CN105893747A - 一种医用x线产品can总线互连扩展装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种医用X线产品CAN总线互连扩展装置。包括：CAN总线输入端口，连接CAN总线输出端口、CAN总线扩展端口和CAN总线供电端口，用于接入待传输的CAN总线信号；CAN总线输出端口，连接CAN总线输入端口、CAN总线扩展端口和CAN总线供电端口，用于转出待传输的CAN总线信号；第一CAN总线扩展端口和第二CAN总线扩展端口，用于连接外部的功能模块；CAN总线供电端口，用于连接外部电源模块。本发明提高了医用X线产品设计的灵活性和功能的扩展性，降低了各功能模块间以及系统间的互连和扩展成本。

Description

一种医用X线产品CAN总线互连扩展装置
技术领域
本发明涉及CAN总线领域，具体的说是一种医用X线产品CAN总线互连扩展装置。
背景技术
CAN总线，即控制器局域网，是ISO国际标准化的串行通信协议。CAN总线是一种有效支持分布式实时控制的全数字化串行总线。CAN总线具有多主工作方式，依据报文标识符的不同决定报文优先级，采用非破坏总线仲裁技术，通过对报文的标识符滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种通讯方式，报文采用短帧结构，传输时间短，受干扰概率低，保证了数据出错率极低。CAN的这些卓越特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程临近设备的互连。由于CAN总线本身的特点，其应用范围目前已不再局限于汽车行业，逐渐扩展到了机械工业、机器人、医疗器械等领域。
CAN总线具有较远的传输距离，最远可达10km。总线上的节点数取决于总线驱动能力，理论上可以接入的节点数不受限制。因而，CAN总线在实际的应用中就存在总线延长和新增节点的接入需求。
医用X线产品种类繁多，为了提升产品的性能，提高产品配置的灵活性，提高产品模块化设计的程度，很多医用X线产品引入了CAN总线作为其主要控制总线。但各产品基于CAN总线功能模块互连扩展方式不尽相同，有的采用CAN总线通讯网关，这种设计提高产品成本。有的采用带分支的总线型拓扑结构，这种设计降低了CAN总线的通讯能力和质量。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种医用X线产品CAN总线互连扩展装置，实现了医用X线产品中各功能模块部件基于CAN通讯总线的总线型拓扑结构的自由互连和扩展，同时实现了医用X线产品产品级和系统级的自由互连和扩展。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种医用X线产品CAN总线互连扩展装置，包括：
CAN总线输入端口，连接CAN总线输出端口、第一CAN总线扩展端口和CAN总线供电端口，用于接入待传输的CAN总线信号；
CAN总线输出端口，连接CAN总线输入端口、第二CAN总线扩展端口和CAN总线供电端口，用于转出待传输的CAN总线信号；
第一CAN总线扩展端口，连接CAN总线输入端口、第二CAN总线扩展端口和CAN总线供电端口，用于连接外部的功能模块；
第二CAN总线扩展端口，连接CAN总线输出端口、第一CAN总线扩展端口和CAN总线供电端口，用于连接外部的功能模块；
CAN总线供电端口，用于连接外部电源模块。
所述CAN总线输入端口采用DB9型连接器，其CAN_V+引脚连接CAN总线供电端口，其CAN_GND引脚连接CAN总线输出端口，其CAN_H引脚连接第一CAN总线扩展端口，其CAN_L引脚连接第一CAN总线扩展端口，其GND引脚连接CAN总线供电端口。
所述CAN总线输出端口采用DB9型连接器，其CAN_V+引脚连接CAN总线供电端口，其CAN_GND引脚连接CAN总线输入端口，其CAN_H引脚连接第二CAN总线扩展端口，其CAN_L引脚连接第二CAN总线扩展端口，其GND引脚连接CAN总线供电端口。
所述第一CAN总线扩展端口采用DB9型连接器，其CAN_V+引脚连接CAN总线供电端口，其一个保留引脚定义为CAN_H信号转接引脚，连接第二CAN总线扩展端口，其CAN_GND引脚连接第二CAN总线扩展端口，其CAN_H引脚连接CAN总线输入端口，其CAN_L引脚连接CAN总线输入端口，其GND引脚连接CAN总线供电端口，其另一个保留引脚定义为CAN_L信号转接引脚，连接第二CAN总线扩展端口。
所述第二CAN总线扩展端口采用DB9型连接器，其CAN_V+引脚连接CAN总线供电端口，其一个保留引脚定义为CAN_H信号转接引脚，连接CAN总线输出端口，其CAN_GND引脚连接第一CAN总线扩展端口，其CAN_H引脚连接第一CAN总线扩展端口，其CAN_L引脚连接第二CAN总线扩展端口，其GND引脚连接CAN总线供电端口，其另一个保留引脚定义为CAN_L信号转接引脚，连接第二CAN总线扩展端口。
所述CAN总线供电端口为两芯连接器，其VCC_Vin引脚分别连接CAN总线输入端口、CAN总线输出端口、第一CAN总线扩展端口和第二CAN总线扩展端口的CAN_V+引脚；其GND_Vin引脚分别连接CAN总线输入端口、CAN总线输出端口、第一CAN总线扩展端口和第二CAN总线扩展端口的GND引脚。
还包括拨码开关，其第一引脚连接第一CAN总线扩展端口的CAN_H信号转接引脚，与所述第一引脚对应的引脚连接第二CAN总线扩展端口的CAN_H引脚；其第二引脚连接第一CAN总线扩展端口的CAN_L信号转接引脚，与所述第二引脚对应的引脚连接第二CAN总线扩展端口的CAN_L信号转接引脚。
本发明具有以下优点及有益效果：本发明所述的装置实现了医用X线产品中各功能模块部件基于CAN通讯总线的总线型拓扑结构的自由互连和扩展，实现了医用X线产品产品级、系统级的自由互连和扩展。该项发明提高了医用X线产品功能模块及功能的扩展性，提高了系统模块化设计的可利用性和灵活性，降低了各功能模块间的互连成本以及系统扩展成本。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明的接线示意图；
图3为本发明的功能模块互连示意图；
图4为本发明的系统扩展示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明所述的医用X线产品CAN总线互连扩展装置的结构框图如图1所示，包括：
A.CAN总线输入端(如图1，102)。用于接入传输CAN总线信号；
B.CAN总线输出端(如图1，103)。用于转出传输CAN总线信号；
C.CAN总线扩展端(如图1，104，105，106)。本发明通过扩展端可以扩展两个功能模块。也可以通过拨码开关106旁路一个扩展端104，仅扩展一个功能模块；两个CAN总线扩展端均可以是数据的输入端，也可以是数据的输出端。
D.CAN总线供电端(如图1，101)。供电端为可选端口。如果给供电端连接电源模块，则为扩展端连接的功能模块提供电源，这样可以简化医用X线产品的系统设计，提高系统设计的灵活性，扩展性。
本发明所述的医用X线产品CAN总线互连扩展装置的接线示意图如图2所示。其中202为CAN总线输入端口，203为CAN总线输出端口，204和205为CAN总线扩展端口，本发明的这三个CAN总线端口硬件均采用DB9型连接器；201为CAN总线供电端口，硬件采用两芯连接器。206硬件为拨码开关，用于旁路204扩展端口。本发明采用兼容标准CANopen通讯协议的硬件设计方案，以本实施例采用DB9型连接器为例，其引脚定义：2脚，CAN_L；3脚，CAN_GND；7脚，CAN_H；6脚，GND；9脚，CAN_V+；这5个引脚的定义，本发明与CANopen保持完全一致，满足功能模块扩展，系统扩展的兼容性。而1脚，4脚，CANopen定义为保留引脚，本发明分别将其定义为CAN_L和CAN_H信号的转接引脚，以此实现本发明的医用X线产品功能模块级以及系统级CAN总线互连扩展的目标功能。
本发明即可以用于医用X线产品内部各功能模块部件间的互连扩展，也可以用于医用X线产品产品级、系统级的互连扩展。
本发明所述的医用X线产品CAN总线互连扩展装置的功能模块互连示意图如图3所示。其中303为本发明所述的医用X线产品CAN总线互连扩展装置，在示意图的系统中起到经由CAN总线对医用X线产品中各功能模块进行互连扩展的作用，连接了301系统控制模块，305高压发生器，并且扩展了306UI控制模块，307电机控制模块。其中302为双绞屏蔽电缆，满足CAN总线信号的传输和抗干扰要求。301系统控制模块作为医用X线产品控制系统的核心控制模块，是整个控制系统的主控制功能模块，以板卡的形式安装在计算机内部的插槽上。通过CAN总线接口与系统总线上所连接的各从功能模块进行信息交互。305高压发生器为X射线源的主要提供装置。306UI控制模块通过CAN总线接口连接到系统CAN总线上，其作用是接收系统控制模块的显示控制命令并把控制按键的相关信息反馈给系统控制模块。307电机控制模块通过CAN总线接口连接至系统CAN总线上，其作用是接收系统控制模块的相关运动控制命令并把运动控制模块的状态信息反馈给系统控制模块。
本发明所述的医用X线产品CAN总线互连扩展装置的系统扩展示意图如图4所示。其中403为本发明所述的医用X线产品CAN总线互连扩展装置，在示意图的中起到经由CAN总线对医用X线产品进行功能扩展的作用，连接了401医用X线产品，此医用X线产品对外提供CAN总线接口；404其它医用X线产品或扩展子系统或扩展子功能部件。此医用X线产品或扩展子系统或扩展子功能部件也需要对外提供CAN总线接口；
上述实施例仅用来进一步说明本发明的医用X线产品CAN总线互连扩展装置，但本发明并不局限于此实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的简单修改和等同设计，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种医用X线产品CAN总线互连扩展装置，其特征在于，包括：
CAN总线输入端口，连接CAN总线输出端口、第一CAN总线扩展端口和CAN总线供电端口，用于接入待传输的CAN总线信号；
CAN总线输出端口，连接CAN总线输入端口、第二CAN总线扩展端口和CAN总线供电端口，用于转出待传输的CAN总线信号；
第一CAN总线扩展端口，连接CAN总线输入端口、第二CAN总线扩展端口和CAN总线供电端口，用于连接外部的功能模块；
第二CAN总线扩展端口，连接CAN总线输出端口、第一CAN总线扩展端口和CAN总线供电端口，用于连接外部的功能模块；
CAN总线供电端口，用于连接外部电源模块。
2.根据权利要求1所述的一种医用X线产品CAN总线互连扩展装置，其特征在于，所述CAN总线输入端口采用DB9型连接器，其CAN_V+引脚连接CAN总线供电端口，其CAN_GND引脚连接CAN总线输出端口，其CAN_H引脚连接第一CAN总线扩展端口，其CAN_L引脚连接第一CAN总线扩展端口，其GND引脚连接CAN总线供电端口。
3.根据权利要求1所述的一种医用X线产品CAN总线互连扩展装置，其特征在于，所述CAN总线输出端口采用DB9型连接器，其CAN_V+引脚连接CAN总线供电端口，其CAN_GND引脚连接CAN总线输入端口，其CAN_H引脚连接第二CAN总线扩展端口，其CAN_L引脚连接第二CAN总线扩展端口，其GND引脚连接CAN总线供电端口。
4.根据权利要求1所述的一种医用X线产品CAN总线互连扩展装置，其特征在于，所述第一CAN总线扩展端口采用DB9型连接器，其CAN_V+引脚连接CAN总线供电端口，其一个保留引脚定义为CAN_H信号转接引脚，连接第二CAN总线扩展端口，其CAN_GND引脚连接第二CAN总线扩展端口，其CAN_H引脚连接CAN总线输入端口，其CAN_L引脚连接CAN总线输入端口，其GND引脚连接CAN总线供电端口，其另一个保留引脚定义为CAN_L信号转接引脚，连接第二CAN总线扩展端口。
5.根据权利要求1所述的一种医用X线产品CAN总线互连扩展装置，其特征在于，所述第二CAN总线扩展端口采用DB9型连接器，其CAN_V+引脚连接CAN总线供电端口，其一个保留引脚定义为CAN_H信号转接引脚，连接CAN总线输出端口，其CAN_GND引脚连接第一CAN总线扩展端口，其CAN_H引脚连接第一CAN总线扩展端口，其CAN_L引脚连接第二CAN总线扩展端口，其GND引脚连接CAN总线供电端口，其另一个保留引脚定义为CAN_L信号转接引脚，连接第二CAN总线扩展端口。
6.根据权利要求1所述的一种医用X线产品CAN总线互连扩展装置，其特征在于，所述CAN总线供电端口为两芯连接器，其VCC_Vin引脚分别连接CAN总线输入端口、CAN总线输出端口、第一CAN总线扩展端口和第二CAN总线扩展端口的CAN_V+引脚；其GND_Vin引脚分别连接CAN总线输入端口、CAN总线输出端口、第一CAN总线扩展端口和第二CAN总线扩展端口的GND引脚。
7.根据权利要求1所述的一种医用X线产品CAN总线互连扩展装置，其特征在于，还包括拨码开关，其第一引脚连接第一CAN总线扩展端口的CAN_H信号转接引脚，与所述第一引脚对应的引脚连接第二CAN总线扩展端口的CAN_H引脚；其第二引脚连接第一CAN总线扩展端口的CAN_L信号转接引脚，与所述第二引脚对应的引脚连接第二CAN总线扩展端口的CAN_L信号转接引脚。
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