协议转换设备、方法、装置以及存储介质与流程

本申请涉及数据传输技术领域，特别是涉及一种协议转换设备、方法、装置以及存储介质。

背景技术：

随着科技的不断发展，电子设备的种类也越来越多，其中电子设备用于连接外部设备的接口种类也越来越多，例如，lin(localinterconnectnetwork，内部互联网络)总线作为汽车分布式电子系统的一种低成本串行通讯总线，在需要对汽车上的lin器件进行开发或维修时，往往需要通过lin接口与外部电子设备进行连接，传统技术一般利用转接器实现lin器件与外部电子设备的连接与数据传输，但是，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统转接器的数据转换传输效率低。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高数据转换传输效率的协议转换设备、方法、装置以及存储介质。

一方面，本申请实施例提供了一种协议转换设备，包括运算控制模块、上行通信电路、lin接口以及至少两种数据接口；还包括对应数据接口的下行通信电路；

lin接口、上行通信电路和运算控制模块依次连接；各下行通信电路分别连接运算控制模块；各下行通信电路分别连接对应的数据接口；

其中，lin接口用于接收lin输入报文，并通过上行通信电路、将lin输入报文传输给运算控制模块；

运算控制模块用于将lin输入报文转换成对应各数据接口的数据输出报文，并通过对应的下行通信电路、将各数据输出报文传输给对应的数据接口；各数据输出报文的组帧格式相同、且组帧长度相同。

在其中一个实施例中，各数据接口用于接收对应的数据输入报文，并通过下行通信电路、将数据输入报文传输给运算控制模块；

运算控制模块用于分别将各数据输入报文转换为对应的lin输出报文，并通过上行通信电路、将各lin输出报文传输给lin接口；lin输出报文与数据输出报文的组帧格式相同、且组帧长度相同。

在其中一个实施例中，运算控制模块用于识别各数据接口的是否处于上电状态，并向处于上电状态的数据接口传输对应的数据输出报文。

在其中一个实施例中，运算控制模块用于在识别到至少两个数据接口处于上电状态、且lin接口处于掉电状态时，导通处于上电状态的各数据接口的报文传输通路。

在其中一个实施例中，lin接口和各数据接口的封装外壳上均设置有焊盘。

在其中一个实施例中，数据接口包括以下接口中的至少两种及以上的组合：usb接口、i2c接口、can接口、spi接口、rs232接口或rs485接口。

另一方面，本申请实施例还提供了一种协议转换方法，包括以下步骤：

接收lin接口通过上行通信电路传输的lin输入报文；

将lin输入报文转换成对应各数据接口的数据输出报文，并通过对应的下行通信电路、将各数据输出报文传输给对应的数据接口；各数据输出报文的组帧格式相同、且组帧长度相同。

在其中一个实施例中，将lin输入报文转换成对应各数据接口的数据输出报文的步骤，包括：

解析lin输入报文，获取报文数据；

基于组帧格式和组帧长度，按照对应数据接口的传输协议、对报文数据进行组帧，生成数据接口对应的数据输出报文。

又一方面，本申请实施例还提供了一种协议转换装置，包括：

报文接收模块，用于接收lin接口通过上行通信电路传输的lin输入报文；

报文转换输出模块，用于将lin输入报文转换成对应各数据接口的数据输出报文，并通过下行通信电路、将各数据输出报文传输给对应的数据接口；各数据输出报文的组帧格式相同、且组帧长度相同。

还一方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本申请协议转换设备提供的实施例包括：运算控制模块、上行通信电路、lin接口以及至少两种数据接口；还包括对应数据接口的下行通信电路，其中，lin接口、上行通信电路和运算控制模块依次连接；各下行通信电路分别连接运算控制模块；各下行通信电路分别连接对应的数据接口，具体的，lin接口用于接收lin输入报文，并通过上行通信电路、将lin输入报文传输给运算控制模块；运算控制模块用于将lin输入报文转换成对应各数据接口的数据输出报文，并通过对应的下行通信电路、将各数据输出报文传输给对应的数据接口；各数据输出报文的组帧格式相同、且组帧长度相同，从而实现将lin输入报文转换成对应不同数据接口的数据输出报文，提高了协议转换设备的兼容性，且采用相同的组帧格式和组帧长度将lin报文转换成各数据输出报文，加快了报文转换效率，进而提高了报文转换传输速度。

附图说明

图1为一个实施例中本申请协议转换设备的结构框图；

图2为另一个实施例中本申请协议转换设备的结构框图；

图3为一个实施例中本申请协议转换方法步骤的流程示意图；

图4为一个实施例中生成数据输出报文步骤的流程示意图；

图5为一个实施例中报文数据接口向lin接口传输步骤的流程示意图；

图6为一个实施例中生成lin输出报文步骤的流程示意图；

图7为一个实施例中本申请协议转换装置的结构框图；

图8为一个实施例中报文转换输出模块的结构框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

为了解决传统转接器的数据转换传输效率低的问题，在一个实施例中，如图1所示，提供了一种协议转换设备，包括运算控制模块11、上行通信电路13、lin接口15以及至少两种数据接口17；还包括对应数据接口17的下行通信电路19；

lin接口15、上行通信电路13和运算控制模块11依次连接；各下行通信电路19分别连接运算控制模块11；各下行通信电路19分别连接对应的数据接口17；

其中，lin接口用于接收lin输入报文，并通过上行通信电路、将lin输入报文传输给运算控制模块；

运算控制模块用于将lin输入报文转换成对应各数据接口的数据输出报文，并通过对应的下行通信电路、将各数据输出报文传输给对应的数据接口；各数据输出报文的组帧格式相同、且组帧长度相同。

需要说明的是，在本申请协议转换设备实际使用过程中，lin接口用于连接需通过lin接口与外部电子设备进行数据传输的lin电子设备(lin电子设备为具备lin接口的电子设备)，数据接口用于连接外部电子设备。例如，在调试汽车上的智能传感器或制动装置的过程中，协议转换设备的lin接口连接智能传感器(例如，数字式超声波探头)或制动装置，数据接口(usb接口)连接计算机设备，计算机设备上预先安装与协议转换设备配套的工具软件，通过该工具软件计算机设备可接受智能传感器或制动装置传输的报文，也向智能传感器或制动装置发送数报文。

进一步的，协议转换设备上至少包括至少两种数据接口，不同的数据接口用于连接不同的外部电子设备，在实际使用过程中，所有数据接口可同时连接对应的外部电子设备，也可根据实际需求选择性的连接外部电子设备。在一个示例中，在协议转换设备连接有两个及两个以上的外部电子设备时，协议转换设备同时向所有外部电子设备传输对应的数据输出报文，也可设定优先级依此从级别高的外部电子设备到级别低的外部电子设备传输对应的数据输出报文。在又一个示例中，利用外部电子设备可定时向lin电子设备传输报文。

在一个具体的实施例中，数据接口包括以下接口中的至少两种及以上的组合：usb(universalserialbus，通用串行总线)接口、i2c(inter-integratedcircuit，集成电路总线)接口、can(controllerareanetwork，控制器局域网络)接口、spi(serialperipheralinterface，串行外设接口)接口、rs232(recommendedstandard，推荐标准)接口或rs485接口。其中，usb接口用于连接具备usb接口的电子设备，i2c接口用于连接具备i2c接口的电子设备，can接口用于连接具备can接口的电子设备，spi接口用于连接具备spi接口的电子设备，rs232接口用于连接具备rs232接口的电子设备，rs485接口用于连接具备rs485接口的电子设备。

上行通信电路用于实现报文按照lin接口协议在协议转换设备与lin电子设备之间的传输。在一个示例中，如图2所示，还包括第一隔离电路21，第一隔离电路21连接在上行通信电路13与运算控制模块11之间。各下行通信电路用于实现报文按照对应数据接口协议在协议转换设备与外部电子设备之间的传输，各下行通信电路与各数据接口一一对应。在又一个示例中，如图2所示，还包括与下行通信电路19数量相同的第二隔离电路23，各第二隔离电路23分别连接对应的下行通信电路19，各第二隔离电路23分别连接运算控制模块11。需要说明的是，第一隔离电路和第二隔离电路用于实现信号隔离，避免不同信号间的干扰，提高信号传输的可靠性。例如，隔离电路采用is0124信号隔离放大器。

运算控制模块为协议转换设备的控制中心和处理中心。在报文传输的过程中，需要运算控制模块对报文的协议进行转换，以实现不同类型接口之间的报文传输，现按照报文从lin接口传输至各数据接口以及报文从数据接口传输至lin接口两个传输过程，具体说明协议转换设备的协议转换过程：

一、报文从lin接口传输至各数据接口

lin接口用于接收lin输入报文，并通过上行通信电路、将lin输入报文传输给运算控制模块；运算控制模块用于将lin输入报文转换成对应各数据接口的数据输出报文，并通过下行通信电路、将各数据输出报文传输给对应的数据接口；各数据输出报文的组帧格式相同、且组帧长度相同。

需要说明的是，lin接口接收lin电子设备传输的lin输入报文，并通过上行通信电路传输给运算控制模块，运算控制模块对lin输入报文进行转换，转换成对应各数据接口传输协议的数据输出报文，即就将lin输入报文转换成对应所有数据接口的数据输出报文。例如，数据接口包括usb接口和can接口，将lin输入报文转换成对应usb接口传输协议的数据输出报文，和对应can接口传输协议的数据输出报文。为提高运算控制模块的协议转换效率，运算控制模块采用同一规则将lin输入报文转换成各数据输出报文，即按照相同的组帧格式和相同的组帧长度，将lin输入报文转换成各数据输出报文，各数据输出报文差异在于传输协议不同，从而，采用同一规则进行协议转换提供了协议转换效率。

在该报文传输过程中，为了进一步的提高协议传输效率，在一个具体的实施例中，运算控制模块用于识别各数据接口的是否处于上电状态，并向处于上电状态的数据接口传输对应的数据输出报文。需要说明的是，协议转换设备通过接口连接外部电子设备获得供电，因此，在数据接口处于上电状态时，表明数据接口连接有外部电子设备，将lin输入报文转换成连接有外部电子设备的数据接口对应的数据输出报文，可减少报文转换的数量，从而提高协议转换效率。

二、报文从数据接口传输至lin接口

各数据接口用于接收对应的数据输入报文，并通过对应的下行通信电路、将数据输入报文传输给运算控制模块；运算控制模块用于分别将各数据输入报文转换为对应的lin输出报文，并通过上行通信电路、将各lin输出报文传输给lin接口；lin输出报文与数据输出报文的组帧格式相同、且组帧长度相同。

需要说明的是，各数据接口接收与其连接的外部电子设备传输的数据输入报文，并通过下行通信电路传输给运算控制模块，运算控制模块按照同一规则将各数据输入报文分别转换成对应的lin输出报文。在一个示例中，为了避免多个lin输出报文同时输出时对lin总线产生拥挤，运算控制模块可对多个lin输出报文设置优先级，lin输出报文按照优先级输出。

本申请协议转换设备的各实施例中，协议转换设备包括运算控制模块、上行通信电路、lin接口以及至少两种数据接口；还包括对应数据接口的下行通信电路，其中，lin接口、上行通信电路和运算控制模块依次连接；各下行通信电路分别连接运算控制模块；各下行通信电路分别连接对应的数据接口，具体的，lin接口用于接收lin输入报文，并通过上行通信电路、将lin输入报文传输给运算控制模块；运算控制模块用于将lin输入报文转换成对应各数据接口的数据输出报文，并通过对应的下行通信电路、将各数据输出报文传输给对应的数据接口；各数据输出报文的组帧格式相同、且组帧长度相同，从而实现将lin输入报文转换成对应不同数据接口的数据输出报文，提高了协议转换设备的兼容性，且采用相同的组帧格式和组帧长度将lin报文转换成各数据输出报文，加快了报文转换效率，进而提高了报文转换传输速度。

在一个实施例中，运算控制模块用于在识别到至少两个数据接口处于上电状态、且lin接口处于掉电状态时，导通处于上电状态的各数据接口的报文传输通路。

需要说明的是，本申请协议转换设备不仅可实现lin接口与各数据接口的协议转换，还可实现不同数据接口之间的协议转换。

具体的，运算控制模块检测到lin接口处于掉电状态，即lin接口未连接lin电子设备，并检测到至少两个数据接口处于上电状态，即协议转换设备上有至少两个数据接口连接有外部电子设备。其中，运算控制模块接收一个外部电子设备传输的报文，并按照同一规则(组帧格式相同、组帧长度相同)对报文进行协议转换，生成对应其他数据接口的报文。

本申请协议转换设备的各实施例中，还可实现不同数据接口之间的协议转换，提高了协议转换设备的适用范围以及兼容性，节约用户的成本投入。

在一个实施例中，lin接口和各数据接口的封装外壳上均设置有焊盘。

其中，在模块化硬件电路设计中，在pcb(printedcircuitboard，印刷电路板)电路板上的接口设有标准的焊盘，为了协议转换设备能够与pcb电路板上标准的焊盘配合，将协议转换设备焊接在pcb电路板上，lin接口和各数据接口的封装外壳上均设置有焊盘，该焊盘为标准的焊盘。进一步的，焊盘为贴片焊盘和/或插件焊盘，使得用户能够根据实际需要选用焊接方式。

本申请协议转换设备的各实施例中，在lin接口和各数据接口的封装外壳上均设计焊盘，可节省用户对协议转换设备的硬件电路设计工作以及时间成本。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种协议转换方法，包括以下步骤：

步骤s310，接收lin接口通过上行通信电路传输的lin输入报文；

步骤s320，将lin输入报文转换成对应各数据接口的数据输出报文，并通过对应的下行通信电路、将各数据输出报文传输给对应的数据接口；各数据输出报文的组帧格式相同、且组帧长度相同。

需要说明的是，运算控制模块在接收到lin输入报文时，将lin输入报文转换成对应各数据输出报文。

在一个具体的实施例中，如图4所示，将lin输入报文转换成对应各数据接口的数据输出报文的步骤，包括：

步骤s410，解析lin输入报文，获取报文数据；

步骤s420，基于组帧格式和组帧长度，按照对应数据接口的传输协议、对报文数据进行组帧，生成数据接口对应的数据输出报文。

需要说明的是，运算控制模块将lin输入报文进行解析，获取报文数据，基于组帧格式、组帧长度以及数据接口的传输协议对报文数据进行重新组帧生成对应数据接口的数据输出报文。

在一个示例中，基于组帧格式和组帧长度，按照对应数据接口的传输协议、对报文数据进行组帧，生成数据接口对应的数据输出报文的步骤之前，还包括步骤：

对报文数据进行同步位识别，获得报文数据的数据长度；

在数据长度等于lin输入报文内承载的数据的初始长度时，识别报文数据的同步帧；否则，重新对lin输入报文解析；

在同步帧设别通过时，识别报文数据的pid码，并在查表验证pid码通过时，识别报文数据中帧长度；否则，重新对lin输入报文解析；

在帧长度等于lin输入报文内承载的数据的初始帧长度时，对报文数据进行效验；否则，重新对lin输入报文解析；其中，包括数据完整性效验、数据安全性效验等；

在效验通过时，基于组帧格式和组帧长度，按照对应数据接口的传输协议、对报文数据进行组帧，生成数据接口对应的数据输出报文；否则，重新对lin输入报文解析。

本申请协议转换方法的各实施例中，将lin输入报文转换成组帧格式和组帧长度均相同的各数据输出报文，提高了协议转换的效率，进而提高了报文传输的速度。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种协议转换方法，包括以下步骤：

步骤s510，接收各数据接口通过对应的下行通信电路传输的数据输入报文；

步骤s520，将各数据输入报文分别转换成lin输出报文，并通过上行通信电路、将各lin输出报文输出给lin接口；各lin输出报文与各数据输出报文的组帧格式相同、且组帧长度相同。

进一步的，如图6所示，将各数据输入报文分别转换成lin输出报文的步骤，包括：

步骤s610，对数据输入报文进行解析，获取接口数据；

步骤s620，基于组帧格式、组帧长度和lin接口的传输协议，对接口数据进行组帧，生成lin输出报文。

在一个示例中，对数据输入报文进行解析，获取接口数据的步骤中，还包括步骤：

识别数据输入报文的起始位和结束位，获得数据输入报文的报文长度；

对数据输入报文进行效验，并在效验通过时识别数据输入报文中的pid(identity，身份识别码)码；

通过查表效验数据输入报文中的pid码，并在效验通过时识别数据输入报文的帧长度，并获取接口数据。

在一个示例中，基于组帧格式、组帧长度和lin接口的传输协议，对接口数据进行组帧，生成lin输出报文的步骤之前，还包括步骤：

计算接口数据的效验位。

在效验通过时，基于组帧格式和组帧长度，按照对应数据接口的传输协议、对报文数据进行组帧，生成数据接口对应的数据输出报文；否则，重新对lin输入报文解析。

本申请协议转换方法的各实施例中，将数据输入报文转换成组帧格式和组帧长度均相同的各lin输出报文，提高了协议转换的效率，进而提高了报文传输的速度。

应该理解的是，虽然图3-6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图3-6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种协议转换装置，包括：

报文接收模块71，用于接收lin接口通过上行通信电路传输的lin输入报文；

报文转换输出模块73，用于将lin输入报文转换成对应各数据接口的数据输出报文，并通过下行通信电路、将各数据输出报文传输给对应的数据接口；各数据输出报文的组帧格式相同、且组帧长度相同。

在一个实施例中，如图8所示，报文转换输出模块73包括：

报文解析单元731，用于解析lin输入报文，获取报文数据；

报文组帧单元733，用于基于组帧格式和组帧长度，按照对应数据接口的传输协议、对报文数据进行组帧，生成数据接口对应的数据输出报文

关于协议转换装置的具体限定可以参见上文中对于协议转换方法的限定，在此不再赘述。上述协议转换装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

接收lin接口通过上行通信电路传输的lin输入报文；

将lin输入报文转换成对应各数据接口的数据输出报文，并通过对应的下行通信电路、将各数据输出报文传输给对应的数据接口；各数据输出报文的组帧格式相同、且组帧长度相同。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

解析lin输入报文，获取报文数据；

基于组帧格式和组帧长度，按照对应数据接口的传输协议、对报文数据进行组帧，生成数据接口对应的数据输出报文。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。