CN102591326B - 用于汽车诊断的接口芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于汽车诊断的接口芯片，包括：开关阵列模块、总线收发器模块、串行通路选择数据输入模块、及内部电源电路模块；所述开关阵列模块用于电性连接汽车诊断接口，进而读取诊断数据；所述总线收发器模块为微控制单元传输诊断数据；所述内部电源电路模块为开关阵列模块、总线收发器模块及串行通路选择数据输入模块提供工作电压；所述串行通路选择数据输入模块用于接收微控制单元所发出的诊断指令，并根据该诊断指令控制总线收发器模块及开关阵列模块的选通，进而实现微控制单元与汽车诊断接口的通信连接。本发明用于汽车诊断的接口芯片体积小、成本低、功能齐全、超低功耗，大大扩充了汽车故障诊断类产品的市场。

Description

用于汽车诊断的接口芯片
技术领域
本发明涉及一种接口芯片，尤其涉及一种用于汽车诊断的接口芯片。
背景技术
随着汽车产业的高速发展，家庭用车的不断普及，汽车后生活的相关产品也形成巨大市场。汽车故障诊断类产品作为汽车后生活相关产品的最重要组成部分，随着汽车产业的发展而得到迅速普及。
现有的汽车故障诊断类产品有两大弱点：一是此类产品都是由尺寸较大的分立元件搭建而成，产品体积普遍偏大偏重；二是此类产品基本上只支持OBD II/EOBD协议的兼容车型。过大的产品体积严重地限制其使用面，不能满足商用、民用或政府相关机构的使用需求。现在越来越多的车型支持OBDII/EOBD协议，但仍有相当大的一部分车型未支持OBD II/EOBD协议。且，由于基于OBD II/EOBD协议的诊断产品一般只能处理与排放相关的动力系统，数据量小，功能简单，无法对汽车多个电控系统做出较全面的诊断，这就进一步限制了这类产品的使用面，不能很好满足用户需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于汽车诊断的接口芯片，该接口芯片体积小、成本低、功能齐全、功耗低，使得汽车故障诊断类产品轻小化，而且还兼容了未支持OBD II/EOBD协议的车型的诊断，可以对汽车多个电控系统做出较全面的诊断，扩充了汽车故障诊断类产品的市场。
为实现上述目的，本发明提供一种用于汽车诊断的接口芯片，包括：开关阵列模块、电性连接于该开关阵列模块的总线收发器模块、电性连接于该开关阵列模块与总线收发器模块的串行通路选择数据输入模块、及内部电源电路模块；所述开关阵列模块用于电性连接汽车诊断接口，进而读取诊断数据；所述总线收发器模块用于电性连接微控制单元，进而为微控制单元传输诊断数据；所述内部电源电路模块电性连接于汽车诊断接口、微控制单元、开关阵列模块、总线收发器模块及串行通路选择数据输入模块，进而为开关阵列模块、总线收发器模块及串行通路选择数据输入模块提供工作电压；所述串行通路选择数据输入模块电性连接于微控制单元，用于接收微控制单元所发出的诊断指令，并根据该诊断指令控制总线收发器模块及开关阵列模块的选通，进而实现微控制单元与汽车诊断接口的通信连接。
所述总线收发器模块集成有CAN总线收发器、SCAN总线收发器、K/L总线收发器及PWM/VPW总线收发器。
所述K/L总线收发器集成有逻辑电平切换与正负逻辑切换电路，进而实现K/L总线收发器的电平逻辑切换。
还包括一电性连接于开关阵列模块的辅助模块，该辅助模块用于电性连接微控制单元，为微控制单元传输诊断数据并可接收微控制单元所发出的诊断指令，所述内部电源电路模块电性连接于该辅助模块，为该辅助模块提供工作电压，该辅助模块支持闪光码信号读取、诊断触发信号输出及链路保持信号输出，用于诊断对应该些信号的车型。
所述内部电源电路模块的输入工作电压为12V。
所述内部电源电路模块包括一低压差线性稳压器，该内部电源电路模块通过该低压差线性稳压器对输入电压进行调节，进而为所述开关阵列模块、总线收发器模块、串行通路选择数据输入模块、及辅助模块提供相应的工作电压。
所述串行通路选择数据输入模块采用SPI口制式通信方式，该串行通路选择数据输入模块的输入数据速率为2Mb/s。
所述开关阵列模块包括数个模拟开关，每个模拟开关都包括数个引脚，所述串行通路选择数据输入模块根据诊断指令的译码结果控制该些模拟开关各引脚与所述汽车诊断接口的选通，进而实现接口芯片与汽车诊断接口的通讯连接。
本发明的有益效果：本发明用于汽车诊断的接口芯片，其集成了内部电源电路模块、开关阵列模块、灵活选择通路的串行通路选择数据输入模块、集成有汽车诊断口常用的总线收发器的总线收发器模块、逻辑电平切换与正负逻辑切换模块及辅助模块，只需外部加配微控制单元MCU即可实现完整的诊断系统，可对汽车内部电子系统进行诊断、监听、数据记录与写操作；且体积小巧、成本低廉、功能齐全、超低功耗，不但使得汽车故障诊断类产品轻小化，同时还兼容了未支持OBD II/EOBD协议的车型的诊断协议，可以对汽车多个电控系统做出较全面的诊断，大大扩充了汽车故障诊断类产品的市场。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为本发明用于汽车诊断的接口芯片的模块示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1，本发明提供一种用于汽车诊断的接口芯片100，该接口芯片100包括：开关阵列模块102、电性连接于该开关阵列模块102的总线收发器模块104、电性连接于该开关阵列模块102与总线收发器模块104的串行通路选择数据输入模块106、及内部电源电路模块108；所述开关阵列模块102用于电性连接汽车诊断接口200，进而读取汽车电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)内的诊断数据；所述总线收发器模块104用于电性连接微控制单元300，进而为微控制单元300传输诊断数据；所述内部电源电路模块108电性连接于汽车诊断接口200、微控制单元300、开关阵列模块102、总线收发器模块104及串行通路选择数据输入模块106，进而为开关阵列模块102、总线收发器模块104及串行通路选择数据输入模块106提供工作电压；所述串行通路选择数据输入模块106电性连接于微控制单元300，用于接收微控制单元300所发出的诊断指令，并根据该诊断指令控制总线收发器模块104及开关阵列模块102的选通，进而实现微控制单元300与汽车诊断接口200的通信连接。
所述开关阵列模块102包括数个模拟开关，每个模拟开关都包括数个引脚，所述串行通路选择数据输入模块106根据微控制单元300所发出的诊断指令，译码后，根据该译码结果控制该些模拟开关及模拟开关引脚的选通，进而实现所述接口芯片100与汽车诊断接口200相应通讯连接，读取相应的诊断数据，由于该开关阵列模块102包括数个模拟开关，且每个模拟开关又具有数个引脚，使得所述接口芯片100能读取不同类型的诊断数据，使得诊断更全面，适用范围更广，同时，该些模拟开关具有低导通电阻、高关断电阻、高耐压、开关动作迅速等特点，使得诊断更快速，且耗电量少，安全可靠。
所述总线收发器模块104集成有CAN总线收发器、SCAN总线收发器、K/L总线收发器、及PWM/VPW总线收发器。所述CAN总线收发器可支持汽车使用的SAE J1939、ISO11898、ISO15765等协议；所述SCAN总线收发器可支持汽车使用的GMW3089协议；所述K/L总线收发器可支持汽车使用的ISO 9141、ISO14229、KW1281、KWP2000、SAE J2809等协议，该K/L总线收发器集成有逻辑电平切换与正负逻辑切换电路，进而实现K/L总线收发器的电平逻辑切换，该K/L总线收发器正常情况下以12V电平工作，必要时可通过逻辑电平切换与正负逻辑切换电路切换成5V电平逻辑(主要用于配装三菱发动机的车型)、负逻辑(主要用于配装三菱发动机的车型)或混合逻辑(主要用于配装尼桑发动机的车型)；所述PWM/VPW可支持汽车使用的SAE J1850协议；串行通路选择数据输入模块106根据微控制单元300所发出的诊断指令，译码后，根据该译码结果选通上述支持不同诊断协议的总线收发器，实现对各种不同车型的诊断，并通过该总线收发器把诊断数据传输回微处理单元300；同时，所述微处理单元300通过USB、蓝牙或WiFi等通讯口，实现与可视化操作的上位机通讯连接，进而将诊断数据可视化，方便操作者对该汽车诊断数据的详细查询，并根据该汽车诊断数据对汽车进行及时的维修及保养。
所述串行通路选择数据输入模块106的通信方式为SPI口制式，其输入数据速率可达2Mb/s，该串行通路选择数据输入模块106集成有时钟、数据、输入锁存、清零、输出使能等信号线。该串行通路选择数据输入模块106与微处理单元300电性连接，所述串行通路选择数据输入模块106根据接收到微控制单元300所发出的诊断指令，控制总线收发器模块104的选通，同时，所述串行通路选择数据输入模106根据接收到微控制单元300所发出的诊断指令控制开关阵列模块102的选通，从而实现汽车诊断接口200与微控制单元300的通讯连接。
所述内部电源电路模块108用于为整个接口芯片100提供电压，该内部电源电路模块108包括一低压差线性稳压器(Low Dropout Regulator，LDO)，该内部电源电路模块108通过该低压差线性稳压器对输入电压的调节，进而为开关阵列模块102、总线收发器模块104及串行通路选择数据输入模块106提供相应的工作电压，在本实施例中，该内部电源电路模块108的输入工作电压为12V，而汽车诊断接口200一般有现成的12V电源输出，该内部电源电路模块108通过汽车诊断接口200获取12V工作电压，所述微控制单元300控制该内部电源电路模块108为开关阵列模块102、总线收发器模块104及串行通路选择数据输入模块106提供相应的工作电压。可见，该接口芯片100可完全依靠汽车诊断接口200所提供的12V电源工作，不需要另加电池，使得诊断装置轻便化，容易携带，以便能及时对汽车进行诊断。
优选的，所述接口芯片100还包括电性连接于开关阵列模块102的辅助模块110，该辅助模块110用于电性连接微控制单元300，为微控制单元300传输诊断数据并可接收微控制单元所发出的诊断指令，所述内部电源电路模块108电性连接于该辅助模块110，为该辅助模块110提供工作电压，该辅助模块110支持闪光码信号读取、诊断触发信号输出及链路保持信号输出，用于诊断对应该些信号的不支持OBD II/EOBD协议的特种车型，使得诊断更全面，适用范围进一步扩大。
综上所述，本发明用于汽车诊断的接口芯片，其集成了内部电源电路模块、开关阵列模块、灵活选择通路的串行通路选择数据输入模块、集成有汽车诊断口常用的总线收发器的总线收发器模块、逻辑电平切换与正负逻辑切换模块及辅助模块，只需外部加配微控制单元(MCU)即可实现完整的诊断系统，可对汽车内部电子系统进行诊断、监听、数据记录与写操作；且体积小巧、成本低廉、功能齐全、超低功耗，不但使得汽车故障诊断类产品轻小化，同时还兼容了未支持OBD II/EOBD协议的车型的诊断协议，可以对汽车多个电控系统做出较全面的诊断，大大扩充了汽车故障诊断类产品的市场。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于汽车诊断的接口芯片，其特征在于，包括：开关阵列模块、电性连接于该开关阵列模块的总线收发器模块、电性连接于该开关阵列模块与总线收发器模块的串行通路选择数据输入模块、及内部电源电路模块；所述开关阵列模块用于电性连接汽车诊断接口，进而读取诊断数据；所述总线收发器模块用于电性连接微控制单元，进而为微控制单元传输诊断数据；所述内部电源电路模块电性连接于汽车诊断接口、微控制单元、开关阵列模块、总线收发器模块及串行通路选择数据输入模块，进而为开关阵列模块、总线收发器模块及串行通路选择数据输入模块提供工作电压；所述串行通路选择数据输入模块电性连接于微控制单元，用于接收微控制单元所发出的诊断指令，并根据该诊断指令控制总线收发器模块及开关阵列模块的选通，进而实现微控制单元与汽车诊断接口的通信连接；
还包括一电性连接于开关阵列模块的辅助模块，该辅助模块用于电性连接微控制单元，为微控制单元传输诊断数据并可接收微控制单元所发出的诊断指令，所述内部电源电路模块电性连接于该辅助模块，为该辅助模块提供工作电压，该辅助模块支持闪光码信号读取、诊断触发信号输出及链路保持信号输出，用于诊断对应该些信号的车型。
2.如权利要求1所述的用于汽车诊断的接口芯片，其特征在于，所述总线收发器模块集成有CAN总线收发器、SCAN总线收发器、K/L总线收发器及PWM/VPW总线收发器。
3.如权利要求2所述的用于汽车诊断的接口芯片，其特征在于，所述K/L总线收发器集成有逻辑电平切换与正负逻辑切换电路，进而实现K/L总线收发器的电平逻辑切换。
4.如权利要求1所述的用于汽车诊断的接口芯片，其特征在于，所述内部电源电路模块的输入工作电压为12V。
5.如权利要求1所述的用于汽车诊断的接口芯片，其特征在于，所述内部电源电路模块包括一低压差线性稳压器，该内部电源电路模块通过该低压差线性稳压器对输入电压进行调节，进而为所述开关阵列模块、总线收发器模块、串行通路选择数据输入模块、及辅助模块提供相应的工作电压。
6.如权利要求1所述的用于汽车诊断的接口芯片，其特征在于，所述串行通路选择数据输入模块采用SPI口制式通信方式，该串行通路选择数据输入模块的输入数据速率为2Mb/s。
7.如权利要求1所述的用于汽车诊断的接口芯片，其特征在于，所述开关阵列模块包括数个模拟开关，每个模拟开关都包括数个引脚，所述串行通路选择数据输入模块根据诊断指令的译码结果控制该些模拟开关各引脚与所述汽车诊断接口的选通，进而实现接口芯片与汽车诊断接口的通讯连接。
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