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文檔簡介
ICS43.040
CCST36
中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)
GB/TXXXXX—XXXX/ISO17987-4:2016
道路車輛局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(LIN)第4部分:
12V/24V電氣物理層規(guī)范
Roadvehicles—LocalInterconnectNetwork(LIN)—Part4:Electricalphysical
layer(EPL)specification12V/24V
(ISO17987-4:2016,IDT)
(征求意見稿)
(本稿完成日期:2021.11.9)
在提交反饋意見時,請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。
GB/TXXXXX—XXXX/ISO17987-4:2016
前言
本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定
起草。
本部分為GB/TXXXXX《道路車輛局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(LIN)》的第4部分。GB/TXXXXX已經(jīng)發(fā)布了以下
部分:
——第1部分:一般信息和用例定義;
——第2部分:傳輸層協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)層服務(wù);
——第3部分:協(xié)議規(guī)范;
——第4部分:12V/24V電氣物理層規(guī)范;
——第5部分:應(yīng)用程序接口;
——第6部分:協(xié)議一致性測試規(guī)范;
——第7部分:電氣物理層一致性測試規(guī)范;
——第8部分:電氣物理層規(guī)范直流電源線上的局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
本文件等同采用ISO17987-4:2016《道路車輛局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(LIN)第4部分:12V/24V電氣物理
層規(guī)范》。
本文件做了下列最小限度的編輯性改動:
——將國際標(biāo)準(zhǔn)中的“本國際標(biāo)準(zhǔn)”改為“本文件”;
——刪除國際標(biāo)準(zhǔn)的前言;
——規(guī)范性引用文件由國際標(biāo)準(zhǔn)替換為等同采用的國家標(biāo)準(zhǔn)。
本部分由中華人民共和國工業(yè)和信息化部提出。
本部分由全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC114)歸口。
本部分起草單位:。
本部分主要起草人:。
II
GB/TXXXXX—XXXX/ISO17987-4:2016
引言
GB/TXXXX標(biāo)準(zhǔn)定義了用例、通訊協(xié)議和車輛通訊網(wǎng)絡(luò)的局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的物理層需求。
所提到的LIN協(xié)議是一種基于汽車的低速通用異步收發(fā)器的網(wǎng)絡(luò),它的一些關(guān)鍵特性是基于信號通
訊,基于調(diào)度表的幀傳輸,主從通訊錯誤檢測,節(jié)點配置和診斷服務(wù)傳輸。
LIN協(xié)議適用于低成本的汽車控制應(yīng)用,比如門模塊和空調(diào)系統(tǒng)。作為車輛低速控制應(yīng)用的通訊基
礎(chǔ)設(shè)施,它能提高以下功能:
——基于信號在不同節(jié)點的應(yīng)用程序之間交換信息;
——比特率支持1kbit/s到20kbit/s;
——基于確定性調(diào)度表的幀通訊;
——喚醒和休眠LIN網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理方案;
——提供錯誤處理和錯誤信號的狀態(tài)管理;
——傳輸層允許大量數(shù)據(jù)的傳輸(例如診斷服務(wù));
——如何處理診斷服務(wù)的規(guī)范;
——電氣物理層規(guī)范;
——用于描述從節(jié)點屬性的節(jié)點描述語言;
——用于描述通訊行為的網(wǎng)絡(luò)描述文件;
——應(yīng)用程序接口。
GB/TXXXX標(biāo)準(zhǔn)基于ISO/IEC7498-1中規(guī)定的開發(fā)系統(tǒng)互連基本參考模型,該模型將通信系統(tǒng)架
構(gòu)分為七層。
該模型將數(shù)據(jù)通信架構(gòu)分為七層,即(自上而下)應(yīng)用層(7層)、表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)
絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層(一層)、這些層的子集都應(yīng)用在GB/TXXXX中(所有部分)。
GB/TXXXX標(biāo)準(zhǔn)區(qū)分了由一層提供給它上面一層的服務(wù)和該層用來在它的對等實體之間發(fā)送消息
的協(xié)議。這種區(qū)分的原因主要是為了服務(wù),尤其是應(yīng)用層服務(wù)和傳輸層服務(wù),也用于除LIN以外的其
他類型的網(wǎng)絡(luò)。因此,協(xié)議對服務(wù)的使用者是隱藏的,并且如果有特殊的系統(tǒng)需求,可以修改協(xié)議。
GB/TXXXX標(biāo)準(zhǔn)提供了支持以下相關(guān)要求實施所需的所有文件和參考材料:
——GB/TXXXX.1:本文件概述了GB/TXXXX系列標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)及用例定義和供所有后續(xù)部分使
用的公共資源集(定義、引用);
——GB/TXXXX.2:本文件規(guī)定了在LIN節(jié)點之間傳輸消息的PDU傳輸協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層要求;
——GB/TXXXX.3:本文件規(guī)定了在抽象邏輯層上實現(xiàn)LIN協(xié)議的要求及與硬件相關(guān)的規(guī)則;
——GB/TXXXX.4:本文件規(guī)定了實現(xiàn)互連協(xié)議所需的有效硬件組件的要求;
——GB/TXXXX.5:本文件規(guī)定了LIN應(yīng)用程序接口(API)以及節(jié)點配置和標(biāo)識服務(wù)。節(jié)點配置
和標(biāo)識服務(wù)在API中進行定義,定義了從節(jié)點的配置方式和從節(jié)點如何使用標(biāo)識服務(wù);
——GB/TXXXX.6:本文件規(guī)定了根據(jù)第2部分和第3部分檢查LIN協(xié)議實現(xiàn)的一致性,包括對
數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層的測試;
——GB/TXXXX.7:本文件規(guī)定了根據(jù)第4部分檢查LIN電氣物理層實現(xiàn)(抽象邏輯層)一致性
的測試;
——GB/TXXXX.8:本文件規(guī)定了LIN通信系統(tǒng)直流電源線電氣物理層(EPL)的實現(xiàn)要求和EPL
的符合性測試計劃。
III
GB/TXXXXX—XXXX/ISO17987-4:2016
道路車輛局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)第4部分:12V/24V電氣物理層規(guī)范
1范圍
本文件規(guī)定了道路車輛LIN通信的12V和24V電氣物理層(EPL)系統(tǒng)。
本文件適用于LIN的電氣物理層設(shè)計用于比特率最高20kbit/s的低成本網(wǎng)絡(luò),連接各汽車電子控制
單元(ECU)。LIN系統(tǒng)連接每個收發(fā)器的接線方式以接地為基準(zhǔn)采用單線制,本文件包括傳輸本身
電氣特性的定義,也包括總線驅(qū)動程序設(shè)備的基本功能。
注:本文件中的所有參數(shù)均定義為-40℃~125℃的環(huán)境溫度范圍。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改版)適用于本文件。
IEC61000-4-2電磁兼容性(EMC)第4-2部分:測試和測量技術(shù)靜電放電抗擾度試驗
3術(shù)語、定義、符號、縮略語
3.1術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1.1
BR_Range_20K
最高速率支持到20kbit/s的LIN系統(tǒng)。
3.1.2
BR_Range_20K12V
最高速率支持到20kbit/s的12VLIN系統(tǒng)。
3.1.3
BR_Range_20K24V
最高速率支持到20kbit/s的24VLIN系統(tǒng)。
3.1.4
BR_Range_10K
最高速率支持到10.417kbit/s的LIN系統(tǒng)。
3.1.5
BR_Range_10K12V
1
GB/TXXXXX—XXXX/ISO17987-4:2016
最高速率支持到10.417kbit/s的12VLIN系統(tǒng)。
3.1.6
BR_Range_10K24V
最高速率支持到10.417kbit/s的24VLIN系統(tǒng)。
3.2符號
下列符號適用于本文件。
%百分比
μs微秒
C’LINE線電容
CBUS總線總電容
CMASTER主節(jié)點電容
CRXDRXD電容(LIN接收方,RXD電容負載條件)
CSLAVE從節(jié)點電容
d2V/dt2電壓的二階導(dǎo)數(shù)(電壓2每秒2)
di/dt瞬時電流變化率(每秒安培)
Dser_int收發(fā)器IC內(nèi)部串聯(lián)二極管
Dser_master主節(jié)點串聯(lián)二極管
FTOL_RES_MASTER主節(jié)點位速率和標(biāo)準(zhǔn)位速率偏差
FTOL_RES_MASTER_ABR_Range_20K系統(tǒng)中主節(jié)點位速率和標(biāo)準(zhǔn)位速率偏差
FTOL_RES_MASTER_BBR_Range_10K系統(tǒng)中主節(jié)點位速率和標(biāo)準(zhǔn)位速率偏差
FTOL_RES_SLAVE從節(jié)點位速率和標(biāo)準(zhǔn)位速率偏差
FTOL_RES_SLAVE_ABR_Range_20K系統(tǒng)中從節(jié)點位速率和標(biāo)準(zhǔn)位速率偏差
FTOL_RES_SLAVE_BBR_Range_10K系統(tǒng)中從節(jié)點位速率和標(biāo)準(zhǔn)位速率偏差
FTOL_RES_SLAVE_1從節(jié)點1位速率和標(biāo)準(zhǔn)位速率偏差
FTOL_RES_SLAVE_2從節(jié)點2位速率和標(biāo)準(zhǔn)位速率偏差
FTOL_SLAVE_to_SLAVE從節(jié)點和從節(jié)點之間的位速率偏差
FTOL_SYNCH同步后從節(jié)點位速率與主節(jié)點位速率偏差
FTOL_SYNCH_ABR_Range_20K系統(tǒng)中同步后從節(jié)點位速率與主節(jié)點位速率偏差
FTOL_SYNCH_BBR_Range_10K系統(tǒng)中同步后從節(jié)點位速率與主節(jié)點位速率偏差
FTOL_SYNCH_1同步后從節(jié)點1位速率與主節(jié)點位速率偏差
FTOL_SYNCH_2同步后從節(jié)點2位速率與主節(jié)點位速率偏差
FTOL_UNSYNCH同步前從節(jié)點位速率與標(biāo)準(zhǔn)位速率偏差
FTOL_UNSYNCH_ABR_Range_20K系統(tǒng)中同步前從節(jié)點位速率與標(biāo)準(zhǔn)位速率偏差
FTOL_UNSYNCH_BBR_Range_10K系統(tǒng)中同步前從節(jié)點位速率與標(biāo)準(zhǔn)位速率偏差
IBUS進入ECU總線中的電流
IBUS_LIM將總線驅(qū)動至顯性狀態(tài)(VBUS=進入ECU總線線路的VBAT_max)驅(qū)動器的電流
限制
IBUS_NO_BAT當(dāng)VBAT斷開時ECU總線中的電流
IBUS_NO_GND當(dāng)VGND_ECU斷開時ECU總線中的電流
IBUS_PAS_dom當(dāng)LIN總線從顯性狀態(tài)到驅(qū)動關(guān)閉(被動)時,ECU總線線路中的電流
IBUS_PAS_rec當(dāng)LIN總線從隱性狀態(tài)到驅(qū)動關(guān)閉(被動)時,ECU總線線路中的電流
2
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GNDDeviceECU的GND(地)
k?千歐
kbit/s千比特每秒
LENBUSLIN總線線束總長度
LINBusLIN網(wǎng)絡(luò)
ms毫秒
nF納法
pF皮法
pF/m皮法每米
RBUS總線總電阻,包含所有從節(jié)點和主節(jié)點電阻
RBUS=RMASTER||RSLAVE_1||RSLAVE_2||to||RSLAVE_N
RMASTER主節(jié)點電阻
Rpull_up上拉電阻
RSLAVE從節(jié)點電阻
tBFS字節(jié)場同步時間
tBIT基準(zhǔn)位時間
tEBS最早位采樣時間
trx_pd接收方的傳播延時
trx_sym接收方傳播延時的對稱性,接收方上升沿傳播延時
tLBS最后位采樣時間
trx_pdf(1)接收節(jié)點1在LIN總線下降沿(隱性位到顯性位)的傳播延時時間
trx_pdf(2)接收節(jié)點2在LIN總線下降沿(隱性位到顯性位)的傳播延時時間
trx_pdr(1)接收節(jié)點1在LIN總線上升沿(顯性位到隱性位)的傳播延時時間
trx_pdr(2)接收節(jié)點2在LIN總線上升沿(顯性位到隱性位)的傳播延時時間
tSR采樣窗口重復(fù)時間
THDom(max)接收節(jié)點最大顯性閾值(電壓)
THDom(min)接收節(jié)點最小顯性閾值(電壓)
THRec(max)接收節(jié)點最大隱性閾值(電壓)
THRec(min)接收節(jié)點最小隱性閾值(電壓)
V電壓
VANODE二極管的陽極電壓
VBATECU電源連接器上的電壓
VBATTERY車輛蓄電池連接器上的電壓
VBUSLIN總線上的電壓
VBUS_CNT接收方閾值中心點
VBUS_rec接收方隱性電壓
VCATHODE二極管陰極電壓
VGND_BATTERY蓄電池接地電壓
VGND_ECU本地ECU接地連接器相對于車輛蓄電池接地連接器(VGND_BATTERY)的電壓
VHYS接收方滯后電壓
VRec隱性電壓
VSerDiode串聯(lián)二極管的電壓降
VShift_BAT電源偏移
3
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VShift_Difference電源偏移和地偏移的差異
VShift_GND地偏移
VSUP收發(fā)器電源引腳上的電壓
VSUP_NON_OP設(shè)備不被破壞的電壓;不保證設(shè)備正常運行
Vth_dom接收方隱性到顯性LIN總線邊沿閾值電壓
Vth_rec接收方顯性到隱性LIN總線邊沿閾值電壓
ΔF/FMASTER節(jié)點位速率相對于主節(jié)點位速率偏差
ΔF/FNom相比于標(biāo)準(zhǔn)位速率偏差
τ時間常數(shù)
?歐姆
3.3縮略語
下列縮略語適用于本文件。
AC:交流(alternatecurrent)
API:應(yīng)用程序接口(applicationprogrammersinterface)
ASIC:專用集成電路(applicationspecificintegratedcircuit)
BFS:字節(jié)場同步(bytefieldsynchronization)
DC:直流(directcurrent)
EBS:最早位采樣(earliestbitsample)
ECU:電子控制單元(electroniccontrolunit)
EMC:電磁兼容性(electromagneticcompatibility)
EMI:電磁干擾(electromagneticinterference)
EPL:電氣物理層(electricalphysicallayer)
ESD:靜電放電(electrostaticdischarge)
EVT:事件(event)
GND:地(ground)
LBS:最后位采樣(latestbitsample)
Max.:最大(maximum)
Min.:最?。╩inimum)
OSI:開放系統(tǒng)互聯(lián)(opensystemsinterconnection)
RC:RC時間常數(shù)τ(τ=CBUS×RBUS)(RCtimeconstantτ(τ=CBUS×RBUS))
Rx:收發(fā)器的Rx引腳(Rxpinofthetransceiver)
RXD:接收數(shù)據(jù)(receivedata)
SR:采樣窗口重復(fù)(samplewindowrepetition)
TRX:收發(fā)器(transceiver)
Tx:收發(fā)器的Tx引腳(Txpinofthetransceiver)
TXD:發(fā)送數(shù)據(jù)(transmitdata)
Typ.:典型的(typical)
UART:通用異步收發(fā)器(universalasynchronousreceivertransmitter)
4約定
4
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本文件和ISO14229-7是基于OSI服務(wù)規(guī)范(ISO/IEC10731)中規(guī)定的物理層、協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)和傳輸協(xié)議
以及診斷服務(wù)。
5電氣物理層需求
5.1位速率偏差
LIN介質(zhì)的比特率偏差描述了與參考比特率的比特率偏差。它是以下參數(shù)的總和:
——設(shè)置比特率不準(zhǔn)確(由于可配置比特率的顆粒度而導(dǎo)致系統(tǒng)故障);
——溫度和電源電壓范圍導(dǎo)致的時鐘偏差;
——對于使用同步場進行同步的從節(jié)點,從同步字節(jié)場后到LIN幀結(jié)束(最后一個采樣位)期間
的時鐘源穩(wěn)定性;
——從節(jié)點的位時間測量失??;
——從同步字節(jié)場末尾到LIN幀結(jié)束(最后一個采樣位)期間的主節(jié)點時鐘源穩(wěn)定性。
通過內(nèi)部校準(zhǔn),片上時鐘的頻率偏差可優(yōu)于±14%。比特率偏差優(yōu)于±14%足以檢測消息流中的同步
間隔場。使用同步字節(jié)場的后續(xù)比特率自適應(yīng)確保了消息的正確接收和傳輸。片上振蕩器應(yīng)當(dāng)精確地測
量和生成幀的其余部分位速率,同時應(yīng)考慮到所有影響位速率的因素,例如運行時的溫度和電壓偏移。
LIN總線上的比特率指定在1kbit/s到20kbit/s的范圍內(nèi)。LIN總線上使用的特定比特率被定義為標(biāo)準(zhǔn)
比特率FNom。
如果使用非LIN電氣物理層(例如ISO11898-1、ISO11898-2),則可能需要調(diào)整比特率。
5.1.112VLIN系統(tǒng):參數(shù)
表1定義了相比標(biāo)準(zhǔn)位速率的位速率偏差要求。
表1相比標(biāo)準(zhǔn)位速率的位速率偏差
序號位速率偏差名稱ΔF/FNom
參數(shù)1主節(jié)點(與標(biāo)準(zhǔn)位速率的偏差)FTOL_RES_MASTER<±0.5%
參數(shù)2不使用同步場進行同步的從節(jié)點(與標(biāo)準(zhǔn)速率的偏差)FTOL_RES_SLAVE<±1.5%
使用同步場進行同步的從節(jié)點,在同步前,位速率與標(biāo)準(zhǔn)位速率偏
差。
參數(shù)3FTOL_UNSYNCH<±14%
本參數(shù)是基于微處理器的節(jié)點,使用同步/同步間隔檢測,能夠觸發(fā)
自動軟件波特率處理機制。它可以確保檢測到同步間隔場。
表2定義了從節(jié)點位速率相比于主節(jié)點位速率的偏差。
表2從節(jié)點位速率相比于主節(jié)點位速率偏差
序號位速率偏差名稱ΔF/FMASTER
同步后從節(jié)點位速率與主節(jié)點位速率的偏差;與使用同步場進行同
參數(shù)4步的從節(jié)點相關(guān);對于幀中同步場后面的所有字節(jié)場,任何從節(jié)點FTOL_SYNCH<±2%
都應(yīng)保持在此偏差范圍內(nèi)。
表3定義了從節(jié)點和從節(jié)點之間通信時的位速率偏差。
5
GB/TXXXXX—XXXX/ISO17987-4:2016
表3從節(jié)點和從節(jié)點之間通信的位速率偏差
序號位速率偏差名稱ΔF/FMASTER
用于任何兩個節(jié)點之間的通信(即從一個從節(jié)點到另一個從節(jié)點的數(shù)據(jù)
流),它們的位速率偏差不得超過FTOL_SLAVE_to_SLAVE。應(yīng)檢查以下情況:
FTOL_SLAVE_to_
參數(shù)5a)|FTOL_RES_SLAVE_1?FTOL_RES_SLAVE_2|<FTOL_SLAVE_to_SLAVE;<±2%
SLAVE
b)|FTOL_SYNCH_1?FTOL_SYNCH_2|<FTOL_SLAVE_to_SLAVE;
c)|(FTOL_RES_MASTER+FTOL_SYNCH_1)?FTOL_RES_SLAVE_2|<FTOL_SLAVE_to_SLAVE。
5.1.224VLIN系統(tǒng):參數(shù)
精度要求取決于位速率范圍,參見表15和GB/TXXXX.2。
表4定義了BR_Range_20K系統(tǒng)的位速率相比標(biāo)準(zhǔn)位速率的偏差。
表4BR_Range_20K系統(tǒng)的位速率相比標(biāo)準(zhǔn)位速率的偏差
序號位速率偏差名稱ΔF/FNom
主節(jié)點
參數(shù)39FTOL_RES_MASTER_A<±0.3%
(與標(biāo)準(zhǔn)位速率偏差。標(biāo)準(zhǔn)位速率FNom在LDF中定義)
不使用同步場進行同步的從節(jié)點(與標(biāo)準(zhǔn)速率的偏差)。
參數(shù)40FTOL_RES_SLAVE_A<±0.3%
對于任意兩個節(jié)點的通信,其速位率偏差不應(yīng)超過±0.6%。
使用同步場進行同步的從節(jié)點(使用同步和同步間隔場檢測),在同
參數(shù)41FTOL_UNSYNCH_A<±14%
步前,位速率與標(biāo)準(zhǔn)位速率偏差。
表5定義了BR_Range_20K系統(tǒng)中從節(jié)點位速率相比于主節(jié)點位速率的偏差。
表5BR_Range_20K系統(tǒng)中從節(jié)點位速率相比于主節(jié)點位速率的偏差
序號位速率偏差名稱ΔF/FN
同步后從節(jié)點位速率與主節(jié)點位速率的偏差;與使用同步場進行同步的
參數(shù)42從節(jié)點相關(guān);對于幀中同步場后面的所有字節(jié)場,任何從節(jié)點都應(yīng)保持FTOL_SYNCH_A<±0.6%
在此偏差范圍內(nèi)。
用于任何兩個節(jié)點之間的通信(即從一個從節(jié)點到另一個從節(jié)點的數(shù)據(jù)
流),它們的位速率偏差不得超過FTOL_SLAVE_to_SLAVE,應(yīng)檢查以下情況:
參數(shù)43a)|FTOL_RES_SLAVE_1?FTOL_RES_SLAVE_2|<FTOL_SLAVE_to_SLAVE;FTOL_SLAVE_to_SLAVE<±0.6%
b)|FTOL_SYNCH_1?FTOL_SYNCH_2|<FTOL_SLAVE_to_SLAVE;
c)|(FTOL_RES_MASTER_A+FTOL_SYNCH_1)?FTOL_RES_SLAVE_2|<FTOL_SLAVE_to_SLAVE。
表6定義了BR_Range_10K系統(tǒng)的位速率相比標(biāo)準(zhǔn)位速率的偏差。
表6BR_Range_10K系統(tǒng)的位速率相比標(biāo)準(zhǔn)位速率的偏差
序號位速率偏差名稱ΔF/FN
主節(jié)點
參數(shù)44FTOL_RES_MASTER_B<±0.5%
(與標(biāo)準(zhǔn)位速率偏差。標(biāo)準(zhǔn)位速率FNom在LDF中定義)。
不使用同步場進行同步的從節(jié)點(與標(biāo)準(zhǔn)速率的偏差)。
參數(shù)45FTOL_RES_SLAVE_B<±1.5%
對于任意兩個節(jié)點的通信,其速位率偏差不應(yīng)超過±2%。
使用同步場進行同步的從節(jié)點(使用同步和同步間隔場檢測),在同步前,
參數(shù)46FTOL_UNSYNCH_B<±14%
位速率與標(biāo)準(zhǔn)位速率偏差。
6
GB/TXXXXX—XXXX/ISO17987-4:2016
表7定義了BR_Range_10K系統(tǒng)中從節(jié)點位速率相比于主節(jié)點位速率的偏差。
表7BR_Range_10K系統(tǒng)中從節(jié)點位速率相比于主節(jié)點位速率的偏差
序號位速率偏差名稱ΔF/FN
同步后從節(jié)點位速率與主節(jié)點位速率的偏差;與使用同步場進行同步的從
參數(shù)47節(jié)點相關(guān);對于幀中同步場后面的所有字節(jié)場,任何從節(jié)點都應(yīng)保持在此FTOL_SYNCH_B<±2.0%
偏差范圍內(nèi)。
用于任何兩個節(jié)點之間的通信(即從一個從節(jié)點到另一個從節(jié)點的數(shù)據(jù)
流),它們的位速率差異不得超過FTOL_SLAVE_to_SLAVE,應(yīng)檢查以下情況:
參數(shù)48a)|FTOL_RES_SLAVE_1?FTOL_RES_SLAVE_2|<FTOL_SLAVE_to_SLAVE;FTOL_SLAVE_to_SLAVE<±2.0%
b)|FTOL_SYNCH_1?FTOL_SYNCH_2|<FTOL_SLAVE_to_SLAVE;
c)|(FTOL_RES_MASTER_B+FTOL_SYNCH_1)?FTOL_RES_SLAVE_2|<FTOL_SLAVE_to_SLAVE。
5.2定時需求
5.2.1位定時
如果沒有另外說明,本文件中的所有位時間都使用主節(jié)點的位定時作為參考。
5.2.2同步程序
同步場由一個字節(jié)域內(nèi)的固定數(shù)據(jù)5516組成。同步程序應(yīng)基于下降沿之間的時間進行測量??衫?/p>
下降沿的第2位、4位、6位、8位的間距時間,簡單計算出基本位時間(tBIT)。
圖1展示了同步場。
同步場
8tBIT
2tBIT2tBIT2tBIT2tBIT
startstop
01234567
bitbit
圖1同步場
5.2.3位采樣定時
字節(jié)場的位采樣應(yīng)根據(jù)下述規(guī)范進行。在圖2中,說明了字節(jié)場的位采樣定時。表8列出了相應(yīng)的定
時參數(shù)。
數(shù)據(jù)場應(yīng)當(dāng)在起始位的下降沿同步。字節(jié)場同步(BFS)應(yīng)有一個精確的tBFS。
允許使用所有符合字節(jié)場同步tBFS的起始位采樣方法。
在字節(jié)場起始位的下降沿完成同步后,該字節(jié)場的數(shù)據(jù)位應(yīng)在最早位采樣(EBS)時間(tEBS)和
最晚位采樣(LBS)時間(tLBS)之間的窗口內(nèi)采樣。最晚位采樣時間(tLBS)取決于字節(jié)場同步(tBFS)
的準(zhǔn)確性。tLBS和tBFS之間的依賴關(guān)系在公式(1)中給出:
7
GB/TXXXXX—XXXX/ISO17987-4:2016
?????????????(1)
接下來的位應(yīng)在與第一個數(shù)據(jù)位相同的采樣窗口范圍內(nèi)進行采樣,采樣窗口重復(fù)時間為tSR。采樣
窗口的重復(fù)時間(tSR)是指從前一位(n-1)的EBS到當(dāng)前位的EBS時間,參見公式(2):
(2)
表8位采樣定時
序號參數(shù)最小值標(biāo)準(zhǔn)值最大值單位備注/條件
參數(shù)6tBFS—1/162/16tBIT字節(jié)場檢測的準(zhǔn)確性
參數(shù)7tEBS7/16——tBIT最早采樣時間,tEBS≤tLBS
參數(shù)8tLBS———tBIT最晚采樣時間(參考公式(1)),tLBS≥tEBS
對于每位使用多個采樣的設(shè)備,該位的值應(yīng)當(dāng)由多數(shù)采樣結(jié)果決定,此外大多數(shù)樣本應(yīng)在EBS和LBS
之間。
表9列舉了位采樣定時的示例。
表9位采樣示例
每tBIT的UART/SCI
tBFStEBStLBS=10/16tBIT?tBFS
周期
161/16tBIT7/16tBIT9/16tBIT
81/8tBIT(=2/16tBIT)4/8tBIT(=8/16tBIT)4/8tBIT(=8/16tBIT)
圖2展示了位采樣定時。
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起始位第0位(LSB)
tBFStEBS=7/16tBITtSR=tEBS(1)-tEBS(0)=tBIT
tLBS=10/16tBIT-tBFS
起始位下EBSLBSEBSLBS
降沿檢測(0)(0)(1)(1)
起始
第位第位第位第位第位第位第位第位停止
位01234567
位
第7位停止位
tEBS=7/16tBIT
tLBS=10/16tBIT-tBFS
tBIT
圖2位采樣定時
5.3線路驅(qū)動方/接收方
5.3.1通用配置
LIN總線驅(qū)動方/接收方基于ISO9141設(shè)計。它由雙向總線線路組成,該線路連接到每個總線節(jié)點的
收發(fā)器,并通過終端電阻和二極管連接到收發(fā)器電源電壓,VSUP(見圖3)。二極管是強制的,用于防
止在”電源丟失”的情況下總線反向供電。
注:LIN規(guī)范中參考的是電子控制單元(ECU)外部電氣連接處的電壓,而不是ECU內(nèi)部電壓。特別地,在設(shè)計LIN
收發(fā)器電路時,應(yīng)考慮二極管的寄生電壓降。
5.3.2物理接口供電電壓定義
VBAT表示ECU連接器處的電源電壓。單元內(nèi)部電子元件的供電VSUP不同于VBAT(圖3)。在使用LIN
的半導(dǎo)體產(chǎn)品進行設(shè)計時,應(yīng)考慮到這一點。
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ECU
DRev_Batt
VShift_BAT收發(fā)器
ICDser_int
只用于主節(jié)點!
Dser_master
VBATTERY
VSUP
Rmaster
RSlave
VBATTERY
RX
LIN,VBUS
CSlave,CMaster
VGND_BATTERYTX
VSUP:內(nèi)部元器件供電電壓
CDecoupling
VShift_GND
VBUS二極管電壓降
VBAT
VSUP
VBUSrec
VBUSdom
圖3外部電源電壓VBAT和內(nèi)部電源電壓VSUP之間的差異說明
5.3.3信號定義
圖4展示了總線上的電壓水平。
發(fā)送節(jié)點接收節(jié)點
VSUPVSUP
隱性隱性
60%
40%
顯性顯性
圖4總線上的電壓水平
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為了正確傳輸和接收數(shù)據(jù),應(yīng)保證信號在接收方的位采樣時間窗口內(nèi)具有正確的電壓水平(顯性或
隱性)。同時應(yīng)考慮地偏移和電源電壓的下降以及傳播延遲導(dǎo)致的對稱性問題。圖5展示了影響LIN總
線行為的定時參數(shù)。表10列出了不同參數(shù)的最小值和最大值。
tBITtBITtBIT
TXD
(發(fā)送節(jié)點)
tBUS_dom(max)tBUS_rec(min)
接收節(jié)點1門限值
THRec(max)
VSUPTHDom(max)
(發(fā)送節(jié)點的
收發(fā)器供電)接收節(jié)點2門限值
THRec(min)
THDom(min)
tBUS_dom(min)tBUS_rec(max)
RXD
(接收節(jié)點1)
trx_pdf(1)trx_pdr(1)
RXD
(接收節(jié)點2)
trx_pdr(2)trx_pdf(2)
圖5總線定時參數(shù)定義
5.3.412VLIN系統(tǒng):電氣參數(shù)
5.3.4.1DC參數(shù)
LIN電氣物理層和終端電阻的電氣直流參數(shù)分別參考表10和表11。除非另有規(guī)定,否則所有電壓均
參考本地ECU接地,并且正電流流入ECU。
在ECU內(nèi)部集成電阻/二極管電路網(wǎng)的情況下,LIN總線和ECU內(nèi)部供電(VSUP)之間不應(yīng)形成寄生
電流路徑,例如通過ESD元件。
表10定義了LIN總線電氣物理層的電氣DC參數(shù)。
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表10LIN總線電氣物理層電氣DC參數(shù)
序號參數(shù)最小值標(biāo)準(zhǔn)值最大值單位備注/條件
a
參數(shù)9VBAT8—18VECU運行電壓范圍
b
參數(shù)10VSUP7.0—18V供電電壓范圍
參數(shù)11VSUP_NON_OP-0.3—40V不破壞設(shè)備的電壓范圍;不保證正常運行
d
基于VBUS(=VBAT_max)的顯性狀態(tài)位驅(qū)動方電流
C
參數(shù)12IBUS_LIM40—200mA
限制
驅(qū)動方關(guān)閉時,接收方輸入的泄漏電流,包括表
11中參數(shù)26定義的上拉電阻
參數(shù)13IBUS_PAS_dom-1——mA
VBUS=0V
VBAT=12V
驅(qū)動方關(guān)閉
8V<VBAT<18V
參數(shù)14IBUS_PAS_rec——20μA
8V<VBUS<18V
VBUS≥VBAT
控制單元與地斷開連接
GNDDevice=VSUP
參數(shù)15IBUS_NO_GND-1—1mA0V<VBUS<18V
VBAT=12V
本地丟失地不應(yīng)影響剩余網(wǎng)絡(luò)的通信
VBAT斷開連接
VSUP=GND
參數(shù)16IBUS_NO_BAT——100μA0V<VBUS<18V
節(jié)點應(yīng)維持在這種情況下可以流動的電流。在此條
件下,總線應(yīng)保持運行狀態(tài)。
參數(shù)17VBUSdom——0.4VSUP接收方顯性狀態(tài)
參數(shù)18VBUSrec0.6——VSUP接收方隱性狀態(tài)
e
參數(shù)19VBUS_CNT0.4750.50.525VSUPVBUS_CNT=(Vth_dom+Vth_rec)/2
參數(shù)20VHYS——0.175VSUPVHYS=Vth_rec?Vth_dom
串聯(lián)二極管電壓降
參數(shù)21VSerDiode0.40.71.0VDser_master和DRev_Batt在上拉線路中(圖3),
f
VSerDiode=VANODE?VCATHODE
蓄電池偏移
參數(shù)22VShift_BAT0—11.5%VBAT
g
VShift_BAT=VBATTERY?VShift_GND?VBAT
地偏移
參數(shù)23VShift_GND0—11.5%VBAT
g
VShift_GND=VGND_ECU?VGND_BATTERY
蓄電池偏移和地偏移的偏差
h
參數(shù)24VShift_Difference0—8%VBAT
VShift_Difference=|VShift_BAT?VShift_GND|
參數(shù)25VBUS_MAX_RATING-27—40V零部件不應(yīng)遭到破壞
a
VBAT表示控制單元連接器處的電源電壓,可能與電子元件的內(nèi)部電源VSUP不同(見5.3.2)。
b
VSUP表示控制單元內(nèi)部收發(fā)器處的電源電壓,對于控制單元,可能與外部電源VBAT不同(見5.3.2)。
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