CN101309193B - 一种基于微处理器的USB-Flexray总线适配器 - Google Patents

Abstract

一种基于微处理器的USB-Flexray总线适配器。它包括连接PC机的USB接口和连接Flexray总线网络的Flexray总线接口，由一个微处理器分别通过一个USB通信控制电路和一个Flexray通信控制电路连接所述的USB接口和Flexray总线接口，实现Flexray总线到PC机的数据传输。本发明由微处理器控制数据在Flexray总线和USB接口之间传输，解决了Flexray总线网络的数据采集问题，提供了一种研究Flexray网络的设备。

Description

一种基于微处理器的USB-Flexray总线适配器

技术领域

本发明涉及一种基于微处理器的USB-Flexray总线适配器。

背景技术

随着车上控制及通信系统的日趋复杂，尤其是“线控”(X-by-wire)系统的增加，现有车载Flexray网络面临新的挑战。为满足“线控”系统要求的高速、高可靠性要求，BMW等公司共同建立了Flexray总线标准。Flexray是一个为车载应用系统高层网络和“线控”系统开发的通信标准。它可以在提高数据传输率的条件下，满足汽车安全要求的可靠性指标。Flexray利用两条独立的物理线路进行通信，每条线路的数据速率为10Mbps。Flexray支持TDMA访问方式，同时支持事件触发和时间触发机制，可以较好地满足下一代汽车通信系统的要求，具有很好的应用前景。

USB是Universal Serial Bus——通用串行总线的简称，它是一种串行传输协议，自从1995年Intel公司推出第一代USB协议开始，USB技术获得了迅猛发展，现在，USB接口已经成为了计算机的标准接口。作为一种新型的串行总线技术，USB在数据采集系统等测试设备的开发中具有得天独厚的优势，它具有最高480Mbps的传输速度，完全满足常用测试系统需求，它的Plug and Play一热插拔和总线供电技术使得它可以很方便地连接测试对象。

现阶段，Flexray总线尚未获得大规模应用，支持Flexray协议的通信控制器和信号收发器还比较少。用于研究Flexray网络的数据采集设备及相关产品也非常少。中国单片机公共实验室推出了一种Flexray和Flexray网络分析、测试或伺服工具Flexray CCM，该设备基于以太网接口与PC机连接，可以实现对Flexray网络的参数分析、跟踪、报文解释和物理信号分析。该设备选用了以太网接口，导致设备接口设计相对USB接口比较复杂，使用和设备功能升级也相对复杂。

发明内容

本发明的目的是解决Flexray网络设计研究中网络数据监控问题，通过Flexray通信控制电路采集Flexray数据，通过USB通信控制电路传给PC机。

本发明以微处理器MC9S12XDP512为核心，集成了Flexray通信控制芯片MFR4200和USB通信控制芯片ISP1581。MFR4200通过Flexray信号收发器与Flexray网络连接，从Flexray网络采集数据，经微处理器解析处理后，存入微处理器缓存，USB通信控制接口将缓存中的数据传送到PC机，实现FIexray总线实时监控功能。

本发明主要包括以下几个模块：

微处理器，其作用在于作为适配器核心控制器件，控制Flexray通信控制芯片采集Flexray总线信号，自动检测USB主机连接，把数据送往USB主机；

Flexray通信控制电路，其作用在于完成Flexray信号的收发操作，提供微处理器与Flexray总线的通信接口。

USB通信控制接口电路，包括通信控制芯片和USB接口电路。其作用在于通过USB接口电路连接USB主机，在微处理器控制下通过USB通信控制芯片完成与PC机的通信。

外围电路，包括微处理器稳压电路，复位电路，时钟电路和工作指示电路。稳压电路由滤波电路和电压转换芯片组成，其作用在于将汽车提供的12V直流电压转换成5V直流电压提供给微处理器及其它电路。复位电路由复位芯片和按钮组成，其作用在于对微处理器提供强制复位信号，并实现看门狗功能；时钟电路为有源晶振电路，为微处理器提供稳定的时钟信号；工作指示电路包括发光二极管和限流电阻，其作用在于在微处理器的控制下闪烁，指示执行器工作状态。

微处理器是适配器电路的核心控制器，稳压电路，时钟电路和复位电路是它的输入信号，适配器状态指示电路是微处理器的输出信号。Flexray通信控制电路和USB通信控制接口电路与微处理器进行信号交互，分别提供微处理器与Flexray总线和USB主机的连接。

在整个适配器电路中，Flexray通信控制电路和USB通信控制接口电路是其中重要的两个接口电路，Flexray通信控制电路一端直接与Flexray总线通过插接件接口连接，另一端通过并行总线与微处理器通用I/O引脚连接。USB通信控制接口电路的核心为设备控制器芯片ISP1581，它一端通过USB的A型接口接在USB主机上，另一端与微处理器的通用I/O引脚连接，完成数据信号和控制信号的传输。微处理器外围电路中，稳压电路将接入的车载12V电压经过三级处理和电压变换后输出到微处理器和各接口芯片的VCC引脚；复位电路中复位芯片输出的Reset信号接到微处理器的RESTn引脚；时钟电路中的有源晶振输出稳定到时钟信号到微处理器的EXTAL引脚。

本发明适配器的工作状态如下：

适配器在电源接通后自动启动微处理器，正确检测到Flexray总线信号以后，自动采集Flexray总线的数据，自动完成总线数据的解析，储存在微处理器缓存中。当检测到USB主机连接以后，通过USB通信控制芯片建立与主机的连接，将数据传送到PC机，完成PC机对Flexray网络的监控。

附图说明

图1是本发明系统整体结构框图；

图2是本发明微处理器模块电路图；

图3是Flexray通信控制电路图；

图4是USB通信控制电路图；

图5是本发明微处理器主程序流程图；

具体实施方式

图1所示为本发明系统整体结构框图。本发明以微处理器MC9S12XDP512为核心，集成了Flexray通信控制芯片MFR4200和USB通信控制ISP1581。MFR4200通过Flexray信号收发芯片接Flexray网络。ISP1581通过USB主机接口连接PC机。

在微处理器嵌入式软件控制下，适配器采集Flexray网络数据，储存在微处理器缓存，适配器响应USB通信控制ISP1581的通信请求，将Flexray数据送到PC机。微处理器U4的引脚65、66、67、68、83、84、85、86、28、29、30、31、40、41、42、43共16个引脚组成16位数据总线，连接到Flexray通信控制芯片MFR4200的数据总线，同时连接到USB通信控制ISP1581的数据总线。微处理器U4的引脚33、34、35、36、37、38、39、73、74共9个引脚，组成9位地址总线，接到MFR4200芯片的地址总线接口，微处理器U4的引脚33、34、35、36、37、38、39、73共8个引脚组成8位地址总线，接到ISP1581的地址总线接口。微处理的数据总线和地址总线通过片选信号CE_C和CE_USB总线复用。微处理器U4的引脚10、9、8、22、21、6、72作为Flexray通信控制芯片MFR4200的通信控制引脚；微处理器U4的引脚71、70、50作为USB通信控制芯片ISP1581的读写控制引脚。

本发明包括微处理器电路、Flexray通信控制电路、USB通信控制电路和由微处理器稳压电路，复位电路，时钟电路和工作指示电路组成的外围电路等模块。

图2所示为本发明微处理器模块电路。微处理器U4为MC9S12XDP512单片机，该微处理器为本适配器的核心处理器，连接适配器的主要功能模块-Flexray通信控制电路和USB通信控制电路。单片机的引脚130为USB通信控制芯片ISP1581的片选信号CS_USB，引脚131为Flexray通信控制芯片MFR4200的片选信号CE_C。微处理器U4的引脚65、66、67、68、83、84、85、86、28、29、30、31、40、41、42、43共16个引脚组成16位数据总线，接到USB通信控制芯片ISP1581和Flexray通信控制芯片MFR4200的相应数据总线接口，微处理器U4引脚33、34、35、36、37、38、39引脚和73、74引脚共9个引脚，组成9位地址总线，接到MFR4200芯片的地址总线接口，微处理器U4的引脚33、34、35、36、37、38、39引脚和73引脚共8个引脚组成8位地址总线，接到ISP1581的地址总线接口。微处理器U4的数据总线和地址总线通过引脚复用实现单片机与Flexray通信控制芯片和USB通信控制芯片的数据传输。单片机的引脚77输出复位信号RESET_USB到ISP1581的复位引脚，引脚78输出复位信号RESET_C到MFR4200的复位引脚。微处理器U4的引脚9为EN_B1信号，接到图3所示的跳线接口器件P9的引脚3；微处理器U4的引脚10为STBN_B1信号，接到图3所示的跳线接口器件P10的引脚3；微处理器U4的引脚21为EN_A1信号，接到图3所示的跳线接口器件P11的引脚3；微处理器U4的引脚22为STBN_A1信号，接到图3所示的跳线接口器件P12的引脚3；这四个引脚用来设定Flexray信号收发芯片工作模式。微处理器U4的引脚6为ERN/WAKE_A信号，接图3中U8的芯片唤醒引脚，引脚8为ERN/WAKE_B信号，接图3中Flexray信号收发芯片U5的芯片唤醒引脚，输出芯片唤醒信号。微处理器U4的引脚71、72为外部中断信号输入引脚，引脚71接ISP1581芯片U2输出的通信中断信号INT_USB，引脚72接Flexray通信控制芯片MFR4200 U6输出的通信中断信号INT_CC。微处理器U4的引脚51输出RE信号，接MFR4200芯片的读使能引脚，引脚70输出WE信号，接MFR4200芯片的写使能引脚。

除了如上所述的与USB通信控制芯片ISP1581和Flexray通信控制芯片MFR4200的连接，微处理器U4还连接了必要的外围电路：晶振电路、复位及看门狗电路、模式选择电路和滤波电路。晶振电路以4M有源晶振芯片OSC1为核心，电容C29接OSC1的引脚1和引脚2，电阻R39的一端接有源晶振芯片OSC1的时钟输出引脚3，另一端接到微处理器U4的EXTAL引脚，为微处理器U4提供时钟信号，电容C27为OSC2的滤波电容，并联在电阻R39引脚两端，R42接在微处理器U4的EXTAL引脚和GND信号之间；复位及看门狗电路以复位芯片MAX705U7为核心，按键复位开关S1一端接GND信号，另一端接限流电路R16，R16的另一端接U7的引脚1，U7输出的复位信号RESET接到微处理器U4的ReSTn引脚；复位芯片MAX705 U7的引脚6为看门狗信号输入引脚，接微处理器U4的引脚32；模式选择电路包括跳线开关P5、P6、P7与限流电阻R19、R23、R29。跳线开关P5、P6、P7的引脚3接VCC，引脚1接GND；电阻R19的一端接P5的引脚2，另一端接U4的引脚50，电阻R19的一端接P5的引脚2，另一端接U4的引脚49，电阻R19的一端接P5的引脚2，另一端接U4的引脚25；电容C21和电阻R31串联再与电容C26并联组成滤波电路，接在微处理器的引脚VDDPLL和引脚XFC，是微处理器PLL模块的外围滤波电路。

电源电路通过插接件P2与车载12V电源连接，防冲击二极管D5串联在P2的正极，与保险丝F1串联组成第一级电源信号处理电路；滤波电容C9和电容C11并联在F1电源输出引脚和GND信号之间，组成第二级滤波电路，为第二级处理电路；电压转换芯片电压转换芯片VR1和并联在VR1输出引脚Vout和GND信号之间的滤波电容C12、C10构成第三级转换电路，将12V直流电压转换成5V直流电压，送到VCC端。直流电压转换芯片7805是使用广泛的直流电压转换芯片，可以把从7V到30V范围内的直流电压转换为5V稳定的直流电压输出，电阻R12和发光二极管DS1串联组成电源指示电路接在VCC和GND之间。

图3为本发明中的Flexray通信控制电路。U6为Flexray通信控制芯片MFR4200，U5、U8为Flexray信号收发芯片AS8221。MFR4200是飞思卡尔生产的一款Flexray通信控制芯片，MFR4200支持Flexray协议1.1版本，振荡频率高达40M，最大数据传输率达10Mbps，内部拥有59个可配置32位缓存。AS8221是由奥地利微电子生产的一款Flexray收发器，其传输速度高达10Mbps，并具有错误检测、温度保护、唤醒等功能。U6的引脚39、40、51、55、56、57、58、61、62、2、3、4、5、6、7、10共16个引脚组成16位数据总线，接微处理器U4的数据总线接口；U6的引脚11、12、13、14、15、16、17、18、21、22共9个引脚组成9位地址总线，接微处理器U4的地址总线接口；U6的引脚29为片选信号，接微处理器U4的片选信号输出引脚131；U6的引脚27和30分别为读写使能输入引脚，接微处理器U4的引脚50和70；U6的引脚16为芯片复位信号输入引脚，接微处理器U6的引脚78；U6的引脚64为芯片通信中断输出引脚，接微处理器的引脚72。U6通过上述引脚实现与微处理器的连接，完成Flexray信号到微处理器的传输。U6的引脚41为Flexray信号输出引脚，接Flexray信号收发芯片U8的引脚5；U6的引脚33为Flexray信号输入引脚，接Flexray信号收发芯片U8的引脚7；U6的引脚36为Flexray信号收发芯片U8的发送使能引脚，接Flexray信号收发芯片U8的引脚6；U6的引脚45为Flexray信号输出引脚，接Flexray信号收发芯片U5的引脚5；U6的引脚43为Flexray信号输入引脚，接Flexray信号收发芯片U5的引脚7；U6的引脚44为Flexray信号收发芯片U5的发送使能引脚，接Flexray信号收发芯片U5的引脚6。滤波电容C24、C28串联后接在40M无源晶振Y2的引脚1和引脚2之间，电阻R38接在无源晶振Y2的引脚1和引脚2之间，无源晶振Y2的引脚1接U6的时钟输入引脚24，无源晶振Y2的引脚2接U6的时钟输入引脚25，为U6提供时钟信号。

U8和U5均为Flexray信号收发芯片AS8221，构成2路Flexray信号收发电路，实现收发电路冗余。U8的引脚3为芯片使能信号输入端，接跳线选择器P9的引脚2，通过跳线选择接U4的EN_B1信号或者VCC引脚。U8的引脚6为Flexray信号发送使能端，接U6的引脚36；U8的引脚7接U6的引脚33，U8的引脚5接U6的引脚41；U8的引脚9为芯片的工作模式设置引脚，接跳线选择器P9的引脚2，与EN_A信号一起实现可控制的芯片模式选择。按键开关S3和电阻R28组成U8的手动复位电路，接VCC与U8的引脚15之间，实现U8的手动唤醒。U8的引脚14为VBAT信号，接图2中电压转换芯片VR1的VIN引脚。U8的引脚15为芯片唤醒引脚，接按键开关S3；U8的引脚13为错误输出引脚，接微处理器U4的引脚6。Flexray信号收发芯片U8的引脚17为Flexray信号线BM_A，插接件P8的引脚1；U8的引脚18为Flexray信号线BP_A，插接件P8的引脚2；插接件P8的引脚1通过电阻R30接电容C23，P8的引脚2通过电阻R37接电容C23，电容C23另一端接GND；电容C22、C25并联后接在P8的引脚1和引脚2之间；Flexray信号收发芯片U8的引脚4通过电容C19接GND；Flexray信号收发芯片U8的引脚19接VCC，并通过电容C20接GND；Flexray信号收发芯片U8的引脚8通过R24接VCC；

U5的引脚3接跳线选择器P9的引脚2，通过跳线选择接U4的EN_B1信号或者VCC引脚，实现可控制的芯片使能。U5的引脚6为Flexray信号发送使能端，接U6的引脚44；U5的引脚7接U6的引脚43，U5的引脚5接U6的引脚45；U5的引脚9为芯片的工作模式设置引脚，接跳线选择器P12的引脚2，与EN_b信号一起实现可控制的芯片模式选择。按键开关S2和R16组成U5的手动复位电路，S2一端接U5的WAKE_B引脚，另一端接电阻R15，R15的一端接复位开关S2，另一端接VCC。U5的引脚14为VBAT信号，接图2中电压转换芯片VR1的VIN引脚。U5的引脚15为芯片唤醒引脚，接按键开关S3；U5的引脚13为错误输出引脚，接微处理器U4的引脚8。U5的引脚17为Flexray信号线BM_B，接到插接件P4的引脚1；U5的引脚18为Flexray信号线BP_B，接到插接件P4的引脚2。P4的引脚1通过R17接C17，P4的引脚2通过R18接C17，C17另一端接GND。C16、C18并联后接在P4的引脚1、2之间。U5的引脚4通过C14接GND；引脚19接VCC，并通过C15接GND；引脚8通过R13接VCC。

图4为本发明的USB通信控制电路。USB通信控制电路以USB通信控制芯片ISP1581 U2为核心。U2引脚10、41、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57共16个引脚组成16位数据总线，接微处理器U4的数据总线接口；U2的引脚30、31、32、33、34、35、38、39共8位引脚组成8位地址总线，接微处理器U4的地址总线接口。U8的引脚10为复位信号输入引脚，接U4的引脚77；引脚25为片选信号，接微处理器U4的引脚131；USB通信控制芯片U8的引脚26、引脚27为芯片的读写使能引脚，分别接U4的引脚50、引脚70；引脚28为USB通信中断输出引脚，接U4的引脚71。U2的引脚5为USB信号D-，通过限流电阻R2接USB接口U1的引脚2，U2的引脚6为USB信号D+，通过限流电阻R3接USB接口U1的引脚3，实现USB物理信号的传输。二极管D1接在U1的引脚2和VCC之间，D2接在U1的引脚3和VCC之间，D3接在U1的引脚2和GND之间，D4接在U1的引脚3和GND之间。U1的引脚1为VBUS引脚，串联二极管D7和滤波电感L6接VCC。电容C1为VBUS的滤波电容。R1接U2的引脚4和引脚7。U2的引脚9通过电阻R8接VCC，U2的引脚19通过电阻R9接VCC，U2的引脚20通过电阻R11接VCC。中，无源晶振Y1两端分别通过滤波电容C3，C4接GND，无源晶振Y1的引脚1接到USB通信控制芯片U2的引脚59，无源晶振Y1的引脚1接到USB通信控制芯片U2的引脚60。

图5为微处理器主程序流程图。微处理器程序实现Flexray数据的采集并通过ISP1581传给PC机。程序采用中断机制，功能模块均包含在中断处理函数中。微处理器上电后，初始化微处理器输入输出口，初始化Flexray通信控制芯片MFR4200和USB通信控制芯片ISP1581。初始化完成后，开全局中断。主程序前台等待中断，检测到Flexray接收中断，则调用Flexray中断处理程序，该程序读取Flexray模块接收缓存，清Flexray中断接收标志，调用Flexray-USB协议转换子程序，将Flexray总线信号转换成USB格式的数据，送入微处理器U4缓存中，从而完成Flexray总线数据处理；检测到设备控制器芯片ISP1581通信中断，调用中断处理程序，通过处理端点通信请求，完成USB设备的枚举与U4缓存中Flexray数据到PC的传输。

本发明将高速灵活的USB总线应用于Flexray总线数据采集，通过微处理器控制MFR4200实现了Flexray数据的采集，通过USB通信控制芯片ISP1581芯片实现了设备与PC的灵活连接，实现了对Flexray网络的数据采集与实时监控。

Claims (7)

1.一种基于微处理器的USB-Flexray总线适配器，其特征在于该USB-Flexray总线适配器以微处理器MC9S12XDP512为核心，包含Flexray通信控制电路和USB通信控制电路；Flexray通信控制电路包括Flexray通信控制芯片U6和Flexray信号收发芯片U8和U5，Flexray通信控制芯片U6通过Flexray信号收发芯片U8和U5与Flexray网络连接，从Flexray网络采集数据，经微处理器MC9S12XDP512 U4解析处理后，存入微处理器MC9S12XDP512 U4缓存；USB通信控制电路包括USB通信控制芯片ISP1581和USB接口电路；USB通信控制芯片ISP1581读取微处理器缓存中的数据，通过USB接口电路传送到PC机，实现Flexray总线实时监控功能。

2.按照权利要求1所述的基于微处理器的USB-Flexray总线适配器，其特征在于微处理器U4的引脚65、66、67、68、83、84、85、86、28、29、30、31、40、41、42、43共16个引脚组成16位数据总线，连接到Flexray通信控制芯片MFR4200的数据总线，同时连接到USB通信控制ISP1581的数据总线；微处理器U4的引脚33、34、35、36、37、38、39、73、74共9个引脚，组成9位地址总线，接到MFR4200芯片的地址总线接口，微处理器U4的引脚33、34、35、36、37、38、39、73共8个引脚组成8位地址总线，接到ISP1581的地址总线接口；通过片选信号CE_C和CE_USB实现数据总线和地址总线的复用；微处理器U4的引脚10、9、8、22、21、6、72作为Flexray通信控制芯片MFR4200的通信控制引脚；微处理器U4的引脚71、70、50作为USB通信控制芯片ISP1581的读写控制引脚。

3.按照权利要求1所述的基于微处理器的USB-Flexray总线适配器，其特征在于，微处理器U4的引脚130为USB通信控制芯片ISP1581的片选信号CS_USB，引脚131为Flexray通信控制芯片MFR4200的片选信号CE_C；微处理器U4的引脚65、66、67、68、83、84、85、86、28、29、30、31、40、41、42、43共16个引脚组成16位数据总线，连接到Flexray通信控制芯片MFR4200的数据总线，同时连接到USB通信控制ISP1581的数据总线；微处理器U4的引脚33、34、35、36、37、38、39、73、74共9个引脚，组成9位地址总线，接到MFR4200芯片的地址总线接口，微处理器U4的引脚33、34、35、36、37、38、39、73共8个引脚组成8位地址总线，接到ISP1581的地址总线接口；微处理器U4的数据总线和地址总线通过引脚复用实现微处理器与Flexray通信控制芯片及USB通信控制芯片的数据传输；微处理器U4的引脚77输出复位信号RESET_USB到USB通信控制芯片ISP1581的复位引脚，微处理器U4的引脚78输出复位信号RESET_C到Flexray通信控制芯片MFR4200的复位引脚；微处理器U4的引脚9为EN_B1信号，接到跳线接口器件P9的引脚3；微处理器U4的引脚10为STBN_B1信号，接到跳线接口器件P10的引脚3；微处理器U4的引脚21为EN_A1信号，接到跳线接口器件P11的引脚3；微处理器U4的引脚22为STBN_A1信号，接到跳线接口器件P12的引脚3；这四个引脚用来设定Flexray信号收发芯片的工作模式；微处理器U4的引脚6为ERN/WAKE_A信号，接U8的芯片唤醒引脚，引脚8为ERN/WAKE_B信号，U5的芯片唤醒引脚，输出芯片唤醒信号；微处理器U4的引脚71、72为外部中断信号输入引脚，引脚71接ISP1581芯片U2输出的通信中断信号INT_USB，引脚72接MFR4200芯片U6输出的通信中断信号INT_CC；微处理器U4的引脚51输出RE信号，接MFR4200芯片的读使能引脚，微处理器U4的引脚51输出RE信号，接MFR4200芯片的读使能引脚，微处理器U4的引脚70输出WE信号，接MFR4200芯片的写使能引脚。

4.按照权利要求1所述的基于微处理器的USB-Flexray总线适配器，其特征在于，Flexray通信控制电路中，U6为Flexray通信控制芯片，U8和U5均为Flexray信号收发芯片；Flexray通信控制芯片U6的引脚39、40、51、55、56、57、58、61、62、2、3、4、5、6、7、10共16个引脚组成16位数据总线，接微处理器U4的数据总线接口；U6的引脚11、12、13、14、15、17、18、21、22共9个引脚组成9位地址总线，接微处理器U4的地址总线接口；Flexray通信控制芯片U6的引脚29为片选信号，接微处理器U4的片选信号输出引脚131；Flexray通信控制芯片U6的引脚27和30分别为读写使能输入引脚，接微处理器U4的引脚50和70；Flexray通信控制芯片U6的引脚16为芯片复位信号输入引脚，接微处理器U6的引脚78；Flexray通信控制芯片U6的引脚64为芯片通信中断输出引脚，接微处理器的引脚72；Flexray通信控制芯片U6的引脚41为Flexray信号输出引脚，接Flexray信号收发芯片U8的引脚5；Flexray通信控制芯片U6的引脚33为Flexray信号输入引脚，接Flexray信号收发芯片U8的引脚7；Flexray通信控制芯片U6的引脚36为Flexray信号收发芯片U8的发送使能引脚，接Flexray信号收发芯片U8的引脚6；Flexray通信控制芯片U6的引脚45为Flexray信号输出引脚，接Flexray信号收发芯片U5的引脚5；U6的引脚43为Flexray信号输入引脚，接Flexray信号收发芯片U5的引脚7；U6的引脚44为Flexray信号收发芯片U5的发送使能引脚，接Flexray信号收发芯片U5的引脚6；滤波电容C24、C28串联后接在40M无源晶振Y2的引脚1和引脚2之间，电阻R38接在无源晶振Y2的引脚1和引脚2之间，无源晶振Y2的引脚1接U6的时钟输入引脚24，无源晶振Y2的引脚2接U6的时钟输入引脚25，为U6提供时钟信号。

5.按照权利要求1所述的基于微处理器的USB-Flexray总线适配器，其特征在于，Flexray信号收发芯片U8的引脚3为芯片使能信号输入端，接跳线选择器P9的引脚2，通过跳线选择接微处理器U4的EN_B1信号或者VCC引脚；Flexray信号收发芯片U8的引脚6为Flexray信号发送使能端，接Flexray通信控制芯片U6的引脚36；Flexray信号收发芯片U8的引脚7接U6的引脚33，Flexray信号收发芯片U8的引脚5接Flexray通信控制芯片U6的引脚41；Flexray信号收发芯片U8的引脚9为芯片的工作模式设置引脚，接跳线选择器P9的引脚2，与EN_A信号一起实现可控制的芯片模式选择；按键开关S3和电阻R28组成Flexray信号收发芯片U8的手动复位电路，接VCC与U8的引脚15之间，实现U8的手动唤醒；Flexray信号收发芯片U8的引脚14为VBAT信号，接电压转换芯片VR1的VIN引脚；Flexray信号收发芯片U8的引脚15为芯片唤醒引脚，接按键开关S3；Flexray信号收发芯片U8的引脚13为错误输出引脚，接微处理器U4的引脚6；Flexray信号收发芯片U8的引脚17为Flexray信号线BM_A，接到插接件P8的引脚1；Flexray信号收发芯片U8的引脚18为Flexray信号线BP_A，插接件P8的引脚2；插接件P8的引脚1通过电阻R30接电容C23，插接件P8的引脚2通过电阻R37接电容C23，电容C23另一端接GND；电容C22、C25并联后接在P8的引脚1和引脚2之间；Flexray信号收发芯片U8的引脚4通过电容C19接GND；Flexray信号收发芯片U8的引脚19接VCC，并通过电容C20接GND；Flexray信号收发芯片U8的引脚8通过R24接VCC；Flexray信号收发芯片U5的引脚3接跳线选择器P9的引脚2，通过跳线选择接微处理器U4的EN_B1信号或者VCC引脚，实现可控制的芯片使能；Flexray信号收发芯片U5的引脚6为Flexray信号发送使能端，接Flexray通信控制芯片U6的引脚44；Flexray信号收发芯片U5的引脚7接Flexray通信控制芯片U6的引脚43，Flexray信号收发芯片U5的引脚5接Flexray通信控制芯片U6的引脚45；Flexray信号收发芯片U5的引脚9为芯片的工作模式设置引脚，接跳线选择器P12的引脚2，与EN_B信号一起实现可控制的芯片模式选择；按键开关S2和电阻R16组成Flexray信号收发芯片U5的手动复位电路，按键开关S2一端接Flexray信号收发芯片U5的WAKE_B引脚，另一端接电阻R15，电阻R15的一端接复位开关S2，另一端接VCC；Flexray信号收发芯片U5的引脚14为VBAT信号，接电压转换芯片VR1的VIN引脚；Flexray信号收发芯片U5的引脚15为芯片唤醒引脚，接按键开关S3；Flexray信号收发芯片U5的引脚13为错误输出引脚，接微处理器U4的引脚8；Flexray信号收发芯片U5的引脚17为Flexray信号线BM_B，接到插接件P4的引脚1；Flexray信号收发芯片U5的引脚18为Flexray信号线BP_B，接到插接件P4的引脚2；接到插接件P4的引脚1通过R17接电容C17，接到插接件P4的引脚2通过电阻R18接电容C17，电容C17另一端接GND；电容C16和C18并联后接在插接件P4的引脚1、2之间；Flexray信号收发芯片U5的引脚4通过电容C14接GND；引脚19接VCC，并通过电容C15接GND；引脚8通过R13接VCC。

6.按照权利要求1所述的基于微处理器的USB-Flexray总线适配器，其特征在于，USB通信控制接口电路以USB通信控制芯片ISP1581 U2为核心；USB通信控制芯片U2引脚10、41、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57共16个引脚组成16位数据总线，接微处理器U4的数据总线接口；USB通信控制芯片U2的引脚30、31、32、33、34、35、38、39共8位引脚组成8位地址总线，接微处理器U4的地址总线接口；USB通信控制芯片U2的引脚10为复位信号输入引脚，接微处理器U4的引脚77；USB通信控制芯片U2的引脚25为片选信号，接微处理器U4的引脚131；USB通信控制芯片U2的引脚26、27为读写使能引脚，U2的引脚26接微处理器U4的引脚50，U2的引脚27接微处理器U4的引脚70；USB通信控制芯片U2的引脚28为USB通信中断输出引脚，接微处理器U4的引脚71；USB通信控制芯片U2的引脚5为USB信号D-，通过限流电阻R2接USB接口U1的引脚2，USB通信控制芯片U2的引脚6为USB信号D+，通过限流电阻R3接USB接口U1的引脚3，实现USB物理信号的传输；二极管D1接在USB接口U1的引脚2和VCC之间，D2接在USB接口U1的引脚3和VCC之间，D3接在USB接口U1的引脚2和GND之间，D4接在USB接口U1的引脚3和GND之间；USB接口U1的引脚1为VBUS引脚，串联二极管D7和滤波电感L6接VCC；电容C1为VBUS的滤波电容；电阻R1接USB通信控制芯片U2的引脚4和引脚7；USB通信控制芯片U2的引脚9通过电阻R8接VCC，USB通信控制芯片U2的引脚19通过电阻R9接VCC，USB通信控制芯片U2的引脚20通过电阻R11接VCC；无源晶振Y1两端分别通过滤波电容C3，C4接GND，无源晶振Y1的引脚1接到USB通信控制芯片U2的引脚59，无源晶振Y1的引脚1接到USB通信控制芯片U2的引脚60。

7.按照权利要求1所述的基于微处理器的USB-Flexray总线适配器，其特征在于微处理器U4通过嵌入式程序控制Flexray数据的采集并通过ISP1581传给PC机；微处理器U4上电后，初始化微处理器U4的输入输出口，初始化Flexray通信控制芯片MFR4200和USB通信控制芯片ISP1581；初始化完成后，开全局中断；主程序前台等待中断，检测到Flexray接收中断，则调用Flexray中断处理程序，该程序读取Flexray模块接收缓存，清Flexray中断接收标志，调用Flexray-USB协议转换子程序，将Flexray总线信号转换成USB格式的数据，送入微处理器U4缓存中，完成Flexray总线数据处理；检测到设备控制器芯片ISP1581通信中断，调用中断处理程序，通过处理USB端点通信请求，完成USB设备的枚举与U4缓存中Flexray数据到PC的传输。

Images