有较强应用功能的节点，除了基本的节点配置服务以外，还支持,ISO 14229-1,的其他诊断服务,诊断级别,3,的节点具有内部故障存储设备，有些还支持在线刷写，需要完整的,boot-loader,工具和相应的诊断服务去实现,支持,Unsegmented,诊断和,Segmented,诊断,必须要支持,ISO 14229-15,诊断服务,具有内部故障存储,ECU,程序支持,Flash,在线刷写,诊断级别,(Diagnostic Class)(3/3),诊断规范,诊断级别总结,(Summary of Diagnostic Class)(1/2),诊断级别,1,2,3,UDS,服务号,HEX,传输协议层需求,仅单帧传输,+,完整传输协议,(,包括多帧,),+,+,需要的配置服务,Assign frame identifier range,+,+,+,0xB7,Read by identifier,+,+,+,0xB2,Assign NAD,可选,可选,+,0xB0,Conditional change NAD,可选,可选,可选,0xB3,Positive response onsupported configuration services,+,+,+,service+0x40,诊断规范,诊断级别总结,(Summary of Diagnostic Class)(2/2),诊断级别,1,2,3,UDS,服务号,HEX,需要的,UDS,服务,Read data by identifier,0x22,hardware and software version,+,+,0x22,hardware part number (OEM specific),+,+,0x22,diagnostic version,+,+,0x22,Read by identifier (parameters),+,+,0x22,Write by identifier (parameters),如果适用,如果适用,0x2E,Read by identifier (sensor and actuator data),+,0x22,I/O control by identifier,+,0x2F,Read and clear DTC (fault memory),+,0x19,0x14,Routine control,如果适用,0x31,Other diagnostic services,如果适用,Flash,刷写服务,Flash programming services,可选,/,诊断规范,主请求调度表,单时隙,只有主请求帧,从响应调度表,单时隙,只有从响应帧,诊断调度表,(,Diagnostic Schedule,),Break,Sync,0x3C,包含诊断服务,Break,Sync,0x3D,包含诊断服务响应,诊断规范,0x3C,诊断设备,主节点,请求,诊断调度模式,(,Diagnostic Schedule Modes,),0x3D,0x3D,0x3D,响应,诊断调度模式,两种诊断调度模式,交叉诊断模式,纯诊断模式,master,slave,从节点,诊断规范,交叉诊断模式,(,Diagnostics Interleaved Mode,),交叉诊断模式,默认模式,不终止常规通信,常规通信报文,1,诊断请求报文（,0x3C,）,常规通信报文,2,诊断响应报文（,0x3D,）,常规通信报文,3,诊断规范,纯诊断模式,(,Diagnostics Only Mode,),纯诊断模式,可选模式,终止常规通信,诊断请求报文（,0x3C,）,诊断响应报文（,0x3D,）,诊断请求报文（,0x3C,）,诊断响应报文（,0x3D,）,诊断请求报文（,0x3C,）,诊断请求报文（,0x3C,）,诊断请求报文（,0x3C,）,诊断请求报文（,0x3C,）,诊断请求报文（,0x3C,）,诊断响应报文（,0x3D,）,诊断响应报文（,0x3D,）,诊断响应报文（,0x3D,）,单帧传输,多帧传输,(,数据来自主节点,),多帧传输,(,数据来自从节点,),诊断规范,从节点诊断时间限制,(Slave Diagnostic Timing Requirements),STmin,从节点响应两条诊断帧之间的最小时间,P2,从节点从接到主请求帧到发送从响应帧的响应部分之间的最短时间,50msP2,STmin,大纲,概述,协议规范,物理层规范,传输层规范,节点配置和标识规范,诊断规范,配置语言规范,配置语言规范,LDF,LIN Description File,配置语言规范,LDF,在,LIN,开发流程中,(LDF in LIN Workflow),数据库是什么？,配置语言规范,LIN,数据库构成,(Composition of LIN database),需要在数据库中定义些什么？,配置语言规范,LIN,描述文件定义,(LIN Description File Definition),LIN,描述文件定义,全局定义,节点定义,参与节点定义,节点属性定义,节点构成定义,信号定义,帧定义,调度表定义,附加信息,信号编码类型,信号表示类型,配置语言规范,创建自己的数据库,Just do it!,配置语言规范,我的第一个数据库,(My first database),LIN_description_file,;,LIN_protocol_version,= 2.0;,LIN_language_version,= 2.0;,LIN_speed,= 9.6 kbps;,Nodes,Master:,Mymaster, 10 ms, 0 ms;,Slaves:,Myslave,;,Signals,My_first_signal,: 1, 0,Mymaster,Myslave,;,Frames,Myframe,: 1,Mymaster, 1,My_first_signal, 0;,Schedule_tables,Myscheduletable,Myframe,delay 20 ms;,LIN,协议版本号,LIN,配置语言版本号,LIN,总线速率,节点定义,主节点，时基，抖动,从节点,信号定义,信号,:,长度，初始值，,发送节点，接受节点,帧定义,帧,:ID,，发送节点，长度,信号列表，起始位,调度表定义,调度表,帧列表，时隙长度,配置语言规范,验证,(,Vertify,),在,CANoe,中验证,Great, I See it!,配置语言规范,进阶,(Advance),尝试着给数据库增加新元素,第一步，建立一个更复杂的系统,Nodes,Master:,Mymaster, 10 ms, 0 ms;,Slaves: Myslave1, Myslave2;,Signals,My_signal1: 1, 0,Mymaster, Myslave1;,My_signal2: 1, 0,Mymaster, Myslave2;,My_signal3: 1, 0,Mymaster, Myslave1,Myslave2;,My_signal4: 2, 0, Myslave1,Mymaster,;,My_signal5: 2, 0, Myslave2,Mymaster,;,Frames,Myframe1: 11,Mymaster, 2,My_signal1, 0;,My_signal2, 1;,Myframe2: 12,Mymaster, 1,My_signal3, 0;,Myframe3: 13, Myslave1, 1,My_signal4, 3;,Myframe4: 14, Myslave2, 1,My_signal5, 2;,Schedule_tables,Myscheduletable,Myframe1 delay 20 ms;,Myframe2 delay 20 ms;,Myframe3 delay 20 ms;,Myframe4 delay 20 ms;,现在我们的数据库有了：,1,个主节点，,2,个从节点,5,个信号,4,个帧,1,个,4,时隙的调度表,配置语言规范,验证,(,Vertify,),在,CANoe,中验证,It becomes better!,配置语言规范,事件触发帧和零星帧,(ETF & Sporadic frame),为数据库来点调味料,!,增加事件触发帧和零星帧,Sporadic_frames,MySporadicFrame,: Myframe1, Myframe2 ;,/,将,Myframe1,和,Myframe2,关联成零星帧，注意！它们必须,/,都由,Master,发送,Schedule_tables,NormalTable,MySporadicFrame,delay 20 ms ;,/,在调度表中放入零星帧即可！,Event_triggered_frames,ETF_Myframes,:,ETFCollisionResolving, 58,Myframe3, Myframe4 ;,/,将,Myframe3,和,Myframe4,关联成事件触发帧,ETF_Myframes,Schedule_tables,NormalTable,ETF_Myframes,delay 20