LIN Physical Layer

Das Ziel, eine kostengünstige Kommunikationsarchitektur für den Sensor/Aktor-Bereich zu schaffen, beeinflusste das Design des LIN-Physical-Layers erheblich. Aus Kostengründen wird auf einen Kommunikationscontroller und auf eine Kommunikationsleitung verzichtet. Anstatt eines Kommunikationscontrollers wickelt ein Mikrocontroller das Kommunikationsprotokoll ab. Die physikalische Kommunikation erfolgt über die auf fast allen Mikrocontrollern implementierte serielle Schnittstelle (SCI). Die LIN-Kommunikation basiert folglich auf der Übertragung von so genannten SCI-Rahmen: acht Nutzbits sind von einem Start- und einem Stoppbit eingerahmt.

Mittlerweile stehen auch Mikrocontroller mit ESCI (Enhanced SCI) oder LIN-SCI zur Verfügung. Diese modifizierten SCI entlasten den Mikrocontroller erheblich bei der LIN-Kommunikation. Die wichtigste Aufgabe des LIN-Transceives besteht darin, die logischen Pegel an die physikalischen Buspegel anzupassen. Ausgesattet ist der LIN-Transceiver mit einem Sendetreiber, einem Empfangsteil und der Sleep- und WakeUp-Logik.




Schaltungstechnisch entspricht ein LIN-Netzwerk einer Open-Collector-Schaltung. Man kann deshalb dominante (logische 0) von rezessiven Pegel (logische 1) unterscheiden. Der rezessive Pegel wird vom Empfänger erkannt, wenn die Busspannung mindestens 60 Prozent der maximal möglichen Busspannung aufweist. Unter 40 Prozent detektiert der Empfänger einen dominanten Pegel.

Mit dem Verzicht auf eine Differenzsignalübertragung geht eine Reduzierung der Störfestigkeit einher. Durch das Anschließen der Eindrahtleitung an die Bordnetzspannung kann diesem Effekt entgegengewirkt werden. Allerdings resultiert daraus eine erhöhte Emission. Dies wird durch eine verhältnismäßig geringe Datenrate (20 KBit/sec) und einer maximalen Flankenanstiegszeit (1-3 V/µs) verhindert.

Die maximale Netzausdehnung und Netzknotenanzahl sind nicht spezifiziert, können aber aus den in der LIN-Spezifikation definierten Parameter für die Knotenwiderstände und -kapazitäten sowie der Cluster-Zeitkonstanten T berechnet werden. Bei Leitungslängen bis 40 Meter ergibt sich unter Berücksichtigung der Knoten-und Leitungskapazitäten sowie der maximal zulässigen Zeitkonstante eines LIN-Clusters eine maximal empfohlene Knotenanzahl von 16.