[LIN]基础概念入门与协议简介

TL_JIAWEI · 发表于 2026-10-14 21:34:03

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## 1. LIN 模块概述

| 芯片 | LIN 控制器 | 说明 |
|------|-----------|------|
| TL322x | LIN0、LIN1（2 路） | 每个控制器可通过配置分别工作在 Master 或 Slave 模式，可单芯片同时实现 Master + Slave（见 Master-Slave 一体 case） |

当前仅有 TL322x 有 LIN 模块，将来会有更多芯片支持。

#### 1.1 LIN 协议简介

LIN（Local Interconnect Network，本地互联网络）是一种低成本、低速率的串行通信协议，主要用于汽车电子中分布式电子系统的低成本子网络，通常作为 CAN 总线的辅助子网络。相关协议规范可参考《LIN Specification Package_r2.2A》等文档。

**主要特性：**
- **低速率**：通信速率范围为 1 kbps ~ 20 kbps，典型速率 19.2 kbps / 20 kbps
- **单主多从**：总线上一个 Master 节点，多个 Slave 节点
- **应用场景**：车窗、后视镜、座椅、车门锁、雨刮、灯光等车身舒适性电控单元

#### 1.2 LIN 总线拓扑与节点角色

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┌─────────────────┐
                │   Master Node   │
                └────────┬────────┘
                         │  LIN Bus (单线, 12V 电平经 PHY 转换)
    ┌────────────┬───────┴───────┬────────────┐
    │            │               │            │
┌────┴────┐  ┌────┴────┐     ┌────┴────┐  ┌────┴────┐
│     Slave 1     │  │      Slave 2    │     │      Slave 3     │  │     Slave N    │
└─────────┘  └─────────┘     └─────────┘  └─────────┘

```

| 节点角色 | 说明 |
|---------|------|
| Master 节点 | 唯一的总线调度者，负责发送帧头（Break + Sync + PID），维护调度表（Schedule Table），处理休眠/唤醒命令 |
| Slave 节点 | 被调度者，监听总线上的帧头，根据 PID 匹配结果决定是否响应（发送数据或接收数据） |

#### 1.3 LIN 帧结构

一帧 LIN 报文由 **帧头（Header）** 和 **响应（Response）** 两部分组成：

```
帧头（Master 发送）                响应（由 PID 决定由谁发送）
┌────────┬────────┬───────┐       ┌──────────┬────────────┐
│ Break         │ Sync           │  PID         │       │   Data              │  Checksum          │
│ 13 bit         │ 0x55          │ 1 Byte      │       │ 1~8 Byte         │  1 Byte                │
└────────┴────────┴───────┘       └──────────┴────────────┘

```

| 字段 | 长度 | 说明 |
|------|------|------|
| Break | 13~16 bit 显性电平 | 帧起始同步间隔，标志一帧开始（由 Master 发出） |
| Sync | 1 Byte（0x55） | 同步字段，从节点据此进行波特率同步 |
| PID | 1 Byte | 受保护的帧 ID（Protected Identifier），低 6 位为 ID，高 2 位为奇偶校验位 |
| Data | 1~8 Byte | 数据字段，由 PID 匹配到的节点发送 |
| Checksum | 1 Byte | 校验和，分为 Classic 和 Enhanced 两种 |

#### 1.4 PID 与校验和

**PID（Protected Identifier）：**

PID 由 6 bit 帧 ID（0~0x3F）加上 2 bit 奇偶校验位构成：

- ID[0..5]：6 bit 帧 ID，低 6 位
- P0（bit6）= ID0 ^ ID1 ^ ID2 ^ ID4
- P1（bit7）= ~(ID1 ^ ID3 ^ ID4 ^ ID5)

硬件发送 Header 时会自动计算 PID，Slave 端 `lin_get_id()` 返回去除校验位后的 6 bit 帧 ID。

**校验和类型：**

| 类型 | 说明 |
|------|------|
| Classic（经典校验和） | 仅对数据字段求和取反，用于兼容 LIN 1.x 协议的帧 ID 0x00~0x3B |
| Enhanced（增强校验和） | 将 PID（含奇偶校验位）也纳入求和，用于诊断帧等场景 |
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