【AutoChips 7801x MCU评测报告】+LIN总线

只看该作者 · 2020-6-9 19:14

既然是车规级MCU，那当然是应用在汽车领域了，而CAN和LIN通信，是汽车常见的通信方式。今天先实验LIN。

一、硬件准备
如果只是看看总线波形，只有一块AC78013开发板就可以了，作为LIN主机，硬件电路也不必修改。
而我恰好还有一块AC7811通用开发板，于是就用7811做主机。（PS：我的AC7811通用开发板，是杰发一位代理商赠送的。看来，代理商的信息还是要认真回复的，万一有好事降临呢）
而AC78013开发板做从机，需要把板子上的电路稍稍调整一下：

然后用2根导线，连接主机、从机的LIN接口（注意，2条线分别是LIN线和GND，不要接反）

要准备AC220转DC12V的电源适配器2只：

二、软件准备
官方提供的LIN协议应用例程，在官网“AC7801x模块应用例程”《ac7801xmoduleapplicationnotes20200426.rar》的UART目录下。
该例程略有不完善，请按以下步骤修改：
1、MDK打开UART_LIN工程，把已有的main.c添加到工程user项中去:

2、点击MDK工具栏上的绿色菱形按钮，打开Manage Run-Time Environment窗口，勾选Device下面的TIMER（因为协议用到了一个定时器）：

3、OK，现在可以编译通过了

4、还可以打开c文件，在菜单Edit-->Config-->Editor-->Encoding项，改成GB2312，这样可以使用中文注释了。

AC781x的LIN例程，在官网“AC781x Demo工程代码（KEIL和IAR）”《AC781x范例代码.rar》的Boards目录下。

三、分析LIN代码

论坛发布的试用报告贴子，极少有体验LIN的。
或许有的坛友对LIN不太熟悉。那么在下就把官方代码稍加分析，算是对新手的一个入门引导，高手请不要反感。

LIN协议不算复杂，使用起来也很简单。如下图，官方例程的main.c里，先是定义为主机角色：
uint8_t mode = MASTER_MODE;
然后运行到
LIN_InitLin(MASTER_MODE, 0, 19200);
这句之后，LIN主机已启动并开始调度了。

LIN_InitLin函数有3个参数，其中第1个是LIN设备模式（主/从），第3个是波特率，而第2个参数，实际上赋值给了一个全局变量：
uint8_t g_schTblIdx;
它的含义是，指定使用列表中的哪个进度表。
所谓列表，即：

SCHEDULE_TBL g_scheduleTable[] =
{
{4, &g_frameTable1[0]},
{4, &g_frameTable2[0]},
{4, &g_frameTable3[0]},
{4, &g_frameTable4[0]},
{4, &g_frameTable5[0]},
{4, &g_frameTable6[0]},
};

比如，如果g_schTblIdx==1，就是使用g_scheduleTable里的这个进度表：
{4, &g_frameTable2[0]}//这个进度表有4个帧，内容如下：

///< Master send header and receive data
FRAME_ID_TBL g_frameTable2[] =
{
{0x01, 1, 0, 1, 60, &g_data1[0]},//第1帧
{0x02, 0, 0, 2, 60, &g_data2[0]},//第2帧
{0x03, 1, 0, 4, 60, &g_data4[0]},//第3帧
{0x04, 0, 0, 8, 60, &g_data8[0]},//第4帧
};

如定义所示，每一帧有6个字段，分别是：帧ID、数据方向、校验类型、数据长度、帧窗口宽度（帧时隙）、数据地址。
数据方向==1，则表明本设备向总线上发送数据地址指向的数据；
数据方向==0，则表明本设备从总线上接收数据存放在数据地址处。
帧窗口宽度（帧时隙），可以结合下图理解（如定义所示，假设为60ms）：

LIN_InitLin函数首先启动UART工作，然后（主机）又启动一个TIMER，然后就定时循环执行这个进度表里的4个帧。
LIN总线就工作了。

下面把官方例程稍稍修改一下，以便更加清晰地看懂主机从机的工作。
我把示波器采集的波形截图，在图上做了标记。

在主机端，我把数据全部初始化为0x55：
uint8_t g_data1[1] = {0x55};
uint8_t g_data2[2] = {0x55, 0x55};
uint8_t g_data4[4] = {0x55, 0x55, 0x55, 0x55};
uint8_t g_data8[8] = {0x55, 0x55, 0x55, 0x55, 0x55, 0x55, 0x55, 0x55};

主机使用以下进度表：
FRAME_ID_TBL g_frameTable2[] =
{
{0x01, 1, 0, 1, 20, &g_data1[0]},//这一帧由主机发出
{0x02, 0, 0, 2, 20, &g_data2[0]},//这一帧由从机发来
{0x03, 1, 0, 4, 20, &g_data4[0]},//这一帧由主机发出
{0x04, 0, 0, 8, 20, &g_data8[0]},//这一帧由从机发来
};

在从机端，数据全部初始化为0xFF、0x00、0xF0等特征：
uint8_t g_data1[1] = {0xF0};
uint8_t g_data2[2] = {0xF0, 0xF0};
uint8_t g_data4[4] = {0xFF, 0x00, 0xFF, 0x00};
uint8_t g_data8[8] = {0xFF, 0x00, 0xFF, 0x00, 0xFF, 0x00, 0xFF, 0x00};

从机使用以下进度表：
FRAME_ID_TBL g_frameTable4[] =
{
{0x01, 0, 0, 1, 20, &g_data1[0]},//这一帧数据由主机发来
{0x02, 1, 0, 2, 20, &g_data2[0]},//这一帧数据由从机发出
{0x03, 0, 0, 4, 20, &g_data4[0]},//这一帧数据由主机发来
{0x04, 1, 0, 8, 20, &g_data8[0]},//这一帧数据由从机发出
};

注意，主机和从机的进度表，数据传送方向完全相反；为便于缩放观察，帧时隙全部改成了20ms。
于是我期望的结果是：等LIN运行后，主从机数据全部变成：
uint8_t g_data1[1] = {0x55};//由主机传送到从机
uint8_t g_data2[2] = {0xF0, 0xF0};//由从机传送到主机
uint8_t g_data4[4] = {0x55, 0x55, 0x55, 0x55};//由主机传送到从机
uint8_t g_data8[8] = {0xFF, 0x00, 0xFF, 0x00, 0xFF, 0x00, 0xFF, 0x00};//由从机传送到主机

四、运行后在总线上采集的示波器图像

4帧，循环执行，帧时隙20ms：

这是第1帧，数据0x55从主机到从机，字节低位在前高位在后，即10101010：

第2帧的数据2个字节，是从机发送到主机，注意低位在前，高位在后（后不赘述了）：

第3帧和第4帧：