CN111555968A - 可配置端口模式的以太网网关及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可配置端口模式的以太网网关及车辆，包括主控单元、以太网交换机电路、外部存储和电源电路；主控单元具有以太网MII接口、SMI接口和GPIO接口；以太网交换机电路包括内部CPU，分别与内部CPU电连接的内部寄存器、以太网端口SGMII和若干以太网PHY，与内部寄存器电连接的以太网端口MII，以及为以太网交换机电路供电的电源模块；主控单元通过GPIO接口与电源电路电连接；电源电路与以太网交换机电路的电源模块电连接；主控单元通过以太网MII接口与以太网交换机电路的以太网端口MII电连接；主控单元还通过SMI接口与以太网交换机电路的内部寄存器电连接。本发明解决了现有以太网网关无法兼容多种电子电气架构的问题。

Description

可配置端口模式的以太网网关及车辆
技术领域
本发明属于车载以太网技术领域，具体涉及一种可配置端口模式的以太网网关及车辆。
背景技术
随着新能源汽车电气系统复杂程度越来越高，各控制器之间的数据交互量越来越多，车载以太网网关正在新能源汽车上逐渐运用。但是，受限于不同车型的电子电气架构的不同， 以太网网关接口所连接的控制器也会不同。车载以太网不同于传统以太网，车载以太网通讯前必须设置通讯双方的主从模式。为了能让一种以太网网关产品兼容不同的整车电子电气架构平台，同时实现硬件第一层网络安全，急需发明一种可配置端口模式的以太网网关。
发明内容
本发明的目的是提供一种可配置端口模式的以太网网关，以解决现有以太网网关无法兼容多种电子电气架构的问题。
本发明所述的一种可配置端口模式的以太网网关，包括主控单元、以太网交换机电路、外部存储和电源电路；
所述主控单元具有以太网MII接口、SMI接口和GPIO接口；
所述以太网交换机电路包括内部CPU，分别与内部CPU电连接的内部寄存器、以太网端口SGMII和若干以太网PHY，与内部寄存器电连接的以太网端口MII，以及为以太网交换机电路供电的电源模块；所述内部CPU用于对与其连接的端口的模式进行配置；
所述主控单元通过GPIO接口与电源电路电连接；所述电源电路与以太网交换机电路的电源模块电连接，为以太网交换机电路供电；
所述主控单元通过以太网MII接口与以太网交换机电路的以太网端口MII电连接，该主控单元能通过以太网MII接口对以太网交换机电路的内部寄存器进行配置；
所述主控单元还通过SMI接口与以太网交换机电路的内部寄存器电连接，该主控单元能通过SMI接口对以太网交换机电路的内部寄存器进行配置；
所述主控单元还用于检测与以太网交换机电路相电连接的控制器是否有更改，若有，则主控单元能通过SMI接口或以太网MII接口对以太网交换机电路的内部寄存器进行配置，以配置通讯双方的主从模式。
进一步，所述主控单元在对以太网交换机电路的内部寄存器的配置进行修改前，先关闭所有以太网PHY，然后通过以太网交换机电路的内部CPU来读取预设在外部存储内的安全配置和防火墙配置，使网络安全设置均启用，并在网络安全设置均启动后再通过配置内部寄存器将以太网PHY打开。
进一步，所述主控单元采用NXP MPC5748G单片机。
进一步，所述以太网交换机电路采用Marvell 88Q5050芯片。
进一步，所述外部存储采用NOR FLASH芯片，该外部存储通过QSPI接口与以太网交换机电路电连接。
进一步，所述电源电路包括第一电源芯片、第二电源芯片和第三电源芯片；
所述第一电源芯片分别与主控单元的GPIO接口、以太网交换机电路的电源模块电连接，为以太网交换机电路提供3.3V电源；
所述第二电源芯片分别与主控单元的GPIO接口、以太网交换机电路的电源模块电连接，为以太网交换机电路提供1.8V电源；
所述第三电源芯片分别与主控单元的GPIO接口、以太网交换机电路的电源模块电连接，为以太网交换机电路提供1.0V电源。
本发明所述的一种车辆，采用如本发明所述的可配置端口模式的以太网网关 。
本发明具有以下优点：它解决了现有以太网网关无法兼容多种电子电气架构的问题，同时通过对端口模式的配置，能够实现硬件网络安全功能。
附图说明
图1为本发明的电路框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种可配置端口模式的以太网网关，包括主控单元、以太网交换机电路、外部存储和电源电路。
如图1所示，所述主控单元具有以太网MII接口、SMI接口和GPIO接口。
如图1所示，所述以太网交换机电路包括内部CPU，分别与内部CPU电连接的内部寄存器、以太网端口SGMII和若干以太网PHY，与内部寄存器电连接的以太网端口MII，以及为以太网交换机电路供电的电源模块；所述内部CPU用于对与其连接的端口的模式进行配置。本实施例中，所述内部CPU能对与该内部CPU相连接的各以太网PHY和以太网端口SGMII的模式进行配置。
如图1所示，所述主控单元通过GPIO接口与电源电路电连接；所述电源电路与以太网交换机电路的电源模块电连接，为以太网交换机电路供电。
如图1所示，所述主控单元通过以太网MII接口与以太网交换机电路的以太网端口MII电连接，该主控单元能通过以太网MII接口对以太网交换机电路的内部寄存器进行配置。所述主控单元还通过SMI接口与以太网交换机电路的内部寄存器电连接，该主控单元能通过SMI接口直接对以太网交换机电路的内部寄存器进行配置。内部CPU读取内部寄存器的配置后再对各以太网端口（比如：以太网PHY、以太网端口SGMII）进行配置。主控单元可通过以上两种方式对以太网交换机电路进行端口配置，当其中一种方式失效后仍然能够通过另一种方式进行配置，从而实现功能安全。
如图1所示，本实施例中，以太网PHY有六个，用于与车上的控制器（比如：车机、自动泊车、自动驾驶控制器1和自动驾驶控制器2和智能天线等）连接。
本实施例中，所述主控单元还用于检测与以太网交换机电路相电连接的控制器是否有更改，若有，则主控单元能通过SMI接口或以太网MII接口对以太网交换机电路的内部寄存器进行配置，以配置通讯双方（即以太网网关和与以太网网关相连接的控制器）的主从模式；从而达到能够适配不同电子电气架构的车。
本实施例中，所述主控单元在对以太网交换机电路的内部寄存器的配置进行修改前，先关闭所有以太网PHY，然后通过以太网交换机电路的内部CPU来读取预设在外部存储内的安全配置和防火墙配置，使网络安全设置均启用，并在网络安全设置均启动后再通过配置内部寄存器将以太网PHY打开。这种方式能够有效解决以太网网关在防火墙还没有启动完成时遭受网络攻击的问题。
本实施例中，所述主控单元采用NXP MPC5748G单片机。所述以太网交换机电路采用Marvell 88Q5050芯片。所述外部存储采用NOR FLASH芯片，该外部存储通过QSPI接口与以太网交换机电路电连接。
本实施例中，所述电源电路包括第一电源芯片、第二电源芯片和第三电源芯片。所述第一电源芯片分别与主控单元的GPIO接口、以太网交换机电路的电源模块电连接，为以太网交换机电路提供3.3V电源。所述第二电源芯片分别与主控单元的GPIO接口、以太网交换机电路的电源模块电连接，为以太网交换机电路提供1.8V电源。所述第三电源芯片分别与主控单元的GPIO接口、以太网交换机电路的电源模块电连接，为以太网交换机电路提供1.0V电源。
本实施例中，一种车辆，采用如本实施例中所述的可配置端口模式的以太网网关。

Claims (7)

1.一种可配置端口模式的以太网网关，其特征在于：包括主控单元、以太网交换机电路、外部存储和电源电路；
所述主控单元具有以太网MII接口、SMI接口和GPIO接口；
所述以太网交换机电路包括内部CPU，分别与内部CPU电连接的内部寄存器、以太网端口SGMII和若干以太网PHY，与内部寄存器电连接的以太网端口MII，以及为以太网交换机电路供电的电源模块；所述内部CPU用于对与其连接的端口的模式进行配置；
所述主控单元通过GPIO接口与电源电路电连接；所述电源电路与以太网交换机电路的电源模块电连接，为以太网交换机电路供电；
所述主控单元通过以太网MII接口与以太网交换机电路的以太网端口MII电连接，该主控单元能通过以太网MII接口对以太网交换机电路的内部寄存器进行配置；
所述主控单元还通过SMI接口与以太网交换机电路的内部寄存器电连接，该主控单元能通过SMI接口对以太网交换机电路的内部寄存器进行配置；
所述主控单元还用于检测与以太网交换机电路相电连接的控制器是否有更改，若有，则主控单元能通过SMI接口或以太网MII接口对以太网交换机电路的内部寄存器进行配置，以配置通讯双方的主从模式。
2.根据权利要求1所述可配置端口模式的以太网网关，其特征在于：所述主控单元在对以太网交换机电路的内部寄存器的配置进行修改前，先关闭所有以太网PHY，然后通过以太网交换机电路的内部CPU来读取预设在外部存储内的安全配置和防火墙配置，使网络安全设置均启用，并在网络安全设置均启动后再通过配置内部寄存器将以太网PHY打开。
3.根据权利要求1或2所述可配置端口模式的以太网网关，其特征在于：所述主控单元采用NXP MPC5748G单片机。
4.根据权利要求3所述可配置端口模式的以太网网关，其特征在于：所述以太网交换机电路采用Marvell 88Q5050芯片。
5.根据权利要求1或2或4所述可配置端口模式的以太网网关，其特征在于：所述外部存储采用NOR FLASH芯片，该外部存储通过QSPI接口与以太网交换机电路电连接。
6.根据权利要求5所述可配置端口模式的以太网网关，其特征在于：所述电源电路包括第一电源芯片、第二电源芯片和第三电源芯片；
所述第一电源芯片分别与主控单元的GPIO接口、以太网交换机电路的电源模块电连接，为以太网交换机电路提供3.3V电源；
所述第二电源芯片分别与主控单元的GPIO接口、以太网交换机电路的电源模块电连接，为以太网交换机电路提供1.8V电源；
所述第三电源芯片分别与主控单元的GPIO接口、以太网交换机电路的电源模块电连接，为以太网交换机电路提供1.0V电源。
7.一种车辆，其特征在于：采用如权利要求1至6任一所述的可配置端口模式的以太网网关 。
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