CN106972999A - 一种接口扩展电路和运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种接口扩展电路和运行方法，用于增加CAN通信接口资源，满足通信需求。本发明实施例接口扩展电路包括：顺序连接的CAN控制芯片、IC芯片、CAN收发器；CAN控制芯片的各选通脚分别与IC芯片的各选通脚连接；IC芯片电连接至少两个CAN收发器，包括第一CAN收发器和第二CAN收发器；IC芯片中的第一管脚与第一CAN收发器中的TTL接收管脚电连接，IC芯片中的第二管脚与第一CAN收发器中的TTL发送管脚电连接，IC芯片中的第三管脚与第二CAN收发器中的TTL接收管脚电连接，IC芯片中的第四管脚与第二CAN收发器中的TTL发送管脚电连接；通过控制CAN控制芯片的各选通脚的电平，IC芯片能控制CAN控制芯片选通任一个CAN收发器。

Description

一种接口扩展电路和运行方法
【技术领域】
本发明涉及控制领域，尤其涉及一种接口扩展电路和运行方法。
【背景技术】
目前电动汽车的电池管理系统中都是通过控制器局域网络(Controller AreaNetwork，CAN)实现主机、从机、安全模块、整车、GPRS、充电桩、电动汽车控制器等之间的通信。电池管理系统中包含很多模块，这些模块都是通过CAN通信的方式实现，每个模块都会执行各自的功能，同时把相关的信息发送到CAN总线或某个模块上。CAN通信充当了电动汽车的神经网络功能，实时的发送和接受不同模块的命令。
但是现有MCU通信接口资源不足,往往因MCU资源无法满足电动汽车整个系统通信所需接口，不能全面快速的反应模块间的健康状态，存在安全隐患。
【发明内容】
本发明实施例提供了一种接口扩展电路和运行方法，用于增加CAN通信接口资源，满足通信需求。
本发明实施例第一方面提供了一种接口扩展电路，包括：
顺序连接的CAN控制芯片、IC芯片、CAN收发器；所述CAN控制芯片的各选通脚分别与所述IC芯片的各选通脚连接；所述IC芯片电连接至少两个CAN收发器，包括第一CAN收发器和第二CAN收发器；所述IC芯片中的第一管脚与所述第一CAN收发器中的TTL接收管脚电连接，所述IC芯片中的第二管脚与所述第一CAN收发器中的TTL发送管脚电连接，所述IC芯片中的第三管脚与所述第二CAN收发器中的TTL接收管脚电连接，所述IC芯片中的第四管脚与所述第二CAN收发器中的TTL发送管脚电连接；
通过控制所述CAN控制芯片的各选通脚的电平，所述IC芯片能控制所述CAN控制芯片选通任一个CAN收发器；
当所述CAN控制芯片选通某一个CAN收发器时，所述CAN控制芯片的CAN接收管脚与该CAN收发器的TTL接收管脚保持相同的TTL电平信号，所述CAN控制芯片的CAN发送管脚与该CAN收发器的TTL发送管脚保持相同的TTL电平信号。
结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例第一方面的第一种实现方式中，所述IC芯片由多个IC芯片并联而成，每个IC芯片均有两个管脚分别与所述CAN控制芯片的CAN接收管脚和CAN发送管脚电连接。
结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例第一方面的第二实现方式中，所述CAN收发器用于将将TTL发送管脚的TTL信号转换为CAN规范差分信号输出，同时接收差分线上的实际信号并转换为TTL信号输出到TTL接收管脚上。
结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例第一方面的第三实现方式中，其特征在于，一个CAN控制芯片连接有N个IC芯片，一个IC芯片连接有两个CAN收发器，所述N为大于1的正整数。
结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例第一方面的第四实现方式中，每个选通脚对应一个CAN收发器，当某个CAN收发器对应的选通脚置低电平，其他选通脚置高电平时，该CAN收发器被选通。
结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例第一方面的第五实现方式中，每个选通脚对应一个CAN收发器，当某个CAN收发器对应的选通脚置高电平，其他选通脚置低电平时，该CAN收发器被选通。
结合本发明实施例的第一方面至第一方面的第四中实现方式中任一种实现方式，本发明实施例第一方面的第六种实现方式中，所述IC芯片的型号为MC74LCX125。
结合本发明实施例第一方面的第六种实现方式，本发明实施例第一方面的第七实现方式中，所述CAN控制芯片的一个选通脚S1电连接其中一个IC芯片的OE0管脚与OE1管脚，所述CAN控制芯片的CAN发送管脚电连接该IC芯片的D0管脚，所述CAN控制芯片的CAN接收管脚电连接该IC芯片的O1管脚，该IC芯片的O0管脚与所述第一CAN收发器中的TTL发送管脚电连接，该IC芯片的D1管脚与所述第一CAN收发器中的TTL接收管脚电连接。
结合本发明实施例第一方面的第七种实现方式，本发明实施例第一方面的第八实现方式中，所述CAN控制芯片的另一个选通脚S2电连接该IC芯片的OE2管脚与OE3管脚，所述CAN控制芯片的CAN发送管脚电连接该IC芯片的D3管脚，所述CAN控制芯片的CAN接收管脚电连接该IC芯片的O2管脚，该IC芯片的O3管脚与所述第二CAN收发器中的TTL发送管脚电连接，该IC芯片的D2管脚与所述第二CAN收发器中的TTL接收管脚电连接。
本发明实施例第二方面提供了一种接口扩展电路运行方法，应用于本发明实施例第一方面的第八实现方式中的接口扩展电路中，包括：
当选通脚S1置低电平，其他选通脚置高电平时，CAN控制芯片选通所述第一CAN收发器；
当选通脚S2置低电平，其他选通脚置高电平时，CAN控制芯片选通所述第二CAN收发器。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：在CAN控制芯片与CAN收发器之间增加了IC芯片，IC芯片的选通脚与CAN控制芯片的选通脚连接，通过控制CAN控制芯片选通脚的电平，能选通连接在IC芯片上的CAN收发器，由于CAN控制芯片可以连接多个IC芯片，IC芯片又可以连接多个CAN收发器，则，一个CAN接口可以扩展成多个CAN接口，增加了CAN通信接口资源，满足了通信需求。
【附图说明】
图1为本发明实施例中接口扩展电路一个电路模型图；
图2为本发明实施例中CAN收发器一个电路结构示意图；
图3为本发明实施例中接口扩展电路一个具体优选电路结构示意图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各个CAN收发器或管脚，但CAN收发器或管脚不应限于这些术语。这些术语仅用来将CAN收发器或管脚彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一CAN收发器也可以被称为第二CAN收发器，类似地，第二CAN收发器也可以被称为CAN收发器；同样的，第二管脚也可以被称为第三管脚等等，本发明实施例对此不做限制。
需要说明的是，目前，完整的CAN电路是由CAN控制芯片和CAN收发器组成的，二者之间一般通过TTL电平的收发信号(CAN接收管脚CANRX、CAN发送管脚CANTX)连接，由CAN收发器将CAN发送管脚的TTL信号转换为CAN规范差分信号输出，同时接收差分线上的实际信号并转换为TTL信号输出到CAN接收管脚上。
其中，TTL电平为transistor transistor logic的缩写，又称晶体管-晶体管逻辑电平。TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑“1”，0V等价于逻辑“0”，这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统，这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。
差分信号是用一个数值来表示两个物理量之间的差异。差分信号又称差模信号，是相对共模信号而言的。
如图1所示，为本发明实施例中接口扩展电路一个电路模型。在本发明实施例中，在CAN控制芯片和CAN收发器之间接入IC芯片，通过对CAN控制芯片上选通脚的电平控制，能选通IC芯片连接的不同的CAN接收器，从而扩展CAN接口资源。
本发明的另一个实施例中，该接口扩展电路具体包括：
顺序连接的CAN控制芯片、IC芯片、CAN收发器；
其中，所述CAN控制芯片的各选通脚分别与所述IC芯片的各选通脚连接；所述IC芯片电连接至少两个CAN收发器，包括第一CAN收发器和第二CAN收发器；所述IC芯片中的第一管脚与所述第一CAN收发器中的TTL接收管脚电连接，所述IC芯片中的第二管脚与所述第一CAN收发器中的TTL发送管脚电连接，所述IC芯片中的第三管脚与所述第二CAN收发器中的TTL接收管脚电连接，所述IC芯片中的第四管脚与所述第二CAN收发器中的TTL发送管脚电连接；
通过控制所述CAN控制芯片的各选通脚的电平，所述IC芯片能控制所述CAN控制芯片选通任一个CAN收发器；
当所述CAN控制芯片选通某一个CAN收发器时，所述CAN控制芯片的CAN接收管脚与该CAN收发器的TTL接收管脚保持相同的TTL电平信号，所述CAN控制芯片的CAN发送管脚与该CAN收发器的TTL发送管脚保持相同的TTL电平信号。
本发明实施例中，通过选通脚对IC芯片的控制，CAN控制芯片能连通需要连通的CAN收发器。
作为本发明实施例中接口扩展电路另一个实施例，所述IC芯片由多个IC芯片并联而成，每个IC芯片均有两个管脚分别与所述CAN控制芯片的CAN接收管脚和CAN发送管脚电连接。
可以理解的是，单个IC芯片的管脚容量有限，因此，可以由多个IC芯片并联连接该CAN控制芯片，由CAN控制芯片中不同的选通脚进行控制。
具体的，一个CAN控制芯片可以连接有N个IC芯片，一个IC芯片可以连接有两个CAN收发器，所述N为大于1的正整数。
作为本发明实施例中接口扩展电路另一个实施例，该CAN收发器的具体电路结构可以如图2所示。
作为本发明实施例中接口扩展电路另一个实施例，每个选通脚对应一个CAN收发器，可以有不同的控制方式，例如，可以为当某个CAN收发器对应的选通脚置低电平，其他选通脚置高电平时，该CAN收发器被选通；也可以为当某个CAN收发器对应的选通脚置高电平，其他选通脚置低电平时，该CAN收发器被选通。
具体的，作为本发明实施例中另一个实施例，在实际应用中，如图3所示，为本发明实施例中接口扩展电路一个具体优选示例，该IC芯片的型号可以为MC74LCX125，该CAN控制芯片可以为一个MCU。
优选的，所述CAN控制芯片的一个选通脚S1电连接其中一个IC芯片的OE0管脚与OE1管脚，所述CAN控制芯片的CAN发送管脚电连接该IC芯片的D0管脚，所述CAN控制芯片的CAN接收管脚电连接该IC芯片的O1管脚，该IC芯片的O0管脚与所述第一CAN收发器中的TTL发送管脚电连接，该IC芯片的D1管脚与所述第一CAN收发器中的TTL接收管脚电连接。
优选的，所述CAN控制芯片的另一个选通脚S2电连接该IC芯片的OE2管脚与OE3管脚，所述CAN控制芯片的CAN发送管脚电连接该IC芯片的D3管脚，所述CAN控制芯片的CAN接收管脚电连接该IC芯片的O2管脚，该IC芯片的O3管脚与所述第二CAN收发器中的TTL发送管脚电连接，该IC芯片的D2管脚与所述第二CAN收发器中的TTL接收管脚电连接。
可以理解的是，还可以有其他的N个IC芯片和CAN收发器采用类似的方式连接。
本发明实施例还提供了一个接口扩展电路运行方法，应用于上述的接口扩展电路中，包括：
当选通脚S1置低电平，其他选通脚置高电平时，CAN控制芯片选通所述第一CAN收发器；
当选通脚S2置低电平，其他选通脚置高电平时，CAN控制芯片选通所述第二CAN收发器。
可以理解的是，当存在其他的N个IC芯片和CAN收发器采用类似的方式连接时，该方法还包括：
当选通脚SN置低电平，其他选通脚置高电平时，CAN控制芯片选通所该选通脚所对应的CAN收发器。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上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精神和范围。

Claims (10)

1.一种接口扩展电路，其特征在于，包括：
顺序连接的CAN控制芯片、IC芯片、CAN收发器；所述CAN控制芯片的各选通脚分别与所述IC芯片的各选通脚连接；所述IC芯片电连接至少两个CAN收发器，包括第一CAN收发器和第二CAN收发器；所述IC芯片中的第一管脚与所述第一CAN收发器中的TTL接收管脚电连接，所述IC芯片中的第二管脚与所述第一CAN收发器中的TTL发送管脚电连接，所述IC芯片中的第三管脚与所述第二CAN收发器中的TTL接收管脚电连接，所述IC芯片中的第四管脚与所述第二CAN收发器中的TTL发送管脚电连接；
通过控制所述CAN控制芯片的各选通脚的电平，所述IC芯片能控制所述CAN控制芯片选通任一个CAN收发器；
当所述CAN控制芯片选通某一个CAN收发器时，所述CAN控制芯片的CAN接收管脚与该CAN收发器的TTL接收管脚保持相同的TTL电平信号，所述CAN控制芯片的CAN发送管脚与该CAN收发器的TTL发送管脚保持相同的TTL电平信号。
2.根据权利要求1所述的接口扩展电路，其特征在于，所述IC芯片由多个IC芯片并联而成，每个IC芯片均有两个管脚分别与所述CAN控制芯片的CAN接收管脚和CAN发送管脚电连接。
3.根据权利要求1所述的接口扩展电路，其特征在于，所述CAN收发器用于将将TTL发送管脚的TTL信号转换为CAN规范差分信号输出，同时接收差分线上的实际信号并转换为TTL信号输出到TTL接收管脚上。
4.根据权利要求1所述的接口扩展电路，其特征在于，一个CAN控制芯片连接有N个IC芯片，一个IC芯片连接有两个CAN收发器，所述N为大于1的正整数。
5.根据权利要求1所述的接口扩展电路，其特征在于，每个选通脚对应一个CAN收发器，当某个CAN收发器对应的选通脚置低电平，其他选通脚置高电平时，该CAN收发器被选通。
6.根据权利要求1所述的接口扩展电路，其特征在于，每个选通脚对应一个CAN收发器，当某个CAN收发器对应的选通脚置高电平，其他选通脚置低电平时，该CAN收发器被选通。
7.根据权利要求1至5所述的接口扩展电路，其特征在于，所述IC芯片的型号为MC74LCX125。
8.根据权利要求7所述的接口扩展电路，其特征在于，所述CAN控制芯片的一个选通脚S1电连接其中一个IC芯片的OE0管脚与OE1管脚，所述CAN控制芯片的CAN发送管脚电连接该IC芯片的D0管脚，所述CAN控制芯片的CAN接收管脚电连接该IC芯片的O1管脚，该IC芯片的O0管脚与所述第一CAN收发器中的TTL发送管脚电连接，该IC芯片的D1管脚与所述第一CAN收发器中的TTL接收管脚电连接。
9.根据权利要求8所述的接口扩展电路，其特征在于，所述CAN控制芯片的另一个选通脚S2电连接该IC芯片的OE2管脚与OE3管脚，所述CAN控制芯片的CAN发送管脚电连接该IC芯片的D3管脚，所述CAN控制芯片的CAN接收管脚电连接该IC芯片的O2管脚，该IC芯片的O3管脚与所述第二CAN收发器中的TTL发送管脚电连接，该IC芯片的D2管脚与所述第二CAN收发器中的TTL接收管脚电连接。
10.一种接口扩展电路运行方法，应用于权利要求9所述的接口扩展电路中，其特征在于，包括：
当选通脚S1置低电平，其他选通脚置高电平时，CAN控制芯片选通所述第一CAN收发器；
当选通脚S2置低电平，其他选通脚置高电平时，CAN控制芯片选通所述第二CAN收发器。
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