傳統(tǒng)的汽車電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用一捆電纜來連接車燈、電動(dòng)機(jī)、電磁閥、加熱器、空調(diào)等設(shè)備?，F(xiàn)在，車輛中電子器件的數(shù)量急劇增加，汽車的電氣系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜。一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，汽車中電子器件所占的比例將達(dá)到40%到50%。因此，汽車中電纜的數(shù)量會(huì)越來越多，電纜的重量也越來越大。此外，汽車的電接線變得越來越復(fù)雜，這給汽車制造商和汽車維修廠的裝配工作造成更多的麻煩。  
     在十幾年前，博世公司為汽車應(yīng)用引入了CAN總線系統(tǒng)，其目的是將本地網(wǎng)絡(luò)的概念應(yīng)用到汽車系統(tǒng)內(nèi)，就像辦公室和家中的LAN網(wǎng)絡(luò)一樣。然而，CAN針對(duì)高達(dá)1Mbps的高速數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)，對(duì)于普通的汽車應(yīng)用來說，CAN模塊的成本比較高，它更適合于引擎ECU和ABS的互連。  
     在1999年引入了針對(duì)汽車應(yīng)用的LIN 1.0（本地互連網(wǎng)絡(luò)）總線系統(tǒng)，它的目標(biāo)是低成本應(yīng)用，如電動(dòng)門、電動(dòng)窗、側(cè)鏡、雨刮器、座椅安全帶報(bào)警、外部照明等。LIN總線的傳輸速度zui大為20kbps，而且它在單通道總線環(huán)路中zui多能支持16個(gè)節(jié)點(diǎn)，總線電纜的長度zui多可以擴(kuò)展到40米。  
  
     隨著LIN總線系統(tǒng)在汽車行業(yè)的普及應(yīng)用，電子控制器件將會(huì)采用模塊的形式，可以方便地插入到LIN總線網(wǎng)絡(luò)，并與位于儀表板或駕駛室附近的主控制器單元連接在一起。  
     LIN總線  
     LIN是一種低成本的汽車網(wǎng)絡(luò)，它是現(xiàn)有的汽車多元網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充。  
     LIN總線的主要特征是：一個(gè)主節(jié)點(diǎn)、多個(gè)從節(jié)點(diǎn)的概念；低成本：基于普通UART/SCI接口硬件、相同的軟件或作為純狀態(tài)機(jī)；自同步：在從節(jié)點(diǎn)中不用晶體振蕩器或陶瓷振蕩器時(shí)鐘；確定性信號(hào)傳輸：信號(hào)傳播時(shí)間預(yù)先可計(jì)算；低成本單線實(shí)現(xiàn)連接；速度高達(dá)20kbps；基于應(yīng)用交互作用的信號(hào)。  
     LIN總線的結(jié)構(gòu)  
     使用一個(gè)幀收發(fā)器連接LIN簇與物理總線，所有的應(yīng)用不直接訪問這些幀，在幀和應(yīng)用之間加入了基于信號(hào)的交互作用層（interaction level）。此外，在應(yīng)用和幀處理程序?qū)又g存在診斷接口和信號(hào)交互作用層。  
     LIN系統(tǒng)由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)和多個(gè)從節(jié)點(diǎn)（zui多16個(gè)節(jié)點(diǎn)）構(gòu)成。主任務(wù)發(fā)送的幀由一個(gè)報(bào)頭和不同從任務(wù)的一個(gè)響應(yīng)消息構(gòu)成。
 Melexis LIN總線解決方案  
     Melexis是一家汽車半導(dǎo)體制造商，Melexis從1989起開始提供混合信號(hào)IC解決方案。Melexis專注于低成本的LIN總線汽車市場(chǎng)，在他們的集成LIN控制器中有4位MCU （MLX80103）和16位MCU，該控制器針對(duì)特定應(yīng)用融合了數(shù)字IC（CPU）及模擬IC。圖4所示為運(yùn)行在Melexis新型MLX16控制器上的LIN協(xié)議的實(shí)例。

    MLX16具有雙CPU，分別是運(yùn)行協(xié)議處理程序的4位MCU MLX4和運(yùn)行應(yīng)用軟件的16位MCU MLX16。Melexis正在為基于MLX4的LIN從節(jié)點(diǎn)開發(fā)一種可被用于每一個(gè)MLX4產(chǎn)品的LIN軟件套件，讓客戶可以專注于應(yīng)用軟件的開發(fā)。  
     新型的、具有16位CPU的集成LIN控制器MLX81xxx，可用于在兩芯片之間交換實(shí)時(shí)信息的內(nèi)部高速通信接口。該應(yīng)用可以很方便地用來擴(kuò)展從模塊的I/O能力。

    Melexis除了提供集成LIN控制器解決方案，還為CAN總線、LIN總線、K總線和GM-LAN提供一些收發(fā)器。LIN收發(fā)器系列包括TH8080和TH8082，系統(tǒng)基礎(chǔ)IC包括TH8062和TH8065。TH8065是新推出的LIN總線收發(fā)器，它包含LIN收發(fā)器（支持2.0和J2602）、電壓調(diào)整器、模擬看門狗、復(fù)位輸出和可編程POR定時(shí)器。  
     設(shè)計(jì)工程師易于采用TH8065與微控制器構(gòu)成一個(gè)LIN控制模塊。

   典型的LIN總線系統(tǒng)應(yīng)用  
     我們利用LIN主節(jié)點(diǎn)和若干LIN從節(jié)點(diǎn)構(gòu)建了一套LIN總線系統(tǒng)演示板。LIN主節(jié)點(diǎn)采用一個(gè)USB接口，把它連接到PC上的軟件，就可以作為用戶控制LIN系統(tǒng)的控制平臺(tái)。  
     USB-LIN主節(jié)點(diǎn)采用了一個(gè)16位微控制器MS9S12C32和一個(gè)USB驅(qū)動(dòng)器CY7C64215。在另一側(cè)，MC33399用做LIN接口來連接在LIN總線上的從節(jié)點(diǎn)。MS9S12C32還具有連接到CAN網(wǎng)絡(luò)的CAN總線接口。  
     從系統(tǒng)有5個(gè)LIN從模塊，每一個(gè)模塊都采用Melexis的集成LIN總線控制器TH8100作為LIN和控制接口。TH8100具有一個(gè)雙任務(wù)CPU和LIN物理層接口，是專門為LIN總線應(yīng)用設(shè)計(jì)的。用戶可以利用標(biāo)準(zhǔn)的Melexis LIN API軟件與LIN主節(jié)點(diǎn)通信，并驅(qū)動(dòng)輸入和輸出應(yīng)用。對(duì)于不同的功能模塊，TH8100連接到不同的I/O接口：直流電動(dòng)機(jī)控制連接到MLX10402（三相無刷直流電機(jī)控制器），BLDC電動(dòng)機(jī)控制連接到MLX90401，功率LED驅(qū)動(dòng)器控制則連接到MLX10801。  
     圖7所示為LIN主控制器和Melexis從控制器的實(shí)際應(yīng)用。

    從控制器設(shè)計(jì)用于下面的各種應(yīng)用：頭燈位置控制、側(cè)鏡、具有防傾斜（anti-pitch）功能的電動(dòng)窗、雨刮器系統(tǒng)、外部車燈、座椅位置和加熱器控制、TPMS接收機(jī)、空調(diào)機(jī)。  
     本文小結(jié)  
     隨著LIN2.0標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)，人們?yōu)槭袌?chǎng)開發(fā)了成本更低且性能更高的LIN總線控制器，我們預(yù)期LIN總線將在汽車中獲得更為廣泛的應(yīng)用。在歐洲，有統(tǒng)計(jì)顯示，LIN總線在新車應(yīng)用中已經(jīng)占有70%的份額。