一種can總線信號(hào)收發(fā)工具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及汽車電子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種CAN總線信號(hào)收發(fā)工具。本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，設(shè)計(jì)了CAN總線信號(hào)收發(fā)解析工具的結(jié)構(gòu)以及時(shí)鐘電路、JTAG接口電路、數(shù)據(jù)緩沖電路、USB接口轉(zhuǎn)串口電路、CAN總線通訊電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)CAN消息的發(fā)送和實(shí)時(shí)接收以及CAN消息的解析。
【專利說明】一種CAN總線信號(hào)收發(fā)工具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車電子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種CAN總線信號(hào)收發(fā)工具。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，CAN總線信號(hào)調(diào)試工具數(shù)量有限，價(jià)格昂貴，且被國(guó)外公司壟斷，同時(shí)，一些CAN總線信號(hào)調(diào)試工具不具備信號(hào)解析功能，不便于使用。
[0003]為了在測(cè)試EPS電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時(shí)，方便在車載通信相關(guān)試驗(yàn)和測(cè)試應(yīng)用方面對(duì)CAN總線信號(hào)進(jìn)行收發(fā)和解析，需要設(shè)計(jì)一種能夠?qū)崿F(xiàn)CAN消息的發(fā)送和實(shí)時(shí)接收的CAN總線信號(hào)收發(fā)工具。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)CAN消息的發(fā)送和實(shí)時(shí)接收的CAN總線信號(hào)收發(fā)工具。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型包括設(shè)計(jì)了一種CAN總線信號(hào)收發(fā)工具，其特征在于:上位機(jī)通過USB連接線與下位機(jī)的USB接口連接，下位機(jī)包括USB接口、MCU單片機(jī)、時(shí)鐘電路、JTAG接口電路、數(shù)據(jù)緩沖電路、USB接口轉(zhuǎn)串口電路和CAN總線通訊電路，USB接口分別與MCU單片機(jī)的VDDPB端以及USB接口轉(zhuǎn)串口電路的USB接口端連接，USB接口轉(zhuǎn)串口電路的通道一與數(shù)據(jù)緩沖電路的一端連接，數(shù)據(jù)緩沖電路的另一端與MCU單片機(jī)的I/O端連接，USB接口轉(zhuǎn)串口電路的通道二與MCU單片機(jī)的P7.3端和P7.4端連接，MCU單片機(jī)的XTALl端以及XTAL2端分別與時(shí)鐘電路的兩端連接，MCU單片機(jī)的另一 I/O端與JTAG接口電路連接，MCU單片機(jī)的P2.2端和P2.4端與CAN總線通訊電路的輸入端連接，MCU單片機(jī)的P2.5端和P2.6端與CAN總線通訊電路的輸出端連接。
[0006]所述的MCU單片機(jī)為型號(hào)為XC2365B-40F80L的16位單片機(jī)，MCU單片機(jī)的VDDPB端與5V電源端連接。
[0007]所述的時(shí)鐘電路包括晶體振蕩器、電容C5和電容C9，晶體振蕩器的一端分別與電容C9的一端以及MCU單片機(jī)的XTALl端連接，晶體振蕩器的另一端分別與電容C5的一端以及MCU單片機(jī)的XTAL2端連接，電容C9的另一端以及電容C5的另一端接地。
[0008]所述的JTAG接口電路包括連接端子O⑶S、電阻、電容、二極管和三極管，八個(gè)上拉電阻的一端與5V電源端連接，五個(gè)上拉電阻的另一端分別與五個(gè)電阻的一端連接，五個(gè)上拉電阻與五個(gè)電阻之間的連接線上分別設(shè)有MCU單片機(jī)的P10.0端、P10.1端、P10.2端、P10.3端以及P10.4端，五個(gè)電阻的另一端接地，另兩個(gè)上拉電阻的另一端分別與MCU單片機(jī)的P1.5端以及P10.6端連接，另一個(gè)上拉電阻的另一端與發(fā)光二極管LEDO的陽(yáng)極連接，發(fā)光二極管LEDO的陰極以及MCU單片機(jī)的P10.7端連接后接地，連接端子O⑶S的TMS端與MCU單片機(jī)的P5.4端連接，連接端子O⑶S的TDO端與MCU單片機(jī)的P7.0端連接，連接端子O⑶S的TDI端與MCU單片機(jī)的P5.2端連接，連接端子O⑶S的TCLK端與MCU單片機(jī)的P2.9端連接，連接端子O⑶S的BRKOUT端與MCU單片機(jī)的P10.11端連接，連接端子O⑶S的BRKIN端與MCU單片機(jī)的P5.10端連接，連接端子O⑶S的TRST端分三路分別與MCU單片機(jī)的TRST端、電阻R6的一端以及電阻R7的一端連接，電阻R6的另一端與5V電源端連接，電阻R7的另一端接地，連接端子O⑶S的PORST端分五路分別與MCU單片機(jī)的PORST端、電阻R49的一端、電阻R51的一端、電阻R52的一端以及電容C34的一端連接，電阻R51的另一端與三極管Q3的基極連接，三極管Q3的發(fā)射極串聯(lián)電阻R48后，與發(fā)光二極管D6的陰極連接，電阻R49的另一端以及發(fā)光二極管D6的陽(yáng)極分別與5V電源端連接，三極管Q3的集電極、電阻R52的另一端以及電容C34的另一端分別接地。
[0009]所述的數(shù)據(jù)緩沖電路包括兩個(gè)三態(tài)緩沖芯片，電阻和二極管，三態(tài)緩沖芯片一的型號(hào)為SN74AHC244PW，三態(tài)緩沖芯片二的型號(hào)為SN74LVC1T4OTBV，三態(tài)緩沖芯片一的IYl端串聯(lián)電阻R61后，與MCU單片機(jī)的P2.9端連接，三態(tài)緩沖芯片一的1Y2端串聯(lián)電阻R60后，與MCU單片機(jī)的P5.2端連接，三態(tài)緩沖芯片一的1Y3端串聯(lián)電阻R59后，與MCU單片機(jī)的P5.4端連接，三態(tài)緩沖芯片一的2Y1端串聯(lián)電阻R16后，與MCU單片機(jī)的TRST端連接，三態(tài)緩沖芯片一的2Y2端與二極管D2的陰極連接，二極管D2的陽(yáng)極與MCU單片機(jī)的PORST端連接，三態(tài)緩沖芯片一的兩個(gè)G端連接后分五路分別與電阻R8的一端、電阻R4的一端、電阻RlO的一端、電阻Rll的一端以及功率管Ql的源極連接，電阻R8的另一端與發(fā)光二極管Dl的陰極連接，功率管Ql的門極與電阻R9的一端連接，功率管Ql的漏電極與功率管Q2的漏電極連接，功率管Q2的門極與電阻Rl的一端連接，功率管Q2的源極與電阻RlO的另一端連接后，與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ADBUS4端連接，三態(tài)緩沖芯片一的IAl端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ADBUSO端連接，三態(tài)緩沖芯片一的1A2端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ADBUSl端連接，三態(tài)緩沖芯片一的1A3端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ADBUS3端連接，三態(tài)緩沖芯片一的2A1端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ACBUSO端連接，三態(tài)緩沖芯片一的2A2端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ACBUSl端連接，發(fā)光二極管Dl的陽(yáng)極、電阻R4的另一端以及電阻R9的另一端分別與5V電源端連接，電阻Rl的另一端與USB電源端連接，電阻Rll的另一端接地，三態(tài)緩沖芯片二的VCCA端與USB電源端連接，三態(tài)緩沖芯片二的VCCB端與5V電源端連接，三態(tài)緩沖芯片二的A端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ACBUS2端連接，三態(tài)緩沖芯片二的B端串聯(lián)電阻R58后，與MCU單片機(jī)的P7.0端連接，三態(tài)緩沖芯片二的DIR端串聯(lián)電阻R21后接地。
[0010]所述的USB接口轉(zhuǎn)串口電路包括電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B、接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D和USB接口，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的BDBUSO端與電阻R19連接后，與MCU單片機(jī)的P7.4端連接，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的BDBUSl端與電阻R20連接后，與MCU單片機(jī)的P7.3端連接，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的USBDM端串聯(lián)電阻R12后，與USB接口的2號(hào)端口連接，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的RSTOUT端串聯(lián)電阻R18后，分別與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的USBDP端以及電阻R15的一端連接，電阻R15的另一端與USB接口的3號(hào)端口連接，USB接口的I號(hào)端口串聯(lián)電容C14后接地，USB接口的4號(hào)端口接地，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的EECS端與電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的CS端連接，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的EESK端與電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的CLK端連接，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的EEDATA端分兩路分別與電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的DI端以及電阻R28的一端連接，電阻R28的另一端與電阻R27的一端以及電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的DO端連接，電阻R27的另一端與USB電源端連接，電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的VSS端接地，電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的VCC端與USB電源端連接。
[0011]所述的CAN總線通訊電路包括兩個(gè)通信收發(fā)器、CAN網(wǎng)絡(luò)接口和電阻，兩個(gè)通信收發(fā)器的型號(hào)為TLE6251，CAN網(wǎng)絡(luò)接口的10號(hào)端口和11號(hào)端口接地，CAN網(wǎng)絡(luò)接口的2號(hào)端口分兩路分別與電阻R47的一端以及電阻R57的一端連接，電阻R47的另一端分兩路分別與電阻R46的一端以及通信收發(fā)器一的CANL端連接，電阻R46的另一端串聯(lián)電阻R45后，分三路分別與電阻R43的一端、通信收發(fā)器一的SPLIT端以及電容C32的一端連接，電容C32的另一端接地，電阻R43的另一端分兩路分別與電阻R42的一端以及通信收發(fā)器一的CANH端連接，通信收發(fā)器一的STB端串聯(lián)電阻R44后接地，通信收發(fā)器一的VCC端與5V電源端連接，通信收發(fā)器一的TXD端與MCU單片機(jī)的P2.2端連接，通信收發(fā)器一的RXD端與MCU單片機(jī)的P2.4端連接，通信收發(fā)器一的GND端接地，CAN網(wǎng)絡(luò)接口的7號(hào)端口分兩路分別與電阻R42的另一端以及電阻R50的一端連接，電阻R57的另一端分兩路分別與電阻R56的一端以及通信收發(fā)器二的CANL端連接，電阻R56的另一端串聯(lián)電阻R55后，分三路分別與電阻R53的一端、通信收發(fā)器二的SPLIT端以及電容C35的一端連接，電容C35的另一端接地，電阻R53的另一端分兩路分別與電阻R50的另一端以及通信收發(fā)器二的CANH端連接，通信收發(fā)器二的STB端串聯(lián)電阻R54后接地，通信收發(fā)器二的VCC端與5V電源端連接，通信收發(fā)器二的TXD端與MCU單片機(jī)的P2.5端連接，通信收發(fā)器二的RXD端與MCU單片機(jī)的P2.6端連接，通信收發(fā)器二的GND端接地。
[0012]本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，設(shè)計(jì)了 CAN總線信號(hào)收發(fā)解析工具的結(jié)構(gòu)以及時(shí)鐘電路、JTAG接口電路、數(shù)據(jù)緩沖電路、USB接口轉(zhuǎn)串口電路、CAN總線通訊電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)CAN消息的發(fā)送和實(shí)時(shí)接收。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型的MCU單片機(jī)示意圖。
[0015]圖3為本實(shí)用新型的MCU單片機(jī)供電及時(shí)鐘電路圖。
[0016]圖4為本實(shí)用新型的JTAG接口配置示意圖。
[0017]圖5為本實(shí)用新型的JTAG接口電路圖。
[0018]圖6為本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)緩沖電路圖。
[0019]圖7為本實(shí)用新型的USB接口轉(zhuǎn)串口電路圖。
[0020]圖8為本實(shí)用新型的CAN總線通訊電路圖。
[0021]圖9為本實(shí)用新型的操作流程圖。
[0022]圖10為本實(shí)用新型的程序流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
[0024]參見圖1，本實(shí)用新型是一種CAN總線信號(hào)收發(fā)工具。上位機(jī)I通過USB連接線與下位機(jī)2的USB接口 3連接，下位機(jī)2包括USB接口 3、MCU單片機(jī)4、時(shí)鐘電路5、JTAG接口電路6、數(shù)據(jù)緩沖電路7、USB接口轉(zhuǎn)串口電路8和CAN總線通訊電路9，USB接口 3分別與MCU單片機(jī)4的VDDPB端以及USB接口轉(zhuǎn)串口電路8的USB接口端連接，USB接口轉(zhuǎn)串口電路8的通道一與數(shù)據(jù)緩沖電路7的一端連接，數(shù)據(jù)緩沖電路7的另一端與MCU單片機(jī)4的I/O端連接，USB接口轉(zhuǎn)串口電路8的通道二與MCU單片機(jī)4的P7.3端和P7.4端連接，MCU單片機(jī)4的XTALl端以及XTAL2端分別與時(shí)鐘電路5的兩端連接，MCU單片機(jī)4的另一I/O端與JTAG接口電路6連接，MCU單片機(jī)4的P2.2端和P2.4端與CAN總線通訊電路9的輸入端連接，MCU單片機(jī)4的P2.5端和P2.6端與CAN總線通訊電路9的輸出端連接。
[0025]參見圖2，MCU單片機(jī)為英飛凌公司生產(chǎn)的型號(hào)為XC2365B-40F80L的16位單片機(jī)，最高主頻為80MHZ，具有兩個(gè)9通道的10位AD轉(zhuǎn)換器、一個(gè)16通道輸入捕獲和輸出比較模塊，5個(gè)定時(shí)器，2路CAN，4路串行通訊接口。MCU單片機(jī)的P2.2端和P2.4端分別是CAN總線通訊電路中通信收發(fā)器一的發(fā)送和接收引腳，MCU單片機(jī)的P2.5端和P2.6端分別是CAN總線通訊電路中通信收發(fā)器二的發(fā)送和接收引腳，MCU單片機(jī)的P7.3端和P7.4端是USB接口轉(zhuǎn)串口電路與下位機(jī)之間串口通信引腳。MCU單片機(jī)的P10.0端?P10.7端、P5.2端、P5.4端、P5.10端、P7.0端、P2.9端和P10.11端是與串口信號(hào)通信相關(guān)的接口。
[0026]參見圖3，主要涵蓋了MCU單片機(jī)的電源引腳分布及時(shí)鐘電路，MCU單片機(jī)的VDDPB端與5V電源端連接。時(shí)鐘電路包括晶體振蕩器、電容C5和電容C9，晶體振蕩器的一端分別與電容C9的一端以及MCU單片機(jī)的XTALl端連接，晶體振蕩器的另一端分別與電容C5的一端以及MCU單片機(jī)的XTAL2端連接，電容C9的另一端以及電容C5的另一端接地。電容C5和電容C9是晶體振蕩器的匹配電容，保證振蕩頻率在標(biāo)稱頻率的誤差范圍內(nèi)，最小為18pf，本實(shí)用新型的是22pf。
[0027]參見圖4，JTAG接口電路包括連接端子O⑶S、電阻、電容、二極管和三極管，八個(gè)上拉電阻的一端與5V電源端連接,五個(gè)上拉電阻的另一端分別與五個(gè)電阻的一端連接,五個(gè)上拉電阻與五個(gè)電阻之間的連接線上分別設(shè)有MCU單片機(jī)的P10.0端、P10.1端、P10.2端、P10.3端以及P10.4端，五個(gè)電阻的另一端接地，另兩個(gè)上拉電阻的另一端分別與MCU單片機(jī)的P1.5端以及P10.6端連接，另一個(gè)上拉電阻的另一端與發(fā)光二極管LEDO的陽(yáng)極連接，發(fā)光二極管LEDO的陰極以及MCU單片機(jī)的P10.7端連接后接地。
[0028]連接端子O⑶S可以為MCU單片機(jī)提供多種的調(diào)試模式，既可以通過配置DAP管腳進(jìn)行下載調(diào)試，也可以通過JTAG管腳進(jìn)行下載調(diào)試。通過配置MCU單片機(jī)的P10.0端到P1.3端，使其始終為高電平5V，就可以使MCU單片機(jī)進(jìn)入默認(rèn)的JTAG調(diào)試模式。上拉電阻的阻值為1500歐姆，一方面可以使MCU單片機(jī)的P10.0端到P10.3端的電平持續(xù)為高電平5V，另一方面也可以限制流入MCU單片機(jī)管腳的電流，起到保護(hù)作用。220歐姆的電阻也是用于配置MCU單片機(jī)管腳電平的，可以使MCU單片機(jī)的P10.0端到P10.3端的電平持續(xù)為低電平0V。本實(shí)用新型中，默認(rèn)使M⑶單片機(jī)的P10.0端到P10.3端始終為高電平。
[0029]參見圖5，連接端子O⑶S的TMS端與MCU單片機(jī)的P5.4端連接，連接端子O⑶S的TDO端與MCU單片機(jī)的P7.0端連接，連接端子O⑶S的TDI端與MCU單片機(jī)的P5.2端連接，連接端子O⑶S的TCLK端與MCU單片機(jī)的P2.9端連接，連接端子O⑶S的BRKOUT端與MCU單片機(jī)的P10.11端連接，連接端子O⑶S的BRKIN端與MCU單片機(jī)的P5.10端連接，連接端子O⑶S的TRST端分三路分別與MCU單片機(jī)的TRST端、電阻R6的一端以及電阻R7的一端連接，電阻R6的另一端與5V電源端連接，電阻R7的另一端接地，連接端子O⑶S的PORST端分五路分別與MCU單片機(jī)的PORST端、電阻R49的一端、電阻R51的一端、電阻R52的一端以及電容C34的一端連接，電阻R51的另一端與三極管Q3的基極連接，三極管Q3的發(fā)射極串聯(lián)電阻R48后，與發(fā)光二極管D6的陰極連接，電阻R49的另一端以及發(fā)光二極管D6的陽(yáng)極分別與5V電源端連接，三極管Q3的集電極、電阻R52的另一端以及電容C34的另一端分別接地。
[0030]連接端子O⑶S是調(diào)試器的連接端子，電阻R49和電容C34是MCU單片機(jī)的上電復(fù)位電路。MCU單片機(jī)上電復(fù)位后，通過上拉電阻R49，將復(fù)位管腳始終上拉至高電平，保證MCU單片機(jī)始終處于正常工作狀態(tài)。下載程序時(shí)，PORST端電平會(huì)出現(xiàn)高低的轉(zhuǎn)換，通過發(fā)光二極管D6可以用于指示目前程序正在下載中。電阻R51是用于限制三極管Q3基極的電流，同時(shí)也起到了保證三極管Q3可以在飽和區(qū)和截止區(qū)的轉(zhuǎn)換。電阻R48起到了限制三極管Q3集電極電流的作用。
[0031]參見圖6，數(shù)據(jù)緩沖電路包括兩個(gè)三態(tài)緩沖芯片，電阻和二極管，三態(tài)緩沖芯片一的型號(hào)為SN74AHC244PW，三態(tài)緩沖芯片二的型號(hào)為SN74LVC1T4OTBV，它們起到了接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D與MCU單片機(jī)信號(hào)之間的緩沖和隔離作用。三態(tài)緩沖芯片一的IYl端串聯(lián)電阻R61后，與MCU單片機(jī)的P2.9端連接，三態(tài)緩沖芯片一的1Y2端串聯(lián)電阻R60后，與MCU單片機(jī)的P5.2端連接，三態(tài)緩沖芯片一的1Y3端串聯(lián)電阻R59后，與MCU單片機(jī)的P5.4端連接，三態(tài)緩沖芯片一的2Y1端串聯(lián)電阻R16后，與MCU單片機(jī)的TRST端連接，三態(tài)緩沖芯片一的2Y2端與二極管D2的陰極連接，二極管D2的陽(yáng)極與MCU單片機(jī)的PORST端連接，三態(tài)緩沖芯片一的兩個(gè)G端連接后分五路分別與電阻R8的一端、電阻R4的一端、電阻RlO的一端、電阻Rll的一端以及功率管Ql的源極連接，電阻R8的另一端與發(fā)光二極管Dl的陰極連接，功率管Ql的門極與電阻R9的一端連接，功率管Ql的漏電極與功率管Q2的漏電極連接，功率管Q2的門極與電阻Rl的一端連接，功率管Q2的源極與電阻RlO的另一端連接后，與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ADBUS4端連接，三態(tài)緩沖芯片一的IAl端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ADBUSO端連接，三態(tài)緩沖芯片一的1A2端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ADBUSl端連接，三態(tài)緩沖芯片一的1A3端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ADBUS3端連接，三態(tài)緩沖芯片一的2A1端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ACBUSO端連接，三態(tài)緩沖芯片一的2A2端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ACBUSl端連接，發(fā)光二極管Dl的陽(yáng)極、電阻R4的另一端以及電阻R9的另一端分別與5V電源端連接，電阻Rl的另一端與USB電源端連接，電阻Rll的另一端接地，三態(tài)緩沖芯片二的VCCA端與USB電源端連接，三態(tài)緩沖芯片二的VCCB端與5V電源端連接，三態(tài)緩沖芯片二的A端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ACBUS2端連接，三態(tài)緩沖芯片二的B端串聯(lián)電阻R58后，與MCU單片機(jī)的P7.0端連接，三態(tài)緩沖芯片二的DIR端串聯(lián)電阻R21后接地。
[0032]參見圖7，USB接口轉(zhuǎn)串口電路包括電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B、接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D和USB接口，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的BDBUSO端與電阻R19連接后，與MCU單片機(jī)的P7.4端連接，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的BDBUSl端與電阻R20連接后，與MCU單片機(jī)的P7.3端連接，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的USBDM端串聯(lián)電阻R12后，與USB接口的2號(hào)端口連接，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的RSTOUT端串聯(lián)電阻R18后，分別與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的USBDP端以及電阻R15的一端連接，電阻R15的另一端與USB接口的3號(hào)端口連接，USB接口的I號(hào)端口串聯(lián)電容C14后接地，USB接口的4號(hào)端口接地，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的EECS端與電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的CS端連接，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的EESK端與電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的CLK端連接，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的EEDATA端分兩路分別與電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的DI端以及電阻R28的一端連接，電阻R28的另一端與電阻R27的一端以及電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的DO端連接，電阻R27的另一端與USB電源端連接，電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的VSS端接地，電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的VCC端與USB電源端連接。
[0033]USB接口轉(zhuǎn)串口電路把接收到的上位機(jī)的USB信號(hào)轉(zhuǎn)化為串口信號(hào)并將接收下位機(jī)的串口信號(hào)轉(zhuǎn)化為USB信號(hào)發(fā)給上位機(jī)。有關(guān)接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的配置會(huì)存儲(chǔ)在電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B中，另一方面，必須使電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D相連接，否則接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D會(huì)進(jìn)入默認(rèn)的USB轉(zhuǎn)通用1 口的功能，從而達(dá)不到本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)要求。串口信號(hào)端有兩個(gè)通道，即通道一和通道二。通道一的串口信號(hào)通過數(shù)據(jù)緩存電路傳遞給MCU單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)通過串口燒寫程序的功能。通道二輸出的串口信號(hào)直接與MCU單片機(jī)的P7.3端和P7.4端連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
[0034]參見圖8，CAN總線通訊電路包括兩個(gè)通信收發(fā)器、CAN網(wǎng)絡(luò)接口和電阻，兩個(gè)通信收發(fā)器采用英飛凌的型號(hào)為TLE6251的芯片，芯片通訊速率最高可以達(dá)到IMbuad，并且具有較少的電磁輻射以及較高的抗電磁干擾能力，同時(shí)也具有短路保護(hù)功能、過溫保護(hù)功能，瞬態(tài)抑制功能。通信收發(fā)器一負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)，通信收發(fā)器二負(fù)責(zé)發(fā)送數(shù)據(jù)，可以加快MCU單片機(jī)處理數(shù)據(jù)的速率,保證上位機(jī)和下位機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝浴?br> [0035]CAN網(wǎng)絡(luò)接口的10號(hào)端口和11號(hào)端口接地，CAN網(wǎng)絡(luò)接口的2號(hào)端口分兩路分別與電阻R47的一端以及電阻R57的一端連接，電阻R47的另一端分兩路分別與電阻R46的一端以及通信收發(fā)器一的CANL端連接，電阻R46的另一端串聯(lián)電阻R45后，分三路分別與電阻R43的一端、通信收發(fā)器一的SPLIT端以及電容C32的一端連接，電容C32的另一端接地，電阻R43的另一端分兩路分別與電阻R42的一端以及通信收發(fā)器一的CANH端連接，通信收發(fā)器一的STB端串聯(lián)電阻R44后接地，通信收發(fā)器一的VCC端與5V電源端連接，通信收發(fā)器一的TXD端與MCU單片機(jī)的P2.2端連接，通信收發(fā)器一的RXD端與MCU單片機(jī)的P2.4端連接，通信收發(fā)器一的GND端接地，CAN網(wǎng)絡(luò)接口的7號(hào)端口分兩路分別與電阻R42的另一端以及電阻R50的一端連接，電阻R57的另一端分兩路分別與電阻R56的一端以及通信收發(fā)器二的CANL端連接，電阻R56的另一端串聯(lián)電阻R55后，分三路分別與電阻R53的一端、通信收發(fā)器二的SPLIT端以及電容C35的一端連接，電容C35的另一端接地，電阻R53的另一端分兩路分別與電阻R50的另一端以及通信收發(fā)器二的CANH端連接，通信收發(fā)器二的STB端串聯(lián)電阻R54后接地，通信收發(fā)器二的VCC端與5V電源端連接，通信收發(fā)器二的TXD端與MCU單片機(jī)的P2.5端連接，通信收發(fā)器二的RXD端與MCU單片機(jī)的P2.6端連接，通信收發(fā)器二的GND端接地。
[0036]CAN總線收發(fā)解析工具的軟件部分包含了上位機(jī)軟件和下位機(jī)軟件。上位機(jī)應(yīng)用程序主要負(fù)責(zé)串口初始化，輸入信息發(fā)送給串口，并從串口讀取并解析下位機(jī)信息。下位機(jī)則實(shí)現(xiàn)了用來接收上位機(jī)通過串口發(fā)出的消息，并將解析好的CAN消息發(fā)送給上位機(jī)。
[0037]參見圖9，上位機(jī)程序首先對(duì)用戶界面初始化，恢復(fù)界面中各控件的默認(rèn)值。接著，等待用戶選擇合適的電腦串口，并對(duì)所選串口進(jìn)行初始化配置。若該串口配置成功，則退出等待循環(huán)，并點(diǎn)亮用戶界面連接指示燈。若等待過程中，用戶按下停止按鈕，則終止程序運(yùn)行。
[0038]串口連接成功后，程序即進(jìn)入周期性的收發(fā)解析信號(hào)階段。在該階段，程序會(huì)實(shí)時(shí)的將用戶命令轉(zhuǎn)換成下位機(jī)能夠識(shí)別的信號(hào)，并通過下位機(jī)將用戶所需信號(hào)發(fā)送至CAN總線。同樣的，該程序還負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)讀取下位機(jī)收到的CAN總線報(bào)文，并將其顯示在用戶界面顯示區(qū)，并根據(jù)用戶要求解析報(bào)文中的信號(hào)。與此同時(shí)，應(yīng)用程序還要實(shí)時(shí)監(jiān)控串口連接狀態(tài)，若連接中斷或出現(xiàn)連接故障，則直接終止程序運(yùn)行。
[0039]參見圖10，應(yīng)用程序使用的資源包括串口模塊，定時(shí)器模塊一和定時(shí)器模塊二。串口模塊主要用于實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通訊；定時(shí)器模塊一用于準(zhǔn)確地周期發(fā)送所要求發(fā)送的CAN報(bào)文；定時(shí)器模塊二周期性查詢接收CAN報(bào)文，并準(zhǔn)確地計(jì)算CAN報(bào)文的周期。定時(shí)器Tl的優(yōu)先級(jí)最高，其次是定時(shí)器T2，最后是串口中斷。
[0040]當(dāng)上位機(jī)往下位機(jī)串口發(fā)送一幀信息時(shí)，下位機(jī)進(jìn)入串口中斷，檢測(cè)所接收信息的起始幀是否為FC FD FE FF，以及所接收信息的結(jié)束幀是否為FF FE FD FC，若是，則該幀信息為有效。隨后，提取出該幀所包含的ID號(hào)、數(shù)據(jù)以及周期，創(chuàng)建該ID號(hào)CAN報(bào)文，并周期性發(fā)送該CAN報(bào)文。若下位機(jī)又接收到一幀有效的信息，首先會(huì)判斷該幀所包含的ID號(hào)是否與之前所接收幀包含的ID號(hào)一致。若一致，則只需更新該ID號(hào)CAN報(bào)文的數(shù)據(jù)及周期；若不一致，則需重新創(chuàng)建該ID號(hào)CAN報(bào)文，并周期性發(fā)送該報(bào)文。
[0041]下位機(jī)成功接收上位機(jī)的發(fā)送CAN報(bào)文指令后，如何準(zhǔn)確地周期發(fā)送該CAN報(bào)文至關(guān)重要。本軟件所采用的方案為，當(dāng)接收到一條發(fā)送指令時(shí)，獲取所要求的周期值，并啟動(dòng)周期計(jì)時(shí)器，當(dāng)周期計(jì)時(shí)器與所要求的周期值相等時(shí)，發(fā)送一幀CAN報(bào)文，并復(fù)位且重新啟動(dòng)周期計(jì)時(shí)器，周而復(fù)始，便可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地周期發(fā)送CAN報(bào)文。
【權(quán)利要求】
1.一種CAN總線信號(hào)收發(fā)工具，其特征在于:上位機(jī)(I)通過USB連接線與下位機(jī)(2)的USB接口(3)連接，下位機(jī)(2)包括USB接口(3)、MCU單片機(jī)(4)、時(shí)鐘電路(5)、JTAG接口電路(6)、數(shù)據(jù)緩沖電路(7)、USB接口轉(zhuǎn)串口電路(8)和CAN總線通訊電路(9)，USB接口(3)分別與MCU單片機(jī)(4)的VDDPB端以及USB接口轉(zhuǎn)串口電路(8)的USB接口端連接，USB接口轉(zhuǎn)串口電路(8)的通道一與數(shù)據(jù)緩沖電路(7)的一端連接，數(shù)據(jù)緩沖電路(7)的另一端與MCU單片機(jī)(4)的I/O端連接，USB接口轉(zhuǎn)串口電路(8)的通道二與MCU單片機(jī)(4)的P7.3端和P7.4端連接，MCU單片機(jī)(4)的XTALl端以及XTAL2端分別與時(shí)鐘電路(5)的兩端連接，MCU單片機(jī)(4)的另一 I/O端與JTAG接口電路(6)連接，MCU單片機(jī)(4)的P2.2端和P2.4端與CAN總線通訊電路(9)的輸入端連接，MCU單片機(jī)(4)的P2.5端和P2.6端與CAN總線通訊電路(9)的輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CAN總線信號(hào)收發(fā)工具，其特征在于:所述的MCU單片機(jī)為型號(hào)為XC2365B-40F80L的16位單片機(jī)，MCU單片機(jī)的VDDPB端與5V電源端連接，所述的時(shí)鐘電路包括晶體振蕩器、電容C5和電容C9，晶體振蕩器的一端分別與電容C9的一端以及MCU單片機(jī)的XTALl端連接，晶體振蕩器的另一端分別與電容C5的一端以及MCU單片機(jī)的XTAL2端連接，電容C9的另一端以及電容C5的另一端接地，所述的JTAG接口電路包括連接端子O⑶S、電阻、電容、二極管和三極管，八個(gè)上拉電阻的一端與5V電源端連接，五個(gè)上拉電阻的另一端分別與五個(gè)電阻的一端連接，五個(gè)上拉電阻與五個(gè)電阻之間的連接線上分別設(shè)有MCU單片機(jī)的Pl0.0端、P10.1端、P10.2端、P10.3端以及P10.4端，五個(gè)電阻的另一端接地，另兩個(gè)上拉電阻的另一端分別與MCU單片機(jī)的P10.5端以及P10.6端連接，另一個(gè)上拉電阻的另一端與發(fā)光二極管LEDO的陽(yáng)極連接，發(fā)光二極管LEDO的陰極以及MCU單片機(jī)的P10.7端連接后接地，連接端子O⑶S的TMS端與MCU單片機(jī)的P5.4端連接，連接端子OCDS的TDO端與MCU單片機(jī)的P7.0端連接，連接端子OCDS的TDI端與MCU單片機(jī)的P5.2端連接，連接端子O⑶S的TCLK端與MCU單片機(jī)的P2.9端連接，連接端子O⑶S的BRKOUT端與MCU單片機(jī)的P10.11端連接，連接端子O⑶S的BRKIN端與MCU單片機(jī)的P5.10端連接，連接端子O⑶S的TRST端分三路分別與MCU單片機(jī)的TRST端、電阻R6的一端以及電阻R7的一端連接，電阻R6的另一端與5V電源端連接，電阻R7的另一端接地，連接端子O⑶S的PORST端分五路分別與MCU單片機(jī)的PORST端、電阻R49的一端、電阻R51的一端、電阻R52的一端以及電容C34的一端連接，電阻R51的另一端與三極管Q3的基極連接，三極管Q3的發(fā)射極串聯(lián)電阻R48后，與發(fā)光二極管D6的陰極連接，電阻R49的另一端以及發(fā)光二極管D6的陽(yáng)極分別與5V電源端連接，三極管Q3的集電極、電阻R52的另一端以及電容C34的另一端分別接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CAN總線信號(hào)收發(fā)工具，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)緩沖電路包括兩個(gè)三態(tài)緩沖芯片，電阻和二極管，三態(tài)緩沖芯片一的型號(hào)為SN74AHC244PW，三態(tài)緩沖芯片二的型號(hào)為SN74LVCIT45DBV，三態(tài)緩沖芯片一的IYI端串聯(lián)電阻R61后，與MCU單片機(jī)的P2.9端連接，三態(tài)緩沖芯片一的1Y2端串聯(lián)電阻R60后，與MCU單片機(jī)的P5.2端連接，三態(tài)緩沖芯片一的1Y3端串聯(lián)電阻R59后，與MCU單片機(jī)的P5.4端連接，三態(tài)緩沖芯片一的2Y1端串聯(lián)電阻R16后，與MCU單片機(jī)的TRST端連接，三態(tài)緩沖芯片一的2Y2端與二極管D2的陰極連接，二極管D2的陽(yáng)極與MCU單片機(jī)的PORST端連接，三態(tài)緩沖芯片一的兩個(gè)G端連接后分五路分別與電阻R8的一端、電阻R4的一端、電阻RlO的一端、電阻Rll的一端以及功率管Ql的源極連接，電阻R8的另一端與發(fā)光二極管Dl的陰極連接，功率管Ql的門極與電阻R9的一端連接，功率管Ql的漏電極與功率管Q2的漏電極連接，功率管Q2的門極與電阻Rl的一端連接，功率管Q2的源極與電阻RlO的另一端連接后，與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ADBUS4端連接，三態(tài)緩沖芯片一的IAl端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ADBUSO端連接，三態(tài)緩沖芯片一的1A2端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ADBUSl端連接，三態(tài)緩沖芯片一的1A3端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ADBUS3端連接，三態(tài)緩沖芯片一的2A1端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ACBUSO端連接，三態(tài)緩沖芯片一的2A2端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ACBUSl端連接，發(fā)光二極管Dl的陽(yáng)極、電阻R4的另一端以及電阻R9的另一端分別與5V電源端連接，電阻Rl的另一端與USB電源端連接，電阻Rll的另一端接地，三態(tài)緩沖芯片二的VCCA端與USB電源端連接，三態(tài)緩沖芯片二的VCCB端與5V電源端連接，三態(tài)緩沖芯片二的A端與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的ACBUS2端連接，三態(tài)緩沖芯片二的B端串聯(lián)電阻R58后，與MCU單片機(jī)的P7.0端連接，三態(tài)緩沖芯片二的DIR端串聯(lián)電阻R21后接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CAN總線信號(hào)收發(fā)工具，其特征在于:所述的USB接口轉(zhuǎn)串口電路包括電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B、接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D和USB接口，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的BDBUSO端與電阻R19連接后，與MCU單片機(jī)的P7.4端連接，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的BDBUSl端與電阻R20連接后，與MCU單片機(jī)的P7.3端連接，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的USBDM端串聯(lián)電阻R12后，與USB接口的2號(hào)端口連接，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的RSTOUT端串聯(lián)電阻R18后，分別與接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的USBDP端以及電阻R15的一端連接，電阻R15的另一端與USB接口的3號(hào)端口連接，USB接口的I號(hào)端口串聯(lián)電容C14后接地，USB接口的4號(hào)端口接地，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的EECS端與電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的CS端連接，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的EESK端與電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的CLK端連接，接口轉(zhuǎn)換芯片F(xiàn)T2232D的EEDATA端分兩路分別與電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的DI端以及電阻R28的一端連接，電阻R28的另一端與電阻R27的一端以及電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的DO端連接，電阻R27的另一端與USB電源端連接，電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的VSS端接地，電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器93LC46B的VCC端與USB電源端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CAN總線信號(hào)收發(fā)工具，其特征在于:所述的CAN總線通訊電路包括兩個(gè)通信收發(fā)器、CAN網(wǎng)絡(luò)接口和電阻，兩個(gè)通信收發(fā)器的型號(hào)為TLE6251，CAN網(wǎng)絡(luò)接口的10號(hào)端口和11號(hào)端口接地，CAN網(wǎng)絡(luò)接口的2號(hào)端口分兩路分別與電阻R47的一端以及電阻R57的一端連接，電阻R47的另一端分兩路分別與電阻R46的一端以及通信收發(fā)器一的CANL端連接，電阻R46的另一端串聯(lián)電阻R45后，分三路分別與電阻R43的一端、通信收發(fā)器一的SPLIT端以及電容C32的一端連接，電容C32的另一端接地，電阻R43的另一端分兩路分別與電阻R42的一端以及通信收發(fā)器一的CANH端連接，通信收發(fā)器一的STB端串聯(lián)電阻R44后接地，通信收發(fā)器一的VCC端與5V電源端連接，通信收發(fā)器一的TXD端與MCU單片機(jī)的P2.2端連接，通信收發(fā)器一的RXD端與MCU單片機(jī)的P2.4端連接，通信收發(fā)器一的GND端接地，CAN網(wǎng)絡(luò)接口的7號(hào)端口分兩路分別與電阻R42的另一端以及電阻R50的一端連接，電阻R57的另一端分兩路分別與電阻R56的一端以及通信收發(fā)器二的CANL端連接，電阻R56的另一端串聯(lián)電阻R55后，分三路分別與電阻R53的一端、通信收發(fā)器二的SPLIT端以及電容C35的一端連接，電容C35的另一端接地，電阻R53的另一端分兩路分別與電阻R50的另一端以及通信收發(fā)器二的CANH端連接，通信收發(fā)器二的STB端串聯(lián)電阻R54后接地，通信收發(fā)器二的VCC端與5V電源端連接，通信收發(fā)器二的TXD端與MCU單片機(jī)的P2.5端連接，通信收發(fā)器二的RXD端與MCU單片機(jī)的P2.6端連接，通信收發(fā)器二的GND端接地。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK204028612SQ201420409933
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】馬偉, 孫瑞, 朱孝松, 廖新深, 蔡浩雄, 黃佳宇 申請(qǐng)人:上海采埃孚轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有限公司