FlexRay總線與CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于車(chē)載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種FlexRay總線與CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車(chē)電子技術(shù)的發(fā)展，汽車(chē)上的電子控制單元EClKElectronic ControlUnits，ECU)越來(lái)越多，采用CAN(ControIIer Area Network，CAN)總線車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠?qū)⒋罅康腅CU連接在一起組成一個(gè)車(chē)內(nèi)局域網(wǎng)，能夠提高車(chē)載網(wǎng)絡(luò)工作效率以及安全性、簡(jiǎn)化汽車(chē)布線、降低生產(chǎn)成本。因此，CAN總線車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)和車(chē)身控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。與此同時(shí)，為了彌補(bǔ)CAN總線的不足以及滿足車(chē)內(nèi)一些特殊應(yīng)用的要求，如懸掛控制、換擋控制、剎車(chē)控制、轉(zhuǎn)向控制等，一種具有傳輸速率高、可確定性、故障可容錯(cuò)的新型汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)總線FlexRay也在汽車(chē)上得到了應(yīng)用，因此出現(xiàn)一輛汽車(chē)上同時(shí)具有CAN總線和FI e xRay總線，而FI e xRay總線與CAN總線中數(shù)據(jù)不兼容。
[0003]在現(xiàn)有的技術(shù)中，對(duì)于汽車(chē)中總線數(shù)據(jù)不兼容的問(wèn)題，是利用VDM通過(guò)跨系統(tǒng)編寫(xiě)不同總線之間通信網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)兼容。但是汽車(chē)上的網(wǎng)關(guān)都是固化集成的，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)導(dǎo)致車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的所有數(shù)據(jù)出現(xiàn)混亂，當(dāng)總線通信協(xié)議復(fù)雜時(shí)通信網(wǎng)關(guān)編寫(xiě)也會(huì)很困難。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題:提供一種FlexRay總線與CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)車(chē)輛上同時(shí)具有CAN總線和FlexRay總線時(shí)，F(xiàn)lexRay總線與CAN總線數(shù)據(jù)不兼容，采用VDM通過(guò)跨系統(tǒng)編寫(xiě)不同總線之間通信網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同總線系統(tǒng)數(shù)據(jù)兼容，存在的容易導(dǎo)致車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的所有數(shù)據(jù)出現(xiàn)混亂，總線通信協(xié)議復(fù)雜時(shí)通信網(wǎng)關(guān)編寫(xiě)困難等技術(shù)問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型技術(shù)方案:
[0006]一種FlexRay總線與CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，它包括CAN總線收發(fā)器和FlexRay總線收發(fā)器，CAN總線收發(fā)器與CAN總線隔離電路連接，CAN總線隔離電路與微控制器連接，F(xiàn)lexRay總線收發(fā)器與微控制器連接，電源電路與CAN總線收發(fā)器、FlexRay總線收發(fā)器、CAN總線隔離電路和微控制器連接。
[0007]它還包括外圍電路和時(shí)鐘分頻電路，所述外圍電路包括看門(mén)狗復(fù)位電路、晶振電路和BDM調(diào)試電路。
[0008]所述CAN總線收發(fā)器采用TJA1040芯片構(gòu)成。
[0009]CAN總線隔離電路采用雙通道的HCPL2630高速光電耦合器構(gòu)成。
[0010]微控制器采用飛思卡爾公司生產(chǎn)的MC9S12XF512芯片構(gòu)成。
[0011]FlexRay總線收發(fā)器采用雙路FlexRay總線收發(fā)器TJA1080ATS/2芯片構(gòu)成。
[0012]FlexRay總線收發(fā)器通過(guò)濾波隔離電路與FlexRay總線接口連接。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果:
[0014]本實(shí)用新型提供FlexRay總線與CAN總線的協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置及方法，通過(guò)在微控制器內(nèi)部建立協(xié)議映射表，對(duì)Fl exRay總線與CAN總線的數(shù)據(jù)進(jìn)行映射，可以實(shí)現(xiàn)Fl exRay總線與CAN總線之間的通信。FlexRay總線具有高容錯(cuò)性、高實(shí)時(shí)性和高帶寬等特點(diǎn)，本實(shí)用新型解決了 FlexRay總線和CAN總線間數(shù)據(jù)不兼容問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)直接通信傳輸數(shù)據(jù)，適合在同時(shí)具有Fl exRay總線和CAN總線的車(chē)輛中使用。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1本實(shí)用新型協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2本實(shí)用新型協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置具體連接示意圖；
[0017]圖3—種FlexRay總線與CAN總線的協(xié)議轉(zhuǎn)換方法流程示意圖；
[0018]圖4一種FlexRay總線與CAN總線的協(xié)議轉(zhuǎn)換方法協(xié)議映射流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]一種FlexRay總線與CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置(見(jiàn)圖1)，它包括CAN總線收發(fā)器和FlexRay總線收發(fā)器，CAN總線收發(fā)器與CAN總線隔離電路連接，CAN總線隔離電路與微控制器連接，F(xiàn)lexRay總線收發(fā)器與微控制器連接，電源電路與CAN總線收發(fā)器、FlexRay總線收發(fā)器、CAN總線隔離電路和微控制器連接。
[0020]本實(shí)用新型總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置中微控制器和CAN總線收發(fā)器與CAN總線隔離電路以及FlexRay總線收發(fā)器的電路具體連接示意圖(見(jiàn)圖2)，CAN總線收發(fā)器和CAN總線隔離電路主要是通過(guò)微控制器的PMO和PMl 口和CAN總線隔離電路連接，CAN總線隔離電路再與CAN總線收發(fā)器連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸;而FlexRay總線收發(fā)器則是微控制器通過(guò)PH0，PH1，PH2，PH3，PJ3，PJ5，PH4，PH5，PH6，PH7，PJ4，PJ6 接口 與 Fl exRay 總線收發(fā)器相連接。
[0021]FlexRay總線收發(fā)器輸出口 BP、BM與濾波隔離電路連接，濾波隔離電路與FlexRay總線接口連接。由于FlexRay總線收發(fā)器采用的是雙路，因此每一路輸出分別采用一個(gè)濾波隔離電路。濾波隔離電路分別與Fl exRay總線接口 A和FI exRay總線接口 B連接。
[0022]電源電路:本轉(zhuǎn)換裝置中用到的電源電路，是采用LM2940芯片搭建的穩(wěn)壓電路，輸出端直接與微控制器、CAN總線收發(fā)器、CAN總線隔離電路和Fl exRay總線收發(fā)器相連接，為其提供工作電源；
[0023]CAN總線收發(fā)器，作為CAN總線協(xié)議控制器和物理傳輸線路之間的接口，用于接收CAN總線節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息或者將數(shù)據(jù)信息發(fā)送至CAN總線節(jié)點(diǎn)；采用TJA1040芯片構(gòu)成；TJA1040符合IS0189標(biāo)準(zhǔn)，速度高達(dá)1M，電磁輻射EME低，具有抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)用新型中采用TJA1040構(gòu)成CAN總線收發(fā)器，與CAN總線隔離電路直接連接，微控制器可通過(guò)CAN總線隔離電路和CAN總線收發(fā)器組成的電路，實(shí)現(xiàn)CAN總線的數(shù)據(jù)的傳輸。
[0024]FlexRay總線收發(fā)器，作為FI exRay網(wǎng)絡(luò)的物理總線和微控制器間的接口，提供接收物理總線節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，或者將數(shù)據(jù)信息發(fā)送至FlexRay物理總線節(jié)點(diǎn)，并且作為微控制器和總線節(jié)點(diǎn)之間的收發(fā)芯片，提供了一種隔離電路，增加FlexRay總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)目垢蓴_能力;FlexRay總線收發(fā)器:采用雙路FlexRay總線收發(fā)器T JA1080ATS/2芯片。在本實(shí)用新型中采用TJA1080ATS/2芯片組成FlexRay總線收發(fā)器，直接與微控制器的FlexRay總線模塊接口連接，即可實(shí)現(xiàn)微控制器在FI exRay總線中的數(shù)據(jù)傳輸。
[0025]CAN總線隔離電路，用于增強(qiáng)CAN總線節(jié)點(diǎn)上的抗干擾性能和隔離性能。微控制器通過(guò)CAN總線隔離電路與CAN總線收發(fā)器相連，可以很好的實(shí)現(xiàn)CAN總線上各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電氣隔離，提高了總線節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性和安全性;CAN總線隔離電路采用雙通道的HCPL2630高速光電親合器構(gòu)成，其速度能達(dá)到1M bit/s，能夠很好的實(shí)現(xiàn)總線節(jié)點(diǎn)之間的電氣隔離和提高抗干擾能力。在采用高速光電耦合器HCPL2630構(gòu)成的CAN總線隔離電路中，微控制器內(nèi)部CAN總線模塊接口直接與CAN總線隔離電路相連接，而CAN總線隔離電路的輸出則是與CAN總線收發(fā)器相連接；
[0026]微控制器，采用16位嵌入式單片機(jī)MC9S12XF512為核心構(gòu)成的FlexRay總線與CAN總線的轉(zhuǎn)換裝置，并且配有相應(yīng)外圍電路，形成了一個(gè)即有CAN總線模塊又有FlexRay總線模塊的可編程的轉(zhuǎn)換裝置。微控制器通過(guò)內(nèi)部的FlexRay通信控制器來(lái)控制FlexRay總線收發(fā)器傳輸FlexRay總線上的數(shù)據(jù)或者通過(guò)內(nèi)部CAN協(xié)議控制器來(lái)控制C