[LIN] 2 Schedule table 설명

작성자:RTLearner 마지막 수정일:

LIN은 overload를 막기 위해 schedule table을 통해 모든 통신을 진행합니다. 이 table이 어떤 것인지 차근차근 알아봅시다.

관련 글

✅1 Protocol 설명

✅3 IP 검증(verification)

Time base

한 Frame에는 Header와 Response가 있고 최대 8-byte 통신이 가능하다고 했습니다. 한 Frame 통신당 transfer에 걸리는 시간이 정해져 있는데, time base를 기반으로 정해집니다.

Time base 설명
Time base 설명

한 Frame이 진행되는 시간은 time base의 n 배이고, 통상적으로 time base는 5ms 또는 10ms입니다. 그러니까 LIN이 굉~~장히 느리다는 거죠. 이전 글에서도 설명해 드렸지만 최대 통신속도가 20kbps이고, 이는 통상적으로 UART baud rate로 사용하는 38400보다 느립니다;;

또한 이전 글에서 PID를 통해 모든 통신을 제어한다고 했는데요, 이 PID는 LDF 파일을 통해 사전에 정의됩니다. 그러니까 이 LDF파일을 기반으로 API를 짜고 이를 통해 controller를 제어하는 겁니다.

LIN Protocol 제어 과정 설명, LDF
Protocol 제어 과정 설명

LDF format

그러면 통신을 제어하는 table 파일이 어떻게 구성되어 있는지 알아봅시다.

<LIN_description_file> ::=
	LIN_description_file ;
	<LIN_protocol_version_def>
	<LIN_language_version_def>
	<LIN_speed_def>
	(<Channel_name_def>)
	<Node_def>
	(<Node_composition_def>)
	<Signal_def>
	(<Diag_signal_def>)
	<Frame_def>
	(<Sporadic_frame_def>)
	(<Event_triggered_frame_def>)
	(<Diag_frame_def>)
	<Node_attributes_def>
	<Schedule_table_def>
	(<Signal_groups_def>)
	(<Signal_encoding_type_def>)
	(<Signal_representation_def>)

LDF 파일은 기본적으로 protocol 버전과 Node 정보, signal과 Frame, 마지막으로 실제 통신이 진행되는 순서인 Schedule table로 구성됩니다. 그럼, 하나씩 자세히 분석해 봅시다.

Global definition

<LIN_protocol_version_def> ::=
    LIN_protocol_version = char_string ;
<LIN_language_version_def> ::=
    LIN_language_version = char_string ;
<LIN_speed_def> ::=
    LIN_speed = real_or_integer kbps ;
<Channel_name_def> ::= 
    Channel_name = identifier ;

Global definition에서는 protocol의 버전과 통신속도, 그리고 채널 이름을 정합니다.

LIN_description_file;
LIN_protocol_version = "2.2";
LIN_language_version = "2.2";
LIN_speed = 19.2 kbps;
Channel_neme = "DB";

위의 예시를 보면, protocol 2.2 version을 사용하고 있고, 통신 속도는 19.2kbps(이게 통상적으로 많이 사용하는 통신 속도라고 보시면 되겠습니다.)이고, DB라고 명명한 것을 알 수 있습니다.

Node definition

<node_def> ::=
    Nodes {
        Master: <node_name>, <time_base> ms, <jitter> ms ;
        Slaves: <node_name>([, <node_name>]) ;
    }

다음으로 Node를 정의하는데요, 여기서 통신에 참여하는 Master와 Slave 들이 정해집니다.

Nodes {
    Master: CEM, 5ms, 0.1ms;
    Slaves: LSM, RSM;
}

위의 예시에는 Master가 CEM이고 Slave로 LSM/RSM 두 개를 사용하네요. Time base가 5ms이므로 한 Frame 당 5, 10, 15, 20… ms가 걸릴 것으로 예상됩니다.

<node_attributes_def> ::=
    Node_attributes {
        [<node_name> {
            LIN_protocol = <protocol_version> ;
            configured_NAD = <diag_address> ;
            (initial_NAD = <diag_address> ;)
            <attributes_def> ;
        }]
    }
    
<attributes_def> ::=
    product_id = <supplier_id>, <function_id> (, <variant>) ;
    response_error = <signal_name> ;
    (fault_state_signals = <signal_name>([, <signal_name>]) ;)
    (P2_min = real_or_interger ms ;)
    (ST_min = real_or_interger ms ;)
    (N_As_timeout = real_or_integer ms ;)
    (N_Cr_timeout = real_or_integer ms ;)
    <configurable_frames_20_def> | <configurable_frames_21_def>

Node attribute를 통해 상세한 정보를 기술합니다. 특히, product_id는 Diagnostic frame(PID: 0x3C or 0x3D)에 필요합니다.

Node_attributes {
    RSM {
        LIN_protocol = "2.0";
        configured_NAD = 0x20;
        product_id = 0x4E4E, 0x4553, 1;
        response_error = RSMerror;
        P2_min = 150 ms;
        ST_min = 50 ms;
        configurable_frames {
            Node_Status_Event = 0x000; CEM_Frm1 = 0x0001; RSM_Frm1 = 0x0002;
            RSM_Frm2 = 0x0003;
        }
    }

Slave 중 하나인 RSM의 Node attributes 정의 예시입니다.

Signal definition

<signal_def> ::=
    Signals {
        [<signal_name>: <signal_size>, <init_value>, <published_by> 
        [, <subscribed_by>] ;]
    }

통신에 사용되는 모든 Signal이 정의되는데요, 여기서 master_tx/rx가 정해집니다. 이거 못 찾아서 세미나에서 엄청 혼났어요;;

Signals {
    InternalLightsRequest: 2, 0, CEM, LSM, RSM;
    RightIntLightsSwitch: 8, 0, RSM, CEM;
    LeftIntLightsSwitch: 8, 0, LSM, CEM;
    LSMerror: 1, 0, LSM, CEM;
    RSMerror: 1, 0, RSM, CEM;
    IntTest: 2, 0, LSM, CEM;
}

InternalLightsRequest라는 signal은 CEM이 LSM, RSM에게 2-byte의 data를 transfer 한다는 의미입니다, 그러니까 master_tx 신호인 거죠. RightIntLightsSwitch signal은 slave인 RSM이 master인 CEM에게 8-byte data를 보내는, master_rx 신호라고 이해하시면 되겠습니다.

Frame definition

<frame_def> ::=
    Frames {
		[<frame_name>: <frame_id>, <published_by>, <frame_size> {
			[<signal_name>, <signal_offset> ;]
		}]
	}

LIN 통신에 사용되는 Frame은 일반적으로 데이터를 송수신하는 unconditional frame 이외에 node 정보를 주고받는 diagnostic frame 등등 여러 frame 들이 있습니다. LDF의 frame definition을 통해 모든 frame을 정의합니다.

Frames {
    CEM_Frm1: 0x01, CEM, 1 {
        InternalLightsRequest, 0;
    }
    
    LSM_Frm1: 0x02, LSM, 2 {
        LeftIntLightsSwitch, 8;
    }
}

여기서 PID가 나오는군요, 그리고 다시 한번 frame publisher를 알려줍니다.

Schedule table

<schedule_table_def> ::=
	Schedule_tables {
		[<schedule_table_name> {
			[<command> delay <frame_time> ms ;] 
		}]
	}

이제 마지막인데요, schedule table을 통해 frame의 순서와 통신하는 데 걸리는 시간이 정해집니다.

schedule_tables {
    VL1_ST1 {
        VL1_CEM_Frm1 delay 15 ms;
        VL1_LSM_Frm1 delay 15 ms;
        VL1_CPM_Frm1 delay 15 ms;
        VL1_CPM_Frm1 delay 20 ms;
    }
}

위의 예시에는 4개의 Frame이 나오고 각각 15, 15, 15, 20ms delay로 정의됩니다. 그런데 이 delay가 무엇을 의미할까요? 실제 통신을 살펴보자면,

Delay 설명
Delay 설명

Delay는 Frame 사이의 간격이 아니라 실제 Frame 통신이 걸리는 시간을 의미함을 알 수 있습니다. 그래서 앞에서 설정한 time delay인 5ms의 n 배인 것을 알 수 있습니다.

여기까지 LDF 포맷과 예시를 살펴보았는데요, 굉장히 간단하게 설명해 드렸으니 꼭 specification 문서를 확인하셔야 합니다!!

관련 글

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참고: LIN specification

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