CN105530178A - 车载网关设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车载网关设备，该网关设备包括：以太网数据收发器、CAN数据收发器和数据处理器；所述以太网数据收发器通过以太网总线与车辆上的控制设备连接；所述CAN数据收发器通过CAN总线与车辆上的终端设备连接；所述数据处理器分别与所述以太网数据收发器和所述CAN数据收发器电性连接；所述数据处理器用于对所述以太网数据收发器和所述CAN数据收发器之间的交互数据进行格式转换处理，从而实现了CAN信号与以太网信号的相互转换，实现了CAN总线系统与车上以太网系统的互联互通。
Description
技术领域
本发明涉及机车车辆的数据通信技术，尤其涉及一种车载网关设备。
背景技术
在机车车辆中，一般以以太网系统作为骨干网来进行车间通信。即车载控制平台通过该以太网系统向车辆上的相关制动等设备下发控制命令，以控制车辆的运行。
但是，为了保证行车安全等，有必要对车辆上很多车载终端设备的运行状况进行采集，比如采集机车中间电压、速度信号、开关继电器的状态等，这些终端设备的采集信号通常通过现场总线CAN进行向控制平台的传输。
为了能够根据上述采集信号对车辆进行行车控制，如何将通过CAN总线获得的采集信号转换为以太网系统能够识别的信号，以对车辆进行行车控制，是一个急需要解决的问题。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种车载网关设备，用以实现将从CAN总线中获得的采集信号转换为车辆以太网系统能够识别的信号，从而用于安全行车控制。
本发明提供了一种车载网关设备，包括：
以太网数据收发器、CAN数据收发器和数据处理器；
所述以太网数据收发器通过以太网总线与车辆上的控制设备连接；
所述CAN数据收发器通过CAN总线与车辆上的终端设备连接；
所述数据处理器分别与所述以太网数据收发器和所述CAN数据收发器电性连接；
所述数据处理器用于对所述以太网数据收发器和所述CAN数据收发器之间的交互数据进行格式转换处理。
本发明提供的车载网关设备，包括以太网数据收发器、CAN数据收发器和分别与以太网数据收发器和CAN数据收发器电性连接的数据处理器。数据处理器用于对以太网数据收发器和CAN数据收发器之间的交互数据进行格式转换处理，以使以太网格式的数据能够转化为CAN格式，被通过CAN总线与CAN数据收发器连接的终端设备所使用，并且使得CAN格式的数据能够转化为以太网格式，被通过以太网总线与以太网数据收发器连接的控制设备所使用，从而实现了CAN信号与以太网信号的相互转换，实现了CAN总线系统与车上以太网系统的互联互通。
附图说明
图1为本发明车载网关设备实施例一的结构示意图；
图2为本发明车载网关设备实施例二的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明车载网关设备实施例一的结构示意图，如图1所示，该网关设备包括：
以太网数据收发器a、CAN数据收发器b和数据处理器c；
所述以太网数据收发器a通过以太网总线与车辆上的控制设备d连接；
所述CAN数据收发器b通过CAN总线与车辆上的终端设备e连接；
所述数据处理器c分别与所述以太网数据收发器a和所述CAN数据收发器电性连接b；
所述数据处理器c用于对所述以太网数据收发器a和所述CAN数据收发器b之间的交互数据进行格式转换处理。
其中，所述以太网数据收发器a用于与机车车辆上的控制设备d进行数据收发交互；所述CAN数据收发器b用于与机车车辆上的终端设备e进行数据收发交互。
具体地，所述数据处理器c具体用于通过所述以太网数据收发器a接收所述控制设备d发送的控制信息，将以太网格式的所述控制信息转换为CAN格式，并将所述CAN格式的控制信息通过所述CAN数据收发器b发送给所述终端设备e；
或者，
所述数据处理器c具体用于通过所述CAN数据收发器b接收所述终端设备e发送的数据信息，将CAN格式的所述数据信息转换为以太网格式，并将所述以太网格式的数据信息通过所述以太网数据收发器a发送给所述控制设备d。
本实施例中，车载网关设备包括以太网数据收发器、CAN数据收发器和分别与以太网数据收发器和CAN数据收发器电性连接的数据处理器。数据处理器用于对以太网数据收发器和CAN数据收发器之间的交互数据进行格式转换处理，以使以太网格式的数据能够转化为CAN格式，被通过CAN总线与CAN数据收发器连接的终端设备所使用，并且使得CAN格式的数据能够转化为以太网格式，被通过以太网总线与以太网数据收发器连接的控制设备所使用，从而实现了CAN信号与以太网信号的相互转换，实现了CAN总线系统与车上以太网系统的互联互通。
可选地，所述CAN数据收发器b可选用TJA1050T芯片；
可选地，所述数据处理器c可选用STM32F207ZGT6单片机；
可选地，所述以太网数据收发器a可选用DP83848I芯片。
结合图2，其中，DP83848I芯片的管脚功能定义如下表1所示：
表1：DP83848I芯片的管脚功能定义
| 管脚 | 名称 | 功能说明 |
| 1 | TX_CLK | 发送时钟 |
| 2 | TX_EN | 发送使能信号 |
| 3 | TXD_0 | 发送数据第0位 |
| 4 | TXD_1 | 发送数据第1位 |
| 5 | TXD_2 | 发送数据第2位 |
| 6 | TXD_3 | 发送数据第3位 |
| 7 | PWR_DOWN/INT | POWER DOWN模式/中断 |
| 8 | TCK | 测试时钟信号 |
| 9 | TDO | 测试输出信号 |
| 10 | TMS | 测试模式选择 |
| 11 | TRST# | 测试模式复位 |
| 12 | TDI | 测试输入信号 |
| 13 | RD- | 接收数据差分信号负 |
| 14 | RD+ | 接收数据差分信号正 |
| 15、19 | AGND | 模拟地 |
| 16 | TD- | 发送数据差分信号负 |
| 17 | TD+ | 发送数据差分信号正 |
| 18、37 | PFBIN | 电源反馈输入 |
| 20、21 | RESERVED | 预留 |
| 22 | AVDD33 | 模拟3.3V供电 |
| 23 | PFBOUT | 电源反馈输出 |
| 24 | RBIAS | 偏置电阻连接 |
| 25 | 25MHZ_OUT | 25MHZ时钟输出 |
| 26 | LED_ACT | 激活LED信号 |
| 27 | LED_SPEED | 速度指示信号 |
| 28 | LED_LINK | 数据链接指示 |
| 29 | RESET_N | 复位 |
| 30 | MDIO | 管理数据输入输出 |
| 31 | MDC | 管理数据时钟 |
| 32、48 | IOVDD33 | I/O 3.3V供电 |
| 33 | X2 | 晶振输出 |
| 34 | X1 | 晶振输入 |
| 35、47 | IOGND | I/O地 |
| 36 | DGND | 数字地 |
| 38 | RX_CLK | 接收时钟 |
| 39 | RX_DV | 接收数据有效 |
| 40 | CRS_DV | 载波监听 |
| 41 | RX_ER | 接收错误 |
| 42 | COL | 碰撞检测 |
| 43 | RXD_0 | 接收数据第0位 |
| 44 | RXD_1 | 接收数据第1位 |
| 45 | RXD_2 | 接收数据第2位 |
| 46 | RXD_3 | 接收数据第3位 |
结合图2，STM32F207ZGT6单片机的管脚功能定义如下表2所示：
表2：STM32F207ZGT6单片机的管脚功能定义
结合图2，TJA1050T芯片的管脚功能定义如下表3所示：
表3：TJA1050T数模转换器的管脚功能定义
| 管脚 | 名称 | 功能说明 |
| 1 | TXD | 发送数据线 |
| 2 | GND | 电源地 |
| 3 | Vcc | 供电电源 |
| 4 | RXD | 发送数据线 |
| 5 | Vref | 参考电压输出 |
| 6 | CANL | CAN总线低电平 |
| 7 | CANH | CAN总线高电平 |
| 8 | S | 选择输入管脚 |
采用本实施例中选用的芯片时，如图2所示，图2为本发明车载网关设备实施例二的结构示意图：
所述TJA1050T芯片的数据发送管脚TXD(1)与所述STM32F207ZGT6单片机的第一数据发送管脚PA12(104)电性连接；
所述TJA1050T芯片的数据接收管脚RXD(4)与所述STM32F207ZGT6单片机的第一数据接收管脚PA11(103)电性连接。
所述DP83848I芯片的发送使能输入管脚TX_EN(2)与所述STM32F207ZGT6单片机的发送使能输出管脚PB11(70)电性连接；
所述DP83848I芯片的第一数据发送输入管脚TXD_0(3)与所述STM32F207ZGT6单片机的第一数据发送输出管脚PB13(74)电性连接；
所述DP83848I芯片的第二数据发送输入管脚TXD_1(4)与所述STM32F207ZGT6单片机的第二数据发送输出管脚PG14(129)电性连接；
所述DP83848I芯片的第一数据接收输出管脚RXD_3/PHYAD1(43)与所述STM32F207ZGT6单片机的第一数据接收输入管脚PC4(44)电性连接；
所述DP83848I芯片的第二数据接收输出管脚RXD_3/PHYAD1(44)与所述STM32F207ZGT6单片机的第二数据接收输入管脚PC5(45)电性连接；
所述DP83848I芯片的接收数据有效输出管脚CRS/CRS_DV/LED_CFG(40)与所述STM32F207ZGT6单片机的第二数据接收输入管脚PA7(43)电性连接；
所述DP83848I芯片的管理数据时钟输入管脚MDC(31)与所述STM32F207ZGT6单片机的数据管理时钟输出管脚PC1(27)电性连接；
所述DP83848I芯片的输入输出数据管理输入管脚MDIO(30)与所述STM32F207ZGT6单片机的输入输出数据管理输出管脚PA2(36)电性连接。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种车载网关设备，其特征在于，包括：
以太网数据收发器、CAN数据收发器和数据处理器；
所述以太网数据收发器通过以太网总线与车辆上的控制设备连接；
所述CAN数据收发器通过CAN总线与车辆上的终端设备连接；
所述数据处理器分别与所述以太网数据收发器和所述CAN数据收发器电性连接；
所述数据处理器用于对所述以太网数据收发器和所述CAN数据收发器之间的交互数据进行格式转换处理。
2.根据权利要求1所述的网关设备，其特征在于：
所述数据处理器具体用于通过所述以太网数据收发器接收所述控制设备发送的控制信息，将以太网格式的所述控制信息转换为CAN格式，并将所述CAN格式的控制信息通过所述CAN数据收发器发送给所述终端设备；
或者，
所述数据处理器具体用于通过所述CAN数据收发器接收所述终端设备发送的数据信息，将CAN格式的所述数据信息转换为以太网格式，并将所述以太网格式的数据信息通过所述以太网数据收发器发送给所述控制设备。
3.根据权利要求1或2所述的网关设备，其特征在于，所述CAN数据收发器为TJA1050T芯片，所述数据处理器为STM32F207ZGT6单片机，所述以太网数据收发器为DP83848I芯片。
4.根据权利要求3所述的网关设备，其特征在于：
所述TJA1050T芯片的数据发送管脚(1)与所述STM32F207ZGT6单片机的第一数据发送管脚(104)电性连接；
所述TJA1050T芯片的数据接收管脚(4)与所述STM32F207ZGT6单片机的第一数据接收管脚(103)电性连接。
5.根据权利要求3所述的网关设备，其特征在于：
所述DP83848I芯片的发送使能输入管脚(2)与所述STM32F207ZGT6单片机的发送使能输出管脚(70)电性连接；
所述DP83848I芯片的第一数据发送输入管脚(3)与所述STM32F207ZGT6单片机的第一数据发送输出管脚(74)电性连接；
所述DP83848I芯片的第二数据发送输入管脚(4)与所述STM32F207ZGT6单片机的第二数据发送输出管脚(129)电性连接；
所述DP83848I芯片的第一数据接收输出管脚(43)与所述STM32F207ZGT6单片机的第一数据接收输入管脚(44)电性连接；
所述DP83848I芯片的第二数据接收输出管脚(44)与所述STM32F207ZGT6单片机的第二数据接收输入管脚(45)电性连接；
所述DP83848I芯片的接收数据有效输出管脚(40)与所述STM32F207ZGT6单片机的第二数据接收输入管脚(43)电性连接；
所述DP83848I芯片的管理数据时钟输入管脚(31)与所述STM32F207ZGT6单片机的数据管理时钟输出管脚(27)电性连接；
所述DP83848I芯片的输入输出数据管理输入管脚(30)与所述STM32F207ZGT6单片机的输入输出数据管理输出管脚(36)电性连接。
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