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Bus LIN en la automoción (Local Interconnect Network)

Explicacion de comunicacion LIN, funcionamiento y ejemplos
by

David Reig Montesinos

on 27 May 2014

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Transcript of Bus LIN en la automoción (Local Interconnect Network)

Local Interconnect Network
LIN es la abreviatura de Local Interconnect Network, es una extensión del bus de datos CAN. A un máximo de 20 Kbit/s, su velocidad de transferencia de datos es muy inferior a la del sistema de bus CAN. El bus LIN conecta actuadores o sensores con las correspondientes unidades de control.
Protocolo monoalambrico un Maestro / varios esclavos
Características del protocolo
Velocidad de transferencia de máximo 20 Kbit/s.
EL maestro puede transmitir ordenes hasta 16 esclavos conectados en sentido descendente.
Es más barata que la CAN aunque de menor velocidad pero válida para algunas funciones.
Procesos dentro del protocolo
Es un protocolo orientado a objetos el cual se divide en dos partes o estados :
Encabezado
Contiene la identificación (identifica el marco del LIN y los datos que contiene).
Activa todos los esclavos, y los prepara para escuchar la siguiente parte del encabezado. En esta parte del encabezado los nodos del BUS LIN detectan el break como punto de partida de la comunicación, y no como un bit de valor (0x00).
Respuesta
La respuesta es enviada por una tarea adjunta de los esclavos
Partes de la respuesta
DATOS
El esclavo envía la respuesta al bus mediante una señal de 1 a 8 bytes, la cantidad de datos de la señal la elige el programador.
CHECKSUM O DE CONTROL
El bus LIN define el uso de uno de dos algoritmos de suma de verificación para calcular el valor en el campo de la suma de verificación de ocho bits.

La suma de verificación clásica es calculada al sumar solamente los bytes de datos, y la suma de verificación mejorada es calculada al sumar los bytes de datos y el ID protegido.
Los subsistemas que presentan este protocolo son conectados con redes superiores basadas en protocolos CAN. Con este protocolo se reducen los costos de producción y desarrollo
Partes del encabezado
BREAK (interrupción)
SYNK
Synk es un byte de datos de valor 0x55. Durante synk, los esclavos se sincronizan con el reloj maestro, utilizando la distancia entre el flanco de subida y de bajada pare medir de esta manera el tiempo del correspondiente bit del bus.
IDENTIFIER
En esta parte del encabezado se define la acción que debe cumplir uno o varios nodos esclavos.
Unidad maestra
Esta unidad ejecuta las funciones maestras del BUS LIN y es la que va conectada al BUS CAN
Los tipos de unidades en el BUS LIN
Unidad esclava
Controla la transmisión de datos y su velocidad.

Transmite el encabezamiento del mensaje.

Asume la función de traducción entre las unidades de control LIN abonadas al sistema del LIN-Bus local y el CAN-Bus de datos. De esa forma es la única unidad de control del LIN-Bus que va conectada a su vez al CAN-Bus.

EL diagnostico y reconocimiento de las unidades de control LIN esclavas que lleva conectadas se realiza a través de la unidad de control LIN maestra.
Características de la unidad maestra
Señal y seguridad de transmisión
Señal
Nivel recesivo
Nivel dominante
Si a través del LIN-Bus no se transmite ningún mensaje o se transmite un bit recesivo, el cable del bus tiene aplicada una tensión equivalente al de la fuente.
Para transmitir un bit dominante sobre el LIN-Bus, un transceptor en la unidad de control que efectúa la transmisión conecta el cable del bus de datos a masa.
Estabilización y seguridad de transmisión
Determinando las tolerancias para la transmisión en la gama de los niveles recesivo y dominante se tiene una transmisión estable.
La gama de tensiones de transmisión se establecen inicialmente por debajo de un 20% y por encima de un 80% de la señal
Para percibir señales validas a pesar de las interferencias externas, se establecen rangos por encima del 60% y por debajo del 40%
Mensaje
Tipo 1: Mensaje con respuesta de esclava
(recepción)
La unidad de control LIN maestra solicita en el encabezamiento a una unidad de control LIN esclava a que transmita información (p. ej. sobre condiciones de conmutadores o valores de medición). La unidad de control LIN esclava transmite la respuesta correspondiente.
Tipo 2: Mensaje con mandato de maestro
(transmisión)
Por medio del identificador en el encabezamiento, la unidad de control LIN maestra solicita a las correspondientes unidades de control LIN esclavas a que utilicen los datos contenidos en la respuesta. La respuesta es transmitida en este caso por la unidad de control LIN maestra.
Partes del mensaje
Encabezamiento
Es transmitido de forma cíclica por la unidad maestra
Se divide en
interrupción(synch break): Tiene una longitud mínima de 13 tiempos por bit. Es necesaria la longitud de 13 bit para indicar el comienzo del mensaje a todas las unidades esclavas.
Campo de sincronización (synch field): Compuesto por la cadena binaria 0 1 0 1 0 1 0 1 . Con esta cadena de bits se se sincronizan las unidades esclavas al reloj de la unidad de control maestra. Esta sincronización permite una transmisión exenta de errores.
Campo del identificador : tiene una longitud de 8 tiempos por bit. En los primeros 6 bits se encuentra la identificación del mensaje y el numero de datos que componen la respuesta. Los últimos 2 bits reciben la suma de verificación de los 6 primeros bits, para la detección de errores de transmisión.
La suma de verificación se necesita para evitar que se produzcan asignaciones a mensajes equivocados al haber errores de transmisión del identificador.
Contenido del mensaje (respuesta)
Con respuesta de esclava (recepción), la unidad de control esclava agrega información a la respuesta obedeciendo a lo especificado en el identificador.
Con solicitud de datos por parte de la unidad maestra (transmisión), la unidad maestra es la que agrega la respuesta. De esta manera las unidades esclavas procesan los datos y los utilizan para la ejecución de funciones.
La respuesta consta de 1 a 8 campos de datos (data fields). Un campo de datos consta de 10 bits. Cada campo de datos está compuesto por un bit de arranque dominante, un byte de datos que contiene la información y un bit de parada. Los bits de arranque y parada se utilizan para la resincronización y, por tanto, para evitar errores de transmisión.
Bus LIN
en la Automoción
Son el sistema de BUS de datos LIN, pueden funcionar como unidades de control, o como sensores y actuadores
Aplicación
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