基于M68HC08的LIN节点设计与实现

文章摘要：LIN节点设计2.1 M68HC08系列芯片简介Motorola 的M68HC08是一种高性能的8位单片机系列，具有速度快、功能强和价格低等特点。它的CPU与M68HC05单片机向上兼容，具有16位变址寄存器和堆栈指针，有200余条指令和10余种寻址方式，最快指令周期仅为0.125μS。2.2 LIN主节点设计本设计选用M68HC08系列的MC68HC908GZ32作为LIN主节点的MCU，其电路原理如图2所示。选用MC68HC908GZ32，主要因为它具有如下其特点：·32 Kbytes FLASH，1536 bytes RAM·8-MHz内部总线频率·丰富的I／O资

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LIN节点设计

2.1       M68HC08系列芯片简介

Motorola 的M68HC08是一种高性能的8位单片机系列，具有速度快、功能强和价格低等特点。它的CPU与M68HC05单片机向上兼容，具有16位变址寄存器和堆栈指针，有200余条指令和10余种寻址方式，最快指令周期仅为0.125μS。

2.2       LIN主节点设计

本设计选用M68HC08系列的MC68HC908GZ32作为LIN主节点的MCU，其电路原理如图2所示。选用MC68HC908GZ32，主要因为它具有如下其特点：

·32 Kbytes FLASH，1536 bytes RAM

·8-MHz内部总线频率

·丰富的I／O资源

·两个双通道16bit定时接口模块（TIM）

·一个MSCAN08 (Motorola 可升级的CAN)控制器模块

·一个串行外围接口（SPI）模块

·一个增强型串行通信接口（ESCI）模块

ESCI模块可以使MCU和外围设备及其它MCU异步通信，故它可以作为LIN的主结点。由于MC68HC908GZ32内部带有CAN控制器（MSCAN08），因此它除了能够作为LIN的主节点，还可以作为CAN/LIN网关。

本设计选用64脚QFP封装的GZ32芯片，VDD,VDDA,VDDAD均由＋5V供电，TXD、RXD引脚分别接LIN的收发器（TJA1020）的TXD、RXD引脚，经过收发器LIN引脚出来的信号就是＋12V的LIN信号了。GZ32的CANRX与CANTX引脚分别接CAN收发器（TJA1050）的RXD和TXD，经过收发器CANL和CANH引脚出来的就是具有差分信号的CAN信号。GZ32其它的大部分引脚都可以做I/O口使用，满足车身电器控制的需要。

         

图2  LIN主节点的电路原理图

主节点可以采用查询或中断的方式发送主机任务，本设计采用中断的方式发送主机任务。首先发送同步间隔（13个bit的显性电平加1个bit的隐性电平），GZ32里面专门用中止位（SBK）来发送同步间隔。将寄存器SCC2中的发送中止位SBK置1即会装载中止符（全0）置发送移位寄存器，再将SBK置0，移位寄存器中止最后一个中止符且至少发送1个逻辑1，构成13个bit的低电平和1个bit的高电平。同步间隔是区别全零数据字节的关键，必须按照这种方式发送才能把它与全零字节区别开来。然后按照SCI串行格式发送同步场0x55和标志符场。如果主节点还有从机发送任务，还需要按照SCI串行格式发送数据场和校验和场。

2.3　LIN从节点设计

本设计选用M68HC08系列的MC68HC908QL4作为LIN从节点的MCU，其电路原理图如图3所示，选用MC68HC908QL4，主要因为其具有如下特点：

·4096 bytes FLASH, 128 bytes RAM

·5-V 和 3.3-V 工作电压

·5 V时内部总线频率为8-MHz ，3.3 V 时为4-MHz

·一个双通道16bit定时接口模块（TIM）

·13个双向输入输出口，1个只输入口

·一个LIN从机接口控制器（SLIC）模块

SLIC模块用来提供LIN总线上从机的连通性，与通用I/O口共享其引脚。它有以下特点：

·自动的波特率设置和LIN信息帧同步

·自动识别和确认LIN信息的同步间隔和同步场

·自动计算校验和场和确认错误报告

·无错误的情况下每个标准LIN信息帧可有最多2个中断

·高速的LIN可以从83.33 kbps 到 120.00 kbps

本设计选用16脚TSSOP封装的QL4芯片，VDD接＋5V电源，SLCTX、SLCRX引脚分别接LIN的收发器（TJA1020）的TXD、RXD引脚。经过收发器LIN引脚进来＋12V的LIN信号，经过收发器转换成＋5V的接受和发送信号，分别传到QL4的接受和发送引脚。

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