一种基于skylake平台工控机中CAN接口的实现方法与流程

本发明涉及工控机技术领域，具体地说是一种基于skylake平台工控机中can接口的实现方法。

背景技术

can即控制器局域网络，是一种高性能、高可靠性、易开发和低成本的现场总线，是德国bosch公司为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率可达1mbps，距离可达10km。

在北美和西欧，can总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业领域局域网的标准总线，它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。工控机就是工业控制、监视用的计算机，主要用于对生产过程中使用的机器设备、生产流程、数据参数等进行检测和控制。此外很多工控机对扩展性能要求较高，有时候接口的设计需要满足特定的外部设备，因此很多情况下工控机都以单独定制的方式来实现。目前工控机的主要类别有：ipc（pc总线工业电脑）、plc（可编程控制系统）、dcs（分散型控制系统）、fcs（现场总线系统）及cnc（数控系统）五种类。

工业控制的网络化拓展了工业控制领域的发展空间，计算机技术、通信技术和控制技术的发展为工业控制带来了新的发展机遇。随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展，加之can总线的诸多优点，使其特别适合应用于工业控制领域，因此在工控机中研究一种方便、简单、可靠的can总线实现方法是十分有必要的。

技术实现要素：

本发明的技术任务是针对以上不足之处，提供一种基于skylake平台工控机中can接口的实现方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于skylake平台工控机中can接口的实现装置，包括skylake平台模块、cpld协议转换模块、can控制器模块及can接口模块；skylake平台模块与cpld协议转换模块连接，can接口模块与can控制器模块连接；通过can控制器模块、cpld协议转换模块，实现连接到can接口模块的设备与skylake平台模块之间的通信。

进一步的，优选的结构为，还包括电平转换模块，用于解决can控制器模块的电平与所用cpld协议转换模块的输出电平不一致问题。

进一步的，优选的结构为，所述的skylake平台模块由ddr4内存模块、处理器及与之对应的pch模块组成；pch模块的lpc总线与cpld协议转换模块连接，转换成can总线协议输出。

一种基于skylake平台工控机中can接口的实现方法，首先将skylake平台工控机的lpc总线与cpld模块互联，完成lpc总线协议与can总线协议的相互转换，以及完成skylake平台工控机的上电时序及其逻辑控制；其次通过电平转换模块完成转换后的信号与can控制器之间的互联。

进一步的，优选的方法为，can控制器通过隔离模块与skylake平台工控机的can接口互联。

进一步的，优选的方法为，通信过程为，自处理器经过桥片、cpld模块、can控制器、can接口到达can总线设备。

本发明的一种基于skylake平台工控机中can接口的实现方法和现有技术相比，最大程度减少了所用电气器件，也尽可能得保证了can总线的传输速度。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

附图1为一种基于skylake平台工控机中can接口的实现方法的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

can总线可作为现场设备及通信总线，具有高性能和可靠性，为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。本发明为一种基于skylake平台工控机中can接口的实现方法，skylake平台的特点为14纳米制程；同时支持ddr3l和ddr4-sdram两种内存规格；集成显示核心或为基于专为研发用途的intellarrabee架构；接口变更为lga1151，必须搭配intel的100系列芯片组才能使用。

实施例1：

一种基于skylake平台工控机中can接口的实现装置，包括skylake平台模块、cpld协议转换模块、can控制器模块及can接口模块；

skylake平台模块与cpld协议转换模块连接，can接口模块与can控制器模块连接；所述的skylake平台模块由ddr4内存模块、处理器及与之对应的pch模块组成；pch模块的lpc总线与cpld协议转换模块连接，转换成can总线协议输出。其中的处理模块为inteli7系列处理器，pch模块为qm170芯片；cpld协议转换模块为epm1270t144i5n芯片；can控制器为nxp的sja1000t芯片，支持can2.0协议，传输速度可达1mbits/s，广泛用于工业自动控制领域。

将pch的lpc总线连接到cpld协议转换模块，转换成can总线协议输出，因can控制器模块的电平与所用cpld模块的输出电平不一致，因此添加电平转换模块将信号电平进行转换；此处的电平转换模块为sn74lvc8t245rhlr芯片；通过can控制器模块、cpld协议转换模块，实现连接到can接口模块的设备与skylake平台模块之间的通信。cpld模块在完成协议转换的同时，也实现skylake平台工控机的上电时序控制及其余逻辑功能。

本发明还保护一种基于skylake平台工控机中can总线的实现方法，提出了一种以skylake平台实现的工控机中can总线的实现方法，其中skylake平台工控机主要有ddr4内存、inteli7系列处理器、pch、存储模块、网络模块等其余模块组成，其中can总线的实现方法如附图1所示，其具体工作原理为：

pch的lpc总线与cpld模块互联，cpld模块使用epm1270t144i5n实现，主要完成lpc总线协议与can总线协议相互转换，于此同时完成整个skylake工控机的上电时序及其余逻辑控制；因其转换信号电平与can接口电平不一致，所以使用电平转换模块完成信号与can控制器之间的互联；

can控制器通过隔离模块与工控机的can接口互联，这样就可以实现处理器至桥片，自桥片至cpld模块，自cpld模块至can控制器模块，自can控制器模块至can接口，自can接口至can总线设备之间的相互通信。

与市面上的can转换模块及传统的can总线实现方法相比，此can总线实现方法，最大程度减少了所用电气器件，也尽可能得保证了can总线的传输速度。

与市面上的can转换模块相比，此can总线实现方法，最大程度减少了所用器件，也尽可能得保证了can总线的传输速度。成为目前国际上应用最为广泛的现场总线之一。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的几种具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。