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Calculateur de temps de bus LIN

Calculez le temps binaire du bus LIN, la longueur du champ de rupture, la durée d'image et la fréquence d'images maximale pour la conception de réseaux LIN automobiles.

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Formule

Tbit=1baud_rate,Tframe=(13+1+10+10+10N+10)⋅TbitT_{bit} = \frac{1}{baud\_rate},\quad T_{frame} = (13+1+10+10+10N+10) \cdot T_{bit}

Référence: LIN Specification Package Revision 2.2A

T_bit— Bit time (μs)
N— Nombre d'octets de données
T_frame— Durée totale du cadre (μs)

Comment ça marche

Ce calculateur détermine les paramètres de synchronisation des trames du bus LIN pour l'électronique de carrosserie automobile. Les ingénieurs automobiles et les concepteurs de calculateurs l'utilisent pour configurer la planification maître-esclave conformément à la spécification LIN 2.2A (ISO 17987). LIN est un protocole mono-fil à maître unique fonctionnant entre 1 et 20 kbit/s, conçu pour les applications sensibles aux coûts où la complexité du CAN n'est pas nécessaire. La synchronisation du protocole LIN est normalisée dans la norme ISO 17987-1 via la norme ISO 17987-7 (Véhicules routiers — Réseau d'interconnexion local), qui remplace le document de spécification LIN 2.2A du consortium LIN publié en 2010. Chaque trame comprend : un champ de rupture (>=13 bits en bas), un délimiteur de rupture (1 bit en haut), un octet de synchronisation (modèle 0x55), un identifiant protégé (ID 6 bits + parité 2 bits), 1 à 8 octets de données et une somme de contrôle améliorée. À 19,2 kbit/s (débit le plus courant), le temps de bit est de 52,08 microsecondes. Le temps d'intervalle de trame pour un message de 8 octets est calculé comme suit : T_frame = T_header + T_response = (34 + 10n) x T_bit = (34 + 80) x 52,08 us = 5,94 ms. La planification principale du LIN doit allouer des emplacements de trame avec une marge de synchronisation de 40 % conformément à la section 2.4.2 du LIN 2.2A pour tenir compte de la gigue de réponse des esclaves.

Exemple Résolu

Un module de portière de voiture communique avec 4 esclaves LIN (miroir, fenêtre, serrure, éclairage) à 19,2 kbit/s avec des longueurs de données variables. Selon la spécification LIN 2.2A Section 2.4 : Temps binaire = 1/19200 = 52,08 ms. État du miroir (2 octets) : T_Header_nominal = 34 bits x 52,08 us = 1,77 ms. T_Response_nominal = (10 x 2 + 10) bits x 52,08 us = 1,56 ms. T_Frame_nominal = 3,33 ms. Avec une marge de 40 % : T_slot = 3,33 x 1,4 = 4,66 ms. Position de la fenêtre (4 octets) : T_frame = (34 + 50) x 52,08 us = 4,37 ms, T_slot = 6,12 ms. Cycle de planification total : 4,66 + 6,12 + 4,66 + 6,12 = 21,56 ms, atteignant une fréquence de mise à jour de 46 Hz pour tous les esclaves.

Conseils Pratiques

  • ✓Selon la section 2.3.1.1 de LIN 2.2A, le champ de rupture principal doit être supérieur ou égal à 13 bits (676 µs à 19,2 kbit/s). Utilisez 14 à 15 bits pour la marge par rapport à la gigue de détection des esclaves
  • ✓Planifiez des trames déclenchées par des événements (plusieurs esclaves répondent au même identifiant) avec un temps de résolution des collisions égal à 2 fois l'intervalle normal pour gérer les réponses simultanées
  • ✓Pour les trames de diagnostic (ID 0x3C/0x3D), allouez un emplacement de réponse de 8 octets même si les données classiques sont plus courtes. Les diagnostics utilisent toujours des PDU 8 octets

Erreurs Fréquentes

  • ✗Réglage du débit à exactement 19200 Hz - La spécification LIN nécessite une tolérance de +/ -14 % (16512-21888 Hz), mais les esclaves dans les cas extrêmes peuvent échouer à la synchronisation
  • ✗Allocation d'emplacements de trame sans marge de 40 %, ce qui entraîne un dépassement de calendrier lorsque les esclaves répondent dans le délai maximum autorisé (8 bits par octet)
  • ✗Utilisation de la somme de contrôle classique (somme des octets de données uniquement) au lieu d'une somme de contrôle améliorée (y compris le PID) pour les esclaves LIN 2.x, provoquant 100 % d'échecs de la somme de contrôle

Foire Aux Questions

Le LIN 2.2A spécifie 1 à 20 kbit/s, 19,2 kbit/s étant le plus courant dans le secteur automobile. Les taux plus élevés sont limités par l'immunité au bruit unifilaire et la tolérance des oscillateurs esclaves (+/- 14 %). À 20 kbit/s, le temps binaire est de 50 µs ; à 9,6 kbit/s, le temps binaire est de 104 µs. Le CAN doit être utilisé pour les débits supérieurs à 20 kbit/s.
LIN utilise le multiplexage temporel avec une planification contrôlée par le maître ; CAN utilise CSMA/CD avec arbitrage prioritaire. Trame LIN : en-tête 34 bits + 10 bits par octet de données + somme de contrôle 10 bits (3,3 à 8,3 ms à 19,2 kbit/s). Trame CAN : surcharge de 44 bits + 8 bits par octet de données (0,2 à 0,3 ms à 500 kbit/s). LIN coûte 0,30$ par nœud contre 1,50$ CAN par nœud.

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