CN101271439A - 一种can总线转换模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CAN总线转换模块，该模块包括CAN接口和PIN接口，能够将CAN信号与PIN信号相互转换。所述转换模块包括：系统总控制器，用于控制PIN或频率或PWM等各类型的信号的输入输出，同时做为一路CAN的控制器使用；诊断控制器，用于对整个总线其他节点或者本节点控制器的故障诊断记录，支持诊断仪工作；CAN收发器，CAN物理层硬件支持，用于将CAN信号与电信号进行互相转换；CAN控制器，单片机可以通过对该可编程芯片的编程设置，从而控制CAN数据的发送和接收；以及存储器。所述诊断控制器还具有诊断功能。利用该转换模块能够解决上CAN的设备与不上CAN的整车之间的交流匹配，从而在非CAN的整车体系中构建一个匹配整车电气系统的局部CAN子系统。
Description
技术领域
本发明涉及信号转换，特别是涉及一种CAN总线转换模块。
背景技术
近年来，随着芯片制造工艺的发展和控制器功能的逐渐增强，各种用途的车用控制器在汽车上得到了广泛的应用，这些微电脑在汽车中的运用，极大地提高了汽车的安全性能和舒适性，展示出人类的文明与科技的进步。电气控制器的逐渐增多使得用于信号交换的线束用量激增，负面影响是增加了整车的重量和安全隐患。这时，车载总线技术应运而生。总线的应用增强了各控制器之间的通讯能力，消除了线束通讯的弊端，因此，车载总线技术发展迅速，尤其是CAN总线自问世以来，以其卓越的性能，席卷了整个车市，并由ISO颁布了国际标准。控制器统一遵循CAN国际标准11898，即可仅使用2根CAN线分时复用，代替传统的各信号单独PIN线的通信方案。简言之，CAN的优势就在于使用最少的连线，传递了最大限度的信息量并能满足实时要求。
在现代的汽车尤其是高级乘用车上，几乎无一例外的不同程度采用了总线通讯，才能满足信息转换的需求。目前国内外的主流汽车制造厂商即使整车不采用总线的网络通讯模式，其动力和底盘的很多控制系统内部均已使用内部CAN通信，比如EMS(发动机控制系统)、TCU(自动变速箱)、ESP(电子稳定性程序)等。
对于一款车型来说，如果前期没有规划上CAN的网络，而在开发的后期需要变更配置，例如更换发动机或者变速箱或者增加自动变速箱的配置，这样就会遇到网络在整车的匹配问题。具体分析如下：
假如有一款车型前期的定义是配置手动变速箱，由于信息交换较少，没有采用总线通讯，举其电喷和仪表之间信息交换为例，由于整车没有采用总线通讯，EMS与仪表之间只能采用PIN通信，如图1所示。电喷和仪表之间的通讯完全依靠PIN线，线束与接口电路相当庞杂，控制器之间所有的需要相互交流的信号均需要一根PIN线，使得整车的线束复杂且多，增加了整车的重量。
当这款车上市之后，应市场要求，需要开发自动变速箱。然而，由于自动变速箱与EMS的信息交换量极大，传统的线束连接已经不满足信号的交换要求，因此自动变速箱与电喷都必须采用CAN通讯。那么，如何解决上CAN的电喷和变速箱与不上CAN的整车进行信息交流匹配呢？
发明内容
申请人在研究过程中受到“网关”概念的启发，既然在不同总线之间进行数据交换可以使用“网关”来转换实现，那么是否也可以通过网关实现不上CAN的整车电气系统与上CAN的控制器之间的匹配呢？研究发现，道理是相同的，本申请的设计思路即是采用一个“网关”(带有CAN和PIN的双向接口)，可以将收到的CAN信号转成PIN脚信号，也可以将收到的PIN信号转成CAN信号。从而实现在非CAN的整车体系中构建一个匹配整车电气系统的局部CAN子系统。
实现本发明的技术方案如下：
一种CAN总线转换模块，如附图4所示。包括CAN接口和PIN接口，该转换模块能够将CAN信号与PIN信号相互转换。所述转换模块包括：
系统总控制器(5)，用于控制PIN或频率或PWM等各类型的信号的输入输出，同时做为一路CAN的控制器使用；
诊断控制器(6)，用于对整个总线其他节点或者本节点控制器的故障诊断记录，支持诊断仪工作；
CAN收发器(7)，通过CAN物理层硬件支持，用于将CAN信号与电信号进行互相转换；
CAN控制器(8)，系统通过对该控制器的编程设置，从而控制CAN数据的发送和接收；
存储器(9、10)，所述诊断控制器还具有诊断功能，存储器包括RAM和闪存，在整车上电的时候，出现的故障代码可存储在RAM中，当系统电源关闭，诊断控制器可以将RAM中的信息码取出存在闪存中，当整车上电之后再转回至RAM中，以保证诊断故障信息不丢失。
附图说明
图1：现有技术中不上CAN系统的单元控制电路通信示意图；
图2：利用CAN转换模块进行CAN控制器与非CAN整车进行通讯的示意图；
图3：CAN转换模块工作流程图；
图4：CAN转换模块内部结构框图。
具体实施方式
现结合附图对本申请做进一步的说明。
如图2所示，发动机控制系统(电喷系统)EMS1是上CAN的，自动变速箱TCU2也是上CAN的，而仪表ICM3不上CAN，为了实现这三个控制器之间的通讯，加入了一个CAN转换模块4，它的功能在于将电喷系统1或者自动变速箱2所发出的CAN信号转成仪表3可以识别的PIN信号发送给仪表显示；另一方面，它可以接收仪表3发出的PIN信号，转换成CAN信号发送给电喷系统1或者自动变速箱2，实现在传统的PIN信号与总线信号之间的相互转换工作。图3示出了转换模块的工作流程图，下面列出简单的软件程序以示说明。
ORG 0000H
LJMP MAIN
ORG 0000H
MAIN：
MOV SP，#6FH；SP初始化
MOV R0，#6FH
CLR A；清除片内RAM
.........
MOV IE，#00H；采用查询方式工作，关中断
LOOP：
LCALL KEYINPUT；PIN脚信号输入
JNB KEY1，LOOP1
LCALL CVDA；有PIN信号输入，转换成CAN信号
CLR KEY1
.........
LOOP1：
SJMP LOOP
KEYINPUT：
ORL P1，#0C0H
MOV A，P1
ANL A，#0C0H；读取PIN输入值
CJNE A，#0C0H，RT
.........
CVDA：
MOV A，@R0
INC DPTR
MOVX @DPTR，A
INC R0
CJNE R0，#BUFF+8，CVDA；向缓冲区写入PIN输入的值，即转为CAN数据
MOV A，#01H
MOVX @DPTR，A
.........
RT： RET
图4示出了本发明的CAN转换模块的内部结构框图，其中包括：总线控制器5、诊断控制器6、CAN收发器7、CAN控制器8、以及RAM9和闪存10。
本发明的控制芯片是具有CAN功能的微处理器，它的I/O口可以接收频率、高低电平、PWM等信号，内部经过程序转换后，从CAN高、低两个引脚输出CAN信号，反之也可。从而实现了不同类型信息的相互转换。
本申请所公开的转换模块不仅仅可以将CAN信号与PIN信号相互转换，也可以在应用不同速率、协议的总线之间进行信息转换，如图4所示，CAN A、，CAN B、CAN C分别为不同类型的CAN总线，除此之外，该转换模块还具有诊断功能，在整车上电的时候，出现的故障代码可存储在OBD诊断系统的RAM9中，当系统电源关闭，诊断控制器可以将RAM9中的信息码取出存在FLASH10中，当整车上电之后再转回至RAM9中，以保证诊断故障信息不丢失。
Claims (5)
1、一种CAN总线转换模块，其包括CAN接口和PIN接口，其特征在于，该转换模块能够将CAN信号与PIN信号相互转换。
2、根据权利要求1所述的转换模块，其特征在于，所述转换模块包括：
系统总控制器(5)，用于控制信号的输入输出，同时做为一路CAN的控制器使用；
诊断控制器(6)，用于对整个总线其他节点或者本节点控制器的故障诊断记录，支持诊断仪工作；
CAN收发器(7)，通过CAN物理层硬件支持，用于将CAN信号与电信号进行互相转换；
CAN控制器(8)，系统通过对该控制器的编程设置，从而控制CAN数据的发送和接收；以及存储器(9、10)。
3、根据权利要求2所述的转换模块，其特征在于，所述存储器包括RAM(9)和闪存(10)，所述诊断控制器(6)还具有诊断功能，在整车上电的时候，出现的故障代码可存储在RAM(9)中，当系统电源关闭，诊断控制器(6)可以将RAM(9)中的信息码取出存在闪存(10)中，当整车上电之后再转回至RAM(9)中，以保证诊断故障信息不丢失。
4、根据权利要求1-3任一项所述的转换模块，其特征在于，所述PIN信号可以是频率信号、电平信号或PWM信号。
5、根据权利要求1-3任一项所述的转换模块，其特征在于，所述转换模块还能够用于不同速率、协议的总线之间的信息转换。
Priority Applications (1)
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| CN100533425C CN100533425C (zh) | 2009-08-26 |
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ID=40005419
Family Applications (1)
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2330564A3 (en) * | 2009-12-04 | 2012-10-24 | Kwang Yang Motor Co., Ltd. | Communication interface conversion device |
| CN103777538A (zh) * | 2012-10-19 | 2014-05-07 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 控制器与can总线的波特率自动匹配方法 |
| CN102092353B (zh) * | 2009-12-11 | 2015-03-25 | 光阳工业股份有限公司 | 通信接口转换装置 |
| CN105676834A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-15 | 天津布尔科技有限公司 | 一种车载诊断系统的can总线接口自匹配装置 |
-
2007
- 2007-11-09 CN CNB2007101661266A patent/CN100533425C/zh active Active
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| CN102092353B (zh) * | 2009-12-11 | 2015-03-25 | 光阳工业股份有限公司 | 通信接口转换装置 |
| CN103777538A (zh) * | 2012-10-19 | 2014-05-07 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 控制器与can总线的波特率自动匹配方法 |
| CN103777538B (zh) * | 2012-10-19 | 2016-03-30 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 控制器与can总线的波特率自动匹配方法 |
| CN105676834A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-15 | 天津布尔科技有限公司 | 一种车载诊断系统的can总线接口自匹配装置 |
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| CN100533425C (zh) | 2009-08-26 |
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