前言：说到车用电子的传控接口，人们第一个联想到的几乎都是CAN Bus，其次若有更多了解与接触者，才会进一步去想到LIN Bus。
没错，CAN Bus、LIN Bus都是车用电子中所常见的传控接口，然本文决定更专注地说明LIN Bus而不是CAN Bus，为什么呢？原因之一当然是CAN Bus已有相当充沛、扎实的技术专文说明过，在此不用再行赘述，另一个原因是有部分人士抱持稍偏的想法态度，认为CAN Bus的各项技术表现都超越CAN Bus，往后LIN Bus必然逐渐被CAN Bus所取代。
因为这样的想法，所以笔者认为应当让大众对LIN Bus有更多、更深入的了解，事实上LIN Bus与CAN Bus两者间更像是高低定位、长短互补的组合搭配，若车体各部位一律用CAN Bus来传控，不仅有「杀鸡焉用牛刀」之感，更会有「所费不眦」的隐忧，尤其今日汽车工业不再是全球第一大的产业，而是信息工业，使得成本竞争对汽车工业而言必须更严苛地拿捏管控。
同样的，BRIC金砖四国看来虽极有市场前景，但平均消费力仍弱于欧美日也是事实，且短时间不会改变，如此也必然要尽可能精省全车成本，加上石油逐渐短缺，业者纷纷提出混合动力车种来因应，致使车控系统更为复杂，复杂也意味着成本增加，所以往未来数年看，物美价廉的LIN Bus依然大有可为，也因此才有必要对其更深入了解与介绍。
附注：CAN Bus全称为Controller Area Network，LIN Bus全称为Local Interconnect Network。
■LIN Bus版本与发展简述
LIN Bus（有时也写成LIN-Bus）今日是交由LIN Consortium机构在负责，第一次发布是在1999年，最新发展为2.0版，过程中也有1.1版、1.2版、1.3版等发展演进，近年来更衍生出「只要使用车内电池、电瓶的直流供电线路就可以传输」的特用型LIN Bus，称为DC-LIN。
LIN Bus规范标准之修订历史简表（数据源：LIN Consortium）
•LIN Bus v1.0－1999年7月1日
•LIN Bus v1.1－2000年3月6日
•LIN Bus v1.2－2000年11月17日
•LIN Bus v1.3－2002年12月13日
•LIN Bus v2.0－2003年9月16日
附注：想多了解DC-LIN收发器者，可参考如下网址：http://www.yamar.com/DC-LIN.html
▲LIN标准规范的范畴（黄色、淡色、六角状的部分），在ECU层面的定义包括「物理层、协议层、应用接口」，工具层面则有「物理层」与「组态语言」。（图片来源：http://www.lin-subbus.org）
■LIN Bus的网络拓朴（Network Topology）
LIN Bus实行的是广播式串行传输网络，一套LIN Bus网络中有一个主控者（Master）与多个受控者（Slave），受控者最多可到64个，然「64」属理论极限，一般的应用设计中很少超过12个。
虽然实行广播式传输，但却不使用碰撞侦测（Collision Detection）的方式来争抢传输权，传输权完全交由主控者来排定、掌控，而传输的内容在原理说明时称为讯息（Message），且多数的受控者会回复给主控者一个讯息辨识器（Message Identifier），其实就是一个受控者的身份辨识编号。
理论如此，在实际实现上，LIN Bus的主控者通常是一颗运算效能较强的微控制器，而其他的受控者在效能上则可以弱些（在此指弱于主控者），同时也因此可让成本低廉些，甚至只是在ASIC芯片中随附内嵌一个LIN Bus的受控功能。
此外，多套LIN网络间也可相互链接，此连结通常可至16个节点，连结的方式是统统以CAN Bus作为上层联系，然对LIN Bus而言会将此一「上连端」视为一个LIN Bus中的主控者。
▲受控节点（Slave Node，亦可称：仆节点）的内存模型。（图片来源：http://www.lin-subbus.org）
■LIN Bus硬件
LIN Bus的标准在制订规范时就希望让硬件节点成本能够尽量地低廉，今天不论是用具有专属LIN功效设计的硬件芯片，还是一般具有UART外围能力的微控器芯片，都可以用来实现LIN Bus的硬件节点。
▲从图中可以看出，LIN与CAN-B、CAN-C、FlexRay、MOST、Bluetooth等其他车用传控接口相比，其专注在低传输率、低节点成本的定位，传输率方面仅在20kbps以下，节点成本仅在0.5美元左右，此外LIN也有「单线收发、不需石英振荡器、时间性触发传输、单主多仆」等特性。（图片来源：http://www.lin-subbus.org）
也因为要尽可能低廉，所以LIN Bus多半实行简单的频率产生法，即是用最简易的电阻电容充放电原理所构成的RC振荡器，而非较昂贵的石英（Quartz）振荡器，或者是陶瓷（Ceramic）振荡器。此外为了鲍率的稳定性，每个LIN传输讯框（Frame）的档头（Header）部分都会有1个同步字段（SYNC field）。
附注：档头中的字段除了同步（SYNC）外还有2个，分别是停断（BREAK）字段与辨识器（IDENTIFIER）字段。
▲图为LIN Bus的讯框（Message Frame）结构解说图，文件头中的SYNCH BREAK字段须大于等于13-bit，而IDENTIFIER字段则是1-bit START、8-bit DATA、1-bit STOP，并先传递影响性最小的位（Least Significant Bit；LSB）。至于响应部分则先有2或4或8个DATA字段，之后附上CHECKSUM的查核字段。（图片来源：http://www.lin-subbus.org）
■LIN Bus协定
在协议方面，LIN的主控者使用一个或一个以上的排程表（Scheduling Table），且是事先定义（Predefine）好的排程表，依据这份排程表来传送、接收LIN Bus上的讯息。
而前面提到的讯框，若更细部了解的话，每个讯框都会由2个部分所组成：档头（Header）、回应（Response）。档头部分一直是由LIN主控端所发出，而回应部分则是由LIN受控端所发出，且同时间只会有一个LIN受控端进行发送。
至于传送的数据方面，LIN会传送连续8个bit的数据，并在数据前后各搭配1个Start位与1个Stop位，但没有奇偶校验位（Parity Bit）。另外在数据传输率上，LIN Bus允许1k∼20k的鲍率，其中也要求每个位的最短时间至少要超过52uS（处于19.2k鲍率时），以此确保传输运作的稳定性。
进一步的，LIN Bus线路的闲置与占用是以逻辑准位来分析，High表示闲置，Low表示占用。此外Bus线路也有两种状态：Sleep（睡眠、休眠）与Active（活动、活跃），无论是数据的收发，或是受控端发出「需求」等，都必须在Active状态下才能进行。
▲LIN Bus的节点电源管理状态图，在最初的100mS前属初始状态，之后进入运作状态，再之后可进入待备状态或断电状态，待备状态可透过唤醒而重新进入初始状态，同样的断电状态也可重新送电而进入初始状态，然后再恢复到运作状态。（图片来源：http://www.lin-subbus.org）
不过，当Bus线路闲置超过一段时间后，LIN Bus就会自行进入Sleep状态，一直到出现WAKEUP的唤醒讯框才会重新苏醒，回到Active的活动状态，而所谓的苏醒讯框可能是受控端发出的「需求，Request」信号，也可能是主控端依据原订的内部排程表来进行例行收发运作，或者临时加插一个LIN受控者后，也可由系统内的软件程序来发出唤醒讯框。
附注：Response部分也还可细分成DATA（数据）与CHECKSUM（加总查核）两个字段。
■LIN Bus的API（应用程序编程接口）
LIN Bus的应用程序编程接口（Application Programmers Interface；API）主要是提供一套可供呼叫的函式集，该套API是以C语言为基础所撰写，可用来实现LIN Bus运作所需的软件驱动程序。其中可使用预先定义好的驱动例程（Driver Routine）集，如此几乎可以存取使用所有的LIN功能函式。使用API的好处在于能加速开发与开发上的验证测试。
▲由于LIN Bus仅有20kbps的传输率，因此即便没有专属的硬件支持设计，用今日一般的微控器也可以实现LIN Bus传输。不过，无论微控器内有无LIN加速运作的机制，多半还要再搭配一个外部的LIN收发器才行，以此来因应LIN传输所需的较高信号电压。图为Microchip推出的MCP201芯片，MCP201即是LIN Bus收发器，并兼具电压信号调整作用，MCP201兼容于LIN v1.2、v1.3规范。（图片来源：http://www.Microchip.com）
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