CN109391250A - 一种模块化多电平脉宽调制的同步系统和同步方法 - Google Patents
一种模块化多电平脉宽调制的同步系统和同步方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109391250A CN109391250A CN201811259493.5A CN201811259493A CN109391250A CN 109391250 A CN109391250 A CN 109391250A CN 201811259493 A CN201811259493 A CN 201811259493A CN 109391250 A CN109391250 A CN 109391250A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- controller
- transceiver
- control unit
- receiving end
- transmitting terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K7/00—Modulating pulses with a continuously-variable modulating signal
- H03K7/08—Duration or width modulation ; Duty cycle modulation
Landscapes
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
本发明提供一种模块化多电平脉宽调制的同步系统和同步方法，该同步系统包括主控制单元和至少一个从控制单元，其中主控制单元包括主控制器和第一CAN控制器和第一CAN收发器，从控制单元包括模块控制器、第二CAN控制器和第二CAN收发器，所述第一CAN控制器的发送端和接收端分别与第一CAN控制器的发送和接收端连接，所述第二CAN控制器的发送端和接收端分别与第二CAN控制器的发送端和接收端连接，所述第二CAN控制器的接收端还与模块控制器的IO端连接。本发明同步系统结合了通信协议和硬件检测，使用IO口捕获电平变化是一种基于硬件的方法，响应速度快，具有硬件电路少，同步精度高的优点。
Description
技术领域
本发明属于电路控制技术领域，尤其涉及一种模块化多电平脉宽调制的同步系统和同步方法。
背景技术
在一些基于模块组合的电路中，各模块的控制需要按照某种固定的时序发出，因此各模块的控制器需要进行同步。如模块化多电平变换器(MMC)，当采用载波移相控制时，模块的控制信号是模块中功率半导体器件开通和关断的比例，不同模块中功率半导体器件的开通和关断也必须严格同步。
控制信号的传输实时性要求低一些，常采用通信的方式。同步则需要很高的实时性，因此最常采用硬件信号线同步的方式，使用硬件同步信号线在大型或者复杂系统中接线复杂、成本高。另一种方法是使用通信的方法进行同步，但是通信协议往往需要一些判断和容错等处理，可能造成一些延迟，导致同步不准。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种主控制器定时发送数据控同步数据帧给所有模块化控制器，模块化控制器接收数据帧的同时捕获同步数据帧的起始时间从而获得准确的同步时间点的模块化多电平脉宽调制的同步系统和同步方法。
本发明提供一种模块化多电平脉宽调制的同步系统，所述同步系统包括主控制单元和至少一个从控制单元，所述主控制单元和所述至少一个从控制单元均与CAN总线通信连接。
优选地，所述主控制单元包括主控制器，所述至少一个从控制单元包括模块控制器，所述主控制器和所述模块控制器均与CAN总线通信连接。
优选地，所述主控制单元包括至少一个第一CAN控制器，所述至少一个从控制单元包括一个第二CAN控制器，所述第一CAN控制器与所述主控制器连接，所述第二CAN控制器与所述模块控制器连接。
优选地，所述主控制单元还包括与所述第一CAN控制器连接的第一CAN收发器，所述从控制单元还包括与所述第二CAN控制器相连接的第二CAN收发器。
优选地，所述第一CAN控制器包括接收端和发送端，所述第二CAN控制器包括接收端和发送端，所述第一CAN收发器和所述第二CAN收发器分别包括第一端口、接收端口和发送端口，所述第一CAN收发器和所述第二CAN收发器的第一端口均与所述CAN总线连接，所述第一CAN收发器的接收端与所述第一CAN控制器的接收端连接，所述第一CAN收发器的发送端与所述第一CAN控制器的发送端连接，所述第二CAN收发器的接收端与其相连接的第二CAN控制器的接收端相连接，所述第二CAN收发器的发送端与其相连接的第二CAN控制器的发送端相连接。
优选地，所述模块控制器包括至少一个IO端，所述第二CAN收发器的接收端还与其对应的所述模块控制器的所述至少一个IO端连接。
本发明还提供一种模块化多电平脉宽调制的同步方法，其包括：
主控制器定时发送控同步数据帧给所述至少一个模块化控制器；
所述至少一个模块化控制器接收所述同步数据帧的同时还捕获同步数据帧起始位置出现的时间，从而获得准确的同步时间点。
优选地，所述至少一个模块化控制器利用同步时间点校准控制信号的基准时间。
本发明通过主控制器定时发动同步数据帧给所有模块控制器，模块控制器通过接收同步数据帧，同时通过IO口捕获同步数据帧起始位出现的时间，从而获得准确的同步时间点，并利用所述同步时间点校准控制信号的基准时间点。本发明的控制和同步方法结合了通信协议和硬件检测。使用IO口捕获电平变化是一种基于硬件的方法，响应速度快。但是通信线上的电平变化比较复杂，往往不能仅仅通过电平变化确定时间点，因此通过捕获连续电平变化的第一个电平跳变，再结合通信内容来辅助确定准确的时间点，具有硬件电路少，同步精度高的优点。
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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种模块化多电平脉宽调制的同步系统的结构框图。
具体实施例
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。
本发明提供一种模块化多电平脉宽调制的同步系统，一种模块化多电平脉宽调制的同步系统，所述同步系统包括主控制单元和至少一个从控制单元，所述主控制单元和所述至少一个从控制单元均与CAN总线通信连接。
具体地，所述主控制单元包括主控制器，所述至少一个从控制单元包括模块控制器，所述主控制器和所述模块控制器均与所述CAN总线通信连接。
具体地，所述主控制单元包括至少一个第一CAN控制器，所述至少一个从控制单元包括一个第二CAN控制器，所述第一CAN控制器与所述主控制器连接，所述第二CAN控制器与所述模块控制器连接。其中，所述第一CAN控制器和所述第二CAN控制器可以是型号完全相同的CAN控制器。
具体地，所述主控制单元还包括与所述第一CAN控制器连接的第一CAN收发器，所述从控制单元还包括与所述第二CAN控制器相连接的第二CAN收发器。
具体地，所述第一CAN控制器包括接收端和发送端，所述第二CAN控制器包括接收端和发送端，所述第一CAN收发器和所述第二CAN收发器分别包括第一端口、接收端口和发送端口，所述第一CAN收发器和所述第二CAN收发器的第一端口均与所述CAN总线连接，所述第一CAN收发器的接收端与所述第一CAN控制器的接收端连接，所述第一CAN收发器的发送端与所述第一CAN控制器的发送端连接，所述第二CAN收发器的接收端与其相连接的第二CAN控制器的接收端相连接，所述第二CAN收发器的发送端与其相连接的第二CAN控制器的发送端相连接。
具体地，所述模块控制器包括至少一个IO端，所述第二CAN收发器的接收端还与其对应的所述模块控制器的所述至少一个IO端连接。
以下结合图1进行具体说明。
如图1所示，该同步系统包括主控制单元1和多个从控制单元2-1，2-2，……，2-n，该主控制单元1包括主控制器11和与主控制器11相连接的第一CAN控制器12，以及与该第一CAN控制器12相连接的第一CAN收发器13，该第一CAN控制器12包括接收端121，发送端122，第一CAN收发器包括第一端、接收端131和发送端132，其中，第一CAN控制器的接收端121与第一CAN收发器13的接收端131连接，第一CAN控制器12的发送端122与第一CAN收发器的发送端132连接。其中各从控制单元2-1，2-2，……,2-n具有相同的结构，以下以从控制单元2-1为例进行具体说明，从控制单元2-1包括模块控制器21，与模块控制器21相连接的第二CAN控制器22，第二CAN收发器23，该模块控制器至少包括一个IO端口211，该第二CAN控制器包括一个接收端和一个发送端，该第二CAN收发器包括第一端口233、接收端231和一发送端232，该第二CAN收发器23的接收端与第二CAN控制器22的接收端连接，该第二CAN收发器23的发送端232与第二CAN控制器22的发送端连接，该第二CAN收发器23的接收端还与模块控制器21的IO端相连接，该第一CAN收发器13的第一端和第二CAN收发器23的第一端均与CAN母线3连接。
本发明通过主控制器定时发送同步数据帧给所有模块控制器，利用同步帧的起始位同步所有模块控制器。同步数据帧的通信内容包括同步帧起始位的时间值，模块控制器通过接收同步数据帧获得同步的时间值，同时通过IO口捕获同步数据帧起始位出现的时间，模块控制器实时采集CAN接收端的电平信号并将宽度超过7个时钟的高电平脉冲的下降沿作为准确的同步时间点，并利用所述同步时间点和该时间点的时间值校准模块控制器的基准时间。本发明的控制和同步方法结合了通信协议和硬件检测。使用IO口捕获电平变化是一种基于硬件的方法，响应速度快。但是通信线上的电平变化比较复杂，往往不能仅仅通过电平变化确定时间点，因此通过捕获连续电平变化的第一个电平跳变，再结合通信内容来辅助确定准确的时间点，具有硬件电路少，同步精度高的优点。
本发明实施例二还提供一种模块化多电平脉宽调制的同步方法，其包括：
主控制器定时发送控同步数据帧给所述至少一个模块化控制器；
所述至少一个模块化控制器接收所述同步数据帧的同时还捕同步数据帧起始位置出现的时间，从而获得准确的同步时间点。
在一具体实施方式中，所述至少一个模块化控制器利用同步时间点校准控制信号的基准时间。
本实施例产生的有益效果请参照实施例一，此处不再赘述。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种模块化多电平脉宽调制的同步系统，其特征在于：
所述同步系统包括主控制单元和至少一个从控制单元，所述主控制单元和所述至少一个从控制单元均与CAN总线通信连接。
2.根据权利要求1所述的同步系统，其特征在于：
所述主控制单元包括主控制器，所述从控制单元包括模块控制器，所述主控制器和所述模块控制器均与CAN总线通信连接。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：
所述主控制单元还包括第一CAN控制器，所述从控制单元包括第二CAN控制器，所述第一CAN控制器与所述主控制器连接，所述第二CAN控制器与所述模块控制器连接。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：
所述主控制单元还包括与所述第一CAN控制器连接的第一CAN收发器，所述从控制单元还包括与所述第二CAN控制器相连接的第二CAN收发器。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：
所述第一CAN控制器包括接收端和发送端，所述第二CAN控制器包括接收端和发送端，所述第一CAN收发器和所述第二CAN收发器分别包括第一端口、接收端口和发送端口，所述第一CAN收发器的第一端和所述第二CAN收发器的第一端均与所述CAN总线连接，所述第一CAN收发器的接收端与所述第一CAN控制器的接收端连接，所述第一CAN收发器的发送端与所述第一CAN控制器的发送端连接，所述第二CAN收发器的接收端与其相连接的第二CAN控制器的接收端相连接，所述第二CAN收发器的发送端与其相连接的第二CAN控制器的发送端相连接。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：
所述模块控制器包括至少一个IO端，所述第二CAN收发器的接收端还与其对应的所述模块控制器的所述至少一个IO端连接。
7.一种用于权利要求1-6任一项所述的系统的同步方法，其特征在于：
主控制器定时发送控同步数据帧给所述至少一个模块化控制器；
所述至少一个模块化控制器接收所述同步数据帧的同时还捕获同步数据帧起始位置出现的时间，从而获得准确的同步时间点。
8.根据权利要求7所述的同步方法，其特征在于：
所述至少一个模块化控制器利用同步时间点校准控制信号的基准时间。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811259493.5A CN109391250A (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种模块化多电平脉宽调制的同步系统和同步方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811259493.5A CN109391250A (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种模块化多电平脉宽调制的同步系统和同步方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109391250A true CN109391250A (zh) | 2019-02-26 |
Family
ID=65427960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811259493.5A Pending CN109391250A (zh) | 2018-10-26 | 2018-10-26 | 一种模块化多电平脉宽调制的同步系统和同步方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109391250A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111740758A (zh) * | 2019-03-25 | 2020-10-02 | 德尔福技术知识产权有限公司 | 自适应can收发器和系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020186716A1 (en) * | 2001-06-12 | 2002-12-12 | Eidson John C. | Synchronizing clocks across sub-nets |
| US20050251701A1 (en) * | 2002-01-07 | 2005-11-10 | Lars-Berno Fredriksson | Distributed control and monitoring system |
| US20090016475A1 (en) * | 2005-12-09 | 2009-01-15 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Step time change compensation in an industrial automation network |
| US20120275501A1 (en) * | 2011-04-27 | 2012-11-01 | Sergiu Rotenstein | Pluggable synchronization clocks, networks, systems and methods related thereto |
| CN105680975A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-06-15 | 浙江大学 | 一种主从结构多节点网络的时间同步方法 |
-
2018
- 2018-10-26 CN CN201811259493.5A patent/CN109391250A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020186716A1 (en) * | 2001-06-12 | 2002-12-12 | Eidson John C. | Synchronizing clocks across sub-nets |
| US20050251701A1 (en) * | 2002-01-07 | 2005-11-10 | Lars-Berno Fredriksson | Distributed control and monitoring system |
| US20090016475A1 (en) * | 2005-12-09 | 2009-01-15 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Step time change compensation in an industrial automation network |
| US20120275501A1 (en) * | 2011-04-27 | 2012-11-01 | Sergiu Rotenstein | Pluggable synchronization clocks, networks, systems and methods related thereto |
| CN105680975A (zh) * | 2016-03-07 | 2016-06-15 | 浙江大学 | 一种主从结构多节点网络的时间同步方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CAN总线医生: "《CAN总线系列讲座第二讲——CAN总线的结构》", 《HTTP://BLOG.SINA.COM.CN/S/BLOG_4DD032E90102V5WM.HTML》 * |
| 熊慧: "《CAN总线分布式系统高精度时钟同步技术的研究》", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111740758A (zh) * | 2019-03-25 | 2020-10-02 | 德尔福技术知识产权有限公司 | 自适应can收发器和系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8181045B2 (en) | Power control bus | |
| US10374736B2 (en) | Slave device, serial communications system, and communication method for serial communications system | |
| CN107834817B (zh) | 一种变流器并联运行控制方法和控制系统 | |
| US20230032250A1 (en) | Multi-channel signal synchronization system, circuit, and method | |
| EP3686627A1 (en) | System and method of configuring an external radar device through high speed reverse data transmission | |
| CN110995537A (zh) | 多芯片闭环通信延迟计算方法、通信同步方法及通信系统 | |
| CN109391250A (zh) | 一种模块化多电平脉宽调制的同步系统和同步方法 | |
| US10721055B2 (en) | Communication device | |
| US20040158650A1 (en) | Transmission apparatus and transmission method | |
| JP2002252606A (ja) | 同期補正回路 | |
| CN113534888B (zh) | 一种基于fpga的多张vpx板卡时间同步方法和装置 | |
| US20060156061A1 (en) | Fault-tolerant computer and method of controlling same | |
| US8457268B2 (en) | Communication system having communication devices capable of synchronous communication therebetween | |
| CN114500766A (zh) | 一种用于自动驾驶的gmsl相机时间同步控制方法 | |
| CN102546144A (zh) | 用于同步信息的方法和装置 | |
| US5751770A (en) | Data transmission system | |
| US11985219B2 (en) | Digital communications bus suitable for automotive applications | |
| US20230224139A1 (en) | Synchronized Control of Sensors in an Ethernet Network | |
| US20240014998A1 (en) | Digital communications bus suitable for automotive applications | |
| EP4210288A1 (en) | Synchronized control of sensors in an ethernet network | |
| CN118034456A (zh) | 一种多通道数据采集同步方法及系统 | |
| US8761324B1 (en) | Method and apparatus for phase signaling | |
| US6944781B2 (en) | Method of communicating data via a bus and bus system for implementing the method | |
| US10122486B2 (en) | Method for clock synchronization between two devices connected by an ethernet wire connection | |
| CN117595839A (zh) | 延迟时钟电路、信号传输装置及延迟量确定方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190226 |