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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

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}

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 T_frame = T_header + T_response = (34 + 10n) x T_bit = (34 + 80) x 52.08 us = 5.94ms로 계산됩니다.LIN 마스터 스케줄링은 슬레이브 응답 지터를 수용하기 위해 LIN 2.2A 섹션 2.4.2에 따라 40% 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 = 52.08us. 미러 상태 (2바이트) : T_header_nominal = 34 비트 x 52.08 us = 1.77 ms. T_response_nominal = (10 x 2 + 10) 비트 x 52.08 us = 1.56 ms. T_frame_nominal = 3.33 ms.40% 마진: T_slot = 3.33 x 1.4 = 4.66밀리초윈도우 위치 (4바이트) : T_frame = (34 + 50) x 52.08 us = 4.37밀리세컨드, T_slot = 6.12 ms.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 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 50us이고 9.6kbps에서 비트 타임은 104us입니다.20kbps를 초과하는 속도에는 CAN을 사용해야 합니다.
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).노드당 비용은 LIN이 0.30 USD, CAN이 1.50 USD입니다.

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