中文引用格式：白敏，刘涛，孟军. 一种数字电路实现的低功耗LIN自动寻址系统［J］.集成电路应用，2026，43（2）：9-18.
英文引用格式：Bai Min，Liu Tao，Meng Jun. Low-power LIN automatic addressing system implemented with digital circuits［J］.Application of IC，2026，43（2）：9-18.
引言
本地互联网络(Local Interconnect Network，LIN)是一种用于车辆电子系统中低速数据通信的串行通信协议。它通常用于连接车辆内部的各种电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)，如仪表板、门控制模块、座椅控制模块、氛围灯等［1］。LIN协议采用单主节点/多从机的模式，LIN链路上的所有从机通过总线寻址指令依次确定唯一地址，从而达到精准区分通信对象的目的，自动寻址的实现使从机在设计和生产过程中不需要事先做地址编程［2］。
目前的自动寻址技术，主要有以下两个方案：
方案1：如图1电路框图所示，LIN从节点以菊花链的形式连接［3］，每个从节点都有可控的电流源向LIN总线注入电流，同时每个节点可以采集自己内部LIN总线上的电流。LIN节点自身通过检测分流电阻的电流值来识别自己在链路中的位置。
图1菊花链寻址方式
目前这种LIN自动寻址技术还存在如下3个应用局限：（1）对主节点的硬件有一定要求，特别是从节点数量较多的话，对主节点的负载也会相对增加，从而限制可连接从设备的节点个数；（2）需要额外增加上拉电流源和ADC模块用于测量电流值，增加了额外的设计成本和实现复杂度；（3）不适配低功耗应用场景。
方案2：如图2电路框图［4］所示，从节点之间通过LIN总线连接，每个从节点中设有主节点连接端口和从机连接端口，且第一个从节点的主节点连接端口通过LIN总线与主节点连接，之后的节点首尾相连。通过LIN子节点对S0、S1、S2开关的控制，实现子节点帧地址的依次接收。
图2开关控制型寻址方式
目前这种LIN自动寻址技术还存在以下3个应用局限：（1）在初始状态或其他节点响应的状态下，为了保证每个从节点都能收到主节点发送的自动寻址初始化命令，以及后续从节点的响应均可以返回到主节点，如图3所示，当前从节点中的第一开关S0和第二开关S1均处于闭合状态，这将导致物理层收发器S和物理层收发器M形成闭环通路，由于物理层收发器不可避免地存在传输延时，此闭环通路将导致数据震荡的产生，引发无外力条件下形成振荡器的风险。并且在地址配置阶段，为了实现只有当前节点可以收到地址帧，并阻断后续节点收到此地址配置帧，第一开关S0需要打开，这将产生物理收发器M的TXD_M输入端的浮空，引发不定态的风险。（2）当前从节点响应时，需打开S0、S1，闭合S2，这将导致此节点之后的从节点都缺失响应帧的接收，打破了LIN通信协议对链路所有子节点接收完整性的需求。（3）此寻址技术依赖协议控制器对帧头做出解析，识别当前地址匹配后才能做出3个开关的状态切换动作，增加了设计程序的复杂性，并且此设计依然不适配低功耗场景。
图3闭环传输延时产生数据震荡
因此，现有技术已经不能满足现阶段的需求，急需对现有寻址方案进行改进。
本文详细内容请下载：
https://www.chinaaet.com/resource/share/2000007179
投稿邮箱：ICAPP@belling.com.cn
作者信息：
白敏，刘涛，孟军
(南京微盟电子有限公司，北京100089)
