FlexRay: Flexibler Highspeed-Datenbus im Auto

LIN: Local Interconnect Network

Als Standard wurde der Feldbus „LIN“ speziell für die kostengünstige Vernetzung, daher auch Eindrahtbus, von (aktiven) Sensoren und Aktoren im Fahrzeugbau entwickelt. Das serielle Protokoll basiert auf dem der weitverbreiteten seriellen Transceiver-Chips (UART), die in den meisten Mikro-Controllern integriert und damit kostengünstig sind.

Ein LIN-Master koordiniert den Datenverkehr zu den LIN-Slaves, indem dieser mittels eines speziellen Datenheaders Daten von den Slaves anfordert (Polling) und die Slaves die Nutzdaten an den Header anhängen. Die Bruttodatenrate beträgt in Stufen 2400, 9600, 19.200 und 20.000 Bit/s, die das obere Limit aufgrund von EMC-Anforderungen und der Taktrückgewinnung aus dem Datenstrom bilden. Eine Kollisionserkennung ist durch die Steuerung durch den Master nicht notwendig.

Vernetzt: Über den LIN-Feldbus werden in aktuellen Fahrzeugen sehr viele Komponenten angesteuert. (Quelle: LIN Konsortium)
Vernetzt: Über den LIN-Feldbus werden in aktuellen Fahrzeugen sehr viele Komponenten angesteuert. (Quelle: LIN Konsortium)

Zwei Zustände der Busteilnehmer sind definiert:

  • Normaler Modus

  • Sleep Modus

Die Protokollspezifikation 2.0 des LIN-Konsortiums sieht eigentlich keine Fehlersignalisierung an den Sender vor, und damit werden fehlerhafte Daten in der Regel beim Empfänger verworfen. Jedoch erlauben die zwei Fehlererkennungsverfahren „Checksumme“ und „Parity“ eine Erkennung von Übertragungsfehlern. Falls nötig könnte der Master über das „Response-Error-Bit“ über die fehlerhafte Datenübertragung informiert werden.

Protokoll: Die LIN-Datenübertragung schließt mit einer Fehlererkennung ab. (Quelle: LIN Konsortium)
Protokoll: Die LIN-Datenübertragung schließt mit einer Fehlererkennung ab. (Quelle: LIN Konsortium)

Ein typisches LIN besteht aus 12 Teilnehmern (Nodes) von maximal 64 eindeutigen Adressen der Slaves – begrenzt durch die niedrige Datenrate. Nodes sind beispielsweise Regensensor, Fensterheber oder Sitzverstellung.

Charakteristisch sind die niedrigen Kosten, garantierte Antwortzeit und die geringe Datenrate und damit fehlende Echtzeitfähigkeit. Im Steuerungsausschuss des LIN-Konsortiums finden sich Firmen wie Audi AG, BMW AG, DaimlerChrysler AG, Freescale Halbleiter Deutschland GmbH, Mentor Graphics Corporation, Volkswagen AG und die Volvo Car Corporation.