CN109600288B - 控制器局域网络can信号的隔离电路和电子控制单元 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路和电子控制单元。本申请的控制器局域网络CAN信号的隔离电路，包括：第一收发单元、第二收发单元和连接在第一收发单元和第二收发单元之间的逻辑电路；第一收发单元与第一节点连接，第二收发单元与第二节点连接；逻辑电路用于在第一节点向第二节点发送的CAN信号时，传输第一节点向第二节点发送的CAN信号，并禁止传输第二节点向第一节点发送的CAN信号；在第二节点向第一节点发送的CAN信号时，传输第二节点向第一节点发送的CAN信号，并禁止传输第一节点向第二节点发送的CAN信号。本申请实施例可以降低实现节点之间隔离通信的成本和实施耗时。

Description

控制器局域网络CAN信号的隔离电路和电子控制单元

技术领域

本申请实施例涉及电子技术，尤其涉及一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路和电子控制单元。

背景技术

控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)，是国际标准化组织(International Organization for Standardization，ISO)制定的标准化的串口通信协议，CAN属于现场总线的范畴，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。

CAN具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点，所以，使用CAN通信实现多模块(也可以称之为节点)信息交互的产品越来越多。CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息，各节点之间可以实现自由通信。为了避免多路信号交互过程中相互干扰，在各个节点之间添加隔离芯片，对CAN信号进行隔离，以满足用户所需的绝缘等级。

然而，通过上述添加隔离芯片的方式进行信号隔离，需要修改各节点连接的原理图、设置各个节点的印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)、连接线束等，其需要花费巨大的人力、物力以及时间。

发明内容

本申请实施例提供一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路和电子控制单元，以降低实现节点之间隔离通信的成本和实施耗时。

第一方面，本申请实施例提供一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路，所述隔离电路包括：第一收发单元、第二收发单元和连接在所述第一收发单元和所述第二收发单元之间的逻辑电路；所述第一收发单元与第一节点连接，所述第二收发单元与第二节点连接，所述第一收发单元用于接收所述第一节点发送的CAN信号或向所述第一节点转发所述第二节点发送的CAN信号，所述第二收发单元用于接收所述第二节点发送的CAN信号或向所述第二节点转发所述第一节点发送的CAN信号；所述逻辑电路用于在所述第一节点向所述第二节点发送的CAN信号时，传输所述第一节点向所述第二节点发送的CAN信号，并禁止传输所述第二节点向所述第一节点发送的CAN信号；在所述第二节点向所述第一节点发送的CAN信号时，传输所述第二节点向所述第一节点发送的CAN信号，并禁止传输所述第一节点向所述第二节点发送的CAN信号。

通过逻辑电路实现CAN信号的隔离传输，能够快速实现不同节点之间的隔离通信连接，耗费时间短且成本较低。

在一种可能的设计中，所述第一收发单元包括第一CAN信号接口、第一发送接口和第一接收接口，所述第一CAN信号接口与所述第一节点连接；所述第二收发单元包括第二CAN信号接口、第二发送接口和第二接收接口，所述第二CAN信号接口与所述第二节点连接；所述逻辑电路包括第一逻辑单元和第二逻辑单元；所述第一发送接口与所述第一逻辑单元连接，所述第一接收接口与所述第一逻辑单元和所述第二逻辑单元连接；所述第二发送接口与所述第二逻辑单元连接，所述第二接收接口与所述第一逻辑单元和所述第二逻辑单元连接；所述第一收发单元用于当所述第一节点向所述第二节点发送CAN信号时，接收所述第一节点发送的CAN信号，控制所述第一发送接口的电平由第一电平转换为第二电平，并保持所述第一接收接口的电平，所述第一逻辑单元导通，且所述第二逻辑单元关断，所述第一逻辑单元用于传输所述第一节点发送的CAN信号，所述第二收发单元用于向所述第二节点转发所述第一节点发送的CAN信号；所述第二收发单元用于当所述第二节点向所述第一节点发送CAN信号时，接收所述第二节点发送的CAN信号，控制所述第二发送接口的电平由第一电平转换为第二电平，并保持所述第二接收接口的电平，所述第二逻辑单元导通，且所述第一逻辑单元关断，所述第二逻辑单元用于传输所述第二节点发送的CAN信号，所述第一收发单元用于向所述第一节点转发所述第二节点发送的CAN信号。

通过第一逻辑单元和第二逻辑单元分别实现一个方向的信号隔离传输，进而实现不同节点之间的双向隔离通信连接，耗费时间短且成本较低。

在一种可能的设计中，所述第一逻辑单元包括第一输出单元和第一使能单元，所述第一输出单元包括第一输入端、第一使能端和第一输出端，所述第一使能单元包括第一使能输入端、第二使能输入端和第一使能输出端；所述第一输入端与所述第一发送接口连接，所述第一输出端与所述第二接收接口连接；所述第一使能输入端与所述第一发送接口连接，所述第二使能输入端与所述第一接收接口连接，所述第一使能输出端与所述第一使能端连接，所述第一使能单元用于在所述第一节点向所述第二节点发送CAN信号时，向所述第一输出单元提供第一使能信号，所述第一输出单元用于根据所述第一使能信号控制所述第一发送接口与所述第二接收接口导通。

通过第一输出单元和第一使能单元实现第一逻辑单元的功能，其实现方式简单方便。

在一种可能的设计中，所述第一使能单元还包括第一逻辑与单元和第一锁存单元；所述第一逻辑与单元的输出端与所述第一使能输出端连接，所述第一逻辑与单元的输入端与所述第一锁存单元的输出端连接；所述第一锁存单元的输入端与所述第一使能输入端和所述第二使能输入端连接；所述第一锁存单元用于锁存所述第一发送接口的初始状态信息，所述第一逻辑与单元用于当所述第一节点向所述第二节点发送CAN信号时，输出所述第一使能信号；所述第一输出单元用于当所述第一逻辑与单元输出所述第一使能信号时，将所述第一发送接口的第一隔离发送信号传输至所述第二接收接口，且所述第二逻辑单元用于禁止所述第二发送接口的第二隔离发送信号传输至所述第一接收接口；其中，所述第一隔离发送信号为所述第一收发单元对所述第一节点发送的CAN信号进行转换得到的隔离信号，所述第二隔离发送信号为所述第二收发单元对所述第二节点发送的CAN信号进行转换得到的隔离信号。

通过第一逻辑与单元和第一锁存单元实现第一使能单元的功能，其实现方式简单方便。

在一种可能的设计中，所述第一逻辑与单元包括第二输入端、第三输入端和输出端，所述第一锁存单元包括第一异或单元和第二逻辑与单元；所述第一异或单元的输出端与所述第二逻辑与单元的一个输入端连接，所述第二逻辑与单元的另一个输入端与所述第二输入端连接，并与所述第一接收接口连接，所述第二逻辑与单元的输出端与所述第三输入端连接，所述第一异或单元的一个输入端与所述第二输入端连接，所述第一异或单元的另一个输入端与所述第一发送接口连接。

通过第一异或单元和第二逻辑与单元实现第一锁存单元的功能，其实现方式简单方便。

在一种可能的设计中，所述第二逻辑单元包括第二输出单元和第二使能单元，所述第二输出单元包括第四输入端、第二使能端和第二输出端，所述第二使能单元包括第三使能输入端、第四使能输入端和第二使能输出端；所述第四输入端与所述第二发送接口连接，所述第二输出端与所述第一接收接口连接；所述第三使能输入端与所述第二接收接口连接，所述第四使能输入端与所述第二发送接口连接，所述第二使能输出端与所述第二使能端连接，所述第二使能单元用于在所述第二节点向所述第一节点发送CAN信号时，向所述第二输出单元提供第二使能信号，所述第二输出单元用于根据所述第二使能信号控制所述第二发送接口与所述第一接收接口导通。

在一种可能的设计中，所述第二使能单元还包括第三逻辑与单元和第二锁存单元；所述第三逻辑与单元的输出端与所述第二使能输出端连接，所述第三逻辑与单元的输入端与所述第二锁存单元的输出端连接；所述第二锁存单元的输入端与所述第三使能输入端和所述第四使能输入端连接；所述第二锁存单元用于锁存所述第二发送接口的初始状态信息，所述第三逻辑与单元用于当所述第二节点向所述第一节点发送CAN信号时，输出所述第二使能信号；所述第二输出单元用于当所述第三逻辑与单元输出所述第二使能信号时，将所述第二发送接口的第二隔离发送信号传输至所述第一接收接口，且所述第一逻辑单元用于禁止所述第一发送接口的第一隔离发送信号传输至所述第二接收接口；其中，所述第二隔离发送信号为所述第二收发单元对所述第二节点发送的CAN信号进行转换得到的隔离信号，所述第一隔离发送信号为所述第一收发单元对所述第一节点发送的CAN信号进行转换得到的隔离信号。

在一种可能的设计中，所述第三逻辑与单元包括第五输入端、第六输入端和输出端，所述第二锁存单元包括第二异或单元和第四逻辑与单元；所述第二异或单元的输出端与所述第四逻辑与单元的一个输入端连接，所述第四逻辑与单元的另一个输入端与所述第五输入端连接，并与所述第二接收接口连接，所述第四逻辑与单元的输出端与所述第六输入端连接，所述第二异或单元的一个输入端与所述第五输入端连接，所述第二异或单元的另一个输入端与所述第二发送接口连接。

在一种可能的设计中，所述第一输出电路为三态门。

在一种可能的设计中，所述第一逻辑与单元为与门。

在一种可能的设计中，所述第一异或单元为异或门，所述第二逻辑与单元为与门。

在一种可能的设计中，所述CAN信号为差分CAN信号。

第二方面，本申请实施例提供一种电子控制单元，包括：第一节点、第二节点和如第一方面或第二方面任一种可能的设计所述的隔离电路。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：如第二方面所述的电子控制单元。

在一种可能的设计中，所述电子设备为光伏电源。

本申请实施例的控制器局域网络CAN信号的隔离电路和电子控制单元，通过在第一节点和第二节点之间设置CAN信号的隔离电路，该CAN信号的隔离电路包括第一收发单元、第二收发单元和连接在第一收发单元和第二收发单元之间的逻辑电路，逻辑电路用于在第一节点向第二节点发送的CAN信号时，传输第一节点向第二节点发送的CAN信号，并禁止传输第二节点向第一节点发送的CAN信号，在第二节点向第一节点发送的CAN信号时，传输第二节点向第一节点发送的CAN信号，并禁止传输第一节点向第二节点发送的CAN信号，从而通过逻辑电路实现CAN信号的隔离传输，能够快速实现不同节点之间的隔离通信连接，耗费时间短且成本较低。

附图说明

下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍。

图1为本申请实施例的一种应用场景的示意图；

图2为本申请实施例的一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路的结构示意图；

图3为本申请实施例的另一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路的结构示意图；

图4为本申请实施例的另一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路的结构示意图；

图5为本申请实施例的另一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路的结构示意图；

图6为本申请实施例的另一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路的结构示意图；

图7为本申请实施例的另一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路的结构示意图；

图8为本申请实施例的另一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路的结构示意图；

图9为本申请实施例的另一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如上所述，现有技术在需要对各个节点之间通信的CAN信号隔离时，需要修改各个节点连接的原理图、PCB结构、连接线束等，存在实现成本高、所需时间长的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种CAN信号的隔离电路，该隔离电路可以设置于任意需要进行通信的两个节点之间，实现CAN信号隔离传输，能够快速实现不同节点之间的隔离通信连接，耗费时间短且成本较低，其具体连接结构和实现原理可以参见下述实施例的解释说明。

本申请实施例所涉及的“第一节点”和“第二节点”可以是通过CAN总线连接的任意两个功能单元，例如，任意两个电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)。

图1为本申请实施例的一种应用场景的示意图，如图1所示，通过CAN总线连接的节点1和节点2之间，可以设置本申请实施例的CAN信号的隔离电路3，通过该隔离电路3可以实现对节点之间的CAN信号的隔离，以提升信号传输的可靠性。实现节点之间的CAN信号的隔离无需改动ECU的原理图、线束等，既能节省时间成本，又能提供产品可靠性，提升产品更新速度。

本申请实施例的CAN信号的隔离电路，也可以称之为一种隔离功能的电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)，该电子控制单元也可以称之为微机控制器。

图2为本申请实施例的一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路的结构示意图，如图2所示，本实施例的隔离电路3可以包括：第一收发单元U1、第二收发单元U2和连接在第一收发单元U1和第二收发单元U2之间的逻辑电路33。

第一收发单元U1与第一节点1连接，第二收发单元U2与第二节点2连接，第一收发单元U1用于接收第一节点1发送的CAN信号，或向第一节点1转发第二节点2发送的CAN信号，第二收发单元U2用于接收第二节点2发送的CAN信号，或向第二节点2转发第一节点1发送的CAN信号。其中，第一节点1可以为图1所示的节点1，第二节点2可以为图1所示的节点2。

逻辑电路33用于在第一节点向第二节点发送的CAN信号时，传输第一节点向第二节点发送的CAN信号，并禁止传输第二节点向第一节点发送的CAN信号；在第二节点向第一节点发送的CAN信号时，传输第二节点向第一节点发送的CAN信号，并禁止传输第一节点向第二节点发送的CAN信号。

本申请实施例的逻辑电路33是由多个逻辑元件组成。该逻辑电路33可以实现在第一节点向第二节点发送的CAN信号时，单向传输第一节点向第二节点发送的CAN信号，在第二节点向第一节点发送的CAN信号时，单向传输第二节点向第一节点发送的CAN信号。

本申请实施例的第一收发单元U1通过CAN总线与第一节点1连接，第二收发单元U2通过CAN总线与第二节点2连接。

本申请实施例的隔离电路3传输第一节点1向第二节点2发送的CAN信号的实现原理为：该第一收发单元U1用于将第一节点1发送的第一CAN信号转换为第一隔离发送信号，并发送给本申请实施例的逻辑电路33，逻辑电路33启动单向传输工作模式，将该第一隔离发送信号传输至第二收发单元U2，第二收发单元U2用于将该第一隔离发送信号转换为第一CAN信号。第二收发单元U2通过CAN总线与第二节点2连接，该第二收发单元2将该第一CAN信号发送给第二节点2，完成第一节点1向第二节点2发送的CAN信号的传输。

本申请实施例的隔离电路3传输第二节点2向第一节点1发送的CAN信号的实现原理为：该第二收发单元U2用于将第二节点2发送的第二CAN信号转换为第二隔离发送信号，并发送给本申请实施例的逻辑电路33，逻辑电路33启动单向传输工作模式，将该第二隔离发送信号传输至第一收发单元U1，第一收发单元U1用于将该第二隔离发送信号转换为第二CAN信号。第一收发单元U1通过CAN总线与第一节点1连接，该第一收发单元U1将该第二CAN信号发送给第一节点1，完成第二节点2向第一节点1发送的CAN信号的传输。

在一些实施例中，本申请实施例中的CAN信号可以是差分CAN信号，差分信号可以表示为CANH和CANL，以提升信号传输的抗干扰能力。

本实施例，通过在第一节点和第二节点之间设置CAN信号的隔离电路，该CAN信号的隔离电路包括第一收发单元、第二收发单元和连接在第一收发单元和第二收发单元之间的逻辑电路，逻辑电路用于在第一节点向第二节点发送的CAN信号时，传输第一节点向第二节点发送的CAN信号，并禁止传输第二节点向第一节点发送的CAN信号，在第二节点向第一节点发送的CAN信号时，传输第二节点向第一节点发送的CAN信号，并禁止传输第一节点向第二节点发送的CAN信号，从而通过逻辑电路实现CAN信号的隔离传输，能够快速实现不同节点之间的隔离通信连接，耗费时间短且成本较低。

图3为本申请实施例的另一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路的结构示意图，如图3所示，本实施例的CAN信号的隔离电路在图2所示CAN信号的隔离电路的基础上，示出了逻辑电路33的一种具体实现方式。

例如，该逻辑电路33可以包括第一逻辑单元331和第二逻辑单元332。

对第一逻辑单元331和第二逻辑单元332，与第一收发单元U1和第二收发单元U2的连接关系进行解释说明：

如图3所示，第一收发单元U1可以包括第一CAN信号接口311、第一发送接口312和第一接收接口313，第一CAN信号接口311与第一节点1连接。第二收发单元U2可以包括第二CAN信号接口321、第二发送接口322和第二接收接口323，第二CAN信号接口321与第二节点2连接。

第一收发单元U1用于当第一节点1向第二节点2发送CAN信号时，接收第一节点1发送的CAN信号，控制第一发送接口312的电平由第一电平转换为第二电平，并保持第一接收接口313的电平。当第一收发单元U1的第一发送接口312的电平为第二电平，第一接收接口313的电平为第一电平时，第一逻辑单元331导通，且第二逻辑单元332关断，第一逻辑单元331用于传输第一节点1向第二节点2发送的CAN信号。第二收发单元U2用于向第二节点2转发第一节点1发送的CAN信号。

由此可见，当第一节点1向第二节点2发送CAN信号时，本申请实施例的逻辑电路33可以等效为一根连接在第一发送接口312和第二接收接口323之间的导线，即实现第一发送接口312到第二接收接口323的通路，以传输第一节点1向第二节点2发送的CAN信号。

第二收发单元U2可以用于当第二节点2向第一节点1发送CAN信号时，接收第二节点2发送的CAN信号，控制第二发送接口322的电平由第一电平转换为第二电平，并保持第二接收接口323的电平，当第二收发单元U2的第二发送接口322的电平为第二电平，第二接收接口323的电平为第一电平时，第二逻辑单元332导通，且第一逻辑单元331关断，第二逻辑单元332用于传输第二节点2向第一节点1发送的CAN信号。第一收发单元U1用于向第一节点1转发第二节点2发送的CAN信号。

由此可见，当第二节点2向第一节点1发送CAN信号时，本申请实施例的逻辑电路33可以等效为一根连接在第二发送接口322和第一接收接口313之间的导线，即实现第二发送接口322到第一接收接口313的通路，以传输第二节点2向第二节点1发送的CAN信号。

需要说明的是，在初始状态下，第一收发单元U1的第一发送接口312和第一接收接口313，第二收发单元U2的第二发送接口322和第二接收接口323，所有接口的电平均为第一电平，即第一逻辑单元331和第二逻辑单元332均为关断状态，也即第一节点1和第二节点2之间没有CAN信号传输。当第一节点1和第二节点2需要进行通信时，与发送方连接的收发单元的发送接口的电平发生变化，电平变化后，导致第一逻辑单元331或者第二逻辑单元332导通，以单向传输CAN信号。

还需要说明的是，上述第一电平即为各个接口的初始电平。该第一电平可以为高电平，也可以为低电平。当该第一电平为高电平时，该第二电平为低电平，当该第一电平为低电平时，该第二电平为高电平，其具体实现方式可以根据需求进行灵活设置。

本申请实施例的CAN信号的隔离电路在向一个方向传输CAN信号后，第一收发单元U1或第二收发单元U2的各个接口的电平会转换为初始状态。以第一节点1向第二节点2发送CAN信号为例，当第二节点2接收到完整的CAN信号后，第二节点2向第一节点1发送应答信号，以告知第一节点1通信完成，进而与第一节点1连接的CAN总线转为空闲态，该第一收发单元U1的第一CAN信号接口311转为隐性，该第一发送接口312转为第一电平。

在一些实施例中，该第二节点2可以通过CRC效验确定是否接收到完整的CAN信号。

本实施例，通过在第一节点和第二节点之间设置CAN信号的隔离电路，该CAN信号的隔离电路包括第一收发单元、第二收发单元和连接在第一收发单元和第二收发单元之间的逻辑电路，逻辑电路包括第一逻辑单元和第二逻辑单元，第一发送接口与第一逻辑单元连接，第一接收接口与第一逻辑单元和第二逻辑单元连接，第二发送接口与第二逻辑单元连接，第二接收接口与第一逻辑单元和第二逻辑单元连接，当第一节点向第二节点发送CAN信号时，控制第一发送接口的电平由第一电平转换为第二电平，并保持第一接收接口的电平，第一逻辑单元导通，且第二逻辑单元关断，第一逻辑单元用于传输第一节点向第二节点发送的CAN信号，当第二节点向第一节点发送CAN信号时，控制第二发送接口的电平由第一电平转换为第二电平，并保持第二接收接口的电平，第二逻辑单元导通，且第一逻辑单元关断，第二逻辑单元用于传输第二节点向第一节点发送的CAN信号，从而通过第一逻辑单元和第二逻辑单元实现CAN信号的隔离传输，能够快速实现不同节点之间的隔离通信连接，耗费时间短且成本较低。

并且，第一节点和第二节点的CAN信号可以是两种不同类型的CAN信号，二者如果直接通信，会存在因为对地不一致，导致接收CAN信号的节点损坏的风险，通过本申请实施例的CAN信号的隔离电路，可以实现CAN信号的隔离转发，实现任意两个不同类型的节点之间的正常通信连接，任一节点发生故障不会对另一个节点造成影响。

图4为本申请实施例的另一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路的结构示意图，如图4所示，本实施例的CAN信号的隔离电路在图3所示CAN信号的隔离电路的基础上，示出了第一逻辑单元331的一种具体实现方式。

例如，第一逻辑单元331可以包括第一输出单元U6和第一使能单元3312，第一输出单元U6可以包括第一输入端a1、第一使能端a2和第一输出端a3，第一使能单元3312可以包括第一使能输入端b1、第二使能输入端b2和第一使能输出端b3。

对第一输出单元U6和第一使能单元3312的连接关系进行解释说明：

第一输入端a1与第一发送接口312连接，第一输出端a3与第二接收接口323连接。

第一使能输入端b1与第一发送接口312连接，第二使能输入端b2与第一接收接口313连接，第一使能输出端b3与第一使能端a2连接，第一使能单元3312用于在第一节点1向第二节点2发送CAN信号时，向第一输出单元U6提供第一使能信号，第一输出单元U6用于根据第一使能信号控制第一发送接口312与第二接收接口323导通。

在一些实施例中，该第一输出单元U6可以是三态门，可以理解的，该第一输出单元U6也可以是其他逻辑元件或其他多个逻辑元件组合，以实现与本申请实施例的第一输出单元U6相同的功能。

本实施例，通过在第一节点和第二节点之间设置CAN信号的隔离电路，该CAN信号的隔离电路包括第一收发单元、第二收发单元和连接在第一收发单元和第二收发单元之间的逻辑电路，逻辑电路包括第一逻辑单元和第二逻辑单元，第一发送接口与第一逻辑单元连接，第一接收接口与第一逻辑单元和第二逻辑单元连接，第二发送接口与第二逻辑单元连接，第二接收接口与第一逻辑单元和第二逻辑单元连接，当第一节点向第二节点发送CAN信号时，控制第一发送接口的电平由第一电平转换为第二电平，并保持第一接收接口的电平，第一逻辑单元导通，且第二逻辑单元关断，第一逻辑单元用于传输第一节点向第二节点发送的CAN信号，当第二节点向第一节点发送CAN信号时，控制第二发送接口的电平由第一电平转换为第二电平，并保持第二接收接口的电平，第二逻辑单元导通，且第一逻辑单元关断，第二逻辑单元用于传输第二节点向第一节点发送的CAN信号，从而通过第一逻辑单元和第二逻辑单元实现CAN信号的隔离传输，能够快速实现不同节点之间的隔离通信连接，耗费时间短且成本较低。

其中，通过第一输出单元U6和第一使能单元3312实现第一逻辑单元的功能，其实现方式简单方便。

图5为本申请实施例的另一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路的结构示意图，如图5所示，本实施例的CAN信号的隔离电路在图4所示CAN信号的隔离电路的基础上，示出了第一使能单元3312的一种具体实现方式。

例如，第一使能单元3312可以包括第一逻辑与单元U5和第一锁存单元33122，以及如上所述的第一使能输入端b1、第二使能输入端b2和第一使能输出端b3。

如图5所示，第一逻辑与单元U5的输出端与第一使能输出端b3连接，第一逻辑与单元U5的输入端与第一锁存单元33122的输出端连接。第一锁存单元33122的输入端与第一使能输入端b1和第二使能输入端b2连接。

第一锁存单元33122用于锁存第一发送接口的初始状态信息，第一逻辑与单元U5用于当第一节点向第二节点发送CAN信号时，输出第一使能信号。例如，该第一锁存单元33122可以锁存第一发送接口的第一电平，在第一发送接口由第一电平转为第二电平时，该第一锁存单元33122还可以向第一逻辑与单元U5提供第一电平，以使得第一逻辑与单元U5输出第一使能信号。

该第一使能信号可以是第一电平，例如，高电平。

第一输出单元U6用于当第一逻辑与单元输出第一使能信号时，该第一输出单元U6导通，将第一发送接口的第一隔离发送信号传输至第二接收接口，且第二逻辑单元用于禁止第二发送接口的第二隔离发送信号传输至第一接收接口。

其中，第一隔离发送信号为第一收发单元U1对第一节点1发送的CAN信号进行转换得到的隔离信号，第二隔离发送信号为第二收发单元U2对第二节点2发送的CAN信号进行转换得到的隔离信号。

在一些实施例中，该第一逻辑与单元U5可以如图5所示是一个与门，当然可以理解的，其也可以是其他逻辑元件或其他逻辑元件的组合，以实现该第一逻辑与单元U5的功能，本申请实施例不以此作为限制。

图6为本申请实施例的另一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路的结构示意图，如图6所示，本实施例的CAN信号的隔离电路在图5所示CAN信号的隔离电路的基础上，示出了第一锁存单元33122的一种具体实现方式。

例如，上述第一逻辑与单元U5可以包括第二输入端c1、第三输入端c2和输出端c3，第一锁存单元33122可以包括第一异或单元U3和第二逻辑与单元U4；

第一异或单元U3的输出端与第二逻辑与单元U4的一个输入端连接，第二逻辑与单元U4的另一个输入端与第二输入端c1连接，并与第一接收接口313连接，第二逻辑与单元U4的输出端与第三输入端c2连接，第一异或单元U3的一个输入端与第二输入端c1连接，第一异或单元U3的另一个输入端与第一发送接口312连接。输出端c3与第一使能输出端b3连接。

在第一节点1向第二节点2发送CAN信号时，第一收发单元U1将CAN信号转换为第一隔离发送信号，第一收发单元U1的第一发送接口312的电平由第一电平转为第二电平，第一接收接口的电平保持第一电平，通过第一异或单元U3、第二逻辑与单元U4和第一逻辑与单元U5输出第一使能信号，以使得第一输出单元U6导通，进而使得第一发送接口312与第二接收接口323导通，将第一隔离发送信号传输至第二收发单元U2，第二收发单元U2将该第一隔离发送信号转换为CAN信号，并发送给第二节点2，从而实现通过本申请实施例的隔离电路传输第一节点1向第二节点2发送CAN信号。

在一些实施例中，该第一异或单元U3为异或门，该第二逻辑与单元U4为与门。

本实施例，通过与门、异或门以及三态门实现CAN信号的隔离传输，实现方式简单，能够快速实现不同节点之间的隔离通信连接，耗费时间短且成本较低。

图7为本申请实施例的另一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路的结构示意图，如图7所示，本实施例的CAN信号的隔离电路在上述任一实施例所示CAN信号的隔离电路的基础上，示出了第二逻辑单元332的一种具体实现方式。

例如，该第二逻辑单元332可以包括第二输出单元U10和第二使能单元3321，第二输出单元U10可以包括第四输入端e1、第二使能端e2和第二输出端e3，第二使能单元3321可以包括第三使能输入端f1、第四使能输入端f2和第二使能输出端f3。

对第二输出单元U10和第二使能单元3321的连接关系进行解释说明：

第四输入端e1与第二发送接口322连接，第二输出端e3与第一接收接口313连接。

第三使能输入端f1与第二接收接口323连接，第四使能输入端f2与第二发送接口322连接，第二使能输出端f3与第二使能端e2连接，第二使能单元3321用于在第二节点2向第一节点1发送CAN信号时，向第二输出单元U10提供第二使能信号，第二输出单元U10用于根据第二使能信号控制第二发送接口322与第一接收接口313导通。

在一些实施例中，该第二输出单元U10可以是三态门，可以理解的，该第二输出单元U10也可以是其他逻辑元件或其他多个逻辑元件组合，以实现与本申请实施例的第二输出单元U10相同的功能。

本实施例的第二逻辑单元332的实现方式、实现原理和实现效果可以参见上述第一逻辑单元331的具体解释说明，此处不再赘述。

图8为本申请实施例的另一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路的结构示意图，如图8所示，本实施例的CAN信号的隔离电路在上述任一实施例所示CAN信号的隔离电路的基础上，示出了第二使能单元3321的一种具体实现方式。

例如，第二使能单元3321可以包括第三逻辑与单元U9和第二锁存单元33211，以及如所示的第三使能输入端f1、第四使能输入端f2和第二使能输出端f3。

如图8所示，第三逻辑与单元U9的输出端与第二使能输出端f3连接，第三逻辑与单元U9的输入端与第二锁存单元33211的输出端连接。第二锁存单元33211的输入端与第三使能输入端f1和第四使能输入端f2连接。

第二锁存单元33211用于锁存第二发送接口的初始状态信息，第三逻辑与单元U9用于当第二节点向第一节点发送CAN信号时，输出第二使能信号。

第二输出单元U10用于当第三逻辑与单元U9输出第二使能信号时，将第二发送接口的第二隔离发送信号传输至第一接收接口，且第一逻辑单元331用于禁止第一发送接口的第一隔离发送信号传输至第二接收接口。

其中，第二隔离发送信号为第二收发单元对第二节点发送的CAN信号进行转换得到的隔离信号，第一隔离发送信号为第一收发单元对第一节点发送的CAN信号进行转换得到的隔离信号。

在一些实施例中，该第三逻辑与单元U9可以如图8所示是一个与门，当然可以理解的，其也可以是其他逻辑元件或其他逻辑元件的组合，以实现该第三逻辑与单元U9的功能，本申请实施例不以此作为限制。

本实施例的第二使能单元3321的实现方式、实现原理和实现效果可以参见上述第一使能单元3312的具体解释说明，此处不再赘述。

图9为本申请实施例的另一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路的结构示意图，如图9所示，本实施例的CAN信号的隔离电路在上述任一实施例所示CAN信号的隔离电路的基础上，示出了第二锁存单元33211的一种具体实现方式。

例如，上述第三逻辑与单元U9可以包括第五输入端g1、第六输入端g2和输出端g3，第二锁存单元33211可以包括第二异或单元U7和第四逻辑与单元U8。

第二异或单元U7的输出端与第四逻辑与单元U8的一个输入端连接，第四逻辑与单元U8的另一个输入端与第五输入端g1连接，并与第二接收接口连接，所述第四逻辑与单元U8的输出端与第六输入端g2连接，第二异或单元U7的一个输入端与第五输入端g1连接，第二异或单元U7的另一个输入端与第二发送接口连接。输出端g3与第二使能输出端f3连接。

在第二节点2向第一节点1发送CAN信号时，第二收发单元U2将CAN信号转换为第二隔离发送信号，第二收发单元U2的第二发送接口322的电平由第一电平转为第二电平，第二接收接口的电平保持第一电平，通过第二异或单元U7、第四逻辑与单元U8和第三逻辑与单元U9输出第二使能信号，以使得第二输出单元U10导通，进而使得第二发送接口322与第一接收接口313导通，将第二隔离发送信号传输至第一收发单元U1，第一收发单元U1将该第二隔离发送信号转换为CAN信号，并发送给第一节点1，从而实现通过本申请实施例的隔离电路传输第二节点2向第一节点1发送CAN信号。

在一些实施例中，该第二异或单元U7为异或门，该第四逻辑与单元U8为与门。

对如图9所示的CAN信号的隔离电路实现CAN信号隔离传输的原理进行解释说明：未传输CAN信号时，第一收发单元U1和第二收发单元U2的各个接口均为第一电平。在第一节点1向第二节点发送CAN信号时，与第一节点1连接的第一收发单元U1接收第一节点1发送的CAN信号，第一收发单元U1将该CAN信号转换为第一隔离发送信号，控制第一发送接口312的电平由第一电平转换为第二电平，并保持第一接收接口313的电平不变，由于第一发送接口312为第二电平，第一接收接口为313为第一电平，使得第一逻辑单元中的第一输出单元U6导通，第二接收接口323转为第二电平，由于第二接收接口323为第二电平，使得第二逻辑单元中的第二输出单元U10关断，从而通过本申请实施例的逻辑电路33传输第一隔离发送信号至第二收发单元U2，第二收发单元U2将该第一隔离发送信号转换为CAN信号，并发送给与其连接的第二节点2，从而通过本申请实施例的CAN信号的隔离电路实现隔离传输CAN信号。

上述以第一节点1向第二节点2发送CAN信号为例进行举例说明，第二节点2向第一节点1发送CAN信号的实现原理与其相似，此处不再赘述。

本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括如上述任一实施例所述的CAN信号的隔离电路，其内容和效果可参见上述实施例的解释说明，本申请实施例对此不再赘述。

需要说明的是，该电子设备可以是光伏电源。

还需要说明的是，上述第一收发单元和第二收发单元可以为隔离CAN通信芯片，隔离CAN通信芯片还可以包括电源接口Vcc和接地接口GND，当然可以理解的，还可以包括其他接口，本申请实施例不一一说明。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种控制器局域网络CAN信号的隔离电路，其特征在于，所述隔离电路包括：

第一收发单元、第二收发单元和连接在所述第一收发单元和所述第二收发单元之间的逻辑电路；

所述第一收发单元与第一节点连接，所述第二收发单元与第二节点连接，所述第一收发单元用于接收所述第一节点发送的CAN信号或向所述第一节点转发所述第二节点发送的CAN信号，所述第二收发单元用于接收所述第二节点发送的CAN信号或向所述第二节点转发所述第一节点发送的CAN信号；

所述逻辑电路用于在所述第一节点向所述第二节点发送的CAN信号时，传输所述第一节点向所述第二节点发送的CAN信号，并禁止传输所述第二节点向所述第一节点发送的CAN信号；在所述第二节点向所述第一节点发送的CAN信号时，传输所述第二节点向所述第一节点发送的CAN信号，并禁止传输所述第一节点向所述第二节点发送的CAN信号；

所述第一收发单元包括第一CAN信号接口、第一发送接口和第一接收接口，所述第一CAN信号接口与所述第一节点连接；

所述第二收发单元包括第二CAN信号接口、第二发送接口和第二接收接口，所述第二CAN信号接口与所述第二节点连接；

所述逻辑电路包括第一逻辑单元和第二逻辑单元；

所述第一发送接口与所述第一逻辑单元连接，所述第一接收接口与所述第一逻辑单元和所述第二逻辑单元连接；所述第二发送接口与所述第二逻辑单元连接，所述第二接收接口与所述第一逻辑单元和所述第二逻辑单元连接；

所述第一收发单元用于当所述第一节点向所述第二节点发送CAN信号时，接收所述第一节点发送的CAN信号，控制所述第一发送接口的电平由第一电平转换为第二电平，并保持所述第一接收接口的电平，所述第一逻辑单元导通，且所述第二逻辑单元关断，所述第一逻辑单元用于传输所述第一节点发送的CAN信号，所述第二收发单元用于向所述第二节点转发所述第一节点发送的CAN信号；

所述第二收发单元用于当所述第二节点向所述第一节点发送CAN信号时，接收所述第二节点发送的CAN信号，控制所述第二发送接口的电平由第一电平转换为第二电平，并保持所述第二接收接口的电平，所述第二逻辑单元导通，且所述第一逻辑单元关断，所述第二逻辑单元用于传输所述第二节点发送的CAN信号，所述第一收发单元用于向所述第一节点转发所述第二节点发送的CAN信号。

2.根据权利要求1所述的隔离电路，其特征在于，所述第一逻辑单元包括第一输出单元和第一使能单元，所述第一输出单元包括第一输入端、第一使能端和第一输出端，所述第一使能单元包括第一使能输入端、第二使能输入端和第一使能输出端；

所述第一输入端与所述第一发送接口连接，所述第一输出端与所述第二接收接口连接；

所述第一使能输入端与所述第一发送接口连接，所述第二使能输入端与所述第一接收接口连接，所述第一使能输出端与所述第一使能端连接，所述第一使能单元用于在所述第一节点向所述第二节点发送CAN信号时，向所述第一输出单元提供第一使能信号，所述第一输出单元用于根据所述第一使能信号控制所述第一发送接口与所述第二接收接口导通。

3.根据权利要求2所述的隔离电路，其特征在于，所述第一使能单元还包括第一逻辑与单元和第一锁存单元；

所述第一逻辑与单元的输出端与所述第一使能输出端连接，所述第一逻辑与单元的输入端与所述第一锁存单元的输出端连接；

所述第一锁存单元的输入端与所述第一使能输入端和所述第二使能输入端连接；

所述第一锁存单元用于锁存所述第一发送接口的初始状态信息，所述第一逻辑与单元用于当所述第一节点向所述第二节点发送CAN信号时，输出所述第一使能信号；

所述第一输出单元用于当所述第一逻辑与单元输出所述第一使能信号时，将所述第一发送接口的第一隔离发送信号传输至所述第二接收接口，且所述第二逻辑单元用于禁止所述第二发送接口的第二隔离发送信号传输至所述第一接收接口；

其中，所述第一隔离发送信号为所述第一收发单元对所述第一节点发送的CAN信号进行转换得到的隔离信号，所述第二隔离发送信号为所述第二收发单元对所述第二节点发送的CAN信号进行转换得到的隔离信号。

4.根据权利要求3所述的隔离电路，其特征在于，所述第一逻辑与单元包括第二输入端、第三输入端和输出端，所述第一锁存单元包括第一异或单元和第二逻辑与单元；

所述第一异或单元的输出端与所述第二逻辑与单元的一个输入端连接，所述第二逻辑与单元的另一个输入端与所述第二输入端连接，并与所述第一接收接口连接，所述第二逻辑与单元的输出端与所述第三输入端连接，所述第一异或单元的一个输入端与所述第二输入端连接，所述第一异或单元的另一个输入端与所述第一发送接口连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的隔离电路，其特征在于，所述第二逻辑单元包括第二输出单元和第二使能单元，所述第二输出单元包括第四输入端、第二使能端和第二输出端，所述第二使能单元包括第三使能输入端、第四使能输入端和第二使能输出端；

所述第四输入端与所述第二发送接口连接，所述第二输出端与所述第一接收接口连接；

所述第三使能输入端与所述第二接收接口连接，所述第四使能输入端与所述第二发送接口连接，所述第二使能输出端与所述第二使能端连接，所述第二使能单元用于在所述第二节点向所述第一节点发送CAN信号时，向所述第二输出单元提供第二使能信号，所述第二输出单元用于根据所述第二使能信号控制所述第二发送接口与所述第一接收接口导通。

6.根据权利要求5所述的隔离电路，其特征在于，所述第二使能单元还包括第三逻辑与单元和第二锁存单元；

所述第三逻辑与单元的输出端与所述第二使能输出端连接，所述第三逻辑与单元的输入端与所述第二锁存单元的输出端连接；

所述第二锁存单元的输入端与所述第三使能输入端和所述第四使能输入端连接；

所述第二锁存单元用于锁存所述第二发送接口的初始状态信息，所述第三逻辑与单元用于当所述第二节点向所述第一节点发送CAN信号时，输出所述第二使能信号；

所述第二输出单元用于当所述第三逻辑与单元输出所述第二使能信号时，将所述第二发送接口的第二隔离发送信号传输至所述第一接收接口，且所述第一逻辑单元用于禁止所述第一发送接口的第一隔离发送信号传输至所述第二接收接口；

其中，所述第二隔离发送信号为所述第二收发单元对所述第二节点发送的CAN信号进行转换得到的隔离信号，所述第一隔离发送信号为所述第一收发单元对所述第一节点发送的CAN信号进行转换得到的隔离信号。

7.根据权利要求6所述的隔离电路，其特征在于，所述第三逻辑与单元包括第五输入端、第六输入端和输出端，所述第二锁存单元包括第二异或单元和第四逻辑与单元；

所述第二异或单元的输出端与所述第四逻辑与单元的一个输入端连接，所述第四逻辑与单元的另一个输入端与所述第五输入端连接，并与所述第二接收接口连接，所述第四逻辑与单元的输出端与所述第六输入端连接，所述第二异或单元的一个输入端与所述第五输入端连接，所述第二异或单元的另一个输入端与所述第二发送接口连接。

8.根据权利要求2至4任一项所述的隔离电路，其特征在于，所述第一输出单元为三态门。

9.根据权利要求3或4所述的隔离电路，其特征在于，所述第一逻辑与单元为与门。

10.根据权利要求4所述的隔离电路，其特征在于，所述第一异或单元为异或门，所述第二逻辑与单元为与门。

11.根据权利要求1至4、6、7任一项所述的隔离电路，其特征在于，所述CAN信号为差分CAN信号。

12.一种电子控制单元，其特征在于，包括：第一节点、第二节点和如权利要求1至11任一项所述的隔离电路。

13.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求12所述的电子控制单元。

14.根据权利要求13所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为光伏电源。

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