CN107623619A - 一种can总线的通讯方法和设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种CAN总线的通讯方法，包括：当主芯片处于低功耗模式，针对预先选择的通道进行监测；当监测到所述通道存在有效数据，获取所述有效数据；当收到外部发送的wakeup信号，唤醒所述主芯片，根据有效数据建立所述主芯片与所述CAN总线的链接，并由所述主芯片处理所述有效数据对应的事务。在低功耗模式时以极低的功率进行通道监测，既不会影响主芯片的待机状态，也不会漏掉通道内的有效数据，主芯片被唤醒后会立即根据有效数据建立链接进行事务处理。与现有技术相比，本发明保证了芯片的待机低功耗，在获取有效数据的前提下消除了主芯片在待机过程中的信息干扰，从而提高整机系统的寿命。本申请还公开了一种具有相应有益效果的CAN总线的通讯设备。

Description

一种CAN总线的通讯方法和设备

技术领域

本发明涉及控制芯片，特别涉及一种CAN总线的通讯方法和设备。

背景技术

随着集成电路的深亚微米制造技术、设计技术的迅速发展，集成电路已经进入片上系统时代，也就是系统级集成电路(SOC，system on chip)。与此同时，由于系统的复杂性成倍增长，导致系统的功耗也直线上升。

芯片可以选择待机或低功耗模式以降低系统功耗。但是，来自CAN总线的其他节点依然会发送一些实时的数据帧，尤其是在CAN总线复杂的汽车电子系统中，如果此时要求芯片内部的CAN控制器模块实时工作并接收这些总线信息，则必然加大了芯片的待机功耗，没有达到降低系统功耗的目的，反而减少了待机时间，从而影响了整机系统的寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种CAN总线的通讯方法和设备，以保证芯片在低功耗模式时不漏接数据。其具体方案如下：

一种CAN总线的通讯方法，包括：

当主芯片处于低功耗模式，针对预先选择的通道进行监测；

当监测到所述通道存在有效数据，获取所述有效数据；

当收到外部发送的wakeup信号，唤醒所述主芯片，根据所述有效数据建立所述主芯片与所述CAN总线的链接，并由所述主芯片处理所述有效数据对应的事务。

优选的，所述收到外部发送的wakeup信号，唤醒所述主芯片的过程包括：

收到外部发送的wakeup信号，唤醒所述主芯片，停止监测所述通道。

优选的，所述通讯方法还包括：

当所述事务处理结束，设置所述主芯片再次处于低功耗模式。

优选的，所述当监测到所述通道存在有效数据，获取所述有效数据的过程包括：

当监测到所述通道出现一个有效的下降沿，则确认所述通道存在有效数据，在波特率时钟下获取所述有效数据。

优选的，所述有效数据包括：

标准帧ID、扩展帧ID以及数据长度。

优选的，所述在波特率时钟下获取所述有效数据的过程包括：

在8倍于CAN总线频率的波特率时钟下，获取48bit的CAN总线数据。

优选的，所述波特率时钟，由内部快速时钟通过波特率发生器生成。

本发明还公布了一种CAN总线的通讯设备，包括：

监测装置，用于当主芯片处于低功耗模式，针对预先选择的通道进行监测；

采集装置，用于当监测到所述通道存在有效数据，获取所述有效数据；

执行装置，用于当收到外部发送的wakeup信号，唤醒所述主芯片，根据所述有效数据建立所述主芯片与所述CAN总线的链接，并由所述主芯片处理所述有效数据对应的事务。

优选的，所述通讯设备还包括：

通道选择单元，用于选择需要在低功耗模式时进行监测的通道。

优选的，所述采集装置包括：

波特率发生器，用于生成波特率时钟；

数据采集单元，用于在所述波特率时钟下采集所述有效数据。

本发明公开了一种CAN总线的通讯方法，包括：当主芯片处于低功耗模式，针对预先选择的通道进行监测；当监测到所述通道存在有效数据，获取所述有效数据；当收到外部发送的wakeup信号，唤醒所述主芯片，根据所述有效数据建立所述主芯片与所述CAN总线的链接，并由所述主芯片处理所述有效数据对应的事务。在低功耗模式时以极低的功率进行通道监测，既不会影响主芯片的待机状态，也不会漏掉通道内的有效数据，主芯片被唤醒后会立即根据有效数据建立链接进行事务处理。与现有技术相比，本发明保证了芯片的待机低功耗，在获取有效数据的前提下消除了主芯片在待机过程中的信息干扰，从而提高了整机系统的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种CAN总线的通讯方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例的一种CAN总线的通讯设备的结构分布图；

图3为本发明实施例的一种具体的CAN总线的通讯设备的结构分布图。

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，本领域普通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。

本发明实施例公开了一种CAN总线的通讯方法，参见图1所示，包括：

S11：当主芯片处于低功耗模式，针对预先选择的通道进行监测；

S12：当监测到所述通道存在有效数据，获取所述有效数据；

其中，所述有效数据可以包括标准帧ID、扩展帧ID以及数据长度等。

S13：当收到外部发送的wakeup信号，唤醒所述主芯片，根据所述有效数据建立所述主芯片与所述CAN总线的链接，并由所述主芯片处理所述有效数据对应的事务。

可以理解的是，唤醒主芯片后，通道内的有效信息可以直接传递至主芯片，可以停止监测通道、获取数据的动作，简化数据传输的冗余路径。

另外，当所述事务处理结束，可以设置所述主芯片再次处于低功耗模式，以降低主芯片的功率消耗，等待下一个wakeup信号唤醒主芯片。

本发明实施例公开了一种CAN总线的通讯方法，包括：当主芯片处于低功耗模式，针对预先选择的通道进行监测；当监测到所述通道存在有效数据，获取所述有效数据；当收到外部发送的wakeup信号，唤醒所述主芯片，根据所述有效数据建立所述主芯片与所述CAN总线的链接，并由所述主芯片处理所述有效数据对应的事务。在低功耗模式时以极低的功率进行通道监测，既不会影响主芯片的待机状态，也不会漏掉通道内的有效数据，主芯片被唤醒后会立即根据有效数据建立链接进行事务处理。与现有技术相比，本实施例保证了芯片的待机低功耗，在获取有效数据的前提下消除了主芯片在待机过程中的信息干扰，从而提高了整机系统的寿命。

本发明实施例公开了一种具体的CAN总线的通讯方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。包括步骤S21至S24具体的：

S21：配置好低功耗模式下的采样时钟、采样策略和采样通道后，设置主芯片处于低功耗模式；

可以理解的是，该低功耗模式下关闭了CAN、SRAM、CPU等电源。

S22：在低功耗模式下，针对采样通道进行监测，以下降沿作为采样触发条件；

S23：当监测到通道下降沿，则确认该通道存在有效数据，并在波特率时钟下获取该有效数据。

其中，当监测到通道下降沿，发出内部快速时钟(FIRC)请求信号，大约10us后，产生稳定的FIRC信号，将FIRC信号通过波特率发生器生成了波特率时钟。

具体的，可以设置为在8倍于CAN总线频率的波特率时钟下，获取48bit的CAN总线数据。

进一步的，根据FIRC在低功耗模式下的状态总线数据采集分为两种策略，当FIRC时钟在低功耗模式下有效时，总线数据采集单元在控制模块的控制下采集来自于CAN总线的第一帧数据，当FIRC时钟在低功耗模式下为关闭状态时，FIRC稳定产生需要一定的时间，来自于总线的第一帧数据有可能采样不完整所以总线数据采集模块在控制模块的控制下采集来自于CAN总线的第二帧数据，期间需要通过使用CAN总线由空闲到有效作为采样触发条件，同时控制单元也会实时显示当前采集的状态，主要包括采样中、采样完毕两种状态。

S24：收到外部发送的wakeup信号，唤醒所述主芯片，停止监控通道，自动切换采样寄存器时钟，由波特率时钟切换为总线时钟。当查询到有效数据已经获取完毕后读取该有效数据，也即提取有效数据的基础ID、扩展ID以及数据长度等，建立主芯片与CAN总线的链接，重新建立通讯，并处理有效数据对应的事务。

其中，wakeup信号一般由外部CAN总线的RX端口发出。

可以理解的是，待事务处理完毕后，再次重复执行步骤S21-S24。

本实施例还公布了一种CAN总线的通讯设备，参见图2所示，包括：

监测装置01，用于当主芯片处于低功耗模式，针对预先选择的通道进行监测；

采集装置02，用于当监测到所述通道存在有效数据，获取所述有效数据；

执行装置03，用于当收到外部发送的wakeup信号，唤醒所述主芯片，根据所述有效数据建立所述主芯片与所述CAN总线的链接，并由所述主芯片处理所述有效数据对应的事务。

优选的，所述通讯设备还可以包括：

通道选择单元，用于选择需要在低功耗模式时进行监测的通道。

优选的，所述采集装置02可以进一步包括：

波特率发生器，用于生成波特率时钟；

数据采集单元，用于在所述波特率时钟下采集所述有效数据。

本发明实施例公开了一种具体的CAN总线的通讯装置，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。参见图3所示，具体包括：

控制单元，数据采集单元，波特率发生器，通道选择单元，AHB总线接口。

图3具体体现了通讯装置中的数据传输路径。

具体的，主芯片在即将进入低功耗模式时，通过AHB总线接口配置控制单元；主芯片进入低功率模式后控制单元就根据配置信息进行其他部件的控制，其中主要包括启动通道选择、唤醒FIRC、启动波特率发生器、对选择的通道进行监测、启动数据采集单元、切换数据采集单元时钟等。

可以理解的是，上一实施例中的监测装置01位于本实施例控制单元中，本实施例中的数据采集单元和波特率发生器，组合即为上一实施例中的采集装置02，上一实施例中的执行装置03的功能由主芯片通过AHB总线接口传送信息完成。图3中RX1-RX6为外部CAN总线的通道。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种CAN总线的通讯方法和进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种CAN总线的通讯方法，其特征在于，包括：

当主芯片处于低功耗模式，针对预先选择的通道进行监测；

当监测到所述通道存在有效数据，获取所述有效数据；

当收到外部发送的wakeup信号，唤醒所述主芯片，根据所述有效数据建立所述主芯片与所述CAN总线的链接，并由所述主芯片处理所述有效数据对应的事务。

2.根据权利要求1所述的通讯方法，其特征在于，所述收到外部发送的wakeup信号，唤醒所述主芯片的过程包括：

收到外部发送的wakeup信号，唤醒所述主芯片，停止监测所述通道。

3.根据权利要求2所述的通讯方法，其特征在于，还包括：

当所述事务处理结束，设置所述主芯片再次处于低功耗模式。

4.根据权利要求1至3任一项所述的通讯方法，其特征在于，所述当监测到所述通道存在有效数据，获取所述有效数据的过程包括：

当监测到所述通道出现一个有效的下降沿，则确认所述通道存在有效数据，在波特率时钟下获取所述有效数据。

5.根据权利要求4所述的通讯方法，其特征在于，所述有效数据包括：

标准帧ID、扩展帧ID以及数据长度。

6.根据权利要求4所述的通讯方法，其特征在于，所述在波特率时钟下获取所述有效数据的过程包括：

在8倍于CAN总线频率的波特率时钟下，获取48bit的CAN总线数据。

7.根据权利要求6所述的通讯方法，其特征在于，所述波特率时钟，由内部快速时钟通过波特率发生器生成。

8.一种CAN总线的通讯设备，其特征在于，包括：

监测装置，用于当主芯片处于低功耗模式，针对预先选择的通道进行监测；

采集装置，用于当监测到所述通道存在有效数据，获取所述有效数据；

执行装置，用于当收到外部发送的wakeup信号，唤醒所述主芯片，根据所述有效数据建立所述主芯片与所述CAN总线的链接，并由所述主芯片处理所述有效数据对应的事务。

9.根据权利要求8所述的通讯设备，其特征在于，还包括：

通道选择单元，用于选择需要在低功耗模式时进行监测的通道。

10.根据权利要求8所述的通讯设备，其特征在于，所述采集装置包括：

波特率发生器，用于生成波特率时钟；

数据采集单元，用于在所述波特率时钟下采集所述有效数据。