1. 引言

LIN（Local Interconnect Network）是一種針對汽車電子系統應用的串行通信協議，主要用于汽車電子控制單元（ECU）之間的通信。LIN總線的特點是成本低、速率低、通信距離短、連接節點少，主要用于對帶塊要求低、實時性要求不高的控制任務，例如車門控制、天窗控制、座椅控制、車內照明等功能。LIN總線采用的是主從式架構，由主節點基于調度表調度網絡中的通信。

1. LIN總線的錯誤類型

盡管LIN協議設計簡單，具有低帶寬和低實時性，但它仍然采用多種錯誤檢測和處理方法，以避免和糾正常見的通信錯誤。LIN總線錯誤類型主要包括位錯誤、同步段錯誤、PID錯誤、應答不完整錯誤、校驗和錯誤、物理總線錯誤等。接下來我們將介紹常見的錯誤類型，便于大家理解不同錯誤類型的特點和出現的場景。

1. LIN總線錯誤類型介紹

1.位錯誤

通常LIN 總線上只有一個節點在向外發送信息，發送的同時回讀總線上的數據，當發送節點發送電平與回讀電平不一致時，視為位錯誤。這種不一致可能是由于多種原因造成的，比如信號干擾、硬件故障或網絡擁塞等。如圖1所示，通過仿真干擾數據場，使發送節點回讀到的byte 1與其發送的值不一致，所以出現了圖中的RcvError位錯誤幀。

圖1位錯誤示例

2.同步段錯誤

接收節點通過同步場計算出的數據傳輸速率超過了預先設定的正常范圍，這可能意味著傳輸過程中出現了異常情況，比如信號干擾、硬件故障或配置錯誤等。如圖2中的Invalid sync byte是因為接收端設置的速率與發送端不同，導致接收端收到后由于速率超出預設范圍出現同步段錯誤。

圖2同步段錯誤示例

3.PID錯誤

奇偶校驗的主要作用是檢測幀頭傳輸過程中的單比特錯誤，如果在傳輸過程中報文ID的某個位發生了錯誤，接收方通過校驗規則計算奇偶校驗位的值并與接收到的奇偶校驗位進行比對，來確定ID場數據是否發生了錯誤，如果不一致則認為發生了PID(Protected identifier)錯誤。圖3中Not responded invalid header仿真了錯誤的PID 0x15，導致出現PID錯誤。

圖3PID錯誤示例

4.無應答錯誤

LIN主節點發送報頭后，沒有節點響應（事件觸發幀除外）即為無應答錯誤。圖4中的發送錯誤（TransmError）是指有主節點發送報頭，而沒有收到從任務響應時出現無應答錯誤。

圖4無應答錯誤示例

1. 應答不完整錯誤

LIN主節點在發送報頭后，如果接收到的響應中數據場缺失或未收到校驗和段，則認為應答不完整錯誤。如圖5中short response就是仿真了從節點短的應答，屬于應答不完整錯誤的一種。

圖5應答不完整錯誤示例

6.校驗和錯誤

接收節點計算的校驗和與接收到的校驗和字段不匹配即為校驗和錯誤，圖6中錯誤幀的出現是因為干擾了校驗和，使得校驗和不匹配，出現校驗和錯誤。

圖6校驗和錯誤示例

7.物理總線錯誤

總線短路或直接連到電源上導致總線無法通信，該錯誤由主機節點負責檢測。圖7中Dominant signal是通過將LIN總線短路到電源，從而出現持續的顯性電平錯誤。

圖7物理總線錯誤示例

1. 總結

了解 LIN總線的錯誤類型對于開發、測試均具有極大的好處。通過對錯誤類型的全面了解，開發人員可以提前預測和避免潛在的問題，增強系統的穩定性、容錯能力和安全性，從而提升系統整體的可靠性和性能。對于測試人員來說則可以更加從容應對總線測試過程中出現的各種異常情況，提高測試的效率和質量。

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1. 參考文獻

【1】《LINSpecification Package Revision 2.1》