CN111800380A - 一种基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台,包括:数据获取模块,用于获取传感器的Sent信号;控制处理模块,用于根据所述Sent信号进行解析得到第一传感数据;通信模块,用于将所述第一传感数据发送给上位机,以通过所述上位机显示所述传感数据;其中,所述数据获取模块还用于获取第二传感数据,所述控制处理模块还用于根据所述第二传感数据生成用于模拟的波形数据,所述通信模块还用于将所述波形数据发送给所述上位机,通过所述上位机显示所述波形数据。本发明能够减少控制器开发厂商在相关策略验证环节的传感器实物需求,方便灵活实现各种极端实验项目,不受实际测试环境的物理限制。这样可以提高开发效率,缩短测试验证周期。
Description
技术领域
本发明实施例涉及传感器模拟和信号解析技术领域,具体涉及一种基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台。
背景技术
单边半字传输协议(Single Edge Nibble Transmission,SENT)成为SAE J2716标准。一些公司在动力系统中采用了该标准,其中包含废气再循环,进气歧管执行器,空气流量计,柴油节气门以及drive-by-wire油门踏板等系统子部件。
Sent是一种点对点的,单向传输的方案,被用来在汽车传感器和电子控制单元之间传输数据。在信号开始时提供一个参考校准脉冲,在结尾提供一个校验位,报文的长度随着半字节(Nibble)的值而不同。与传统的模拟输出和PWM输出相比,具有很好的EMC特性,节省线束,节省插针接头的低成本方案,并且可以传输故障代码使传感器系统具有很强的故障诊断能力。Sent将在局部系统中广泛取代CAN和LIN。如何基于J2716协议的Sent模拟解析平台,在电控平台开发过程中,实现模拟Sent信号类传感器,并能实时解析真实传感器发送的Sent报文,是一种亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台,既能发送Sent波形信号用于模拟传感器,又能够实时解析真实传感器发送的Sent报文。
为实现上述目的,本发明实施例主要提供如下技术方案:
本发明实施例提供了一种基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台,包括:数据获取模块,用于获取传感器的Sent信号;控制处理模块,用于根据所述Sent信号进行解析得到第一传感数据;通信模块,用于将所述第一传感数据发送给上位机,以通过所述上位机显示所述传感数据;其中,所述数据获取模块还用于获取第二传感数据,所述控制处理模块还用于根据所述第二传感数据生成用于模拟的波形数据,所述通信模块还用于将所述波形数据发送给所述上位机,通过所述上位机显示所述波形数据。
根据本发明的一个实施例,所述控制处理模块具体用于获取所述Sent信号中的Sent报文的脉冲长度,并根据所述脉冲长度和预设的单位时间长度得到数据脉冲段长度,进而根据所述数据脉冲段长度得到数据信息。
根据本发明的一个实施例,所述数据脉冲段长度为12至27时间单位长度时,依次对应的数据为0至15。
根据本发明的一个实施例,所述控制处理模块还用于对Sent信号中的Sent报文进行CRC校验。
根据本发明的一个实施例,所述控制处理模块包括型号为S32K144的单片机系统。
根据本发明的一个实施例,所述控制处理模块基于J2716通讯协议对所述Sent信号进行处理。
根据本发明的一个实施例,所述控制处理模块具体用于根据配置信息,计算组成Sent信号帧的各脉冲翻转点,依次设置触发点,在所述触发点到来时翻转电平模拟出要求的Sent信号波形。
根据本发明的一个实施例,所述控制处理模块采用6位CRC查表法进行校验。
根据本发明的一个实施例,所述上位机采用飞思尔卡FreeMaster调试平台。
本发明实施例提供的技术方案至少具有如下优点:
本发明实施例提供的基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台,将J2716协议进行编码实现,既能模拟发送Sent报文,又能采集Sent报文进行解析;能通过上位机配置界面对发送报文进行灵活编辑,能在上位机显示界面以类似示波器方式,实时解析显示Sent数据。
附图说明
图1为本发明实施例的基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台的结构框图。
图2为本发明实施例的短格式串口通信协议sent报文的示意图。
图3为本发明一个示例中扩展格式串口通信协议sent报文的示意图。
图4为本发明另一个示例中扩展格式串口通信协议sent报文的示意图。
图5为本发明一个示例中CRC数据序列的示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的系统、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”和“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”和“连接”应做广义理解,例如可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例的基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台的结构框图。如图1所示,本发明实施例的信号模拟解析平台,包括:数据获取模块100、控制处理模块200和通信模块300。
其中,数据获取模块100用于获取传感器的Sent信号。
具体地,Sent信号中的数据以半字节Nibble(4bit)方式传输,每条报文最多6个Nibble。下降沿(单边沿)间进行时间测量,一个半字节最小为12个时间单元,代表0;最大为27个时间单元,代表15。
在本实施例中,传感器可以用于采集温度、压力等信息的传感器。传感器采集的信息根据用户需求而定。在Sent信号中包括了传感器的属性数据,例如采集温度的传感器会给控制处理模块200传递传感器的属性数据,以使控制处理模块200得知当前接收的Sent信号是用于采集温度的。
控制处理模块200用于根据所述Sent信号进行解析得到第一传感数据。
具体地,J2716协议的实现主要包括Sent帧各部分的编码实现。软件编码的硬件是基于飞思卡尔S32K144单片机,编译环境基于飞思卡尔公司的S32for Arm。Sent报文通过两个下降沿周期的一系列脉冲序列来传输数据。信号开始时提供一个参考校准脉冲,在结尾提供一个检验位。报文的长度随着半字节的值而不同。Sent用节拍(ticks)作为时间单位,单个节拍可以被配置成3μs至90μs。
1.J2716协议解析:
(1)同步脉冲段:SENT报文的起始段,该脉冲与后续的下降沿之间的时间间隔等于56个节拍。可以通过该脉冲信号识别节拍的单位时间,从而正确的解析后续各数据段(Nibble)所表示的具体数值。
(2)状态/通信脉冲段:同步脉冲之后,状态/通信段(4bit)通过对多个Sent报文数据进行拼接组合来表达更多的信息。因为需要多个报文组合才能获知信息的全部内容,所以也被称为慢速信息通道。该部分信息基于以下两种串口协议来完成数据封装和传送。
(2-1)短格式串口协议
完整的信息需要通过连续16个Sent报文来传递,信息由一组固定的Start位,ID位(4bits),数据位(8bits)以及校验位(4bits)构成,如图2所示。
(2-1)扩展格式串口协议
完整的信息需要通过连续18个Sent报文来传递,该串口协议根据配置位(第8帧的bit3所包含信息)又可分为两种格式,当配置位为0时,采用8位ID和12位数据的方式传送信息,如图3所示。
当配置位为1时,采用4位ID和16位数据的方式传送信息,如图4所示。其中,CRC校验位为6位,采用以下生成多项式来进行编码:
G(x)=x^6+x^4+x^3+1
其中,x表示多项式变量域,生成多项式用二进制位串表示为1011001,将发送数据串除以该数据串的余数作为CRC校验码。
需要进行CRC校验的数据位如图5所示顺序排列,最后6位补0。
3.数据脉冲段:最多可填充6个半字节数据,每个数据可表示范围0-15,一般3个半字节(12bit)组合成完整数据信息,因为该信息主要承载传感器采集的模拟信号,模拟信号精度一般为12bit,表示范围为0-4096,6个半字节数据段组成2个信息通道,由于只需要一帧报文就可以传递所有信息,所以也被称为快速通道。
4.CRC校验段:Sent报文的CRC校验采用4位校验编码,只对6个半字节数据进行编码,不包含状态/通信段(该段内部有自己的CRC校验),生成多项式为:G(y)=y^4+y^3+y^2+1。其中,y表示多项式变量域,生成多项式用二进制位串表示为11101,将发送数据串除以该数据串的余数作为CRC校验码。
5.停止脉冲段:在每条报文的尾部,可以选择性插入一个12~768个节拍长度的暂停脉冲。不含停止脉冲的Sent报文由于传输数据的不同,从而传输的各报文帧长度不相同。引入停止脉冲段可以将各报文帧的长度固定化。
控制处理模块200包括基于32位-M4F S32K14MCU,提供与UNO引脚布局兼容的标准规格,提供了广泛的扩展选项,可用于快速的应用原型设计。使用芯片提供的Flex Timer Module(FTM)IO模块,该模块通道可以按功能需求进行灵活配置。
在本发明的一个实施例中,控制处理模块200具体用于获取所述Sent信号中的Sent报文的脉冲长度,并根据所述脉冲长度和预设的单位时间长度得到数据脉冲段长度,进而根据所述数据脉冲段长度得到数据信息。
控制处理模块200配置检测模式上升沿,下降沿,或双边沿,在一个示例中采用下降沿进行说明。控制处理模块200用于测量总线电平信号的脉冲周期。使用S32for Arm软件开发环境提供的组件库来配置软件功能用于生成目标代码。这里信号解析通道按如下配置成检测下降沿并触发中断获取系统计数值,软件结合上一次捕获的数据可以计算出脉冲周期,在根据J2716协议编码规定计算出该脉冲所代表的数值,实现信号解析得到第一传感数据。
在控制处理模块200解析出第一传感数据以后通过通信模块300发送给上位机,由上位机的显示器显示第一传感数据。
此外,本发明的基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台还能用上文中解析Sent信号的方式,反过来对传感数据进行模拟。具体地,数据获取模块100还用于获取第二传感数据。第二传感数据可以是用户输入的,用于进行模拟的传感数据。所述控制处理模块200还用于根据所述第二传感数据生成用于模拟的波形数据。所述通信模块300还用于将所述波形数据发送给所述上位机,通过所述上位机显示所述波形数据。
在本发明的一个实施例中,控制处理模块200具体用于根据配置信息,计算组成Sent信号帧的各脉冲翻转点,依次设置触发点,在所述触发点到来时翻转电平模拟出要求的Sent信号波形。
在本发明的一个实施例中,为加快CRC校验的处理时间,采用查表法。慢速通道数据采用6位CRC校验算法,快速通道数据采用4位CRC校验算法。
在本发明的一个实施例中,上位机平台采用飞思尔卡FreeMaster调试平台,该平台界面可以采用HTML网页搭建,并提供串口协议,CAN协议等丰富的接口用于上位机和单片机之间的通信,通过如下脚本语言可以方便的实时获取变量的值以及更新运行变量的值。
本发明实施例提供的基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台,将J2716协议进行编码实现,既能模拟发送Sent报文,又能采集Sent报文进行解析;能通过上位机配置界面对发送报文进行灵活编辑,能在上位机显示界面以类似示波器方式,实时解析显示Sent数据。
另外,本发明实施例的基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的,为了减少冗余,不做赘述。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的技术方案的基础之上,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台,其特征在于,包括:
数据获取模块,用于获取传感器的Sent信号;
控制处理模块,用于根据所述Sent信号进行解析得到第一传感数据;
通信模块,用于将所述第一传感数据发送给上位机,以通过所述上位机显示所述传感数据;
其中,所述数据获取模块还用于获取第二传感数据,所述控制处理模块还用于根据所述第二传感数据生成用于模拟的波形数据,所述通信模块还用于将所述波形数据发送给所述上位机,通过所述上位机显示所述波形数据。
2.根据权利要求1所述的基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台,其特征在于,所述控制处理模块具体用于获取所述Sent信号中的Sent报文的脉冲长度,并根据所述脉冲长度和预设的单位时间长度得到数据脉冲段长度,进而根据所述数据脉冲段长度得到数据信息。
3.根据权利要求2所述的基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台,其特征在于,所述数据脉冲段长度为12至27时间单位长度时,依次对应的数据为0至15。
4.根据权利要求2所述的基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台,其特征在于,所述控制处理模块还用于对Sent信号中的Sent报文进行CRC校验。
5.根据权利要求1所述的基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台,其特征在于,所述控制处理模块包括型号为S32K144的单片机系统。
6.根据权利要求1所述的基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台,其特征在于,所述控制处理模块基于J2716通讯协议对所述Sent信号进行处理。
7.根据权利要求1所述的基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台,其特征在于,所述控制处理模块具体用于根据配置信息,计算组成Sent信号帧的各脉冲翻转点,依次设置触发点,在所述触发点到来时翻转电平模拟出要求的Sent信号波形。
8.根据权利要求4所述的基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台,其特征在于,所述控制处理模块采用6位CRC查表法进行校验。
9.根据权利要求1所述的基于J2716协议的Sent信号模拟解析平台,其特征在于,所述上位机采用飞思尔卡FreeMaster调试平台。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201020 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |