專利名稱：配接卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種配接卡(或可稱為適配卡)，特別涉及一種用于連接計(jì) 算機(jī)連結(jié)端口與控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線之間的配接卡。
背景技術(shù)：
控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network, CAN)總線亦可簡(jiǎn)稱為 CAN總線或是CAN匯流排，為BOSCH公司在80年代初為解決現(xiàn)代汽車中 眾多的控制與測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串接數(shù)據(jù)通信協(xié)議， 為一種具有很高保密性的多主機(jī)局部網(wǎng)，有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制 的串行通信網(wǎng)絡(luò)。由于其卓越性能，隨著計(jì)算機(jī)硬件、軟件技術(shù)及集成電 路技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、多種控制設(shè)備、交通工 具、醫(yī)療儀器以及建筑、環(huán)境控制等眾多部門。
CAN總線協(xié)議能有效支持安全及等級(jí)較高的分布實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，其應(yīng) 用范圍十分廣泛，高速網(wǎng)絡(luò)、低價(jià)位的多路接線都可以使用CAN協(xié)議作為 接口；其主要原因，是為了讓系統(tǒng)中任何2個(gè)以上的電子儀器設(shè)備之間具 備兼容性及設(shè)計(jì)透明度。
CAN總線的通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維；其通信速 率可達(dá)lMb/ps。 CAN協(xié)議的功能性，是由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)所發(fā)布， 可以被細(xì)分為
對(duì)象層(或可稱應(yīng)用層)(the object layer)(位于第三層)，用于訊 息的過濾，并處理狀態(tài)及訊息，主要負(fù)責(zé)不同的傳輸接口及規(guī)格。
傳輸層(或可稱數(shù)據(jù)鏈路層)(the transfer layer)(位于第二層)，是CAN協(xié)議的技術(shù)核心，將接收到的訊息傳輸?shù)轿锢韺樱蚪邮諄碜晕锢韺?的訊息，主要負(fù)責(zé)定時(shí)及同步、訊息分幀、仲裁、應(yīng)答、偵測(cè)錯(cuò)誤及標(biāo)示 錯(cuò)誤、分析故障定義。
物理層(或可稱實(shí)體層)(the physical layer)(位于第一層)，定義 實(shí)際信號(hào)的傳輸方式，不過在CAN協(xié)議中并沒有真正的定義物理層，以便 允許根據(jù)不同的應(yīng)用需求，對(duì)發(fā)送媒體和信號(hào)進(jìn)行分類及優(yōu)化。
從ISO標(biāo)準(zhǔn)中可得知，CAN總線沒有真正規(guī)定第三層應(yīng)用層，所以本 身架構(gòu)并不完整，而目前CAN總線存在的問題主要是應(yīng)用層的協(xié)議通用性 差，而且編寫的工作量較大。因此，需要一個(gè)配接卡(Adapter),或可稱 為適配卡，作為承擔(dān)計(jì)算機(jī)主機(jī)與CAN總線節(jié)點(diǎn)之間報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)的任務(wù)，且 利用其來定義CAN訊息中的位識(shí)別碼、字節(jié)數(shù)據(jù)的使用。
但由于一般的配接卡需提供計(jì)算機(jī)主機(jī)與CAN總線之間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換， 對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸量過大時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換擁塞的問題無法改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種配接卡，連結(jié)控制器局域網(wǎng)絡(luò) (Controller Area Network, C脂)總線與計(jì)算機(jī)，可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)主機(jī)與 CAN總線直接通信，沒有數(shù)據(jù)傳輸量過大時(shí)的時(shí)間遲延問題。
本發(fā)明的配接卡，連結(jié)控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線與計(jì)算機(jī)連結(jié)端口，實(shí)現(xiàn) 該控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線與該計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸，配接卡包括驅(qū)動(dòng)芯 片，用以連結(jié)控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線，以收發(fā)報(bào)文；光電隔離電路，連結(jié)驅(qū) 動(dòng)芯片，以維持各節(jié)點(diǎn)的電氣隔離；以及控制芯片，連結(jié)光電隔離電路與 計(jì)算機(jī)連結(jié)端口，用以控制數(shù)據(jù)的傳輸流向；當(dāng)配接卡初次連結(jié)計(jì)算機(jī)連 結(jié)端口時(shí)，控制芯片與計(jì)算機(jī)達(dá)成一傳輸協(xié)議，使配接卡在控制器局域網(wǎng) 絡(luò)總線與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，不需對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換格式。
5本發(fā)明還提供一種配接卡的操作方法，該配接卡用以連結(jié)控制器局域 網(wǎng)絡(luò)總線與計(jì)算機(jī)連結(jié)端口，包含連結(jié)計(jì)算機(jī)連結(jié)端口；進(jìn)行與計(jì)算機(jī) 的傳輸協(xié)議設(shè)定；連結(jié)控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線；接收計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送至控 制器局域網(wǎng)絡(luò)總線；以及接收控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線的報(bào)文以傳輸至計(jì)算 機(jī)。


下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1是本發(fā)明一實(shí)施例配接卡連結(jié)計(jì)算機(jī)與CAN總線的示意圖2是本發(fā)明一實(shí)施例配接卡的示意圖3是本發(fā)明一實(shí)施例打印機(jī)配接器的內(nèi)部示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了解決先前所遇到控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network, CAN)總線與計(jì)算機(jī)(PC)之間報(bào)文處理與數(shù)據(jù)傳遞的問題，在CAN總線接口 與計(jì)算機(jī)連結(jié)端口之間連接一個(gè)配接卡，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與CAN總線的直接 通信。
圖1是本發(fā)明一實(shí)施例配接卡連結(jié)計(jì)算機(jī)與CAN總線的示意圖。在本 發(fā)明配接卡2應(yīng)用中，配接卡2是用以連結(jié)計(jì)算機(jī)1的連結(jié)端口 10與CAN 總線3，以幫助計(jì)算機(jī)1與CAN總線3之間傳遞數(shù)據(jù)與收發(fā)報(bào)文。
其中計(jì)算機(jī)l的連結(jié)端口 IO為一般打印機(jī)的連結(jié)端口，即為25線D 型插座，用以連結(jié)配接卡2，再經(jīng)由配接卡2連結(jié)CAN總線3，以連結(jié)在 CAN總線上遠(yuǎn)端或是近端的打印機(jī)。
一般在計(jì)算機(jī)1中具有一打印機(jī)配接器12連接于連結(jié)端口 10，使打 印機(jī)藉由打印機(jī)電纜連結(jié)于連結(jié)端口 10從而電性連結(jié)至打印機(jī)配接器 12，計(jì)算機(jī)1中的打印指令藉由打印機(jī)配接器12將欲打印的文件進(jìn)行編碼譯碼，以輸出至打印機(jī)中打印。而本發(fā)明中的配接卡2是經(jīng)由連結(jié)端口 10電性連接于打印機(jī)配接器12，針對(duì)計(jì)算機(jī)l輸出而言，配接卡2可以 視為是一個(gè)具有CAN總線接口的外圍設(shè)備。
當(dāng)配接卡2連接于計(jì)算機(jī)1的連結(jié)端口 10時(shí)，計(jì)算機(jī)1會(huì)針對(duì)配接 卡2做自動(dòng)連結(jié)設(shè)定，以確立其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換協(xié)議；當(dāng)此協(xié)議進(jìn)行完成后，后 續(xù)則不需再進(jìn)行配接卡2與計(jì)算機(jī)1間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，計(jì)算機(jī)1經(jīng)由配接卡 2連結(jié)CAN總線3，對(duì)于使用者而言，可視為計(jì)算機(jī)1直接連結(jié)于CAN總 線3，直接對(duì)CAN總線3進(jìn)行操作。
經(jīng)由上述可知，當(dāng)配接卡2經(jīng)過在計(jì)算機(jī)1上的初始安裝設(shè)定后，即 不需再接受任何設(shè)定，且由于其配接卡傳輸數(shù)據(jù)不需將其數(shù)據(jù)做轉(zhuǎn)換動(dòng) 作，因此不論數(shù)據(jù)傳輸量多大，都不會(huì)因數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換造成數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪t延， 可解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
圖2是本發(fā)明一實(shí)施例配接卡的示意圖。配接卡2包括一控制芯片 22、 一光電隔離電路24以及一驅(qū)動(dòng)芯片26。其中，控制芯片22用以和 計(jì)算機(jī)l中的打印機(jī)配接器12進(jìn)行協(xié)議，并控制配接卡2的動(dòng)作，又控 制芯片22僅需3伏特即可驅(qū)動(dòng)，較一般控制芯片所需5伏特低。
光電隔離電路24用以提供控制芯片22與驅(qū)動(dòng)芯片26之間的光電隔 離，避免因?yàn)橛?jì)算機(jī)接地端點(diǎn)饋入的電流所造成的損害，以實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之 間的電氣隔離，亦避免損害CAN總線3上所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。驅(qū)動(dòng)芯片26用 以連接CAN總線，并收發(fā)報(bào)文及傳遞數(shù)據(jù)，且其與CAN總線3的傳輸標(biāo)準(zhǔn) 兼容c
而CAN總線3可將配接卡2視為一個(gè)智能節(jié)點(diǎn)，且因其傳輸規(guī)格兼容， 因此從CAN總線3所接收的一切報(bào)文及數(shù)據(jù)，配接卡2不需再進(jìn)行任何轉(zhuǎn) 換、處理，又與計(jì)算機(jī)1己達(dá)成傳輸協(xié)議，因此，配接卡2將所接收的一
7切數(shù)據(jù)都直接傳送至計(jì)算機(jī)1的打印機(jī)配接器12,而不會(huì)再有傳遞數(shù)據(jù) 遲延的問題產(chǎn)生。
圖3是本發(fā)明一實(shí)施例計(jì)算機(jī)的打印機(jī)配接器內(nèi)部電路示意圖。打印 機(jī)配接器12包括接收發(fā)送器121、命令譯碼器122、第一緩沖器123、第 二緩沖器124、第三緩沖器125、數(shù)據(jù)鎖存器126、控制鎖存器127、控制 驅(qū)動(dòng)器128以及一輸出單元129。
其中，計(jì)算機(jī)1會(huì)經(jīng)由接收發(fā)送器121接收數(shù)據(jù)資料，而命令譯碼器 122亦會(huì)傳遞訊號(hào)至接收發(fā)送器121，使欲輸出至打印機(jī)的數(shù)據(jù)的編碼能 符合打印機(jī)的格式，并將處理后的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)鎖存器126以等待輸出 單元129傳送至配接卡2;另外命令譯碼器122也將傳輸訊號(hào)至第一緩沖 器123、第二緩沖器124、第三緩沖器125、數(shù)據(jù)鎖存器126以及控制鎖 存器127中，以控制該各個(gè)組件的讀寫的操作狀態(tài)；控制鎖存器127輸出 訊號(hào)以驅(qū)動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)器128輸出命令至輸出單元129。
輸出單元129可細(xì)分為三個(gè)輸出端點(diǎn)，分別為數(shù)據(jù)輸出端點(diǎn)、命令控 制輸出端點(diǎn)以及狀態(tài)輸出端點(diǎn)，分別為8位、5位以及5位的輸出端點(diǎn)。 輸出單元129可將計(jì)算機(jī)所欲輸出的數(shù)據(jù)鎖存于其中，同時(shí)這數(shù)據(jù)又能通 過緩沖器讀回計(jì)算機(jī)。
同時(shí)參照上述三圖，可知當(dāng)配接卡連接于計(jì)算機(jī)連結(jié)端口與CAN總線 時(shí)，計(jì)算機(jī)即與配接卡設(shè)定通訊協(xié)議，從計(jì)算機(jī)看配接卡為具有CAN總線 接口的外圍設(shè)備，計(jì)算機(jī)連結(jié)配接卡即可視為連結(jié)CAN總線，直接對(duì)C認(rèn) 總線進(jìn)行操作；而從CAN總線看配接卡即為智能接點(diǎn)，CAN總線連于配接 卡視為已連結(jié)于計(jì)算機(jī)，即計(jì)算機(jī)與配接卡形同硬件構(gòu)造。如此配接卡對(duì) 于CAN總線及計(jì)算機(jī)而言，在運(yùn)行時(shí)可視為雙向透明的連結(jié)結(jié)構(gòu)，既增加 了傳輸效率，又降低報(bào)文轉(zhuǎn)換的困擾。本發(fā)明所提供的配接卡，只需于初始連結(jié)計(jì)算機(jī)時(shí)進(jìn)行一次連結(jié)設(shè)
定，達(dá)成日后的傳輸協(xié)議即可正常使用。利用該配接卡做為計(jì)算機(jī)與CAN 總線之間雙向透明的溝通工具，可提升傳輸效率，又不需復(fù)雜的變更；本 發(fā)明的配接卡的適用驅(qū)動(dòng)電壓為3至5伏特，較常見的配接卡低，因此若 計(jì)算機(jī)僅能提供5伏特的電壓，本發(fā)明的配接卡亦可適用。
本發(fā)明雖以較佳實(shí)施例闡明如上，然其并非用以限定本發(fā)明精神及發(fā) 明實(shí)體。對(duì)所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，應(yīng)當(dāng)可輕易了解并利用其它 組件或方式來產(chǎn)生相同的功效。因此，在不脫離本發(fā)明的精神及范圍內(nèi)所 作的修改，均應(yīng)包含在所述的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種配接卡，連結(jié)控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線與計(jì)算機(jī)連結(jié)端口，實(shí)現(xiàn)該控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線與該計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸，包括驅(qū)動(dòng)芯片，用以連結(jié)該控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線，以收發(fā)報(bào)文；光電隔離電路，連結(jié)該驅(qū)動(dòng)芯片，以維持各節(jié)點(diǎn)的電氣隔離；以及控制芯片，連結(jié)該光電隔離電路與該計(jì)算機(jī)連結(jié)端口，用以控制數(shù)據(jù)的傳輸流向，其中，當(dāng)該配接卡初次連結(jié)該計(jì)算機(jī)連結(jié)端口時(shí)，該控制芯片與該計(jì)算機(jī)達(dá)成一傳輸協(xié)議，使該配接卡在該控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線與該計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，不需對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換格式。
2. 如權(quán)利要求1所述的配接卡，其特征在于，該控制芯片的驅(qū)動(dòng)電 壓介于3伏特至5伏特之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的配接卡，其特征在于，該驅(qū)動(dòng)芯片的傳輸標(biāo) 準(zhǔn)與該控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線的傳輸標(biāo)準(zhǔn)兼容。
4. 如權(quán)利要求1所述的配接卡，其特征在于，該光電隔離電路提供 該控制芯片與該驅(qū)動(dòng)芯片的電氣隔離，以避免影響該控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線 上的數(shù)據(jù)。
5. 如權(quán)利要求1所述的配接卡，其特征在于，該光電隔離電路電氣 隔離該計(jì)算機(jī)的接地端點(diǎn)，用以防止從該計(jì)算機(jī)的接地端點(diǎn)而來的電流損害。
6. —種配接卡的操作方法，該配接卡用以連結(jié)控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線與計(jì)算機(jī)連結(jié)端口，該方法包含 連結(jié)該計(jì)算機(jī)連結(jié)端口； 進(jìn)行與該計(jì)算機(jī)的傳輸協(xié)議設(shè)定；連結(jié)該控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線；接收該計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)發(fā)送至該控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線；以及 接收該控制器局域網(wǎng)絡(luò)總線的報(bào)文以傳輸至該計(jì)算機(jī)。
7.如權(quán)利要求6所述的配接卡的操作方法，其特征在于，該計(jì)算機(jī) 與該配接卡的傳輸協(xié)議設(shè)定僅在初次連結(jié)時(shí)設(shè)定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種配接卡(Adapter)，連結(jié)控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN，Controller Area Network)總線與計(jì)算機(jī)連端口，可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與CAN總線直接通信，且沒有數(shù)據(jù)傳輸量大時(shí)的時(shí)間遲延問題存在。配接卡包括驅(qū)動(dòng)芯片，用以連結(jié)CAN總線，以收發(fā)報(bào)文；光電隔離電路，連結(jié)驅(qū)動(dòng)芯片，以維持各節(jié)點(diǎn)的電氣隔離；以及控制芯片，連結(jié)光電隔離電路與計(jì)算機(jī)連結(jié)端口，用以控制數(shù)據(jù)的傳輸流向；當(dāng)該配接卡初次連結(jié)該計(jì)算機(jī)連結(jié)端口，該控制芯片將與該計(jì)算機(jī)達(dá)成一傳輸協(xié)議，使該配接卡不需將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換格式即可傳輸。
文檔編號(hào)H04L12/28GK101425905SQ20071009419
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者黃智國(guó) 申請(qǐng)人:英華達(dá)(上海)科技有限公司