加爾文制造公司(今摩托羅拉公司)在二十世紀三十年代推出車載收音機時，沒有幾個人能看清其未來。多年來這種收音機一直是唯一的車載電子組件。當今汽車中的信息娛樂系統(tǒng)僅僅是眾多電子控制系統(tǒng)之一：當今現(xiàn)代汽車中的電子控制單元(ECU)數(shù)量多達80種(如圖1所示)。汽車電子組件市場自然一直保持增長勢頭，到2018年市值有望達到185億美元。

　　在最初幾年，汽車采用獨立自主電子系統(tǒng)。后來很快意識需要一種支持系統(tǒng)間相互通信的機制。這不僅催生出諸如能夠協(xié)調(diào)各個電子系統(tǒng)的串行通信信道(總線)等網(wǎng)絡(luò)，同時也促進了汽車整體功能改進。

　　圖1：多個車載電子系統(tǒng)

　　汽車網(wǎng)絡(luò)：

　　1983年，博世公司開始開發(fā)控制器局域網(wǎng)(CAN)總線，并且在1986年正式發(fā)布相關(guān)協(xié)議。目前有多種不同汽車總線標準，但是CAN仍然是最流行的標準。在CAN網(wǎng)絡(luò)中，所有節(jié)點(源于不同的ECU)都擔當主節(jié)點(即，不存在主從拓撲結(jié)構(gòu))，而且并不分配具體地址。而是由消息攜帶標識符。

　　在給定時間，多個節(jié)點可以同時向CAN總線發(fā)送數(shù)據(jù)。然后由消息標識符幫助確定消息的優(yōu)先級。最高優(yōu)先級的消息會使CAN總線進入顯性狀態(tài)(dominant state)，而所有其他節(jié)點會停止發(fā)送。這些節(jié)點實際上是收發(fā)器，除發(fā)送消息之外，其可以根據(jù)特定功能從總線查找特定消息。因此，CAN總線所連接的不同節(jié)點之間會出現(xiàn)信息流。

　　由于CAN會進行填充錯誤、誤碼、校驗和錯誤、誤幀以及應答錯誤等多項錯誤檢查， 因此具有高可靠性。CAN支持高達1Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，從而成為連接汽車關(guān)鍵功能ECU(如：變速箱、溫度傳感器等)的默認選擇。

　　為什么選擇LIN?

　　但是，汽車電子的作用并非僅僅局限于這些關(guān)鍵單元。車身電子市場多年來一直在增長。典型車身控制應用包括座椅、車窗、智能雨刷以及汽車空調(diào)傳感器等。對車身電子的關(guān)鍵要求是確保汽車更舒適、更安全。盡管這些系統(tǒng)可能不要求像關(guān)鍵ECU那樣的高安全性，但是它們?nèi)匀恍枰欢ǖ钠嚲W(wǎng)絡(luò)通信標準。

　　其所需不同網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與類型分類如下：

　　- 常規(guī)車身與動力總成應用采用具有實時特性的協(xié)議，主要是需要CAN;

　　- 多媒體應用需要更高的帶寬與速度，甚至需要無線互聯(lián)。所采用的網(wǎng)絡(luò)包括Bluetooth、MOST 或Firewire;

　　- 安全關(guān)鍵應用需要具備可靠性和容錯的協(xié)議。時間觸發(fā)CAN(TT-CAN)和FlexRay是其所采用的典型網(wǎng)絡(luò);

　　- 座椅、車窗、雨刷，甚至某些復雜的ECU中的智能傳感器及促動器具有更低的通信需求。這些應用通常采用定制OEM協(xié)議尋址，其通信并不需要采用CAN或FlexRay接口。

　　對于最后一類應用而言，由于OEM廠商采用其自有協(xié)議，因此OEM的供應商在沒有標準情況下設(shè)計不同系統(tǒng)會面臨一些難題，如：復雜性與費用。所以，不同汽車制造商在二十世紀九十年代后期共同成立了LIN聯(lián)盟。該聯(lián)盟在2002年終于實現(xiàn)了此類系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)標準，其稱為LIN。

　　LIN與CAN對比：

　　實現(xiàn)CAN比實現(xiàn)LIN的成本高。導致CAN成本更高的因素包括：

　　- CAN網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都需要時鐘發(fā)生器或晶體;

　　- CAN的芯片級實現(xiàn)起來更復雜

　　- 采用雙線傳輸。

　　最重要的是，整個昂貴的架構(gòu)對于不需要高可靠性和高數(shù)據(jù)速率的應用來說過于奢侈。

　　上述種種缺陷促進了對LIN網(wǎng)絡(luò)需求增長。LIN總線的作用是補充而非替代CAN總線。它是一種支持汽車網(wǎng)絡(luò)遠程以及非關(guān)鍵應用的低成本串行通信協(xié)議。與CAN不同，LIN采用主從拓撲結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)絡(luò)一般包含一個主節(jié)點和多達16個從節(jié)點。所有通信均由主節(jié)點發(fā)起。由于所有節(jié)點都是由主節(jié)點進行時鐘控制，因此只有主節(jié)點中需要精密時鐘。這是使LIN成本低于CAN的原因之一(CAN中的所有節(jié)點都需要采用晶體或精密時鐘發(fā)生器)。

　　LIN特性與優(yōu)勢：

　　LIN的主要特性與優(yōu)勢如下：

　　1. 補充作用 – 如前所述，LIN的作用并非是替代而是補充CAN。此特性有助于CAN擴展到應用中的遠程分級子網(wǎng)。

　　2. 單線實現(xiàn) – LIN的低成本單線實現(xiàn)方案(不同于CAN的雙絞線實現(xiàn)方案)可以顯著降低成本。

　　3. 數(shù)據(jù)速率 –出于EMI控制原因，數(shù)據(jù)速率限速為20Kbps，這有助于保持網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

　　4. 廣播串行網(wǎng)絡(luò) – LIN網(wǎng)絡(luò)可以采用一個主節(jié)點和多達16個從節(jié)點。所有消息均從主節(jié)點始發(fā)并且最多由1個從節(jié)點根據(jù)消息標識符做出響應。

　　5. 自同步 – 無需晶體或諧振器，從而能夠大幅降低實現(xiàn)成本。

　　6. 等待時間 – LIN網(wǎng)絡(luò)可以提供保證等待時間，從而使其成為預測性更高的網(wǎng)絡(luò)。

　　7. 整體實現(xiàn) – LIN比CAN的實現(xiàn)成本和復雜性更低。對于CAN，其每個節(jié)點都需要CAN接口、晶體和雙線連接。而LIN通過簡單的串行通信模塊(SCB)和增強型ISO 9141接口便可工作，無需晶體，而且是采用單線連接。

　　表1提供LIN與CAN特性的快速對比，以幫助開發(fā)人員根據(jù)不同參數(shù)需求選擇網(wǎng)絡(luò)：

　　表1：LIN與CAN對比