示波器測量汽車LIN總線信號及波形分析

汽車網絡通信中除了CAN的通信方式外，還有另外一種低成本通信方式——LIN系統。它的英文是「Local Interconnect Network」，LIN總線基於UART/SCI（通用異步收發器/串行接口）的串行通信協議，主要用於智能傳感器和執行器的串行通信，車上各個LIN總線系統之間的數據交換是由控制單元通過CAN數據總線實現的。

LIN特點是用作主從控制系統，一個主控系統可以帶最多16個子系統，並且子系統只具備與主系統通信的功能，各個子系統之間無法通信，也不能與LIN網絡之外的系統模塊進行通信。

LIN一般應用於車門控制系統，比如福特蒙迪歐致勝和克魯茲的車門電動玻璃控制系統就採用LIN控制。

我們這裡以測量奧迪汽車LIN總線控制的雨刷電機為例。

連接一條BNC轉香蕉頭線到示波器的通道一上。連接一根刺針到紅色香蕉頭，刺入到車輛上的插頭裡面的LIN總線數據信號端子上。香蕉頭的黑色接頭接一個鱷魚夾到蓄電池負極或良好的底盤接地上。

由於LIN總線一般最大值在12V左右，因此可以設置示波器的垂直檔位為2V/div，時基可以設置為500μs左右。然後打開示波器的解碼菜單，進行LIN總線配置，選擇與被測信號相匹配的波特率。調節總線閾值電平到波形顯示範圍內，就可以看到解碼數據了。可以將觸發方式改為總線解碼觸發，設置合適的幀ID來穩定波形。

如下圖就是奧迪汽車雨刷電機LIN總線控制信號。

LIN總線波形是一個方波，代表著串行數據流裡的二進位狀態。所見的波形應該沒有明顯的變形和噪音毛刺。解碼數據包以十六進位顯示總線活動時的實時數據內容。「幀ID」顯示顏色為黃色，上圖中即是23，「數據」顯示顏色為白色，「校驗和」顯示顏色為綠色，如果校驗和錯誤，以紅色「E」顯示。

如果無信息發送到LIN數據總線上（總線空閒）或者發送到LIN數據總線上的是一個隱性位，LIN總線信號上的最大值即隱性電平。

當傳輸顯性位時，發送控制單元內的收發器將LIN數據總線接地。表現為LIN總線信號上的最小值，即顯性電平。

LIN總線的信息格式由起始報文（信息標題）和應答（回應/信息內容）兩部分組成。

起始報文（信息標題）由LIN主控制單元按周期發送，由同步暫停區、同步分界區、同步區、識別區構成；應答（回應/信息內容），由LIN主控制單元或從控制單元發送。