一种CAN总线网络的制作方法

本实用新型属于CAN总线技术领域，具体涉及一种CAN总线网络。

背景技术：

在汽车产业中，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。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，1986年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN(Controller Area Network)通信协议。此后，CAN通过ISO11898及ISO11519进行了标准化，现已成为ISO国际标准化的串行通信协议。

CAN的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。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。

随着科技的发展，车辆上电子设备越来越多，现在车辆上CAN总线存在如下问题：

第一，所使用感知传感器设备的种类和数量逐渐增多，一条CAN总线，甚至两条总线已经不能满足要求。即使设置多条CAN总线，由于核心处理板需要执行的任务众多，也没有过多的硬件资源和软件资源去连接多条CAN总线。

第二，目前的自动驾驶系统中，各模块程序是通过直接操作CAN网络硬件节点进行数据和命令交互，由于CAN网路硬件节点的特性，同一个网路硬件节点同时只允许一个进程模块对CAN网路硬件节点进行读写操作，导致无法对CAN网络硬件节点进行复用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种CAN总线网络，用于解决现有的车用CAN总线接入硬件节点数量受限的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种CAN总线网络，包括主处理器和辅助处理器；所述主处理器连接有以太网接口，所述以太网接口用于连接车载交换机；所述主处理器与辅助处理器之间通过串行总线连接；所述辅助处理器连接有至少两个CAN接口，每个CAN接口连接有一条相应的CAN总线。

本实用新型所提供的技术方案，在车用CAN总线网络中设置主处理器和辅助处理器，辅助处理器连接有至少两个CAN接口，每个CAN接口连接一条相应的CAN总线。主处理器的任务较多，而辅助处理器仅进行CAN接口的数据处理，其硬件和软件资源可全部用来为CAN接口服务，因此辅助处理器能够连接大量的CAN接口，从而增加车用CAN总线接入的硬件节点数量，解决现有的车用CAN总线接入硬件节点数量受限的问题。

进一步的，所述CAN接口包括CAN收发器。

设置CAN收发器，即能够从CAN总线接收信息，也能够向CAN总线发送信息。

进一步的，所述主处理器连接有一个或者两个CAN接口，每个CAN接口连接有一条相应的CAN总线。

主处理器上设置CAN接口能够进一步增加车用CAN总线的数量，保证接入更多的硬件节点数量。但是主处理器所连接的CAN接口数量不宜过多，应保证不过多增加主处理器的负担，导致其工作效率降低。

进一步的，所述串行总线为SPI总线。

进一步的，所述主处理器为IMX6处理板，所述辅助处理器为TC234处理板。

附图说明

图1为本实用新型实施例中CAN总线网络的结构原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步说明。

本实用新型提供一种CAN总线网络，采用主处理器和辅助处理器，用于增加CAN总线接入的硬件节点数量，解决现有的车用CAN总线接入硬件节点数量受限的问题。

本实用新型所提供的CAN总线网络，其结构原理如图1所示，包括主处理器和辅助处理器，其中主处理器采用的是IMX6处理板，辅助处理器采用的是TC234处理板。主处理器设置有用于连接交换机的以太网接口，且主处理器和辅助处理器之间通过SPI总线连接以进行信息交互。

TC234处理板上设置有7个CAN总线接口，分别为CAN-3接口、CAN-4接口、CAN-5接口、CAN-6接口、CAN-7接口、CAN-8接口和CAN-9接口，各CAN总线接口相互独立，且分别连接一条对应的CAN总线。各CAN总线分别用于通过车辆的CAN总线与车辆上的其他设备通讯连接，如本实施例中的CAN-3接口用于通过CAN总线连接车辆上的单目相机，CAN-4接口用于通过CAN总线连接车辆上的双目相机，CAN-5接口用于通过CAN总线连接车辆上的超声波雷达，CAN-6接口用于通过CAN总线连接车辆的毫米波雷达1，CAN-7接口用于通过CAN总线连接车辆的毫米波雷达2，CAN-8接口用于通过CAN总线连接车辆的毫米波雷达3，CAN-9接口用于通过CAN总线连接车辆的制动装置。

主处理器所采用的IMX6处理板上搭载Linux系统和网关，并连接有两个CAN总线接口，分别为Socket CAN-1接口和Socket CAN-2接口，本实施例中Socket CAN-1接口用于通过CAN总线连接车辆的V2X装置，Socket CAN-2接口用于通过CAN总线连接车辆的整车控制器。各CAN总线接口相互独立，且分别连接一条对应的CAN总线,因此每条CAN总线也是相互独立的。IMX6处理板上搭载的Linux系统将接入的2路CAN总线映射为Socket网络设备，通过标准Socket CAN的接口方法提供对CAN网络的读写。设置以太网接口，为软件上实现提高CAN硬件网络节点复用率也提供了条件：应用程序无需直接操作CAN网路硬件节点，通过网关便可以实现规范化的CAN数据读写接口，为更多需要CAN数据的应用软件提供数据服务。从而提高CAN硬件网络节点的复用率，并且可以减少CAN网络硬件节点的需求数量，节约成本。

本实施例的网络运行时：

IMX6处理板启动，其上运行的Linux系统对IMX6处理板和TC234处理板上自接入的CAN总线进行统一编址，将IMX6处理板上的Socket CAN-1接口和Socket CAN-2接口分别编号为1和2，将TC234处理板上的CAN-3接口、CAN-4接口、CAN-5接口、CAN-6接口、CAN-7接口、CAN-8接口和CAN-9接口分别依次编号为3－9。

当IMX6处理板接收到Socket CAN-1接口和Socket CAN-2接口的数据时，会将数据传递给网关，由网关向以太网接口广播CAN数据。

TC234处理板上的各CAN接口从相应的CAN总线接收到数据后，通过TC234处理板与IMX6处理板之间的SPI总线将其发送给IMX6处理板，IMX6处理板数据传递给网关，由网关向以太网接口广播CAN数据。

本实施例中，主处理器和辅助处理器之间通过SPI总线连接；作为其他实施方式，两者之间可以采用其他的串行总线连接，如采用I²C串口总线连接等。

本实施例中，各CAN总线接口均设置有相应CAN收发器，既能够从对应的CAN总线接收数据，也可以像对应的CAN总线发送数据。本实施例中的CAN收发器可采用常用的如型号为TJA1040的CAN收发器或PCA82C251的CAN收发器等。

本实施例中，主处理器连接有两个CAN总线接口；作为其他实施方式，处理器可以只连接一个CAN总线接口，也可以不连接CAN总线接口，原则是在充分利用资源的前提下不过多增加主处理器的负担。