专利名称：FlexRay 总线与LIN 总线的协议转换装置及方法
技术领域：
本发明涉及 车载网络技术领域，特别是涉及FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置及方法。
背景技术：
目前汽车上多采用CAN总线作为主干通信网络，其中CAN (ControllerArea Network,CAN)是局域互联网络的简称，是ISO国际标准化的串行通信协议。在当前的汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发了出来。LIN总线是用于汽车分布式电控系统的一种新型低成本串行通信总线，其中 LIN(Local Interconnect Network)是当地互联网络的简称，它是一种基于UATR的数据格式、主从结构的单线12V的总线通信系统，主要用于智能传感器(smart sensors)和执行器的串行通信，目前常用于与汽车安全无关的单元，比如灯控单元、门控单元、座椅控制单元寸。目前车辆中多采用CAN总线与LIN总线进行通信，然而随着车辆智能化程度的提高及智能节点数量的增加，尤其是面对新一代以线控系统(X-by-wire)为主导的汽车通信应用所需的高容错性、高实时性和高带宽，CAN总线这种事件驱动型的网络作为主干通信手段逐渐显示出了其局限性。
发明内容
本发明提供FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置及方法，以解决CAN总线的局限性问题。为解决上述问题，本发明公开了 FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置，包括LIN总线收发器，用于根据中央控制器的命令将接收到的LIN总线上的数据通过 LIN总线隔离电路发送数据到中央控制器，或根据中央控制器的命令通过LIN总线隔离电路接收中央控制器的数据并将数据发送到LIN总线上；FlexRay总线收发器，用于根据中央控制器的命令将接收到的FlexRay总线上的数据通过FlexRay总线隔离电路发送到中央控制器，或根据中央控制器的命令通过 FlexRay总线隔离电路接收中央控制器的数据并将数据发送到FlexRay总线上；LIN总线隔离电路，用于LIN总线隔离电路两侧电路的电气隔离，将中央控制器的数据发送到LIN总线收发器，并且接收LIN总线收发器的数据到中央控制器；FlexRay总线隔离电路，用于FlexRay总线隔离电路两侧电路的电气隔离，将中央控制器的数据发送到FlexRay总线收发器，并且接收FlexRay总线收发器的数据到中央控制器；中央控制器，用于接收上位计算机的指令并根据指令生成协议映射表，读取 FlexRay总线或LIN总线上的数据并将数据存储到数据存储器中，根据协议映射表对数据存储器内的数据进行协议映射，并将协议映射后的数据发送到LIN总线或FlexRay总线上；数据存储器，用于存储中央控制器传送的数据。优选的，所述数据存储器按照物理地址分为两个存储模块，包括LIN总线数据模块，用于存储中央控制器从LIN总线获取的数据；FlexRay总线数据模块，用于存储中央控制器从FlexRay总线获取的数据。优选的，所述的装置还包括RS232接口电路，用于与上位计算机进行通信；优选的，所述的装置还包括电源电路，有相互隔离的3路电源输出，分别用于为中央控制器、LIN总线收发器和FlexRay总线收发器提供供电电压。优选的，所述的协议映射表，包括从LIN总线到FlexRay总线的映射表，其中保存的内容为根据LIN总线上接收到数据包中所包含的ID信息来映射该数据包所对应的FlexRay总线周期时槽；从FlexRay总线到LIN总线的映射表，其中保存的内容为根据FlexRay总线上接收到数据包随对应的发送时槽来映射该数据包所对应的LIN总线的ID信息，所述ID信息用于找到该数据包发送到LIN总线上的目的节点和数据内容所代表的物理意义。本发明还提供了 FlexRay总线与LIN总线的协议转换方法，包括中央处理器通过RS232接口电路接收上位计算机的指令，并根据所述指令生成 FlexRay总线与LIN总线之间的协议映射表；中央控制器通过LIN总线收发器和LIN总线隔离电路读取LIN总线上的数据，或通过FlexRay总线收发器和FlexRay总线隔离电路读取FlexRay总线上的数据；中央控制器根据协议映射表将所述读取的数据存储到数据存储器中；中央控制器根据协议映射表对数据存储器内的数据进行协议映射；中央控制器将协议映射后的数据通过FlexRay总线隔离电路和FlexRay总线收发器发送到FlexRay总线上，或中央控制器将协议映射后的数据通过LIN总线隔离电路和LIN 总线收发器发送到LIN总线上。优选的，所述中央控制器根据协议映射表将所述读取的数据存储到数据存储器中，包括中央控制器根据协议映射表，将通过LIN总线收发器和LIN总线隔离电路读取的 LIN总线上的数据存储到数据存储器的LIN总线数据模块；中央控制器根据协议映射表，将通过FlexRay总线收发器和FlexRay总线隔离电路读取的FlexRay总线上的数据存储到数据存储器的FlexRay总线数据模块。优选的，所述中央控制器根据协议映射表对数据存储器内的数据进行从LIN总线到FlexRay总线的协议映射，包括中央控制器将接收到的LIN总线上的数据根据协议映射表存储到数据存储器中 LIN总线数据模块的对应地址；中央控制器根据协议映射表查找数据存储器中的LIN总线数据模块的不同存储地址的数据对应的FlexRay总线周期时槽；
在不同存储地址对应的时槽到来前的一个时槽读取该地址内的数据，并将数据打包成FlexRay总线的数据格式；在不同存储地址对应的时槽到来时通过FlexRay总线隔离电路和FlexRay总线收发器发送到FlexRay总线上。优选的，所述中央控制器根据协议映射表对数据存储器内的数据进行从FlexRay 总线到LIN总线的协议映射，包括将接收到的FlexRay总线上的数据根据其对应的发送时槽存储到数据存储器中 FlexRay总线数据模块的对应地址；中央控制器根据协议映射表查找数据存储器中的FlexRay总线数据模块的不同存储地址的数据所对应的LIN总线数据的物理意义及目的节点号；在LIN总线空闲时顺序读取不同存储地址的数据并将数据打包成LIN总线的数据格式，然后通过LIN总线隔离电路和LIN总线收发器发送到LIN总线上。与现有技术相比，本发明包括以下优点本发明提供FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置及方法，通过中央控制器内部的协议映射表，对FlexRay总线与LIN总线的数据进行映射，可以实现FlexRay总线与 LIN总线之间的通信，FlexRay总线具有高容错性、高实时性和高带宽等特点，避免了 CAN总线的局限性，适合在采用FlexRay总线的车辆中使用。本发明提供的协议转换装置可作为网关，实现下一代车载总线FlexRay总线与目前车上常用总线LIN总线的网络互连及协议转换，装置采用了电气隔离措施增强了抗干扰能力，可以在极端情况下对电路进行保护。其次，FlexRay总线是下一代的车用网络标准，越来越多的车辆中会使用FlexRay 总线，也就需要与LIN总线完成通信，因此，本发明非常具有实用性。
图1是本发明实施例所述FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置结构图；图2是本发明实施例所述FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置连接示意图；图3是本发明实施例所述FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置的应用实例图；图4是本发明实施例所述FlexRay总线与LIN总线的协议转换方法流程图；图5是本发明实施例所述FlexRay总线与LIN总线的协议转换方法从LIN总线到 FlexRay总线的协议映射流程图；图6是本发明实施例所述FlexRay总线与LIN总线的协议转换方法从FlexRay总线到LIN总线的协议映射流程图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。FlexRay是一种新型通信标准，专为车内联网而设计，采用基于时间驱动机制，即采用基于时槽的工作方式，在总线周期的每个时槽定时发送数据和接收数据，具有高带宽、 容错性能好等特点，在实时性、可靠性和灵活性方面具有一定的优势。在全球范围推广的FlexRay通信系统，成为了高级动力总成、底盘、线控系统的标准协议，目前FlexRay协议已经得到业界各大汽车生产厂家以及汽车半导体公司的支持，成为了公认的下一代车用网络标准。在下一代车载网络中可以用FlexRay总线替代CAN总线，而低成本网络方案仍采用LIN总线来实现，两者同时存在于车辆总线中，很多场合需要进行通信来实现数据的传输，本发明提供了 FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置和方法，可以实现FlexRay总线和LIN总线之间的通信，下面具体进行介绍。参照图1，给出了本发明实施例所述FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置结构图；参照图2，给出了本发明实施例所述FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置连接示意图。LIN总线收发器11，用于根据中央控制器的命令将接收到的LIN总线上的数据通过LIN总线隔离电路13发送到中央控制器15，或根据中央控制器的命令通过LIN总线隔离电路13接收中央控制器15的数据并将该数据发送到LIN总线上；LIN总线收发器11 一端与LIN总线相连，另一端与LIN总线隔离电路13相连，LIN 总线的收发器11可以采用芯片TJA1020。LIN总线隔离电路13，用于LIN总线隔离电路两侧电路的电气隔离，将中央控制器 15的数据发送到LIN总线收发器11，并且接收LIN总线收发器的数据到中央控制器15 ；LIN总线隔离电路13 —端与LIN总线收发器11相连，另一端与中央控制器15相连。用于LIN总线隔离电路两侧电路的电气隔离，将中央控制器15的数据发送到LIN总线收发器11，并且接收LIN总线收发器11的数据到中央控制器15。LIN总线隔离电路13的芯片可以采用6N137，其中中央控制器15与LIN总线收发器11之间共有2个LIN总线隔离电路13，所述的LIN总线隔离电路13包括LIN总线发送信号隔离电路(LIN-T)(D)和LIN总线接收信号隔离电路(LIN-RXD)，所隔离的电气信号分别为LIN总线发送信号LIN-Τ )和LIN总线接收信号LIN-R )。FlexRay总线收发器12，用于根据中央控制器的命令将接收到的FlexRay总线上的数据通过FlexRay总线隔离电路14发送到中央控制器15，或根据中央控制器的命令通过 FlexRay总线隔离电路14接收中央控制器15的数据并将该数据发送到FlexRay总线上；在本实施例中，因为FlexRay总线分为FlexRayA总线和FlexRayB总线，因此有两个FlexRay总线收发器12，一端与FlexRay总线相连，另一端与FlexRay总线隔离电路14 相连，FlexRay总线的收发器12可以采用芯片TJA1080。所述FlexRay总线隔离电路14有六个，包括FlexRay总线使能信号隔离电路(FlexRay-EN)、FlexRay总线发送信号隔离电路 (FlexRay-TXD)、FlexRay总线发送使能信号隔离电路(Flexfciy-TXEN)、FlexRay总线接收信号隔离电路(F1 exRay-RXD)、FlexRay总线备用输入信号隔离电路(FlexRay-STBN)和 FlexRay总线接收使能信号隔离电路(FlexRay-RXEN)，所隔离的电气信号分别为=FlexRay 总线使能信号FlexRay-EN、FlexRay总线发送信号FlexRay_T)(D、FlexRay总线发送使能信号FlexRay-TXEN、FlexRay总线接收信号FlexRay-RXD、FlexRay总线备用输入信号 FlexRay-STBN 和 FlexRay 总线接收使能信号 FlexI ay-RXEN。
FlexRay总线隔离电路14，用于FlexRay总线隔离电路两侧电路的电气隔离，将中央控制器15的数据发送到FlexRay总线收发器12，并且接收FlexRay总线收发器12的数据到中央控制器15FlexRay总线隔离电路14 一端与FlexRay总线收发器12相连，另一端与中央控制器15相连。用于FlexRay总线隔离电路两侧电路的电气隔离，将中央控制器15的数据发送到FlexRay总线收发器12，并且接收FlexRay总线收发器12的数据到中央控制器15。FlexRay总线隔离电路14的芯片可以采用6N137，其中中央控制器15与每个 FlexRay总线收发器12之间共有6个FlexRay总线隔离电路14，分别为FlexRay-EN, FlexRay-TXD, FlexRay-TXEN, FlexRay-RXD, FlexRay-STBN 和 FlexRay-RXEN。中央控制器15，用于接收上位计算机的指令并根据指令生成协议映射表，读取 FlexRay总线或LIN总线上数据并将数据存储到数据存储器16中，根据协议映射表对数据存储器16内的数据进行协议映射，并将协议映射后的数据发送到LIN总线或FlexRay总线上；在本实施例中，中央控制器15可以采用单片机MC9S12XF512，中央控制器15接收上位计算机的指令后，根据指令生成协议映射表，将数据存储到数据存储器16中，然后根据协议映射表对数据存储器16内的数据进行协议映射，并将协议映射后的数据发送到LIN 总线或FlexRay总线上。进一步，所述的协议映射表，包括从LIN总线到FlexRay总线的映射表，其中保存的内容为根据LIN总线上接收到数据包中所包含的ID信息来映射该数据包所对应的FlexRay总线周期时槽；从FlexRay总线到LIN总线的映射表，其中保存的内容为根据FlexRay总线上接收到数据包随对应的发送时槽来映射该数据包所对应的LIN总线的ID信息，所述ID信息用于找到该数据包发送到LIN总线上的目的节点和数据内容所代表的物理意义。数据存储器16，用于存储中央控制器15传送的数据。数据存储器16可以采用易失性SDRAM，芯片型号为HY57V561620B，容量为 32M*16bit0进一步，所述的数据存储器16按照物理地址分为两个存储模块，包括LIN总线数据模块161，用于存储中央控制器15从LIN总线获取的数据；中央控制器15通过LIN总线收发器11和LIN总线隔离电路13读取的LIN总线上的数据存储到LIN总线数据模块161。FlexRay总线数据模块162，用于存储中央控制器15从FlexRay总线获取的数据。中央控制器16通过FlexRay总线收发器12和FlexRay总线隔离电路14读取的 FlexRay总线上的数据存储到FlexRay总线数据模块162。进一步，本发明实施例所述的系统还包括RS232接口电路，用于与上位计算机进行通信；中央控制器15通过RS232接口接收上位计算机的指令，并根据指令设定和划分协议映射表。电源电路17，有相互隔离的3路电源输出，分别用于为中央控制器15、LIN总线收发器11和FlexRay总线收发器12提供供电电压。
在本实施例中，电源电路17输入电压可以为12V，输出电压可以为3路相互隔离的 5V，分别为中央控制器15、FlexRay总线收发器12和LIN总线收发器11提供供电电压。LIN总线采用主从方式工作，协议转换装置作为LIN总线的主设备，FlexRay总线一侧采用时间触发方式发送和接收数据，即采用时槽的方式进行数据的接收和发送，每个数据均在预先设计好的指定时槽内发送出去或者接收进来；LIN总线一侧采用事件触发方式发送和接收数据，即当有数据需要发送时，将发送数据放到总线上，当有数据达到时，则接收数据。由于LIN总线和FlexRay总线两侧接收和发送数据的机制不同，所以在中央控制器15内部设计了协议映射表，对两种总线的对应数据进行协议映射。综上所述，本发明提供了 FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置，通过中央控制器内部的协议映射表，对FlexRay总线与LIN总线的数据进行映射，可以实现FlexRay总线与LIN总线之间的通信，适合在采用FlexRay总线的车辆中使用。本发明提供的协议转换装置可作为网关，实现下一代车载总线FlexRay总线与目前车上常用总线LIN总线的网络互连及协议转换，装置采用了电气隔离措施增强了抗干扰能力，可以在极端情况下对电路进行保护。其次，FlexRay总线是下一代的车用网络标准，越来越多的车辆中会使用FlexRay 总线，也就需要与LIN总线完成通信，因此，本发明非常具有实用性。参照图3，给出了本发明实施例所述FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置的应用实例图。FlexRay总线共划分为64个时槽，所连接的全部设备中已占用其中的观个时槽， 剩余的36个时槽可用于分配给LIN总线上的数据经协议转换后发送到FlexRay总线上。双路FlexRay总线采用冗余的方式，即两路所连接的设备均相同，其中FlexRay总线所连接的设备可以包括仪表控制单元、整车控制器、制动控制器、转向控制器等，LIN总线所连接的设备可以包括车门控制单元、车灯控制单元、座椅控制单元、空调控制单元等。通过所设计的协议转换装置实现通信。例如，FlexRay总线中转向控制器中与转向相关的某些数据需要发送给LIN总线中的车灯控制单元，所述数据在FlexRay总线周期的第20个时槽由转向控制器发送到 FlexRay总线上，中央控制器在所述第20个时槽时接收到该数据，并将其存放到与FlexRay 总线上时槽20所对应的数据存储器中FlexRay总线数据模块的指定地址；当LIN总线一端出现空闲时，中央控制器根据协议映射表查找目的地址为车灯控制单元，且找到与转向相关的待发送数据在数据存储器中FlexRay总线数据模块中的对应地址，也即找到FlexRay总线上时槽20所对应的数据存储器中FlexRay总线数据模块的指定地址，读取该数据并打包为以车灯控制单元为目的节点的LIN数据包格式发送到LIN总 ^^ —t- 通过上述过程，就完成了从FlexRay总线到LIN总线数据的传输。又如，LIN总线中车门控制单元中与车门关闭状态相关的某些数据需要发送给 FlexRay总线中的仪表控制单元，中央控制器通过LIN总线接收到该数据后，根据协议映射表查找目的地址为仪表控制单元，且找到与车门关闭状态相关的数据对应分配为FlexRay 总线周期的第31个时槽，将该数据存放到与FlexRay总线上时槽31所对应的数据存储器中LIN总线数据模块的指定地址；当FlexRay总线上第30时槽到来时，中央控制器读取与FlexRay总线上时槽31 所对应的数据存储器中LIN总线数据模块的指定地址的数据，并打包为FlexRay数据包格式，当FlexRay总线上第31时槽到来时将该数据包发送到FlexRay总线上；通过上述过程，就完成了从LIN总线到FlexRay总线数据的传输。综上所述，本发明提供了 FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置，FlexRay总线与LIN总线在车辆中各自连接不同的设备，通过中央控制器内部的协议映射表，对FlexRay 总线与LIN总线的数据进行映射，可以实现FlexRay总线与LIN总线之间的通信，使得各设备之间实现通信，适合在采用FlexRay总线的车辆中使用。本发明提供的协议转换装置可作为网关，实现下一代车载总线FlexRay总线与目前车上常用总线LIN总线的网络互连及协议转换，装置采用了电气隔离措施增强了抗干扰能力，可以在极端情况下对电路进行保护。其次，FlexRay总线是下一代的车用网络标准，越来越多的车辆中会使用FlexRay 总线，也就需要与LIN总线完成通信，因此，本发明非常具有实用性。基于上述内容，本发明还提供了方法的实施例。参照图4，给出了本发明实施例所述FlexRay总线与LIN总线的协议转换方法流程图。步骤11，中央控制器通过RS232接口接收上位计算机的指令，并根据所述指令生成FlexRay总线与LIN总线之间的协议映射表；步骤12，，中央控制器通过LIN总线收发器和LIN总线隔离电路读取LIN总线上的数据，或通过FlexRay总线收发器和FlexRay总线隔离电路读取FlexRay总线上的数据；步骤13，中央控制器根据协议映射表将所述读取的数据存储到数据存储器中；若读取到LIN总线上的数据，则进入步骤131 ；若读取到从FlexRay总线上的数据，则进入步骤132。步骤131，中央控制器根据协议映射表，将通过LIN总线收发器和LIN总线隔离电路读取的LIN总线上的数据存储到数据存储器的LIN总线数据模块；步骤132，中央控制器根据协议映射表，将通过FlexRay总线收发器和FlexRay总线隔离电路读取的FlexRay总线上的数据存储到数据存储器的FlexRay总线数据模块。步骤14，中央控制器根据协议映射表对数据存储器内的数据进行协议映射；若从LIN总线到FlexRay总线的协议映射，则进入步骤141，若从FlexRay总线到 LIN总线的协议映射，则进入步骤142。步骤141，从LIN总线到FlexRay总线的协议映射；步骤142，从FlexRay总线到LIN总线的协议映射。步骤15，中央控制器将协议映射后的数据通过FlexRay总线隔离电路和FlexRay 总线收发器发送到FlexRay总线上，或中央控制器将协议映射后的数据通过LIN总线隔离电路和LIN总线收发器发送到LIN总线上。进一步，所述中央控制器根据协议映射表对数据存储器内的数据可以进行从LIN 总线到FlexRay总线的协议映射，则步骤141进一步划分为如图5所示的步骤。参照图5，给出了本发明实施例所述FlexRay总线与LIN总线的协议转换方法从LIN总线到FlexRay总线的协议映射流程图。步骤21，中央控制器将接收到的LIN总线上的数据根据协议映射表存储到数据存储器中LIN总线数据模块的对应地址；步骤22，中央控制器 根据协议映射表查找数据存储器中的LIN总线数据模块的不同存储地址的数据对应的FlexRay总线周期时槽；步骤23，在不同存储地址对应的时槽到来前的一个时槽读取该地址内的数据，并将数据打包成FlexRay总线的数据格式；步骤24，在不同存储地址对应的时槽到来时通过F1 eχRay总线隔离电路和 FlexRay总线收发器发送到FlexRay总线上。进一步，所述中央控制器根据协议映射表对数据存储器内的数据可以进行从 FlexRay总线到LIN总线的协议映射，则步骤142可以进一步划分为如图6所示的步骤。参照图6，给出了本发明实施例所述FlexRay总线与LIN总线的协议转换方法从 FlexRay总线到LIN总线的协议映射流程图。步骤31，将接收到的FlexRay总线上的数据根据其对应的发送时槽存储到数据存储器中FlexRay总线数据模块的对应地址；步骤32，中央控制器根据协议映射表查找数据存储器中的FlexRay总线数据模块的不同存储地址的数据所对应的LIN总线数据的物理意义及目的节点号；步骤33，在LIN总线空闲时顺序读取不同存储地址的数据并将数据打包成LIN总线的数据格式，然后通过LIN总线隔离电路和LIN总线收发器发送到LIN总线上。对于方法实施例而言，由于其与装置实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。以上对本发明所提供的FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置，其特征在于，包括LIN总线收发器，用于根据中央控制器的命令将接收到的LIN总线上的数据通过LIN总线隔离电路发送数据到中央控制器，或根据中央控制器的命令通过LIN总线隔离电路接收中央控制器的数据并将数据发送到LIN总线上；FlexRay总线收发器，用于根据中央控制器的命令将接收到的FlexRay总线上的数据通过FlexRay总线隔离电路发送到中央控制器，或根据中央控制器的命令通过FlexRay总线隔离电路接收中央控制器的数据并将数据发送到FlexRay总线上；LIN总线隔离电路，用于LIN总线隔离电路两侧电路的电气隔离，将中央控制器的数据发送到LIN总线收发器，并且接收LIN总线收发器的数据到中央控制器；FlexRay总线隔离电路，用于FlexRay总线隔离电路两侧电路的电气隔离，将中央控制器的数据发送到FlexRay总线收发器，并且接收FlexRay总线收发器的数据到中央控制器；中央控制器，用于接收上位计算机的指令并根据指令生成协议映射表，读取FlexRay 总线或LIN总线上的数据并将数据存储到数据存储器中，根据协议映射表对数据存储器内的数据进行协议映射，并将协议映射后的数据发送到LIN总线或FlexRay总线上； 数据存储器，用于存储中央控制器传送的数据。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据存储器按照物理地址分为两个存储模块，包括LIN总线数据模块，用于存储中央控制器从LIN总线获取的数据； FlexRay总线数据模块，用于存储中央控制器从FlexRay总线获取的数据。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括 RS232接口电路，用于与上位计算机进行通信。
4.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于，还包括电源电路，有相互隔离的3路电源输出，分别用于为中央控制器、LIN总线收发器和 FlexRay总线收发器提供供电电压。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的协议映射表，包括从LIN总线到FlexRay总线的映射表，其中保存的内容为根据LIN总线上接收到数据包中所包含的ID信息来映射该数据包所对应的FlexRay总线周期时槽；从FlexRay总线到LIN总线的映射表，其中保存的内容为根据FlexRay总线上接收到数据包随对应的发送时槽来映射该数据包所对应的LIN总线的ID信息，所述ID信息用于找到该数据包发送到LIN总线上的目的节点和数据内容所代表的物理意义。
6.FlexRay总线与LIN总线的协议转换方法，其特征在于，包括中央处理器通过RS232接口电路接收上位计算机的指令，并根据所述指令生成 FlexRay总线与LIN总线之间的协议映射表；中央控制器通过LIN总线收发器和LIN总线隔离电路读取LIN总线上的数据，或通过 FlexRay总线收发器和FlexRay总线隔离电路读取FlexRay总线上的数据； 中央控制器根据协议映射表将所述读取的数据存储到数据存储器中； 中央控制器根据协议映射表对数据存储器内的数据进行协议映射； 中央控制器将协议映射后的数据通过FlexRay总线隔离电路和FlexRay总线收发器发送到FlexRay总线上，或中央控制器将协议映射后的数据通过LIN总线隔离电路和LIN总线收发器发送到LIN总线上。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述中央控制器根据协议映射表将所述读取的数据存储到数据存储器中，包括中央控制器根据协议映射表，将通过LIN总线收发器和LIN总线隔离电路读取的LIN 总线上的数据存储到数据存储器的LIN总线数据模块；中央控制器根据协议映射表，将通过FlexRay总线收发器和FlexRay总线隔离电路读取的FlexRay总线上的数据存储到数据存储器的FlexRay总线数据模块。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述中央控制器根据协议映射表对数据存储器内的数据进行从LIN总线到FlexRay总线的协议映射，包括中央控制器将接收到的LIN总线上的数据根据协议映射表存储到数据存储器中LIN总线数据模块的对应地址；中央控制器根据协议映射表查找数据存储器中的LIN总线数据模块的不同存储地址的数据对应的FlexRay总线周期时槽；在不同存储地址对应的时槽到来前的一个时槽读取该地址内的数据，并将数据打包成 FlexRay总线的数据格式；在不同存储地址对应的时槽到来时通过FlexRay总线隔离电路和FlexRay总线收发器发送到Flexfeiy总线上。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述中央控制器根据协议映射表对数据存储器内的数据进行从FlexRay总线到LIN总线的协议映射，包括将接收到的FlexRay总线上的数据根据其对应的发送时槽存储到数据存储器中 FlexRay总线数据模块的对应地址；中央控制器根据协议映射表查找数据存储器中的FlexRay总线数据模块的不同存储地址的数据所对应的LIN总线数据的物理意义及目的节点号；在LIN总线空闲时顺序读取不同存储地址的数据并将数据打包成LIN总线的数据格式，然后通过LIN总线隔离电路和LIN总线收发器发送到LIN总线上。
全文摘要
本发明提供了FlexRay总线与LIN总线的协议转换装置及方法，以解决CAN总线的局限性问题。所述的装置包括LIN总线收发器、LIN总线隔离电路、FlexRay总线收发器、FlexRay总线隔离电路、中央控制器和数据存储器。本发明所述的装置，通过中央控制器内部的协议映射表，对FlexRay总线与LIN总线的数据进行映射，实现FlexRay总线与LIN总线的数据通信。本发明适合在采用FlexRay总线的车辆中使用，可作为网关实现下一代车载总线FlexRay总线与目前车上常用总线LIN总线的网络互连及协议转换，装置采用了电气隔离措施增强了抗干扰能力，可以在极端情况下对电路进行保护。
文档编号H04L29/08GK102325128SQ201110193320
公开日2012年1月18日 申请日期2011年7月11日 优先权日2011年7月11日
发明者刘彪, 庄江丽, 李润鑫 申请人:北京交通大学