一种CAN-LIN通信网关的制作方法

文档序号:15482474发布日期:2018-09-18 23:00阅读:774来源:国知局

本实用新型涉及车载总线网络领域和嵌入式系统领域,具体涉及一种CAN-LIN通信网关。



背景技术:

CAN本地局域网是一种现场总线,主要源于汽车工业,但由于其具有实时性强,传输距离较远,抗电磁干扰能力强等优点,现已被广泛应用于机械工业,数控机床,医疗器械以及传感器等诸多领域之中,CAN采用多主的工作方式,节点之间不分主从,但可以有不同的优先级,通信方式灵活工,但成本相对较高。LIN总线主要应用范围是为现有的汽车网络提供辅助功能,带宽较小,通常数据传输速率最高为20kbit/s,用在不需要CAN总线的带宽的场合,比如车门、座椅、方向灯、汽车顶棚等地方,可以大大降低采用CAN总线的成本。



技术实现要素:

本实用新型提供一种CAN-LIN通信网关。该通信网关提供CAN总线和LIN总线接口,实现CAN总线与LIN总线之间的数据传输,也就是说将接收的CAN总线报文信息与LIN总线报文信息之间相互转换,并分别发送至LIN总线网络模块与CAN总线模块,从而在不同网络之间实现数据共享。

为实现所述通信协议转换功能,本实用新型采用模块化设计,包括主控模块、CAN总线网络模块、LIN总线网络模块。CAN总线网络模块、LIN总线网络模块分别与主控模块连接,并在主控模块的管理与控制下,经过两个网络模块间报文传输与协议转换等过程达成数据共享的目标,实现CAN与LIN网络之间的通信。

所述主控模块采用ST公司的STM32F107RCT6芯片,其内核采用32位基于ARM 核心的Cortex-M3中央处理器,功耗低,其本身具有2个CAN接口,12通道DMA控制器,多达80个快速I/O端口以及14个通信接口,具有实时性强、性价比高、外设丰富等优点。通过丰富的片上资源分别与各个功能模块连接,实现网关的管理功能。通过片上自带的CAN控制器与CAN总线网络模块互连,通过串行I/O接口与LIN总线网络模块连接,经过报文传输和协议转换进而达到CAN网络和LIN网络之间共享信息的目的。

所述的CAN总线网络模块由Infineon公司的CAN收发器TLE9255W与主控模块上集成的CAN通信控制器组成,其数据传输率最高可达1Mbps,接入CAN总线网络,实现与CAN总线的连接。

所述的LIN总线网络模块由NXP公司的集成LIN控制器UJA1023和片内集成的LIN收发器组成,作为CAN总线的补充,其数据传输速率通常为20kbit/s,实现与LIN总线网络的连接,并与网络中的其它设备进行数据传输。

与现有技术相比,本实用新型具有如下优点:

采用模块化设计,一方面方便对程序进行调试、修改和移植,同时也有利于日后进行终端性能维护以及功能扩展升级;

主控模块采用主控模块采用ST公司的STM32F107RCT6 芯片,片上集成有CAN通信控制器,可直接使用,使模块之间连接简单方便,在此基础上实现本实用新型成本低,更容易实现不同网络之间的信息共享;

LIN总线接口模块采用NXP公司的片上集成控制器收发器一体化的UJA1023芯片,不仅节约成本,同时可以提高系统可靠性和质量,减少电气互连和兼容问题。

附图说明

图1为本实用新型终端结构框图。

图2为本实用新型主控模块原理框图。

图3为本实用新型CAN总线网络模块原理框图。

图4为本实用新型LIN总线网络模块原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步的详细说明。

如图1所示,一种CAN-LIN通信网关,包括主控模块、CAN总线网络模块、LIN总线网络模块。主控模块采用 ST公司的STM32F107RCT6芯片,并通过片上资源分别与各个功能模块连接,CAN总线网络模块、LIN总线网络模块分别与主控模块连接,并在主控模块的管理与控制下,实现CAN与LIN网络之间的通信,以到两个网络模块间报文传输与协议转换的目的,实现数据共享的目标。具体为通过片上自带的CAN控制器与CAN总线网络模块互连,通过串行I/O接口与LIN总线网络模块连接,经过报文传输和协议转换进而达到CAN网络和LIN网络之间共享信息的目的。

所述主控模块采用ST公司的STM32F107RCT6芯片,其内核采用32位基于ARM 核心的Cortex-M3中央处理器,功耗低,其本身具有2个CAN接口,12通道DMA控制器,多达80个快速I/O端口以及14个通信接口,具有实时性强、性价比高、外设丰富等优点。通过丰富的片上资源分别与各个功能模块连接,实现网关的管理功能。如图2所示,具体电路为主控U1通过引脚PA1-PA8分别与LIN总线网络模块U3的引脚P0-P7电气连接。U1通过引脚PA11,PA12分别与CAN总线网络模块U2的引脚TXD,RXD电气连接。

所述的CAN总线网络模块由ST公司的 STM32F107RCT6 片上CAN控制器和Infineon公司的CAN收发器TLE9255W组成,其数据传输率最高可达1Mbps,接入CAN总线网络,实现与CAN总线的连接。如图4所示。具体为通过CAN收发器U2的引脚TXD、RXD与主控模块U1的引脚PA11、PA12电气连接,U2的引脚CANH、CANL通过电容 C,电阻 R 接入CAN总线网络。

所述的LIN总线网络模块由NXP公司的集成LIN控制器UJA1023组成,其片内集成了CAN收发器,作为CAN总线的补充,其数据传输速率通常为20kbit/s, 实现与LIN总线网络的连接,并与网络中的其它设备进行数据传输。如图3所示。具体为通过LIN总线网络模块U3的引脚P0-P7分别与主控模块U1的引脚PA1-PA8电气连接,U3的引脚LIN直接接入LIN总线网络。

本实用新型的工作过程为系统通过LIN总线网络模块和CAN总线网络模块接入现场总线,接入时主控模块上电,同时对通信端口进行初始化。当LIN总线或CAN总线上有数据要上传时,主控模块通过与LIN总线网络模块和CAN总线网络模块相连的接口获取到要上传的数据, 主控模块将接收的CAN数据帧转换为LIN数据帧,解析成标准数据,打包成网络协议规定的数据流,并经由接口发送,供LIN总线上的外部设备使用数据。同时将接收的LIN数据帧转换为CAN数据帧,并发往CAN总线网络。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1