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LIN 버스 타이밍 계산기

자동차 LIN 네트워크 설계를 위한 LIN 버스 비트 타임, 브레이크 필드 길이, 프레임 시간 및 최대 프레임 속도를 계산합니다.

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공식

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

참고: LIN Specification Package Revision 2.2A

T_bit— 비트 타임 (μs)

N— 데이터 바이트 수

T_frame— 총 프레임 시간 (μs)

작동 방식

이 계산기는 자동차 차체 전자 장치의 LIN 버스 프레임 타이밍 파라미터를 결정합니다.자동차 엔지니어와 ECU 설계자는 이를 사용하여 LIN 2.2A 사양 (ISO 17987) 에 따라 마스터-슬레이브 스케줄링을 구성합니다.LIN은 1~20kbps에서 작동하는 단일 와이어, 단일 마스터 프로토콜로, CAN의 복잡성이 불필요하고 비용에 민감한 애플리케이션을 위해 설계되었습니다.LIN 프로토콜 타이밍은 ISO 17987-1부터 ISO 17987-7 (도로 차량 — 로컬 인터커넥트 네트워크) 에서 표준화되어 있으며, 이는 2010년에 발표된 LIN 컨소시엄의 LIN 2.2A 사양 문서를 대체합니다.각 프레임은 브레이크 필드 (>=13비트 낮음), 브레이크 구분자 (1비트 높이), 싱크 바이트 (0x55 패턴), 보호 식별자 (6비트 ID+2비트 패리티), 1-8데이터 바이트 및 향상된 체크섬으로 구성됩니다.19.2kbps (가장 일반적인 속도) 에서 비트 타임은 52.08마이크로초입니다.8바이트 메시지의 프레임 슬롯 시간은 다음과 같이 계산됩니다. T_프레임 = T_헤더 + T_Response = (34 + 10n) x T_bit = (34 + 80) x 52.08 us = 5.94밀리세컨드.LIN 마스터 스케줄링은 슬레이브 응답 지터를 수용하기 위해 LIN 2.2A 섹션 2.4.2당 40% 의 타이밍 마진을 갖는 프레임 슬롯을 할당해야 합니다.

계산 예제

자동차 도어 모듈은 다양한 데이터 길이로 19.2kbps의 속도로 4개의 LIN 슬레이브 (미러, 윈도우, 자물쇠, 조명) 와 통신합니다.LIN 2.2A 사양 섹션 2.4에 따름: 비트 타임 = 1/19200 = 52.08우스미러 상태 (2바이트): T_헤더_노미널 = 34비트 x 52.08 버스 = 1.77밀리초T_Response_Nominal = (10 x 2 + 10) 비트 x 52.08 us = 1.56밀리세컨드T_프레임_노미널 = 3.33밀리초.40% 마진: T_슬롯 = 3.33 x 1.4 = 4.66밀리세컨드.윈도우 위치 (4바이트): T_프레임 = (34 + 50) x 52.08 버스 = 4.37밀리세컨드, T_Slot = 6.12밀리세컨드.전체 스케줄 주기: 4.66 + 6.12 + 4.66 + 6.12 = 21.56밀리초로 모든 슬레이브에 대해 46Hz 업데이트 속도를 달성했습니다.

실용적인 팁

✓LIN 2.2A 섹션 2.3.1.1에 따라 마스터 브레이크 필드는 13비트 (19.2kbps에서 676us) 이상이어야 합니다. 슬레이브 감지 지터에 대한 마진으로 14-15비트를 사용하십시오.
✓동시 응답을 처리하기 위해 일반 슬롯의 2배 충돌 해결 시간으로 이벤트 트리거 프레임 (여러 슬레이브가 동일한 ID에 응답) 을 스케줄링합니다.
✓진단 프레임 (ID 0x3C/0x3D) 의 경우 일반적인 데이터가 더 짧더라도 8바이트 응답 슬롯을 할당하십시오. 진단은 항상 8바이트 PDU를 사용합니다.

흔한 실수

✗비트 레이트를 정확히 19200Hz로 설정 - LIN 사양에는 +/ -14% 의 허용 오차 (16512-21888Hz) 가 필요하지만 엣지 케이스의 슬레이브는 동기화에 실패할 수 있음
✗40% 여백 없이 프레임 슬롯을 할당하여 슬레이브가 최대 허용 지연 시간 (바이트당 8비트 시간) 으로 응답할 때 스케줄 오버런이 발생함
✗LIN 2.x 슬레이브에 대해 향상된 체크섬 (PID 포함) 대신 클래식 체크섬 (데이터 바이트 합계만) 을 사용하여 100% 체크섬 오류가 발생합니다.

자주 묻는 질문

LIN 버스의 최대 속도는 얼마입니까?

LIN 2.2A는 1-20kbps를 지정하며, 자동차 분야에서는 19.2kbps가 가장 일반적입니다.단선 노이즈 내성과 슬레이브 오실레이터 허용 오차 (+/ -14%) 로 인해 더 높은 속도가 제한됩니다.20kbps에서 비트 타임은 50우스이고 9.6kbps에서 비트 타임은 104우스입니다.20kbps를 초과하는 속도에는 CAN을 사용해야 합니다.

LIN 프레임은 CAN 프레임과 어떻게 다릅니까?

LIN은 마스터 제어 스케줄링과 함께 시분할 멀티플렉싱을 사용합니다. CAN은 우선 순위 조정과 함께 CSMA/CD를 사용합니다.LIN 프레임: 34비트 헤더+데이터 바이트당 10비트+10비트 체크섬 (19.2kbps에서 3.3-8.3밀리초).CAN 프레임: 44비트 오버헤드+데이터 바이트당 8비트 (500kbps에서 0.2-0.3밀리초)LIN 비용은 노드당 0.30 달러이고 CAN 비용은 노드당 1.50 달러입니다.

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