CN113032318B - 一种基于平行总线的通讯系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于平行总线的通讯系统,所述系统包括:多个电子器件;主机控制器,配置有选通芯片和通讯芯片;其中:所述通讯芯片至少控制一条通道平行总线,各所述电子器件分别独立地连接于所述通道平行总线上;所述主机控制器在首次上电时通过所述选通芯片依次为各所述电子器件分配地址。本发明中,通讯系统的通讯芯片采用平行总线的通讯方式,并通过选通芯片依次为各电子器件分配地址,在使用少量通讯芯片的基础上,即可实现通讯功能,各电子器件(传感器)之间相互独立,互不影响可以沿用现有的传感器结构和整车线束,具有成本优势。
Description
技术领域
本发明属于通讯领域,特别是涉及一种基于平行总线的通讯系统。
背景技术
超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。
为满足功能安全要求和大量传感器原始数据传输的需求,下一代超声波传感器与主机间通讯方式采用总线的通讯方式,该方式主机上需要有对应支持平行总线形式的通讯芯片,传感器通过通讯芯片与主机之间进行数据交互。
目前市面上厂商基于总线通讯采用的主要有两种方式:
1、采用串行通讯方式,这种方式需要传感器有4个pin脚,其中2个pin脚用来进行通讯,另外两个pin脚分别是电源和地,而现有市场上的超声传感器多是3pin,如果采用4pin,在传感器结构和整车线束上无法沿用;其次采用串行通讯方式,如果其中有1颗传感器异常,其他在同一条链路上的传感器都会受到影响。
2、采用点到点(point to point)的通讯方式,这种通讯方式从传输数据量和传感器的pin脚上都可满足需求,但是需要的通讯芯片数量多,通讯结构相对复杂,通讯成本较高。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种基于平行总线的通讯系统,用于解决现有技术中传感器与主机通讯时各传感器相互影响或者通讯成本高的技术问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明的实施例提供一种基于平行总线的通讯系统,包括:多个电子器件;主机控制器,配置有选通芯片和通讯芯片;其中:所述通讯芯片至少控制一条通道平行总线,各所述电子器件分别独立地连接于所述通道平行总线上;所述主机控制器在首次上电时通过所述选通芯片依次为各所述电子器件分配地址。
于本申请的一实施例中,每一个所述电子器件具有电源管脚,接地管脚和通讯管脚。
于本申请的一实施例中,所述多个电子器件形成至少一组电子器件;每一组电子器件中的各电子器件的通讯管脚连接于对应的一条通道平行总线上。
于本申请的一实施例中,所述选通芯片控制至少一条电源线,每一条电源线上对应连接一组电子器件中的各电子器件的电源管脚。
于本申请的一实施例中,所述选通芯片控制一条电源线,该电源线上连接所有电子器件的电源管脚。
于本申请的一实施例中,所述主机控制器控制至少一条地线,每一条地线上对应连接至少一组电子器件中的各电子器件的接地管脚。
于本申请的一实施例中,所述主机控制器控制一条地线,该地线上连接所有电子器件的接地管脚。
于本申请的一实施例中,在所述选通芯片控制其中一个电子器件的电源管脚供电,其余各电子器件的电源管脚断电时,所述主机控制器为电源管脚供电的电子器件分配地址。
于本申请的一实施例中,各所述电子器件存储分配的地址,并在与主机控制器进行通讯时,令通讯数据中包含所述电子器件的地址。
于本申请的一实施例中,所述电子器件超声波传感器。
如上所述,本发明的基于平行总线的通讯系统,具有以下有益效果:
本发明中,通讯系统的通讯芯片采用平行总线的通讯方式,并通过选通芯片依次为各电子器件分配地址,在使用少量通讯芯片的基础上,即可实现通讯功能,各电子器件(传感器)之间相互独立,互不影响可以沿用现有的传感器结构和整车线束,具有成本优势。
附图说明
图1显示为本发明的基于平行总线的通讯系统的原理结构示意图。
图2显示为本发明的基于平行总线的通讯系统的通讯芯片在控制两条通道平行总线时的一种结构示例图。
元件标号说明
100基于平行总线的通讯系统
110主机控制器
111通讯芯片
111a第一通道平行总线
111b第二通道平行总线
112选通芯片
120电子器件
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员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与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实施例的目的在于提供一种基于平行总线的通讯系统,用于解决现有技术中传感器与主机通讯时各传感器相互影响或者通讯成本高的问技术问题。
以下将详细阐述本实施例的基于平行总线的通讯系统的原理及实施方式,使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本发明的基于平行总线的通讯系统。
如图1所示,本实施例提供一种基于平行总线的通讯系统100,所述基于平行总线的通讯系统100包括:主机控制器110和多个电子器件120,所述主机控制器110配置有选通芯片112和通讯芯片111。
其中,于本实施例中,所述基于平行总线的通讯系统100应用但不限于泊车雷达系统,所述主机控制器110为但不限于泊车主机控制器,所述电子器件120为但不限于传感器,优选地,所述电子器件120为超声波传感器。
需要说明的是,主机控制器110和电子器件120不限于本实施例所列举,凡是根据本实施例中基于平行总线的通讯系统100的原理所做的现有技术的主机控制器110和电子器件120的变形和替换,都包括在本实施例中基于平行总线的通讯系统100的保护范围内。
其中,于本实施例中,所述通讯芯片111至少控制一条通道平行总线,各所述电子器件120分别独立地连接于所述通道平行总线上;所述主机控制器110在首次上电时通过所述选通芯片112依次为各所述电子器件120分配地址。
于本实施例中,所述通讯芯片111可以控制一条通道平行总线,两条通道平行总线……N条通道平行总线。本实施例对所述通讯芯片111控制的通道平行总线的数量并不限定。在本实施例的技术原理之下,本领域技术人员可以实际需求进行配置或选取所述通讯芯片111的通道平行总线的数量。
本实施例中以通讯芯片111在控制两条通道平行总线为例进行说明。通信芯片111控制两条以上通道平行总线的技术实现原理不再赘述。图2显示为本发明的基于平行总线的通讯系统的通讯芯片111在控制两条通道平行总线时的一种结构示例图。例如,如图2所示,所述通讯芯片111具有第一通道和第二通道,所述第一通道引出线形成所述第一通道平行总线111a,所述第二通道引出线形成所述第二通道平行总线111b。由于所述通讯芯片111控制两个总线,多个电子器件120被连接于两个总线上。
具体地,如图2所示,所述通讯芯片111控制第一通道平行总线111a和第二通道平行总线111b,各所述电子器件120分别独立地连接于所述第一通道平行总线111a或所述第二通道平行总线111b上。例如,图2中,多个电子器件120一共有2N个,电子器件N1,电子器件N2……电子器件NN一共N个电子器件120分别独立地连接于第一通道平行总线111a,电子器件M1,电子器件M2……电子器件MN一共N个电子器件120分别独立地连接于第二通道平行总线111b。
本实施例中,通讯系统的通讯芯片111采用由第一通道平行总线111a和第二通道平行总线111b构成的平行总线的总线通讯方式,各电子器件120分别独立地连接于所述通讯芯片111上,通过所述通讯芯片111与所述主机控制器110进行数据交互,各电子器件120之间相互独立,互不影响。
而且本实施例中的电子器件120由于分别与所述通讯芯片111相连,且彼此之间相互独立,所述电子器件120具有3个管脚,使得本实施例的电子器件120在应用中可以沿用现有的传感器结构和整车线束,增强通讯结构的适用性,有效降低通讯结构的成本。
于本实施例中,每一个所述电子器件120具有但不限于电源管脚,接地管脚和通讯管脚。
其中,所述电源管脚与所述选通芯片112相连,通过所述选通芯片112控制电源管脚的上电与断电;所述接地管脚与所述主机控制器110相连;所述通讯管脚与所述通讯芯片111的所述第一通道平行总线111a或所述第二通道平行总线111b相连。
其中,在电子器件120数量和传输的数据量不是很大时,一个所述通讯芯片111既可实现电子器件120与主机控制器110的通讯。所述通讯芯片111的数量可以根据电子器件120数量和传输的数据量的大小进行相应调整。
相应地,在电子器件120数量不是很多时,一个所述选通芯片112既可实现各所述电气器件的选通,所述选通芯片112的数量可以根据电子器件120数量进行相应调整。
于本实施例中,所述多个电子器件120形成至少一组电子器件;每一条通道平行总线上对应连接一组电子器件中的各电子器件120的通讯管脚。
例如,如图2所示,所述多个电子器件120包括第一组电子器件和第二组电气器件;即多个电子器件120被划分为两组电子器件,一组电子器件连接于所述第一通道平行总线111a上,另一组电子器件连接于所述第二通道平行总线111b上。
其中,所述通讯芯片111的第一通道平行总线111a与所述第一组电子器件中多个电子器件120的各通讯管脚相连,所述通讯芯片111的第二通道平行总线111b与所述第二组电子器件中多个电子器件120的各通讯管脚相连。
各电子器件120的通讯管脚分别独立地连接于平行总线上,也就是各电子器件120的通讯管脚分别独立地与通讯芯片111相连,这样使得各电子器件120(传感器)之间相互独立,互不影响。
于本实施例中,所述选通芯片112的目的是可以控制电源线的通断,进而控制是否给某个电子器件120供电。具体地,所述选通芯片112用于控制各电子器件120的选通,被所述选通芯片112选通的电子器件120得电,此时电子器件120可以被主机控制器110控制,未被选通的电子器件120断电,此时电子器件120不能被主机控制器110所控制。
其中,所述选通芯片112分别与各电子器件120的各电源管脚相连,独立控制每一个电子器件120的电源管脚。通过所述选通芯片112确定为哪一个电子器件120供电。
于本实施例中,所述选通芯片112控制至少一条电源线,每一条电源线上对应连接至少一组电子器件中的各电子器件的电源管脚。
例如,如图2所示,所述选通芯片112控制两条电源线:第一电源线和第二电源线。
所述第一电源线与所述第一组电子器件中多个电子器件120的各电源管脚相连,用于控制所述第一组电子器件中多个电子器件120的各电源管脚供电;所述第二电源线与所述第二组电子器件中多个电子器件120的各电源管脚相连,用于控制所述第二组电子器件中多个电子器件120的各电源管脚供电。
此外,所述选通芯片112也可以仅控制一条电源线,该电源线上连接所有电子器件120的电源管脚。
于本实施例中,在所述选通芯片112每次只选通一个电子器件120,控制其中一个电子器件120的电源管脚供电,使得一个电子器件120的电源管脚与电源导通,其余各电子器件120的电源管脚断电。在所述选通芯片112控制其中一个电子器件120的电源管脚供电,其余各电子器件120的电源管脚断电时,所述主机控制器110为电源管脚供电的电子器件120分配地址。
于本实施例中,所述主机控制器110分别与各所述电子器件120的各接地管脚相连,将各所述电子器件120的各接地管脚接地。
于本实施例中,所述主机控制器控制至少一条地线,每一条地线上对应连接至少一组电子器件中的各电子器件的接地管脚。
例如,如图2所示,于本实施中,所述主机控制器110控制第一地线和第二地线。
其中,所述第一地线与所述第一组电子器件中多个电子器件120的各接地管脚相连;所述第二地线与所述第二组电子器件中多个电子器件120的各接地管脚相连。
此外,所述主机控制器110也可以控制一条地线,该地线上连接所有电子器件120的接地管脚。
于本实施例中,所述主机控制器110在首次上电时通过所述选通芯片112依次为各所述电子器件120分配地址;各所述电子器件120存储分配的地址并在通讯过程中,向所述主机控制器110上传各自的地址。
具体地,于本实施例中,所述主机控制器110在首次上电时通过所述选通芯片112依次为各所述电子器件120分配地址,其中,根据各电子器件120于通道平行总线上连接顺序(例如从左到由)依次为通道平行总线上连接的电子器件120分配地址。
例如,所述通讯芯片111控制一条通道平行总线,依次为该条通道平行总线上连接的电子器件120分配地址。具体分配过程如下:
所述主机控制器110在首次上电时,通过选通芯片112控制通道平行总线上的第一个电子器件120上电,其余电子器件120断电,所述主机控制器110为通道平行总线上的第一个电子器件120分配地址,在为通道平行总线上的第一个电子器件120分配完地址之后,通过所述选通芯片112控制通道平行总线上的第一个电子器件120断电,通道平行总线上的第二个电子器件120上电,其余电子器件120同样断电,继续为通道平行总线上的第二个电子器件120分配地址,重复上述过程,直至完成该条通道平行总线上的所有电子器件120的地址分配。
又例如,所述通讯芯片111控制两条通道平行总线:第一通道平行总线111a和第二通道平行总线111b。先依次为第一通道平行总线111a上连接的电子器件120分配地址,再依次为第二通道平行总线111b上连接的电子器件120分配地址。
即根据各电子器件120于第一通道平行总线111a上连接顺序(例如从左到由)依次为第一通道平行总线111a上连接的电子器件120分配地址,根据各电子器件120于第二通道平行总线111b上连接顺序(例如从左到由)依次为第二通道平行总线111b上连接的电子器件120分配地址。具体分配过程如下:
所述主机控制器110在首次上电时,通过选通芯片112控制第一通道平行总线111a上的第一个电子器件120上电,其余电子器件120断电,所述主机控制器110为第一通道平行总线111a上的第一个电子器件120分配地址,在为第一通道平行总线111a上的第一个电子器件120分配完地址之后,通过所述选通芯片112控制第一通道平行总线111a上的第一个电子器件120断电,第一通道平行总线111a上的第二个电子器件120上电,其余电子器件120同样断电,继续为第一通道平行总线111a上的第二个电子器件120分配地址,重复上述过程,直至完成第一通道平行总线111a上的所有电子器件120的地址分配。
然后通过所述选通芯片112控制第二通道平行总线111b上的第一个电子器件120的上电,其余电子器件120断电,所述主机控制器110为第二通道平行总线111b上的第一个电子器件120分配地址,在为第二通道平行总线111b上的第一个电子器件120分配完地址之后,通过所述选通芯片112控制第二通道平行总线111b上的第一个电子器件120断电,第二通道平行总线111b上的第二个电子器件120上电,其余电子器件120同样断电,继续为第二通道平行总线111b上的第二个电子器件120分配地址,重复上述过程,直至完成第二通道平行总线111b上的所有电子器件120的地址分配。
于本实施例中,其中,在主机控制器110为电子器件120分配完地址之后,电子器件120存储被分配的地址,并在与主机控制器110进行通讯时,令通讯数据中包含所述电子器件120的地址。
即电子器件120在与主机控制器110通讯过程中,主机控制器110下发的指令数据包中包含电子器件120,电子器件120向主机控制器110进行响应时,响应数据包中包含各个电子器件120的地址。
例如车载超声波传感器通过内置的非易失性存储器存储分配的地址,所述主机控制器110根据分配的地址为该车载超声波传感器发送指令,实现与该车载超声波传感器的通讯。接收到指令的车载超声波传感器在向主机控制器110反馈数据时,上传自己的地址,其中,车载超声波传感器的地址会被打包进通讯报文中,以使得主机控制器110根据车载超声波传感器上传的地址进行解码。
综上所述,本发明中,通讯系统的通讯芯片采用平行总线的通讯方式,并通过选通芯片依次为各电子器件分配地址,在使用少量通讯芯片的基础上,即可实现通讯功能,各电子器件(传感器)之间相互独立,互不影响可以沿用现有的传感器结构和整车线束,具有成本优势。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种基于平行总线的通讯系统,其特征在于:包括:
多个电子器件,所述电子器件为超声波传感器,每一个所述电子器件具有通讯管脚、电源管脚和接地管脚;
主机控制器,配置有选通芯片和通讯芯片;其中:
所述通讯芯片至少控制一条通道平行总线,各所述电子器件通过其具有的一个所述通讯管脚分别独立地连接于所述通道平行总线上,且各所述电子器件通过一条所述通道平行总线与所述主机控制器相连;
所述主机控制器在首次上电时通过所述选通芯片依次为各所述电子器件分配地址;
在所述选通芯片控制其中一个电子器件的电源管脚供电,其余各电子器件的电源管脚断电时,所述主机控制器为电源管脚供电的电子器件分配地址。
2.根据权利要求1所述的基于平行总线的通讯系统,其特征在于:所述多个电子器件形成至少一组电子器件;每一条通道平行总线上对应连接一组电子器件中的各电子器件的通讯管脚。
3.根据权利要求2所述的基于平行总线的通讯系统,其特征在于:所述选通芯片控制至少一条电源线,每一条电源线上对应连接至少一组电子器件中的各电子器件的电源管脚。
4.根据权利要求1或2所述的基于平行总线的通讯系统,其特征在于:所述选通芯片控制一条电源线,该电源线上连接所有电子器件的电源管脚。
5.根据权利要求2所述的基于平行总线的通讯系统,其特征在于:所述主机控制器控制至少一条地线,每一条地线上对应连接至少一组电子器件中的各电子器件的接地管脚。
6.根据权利要求1或2所述的基于平行总线的通讯系统,其特征在于:所述主机控制器控制一条地线,该地线上连接所有电子器件的接地管脚。
7.根据权利要求1所述的基于平行总线的通讯系统,其特征在于:各所述电子器件存储分配的地址,并在与主机控制器进行通讯时,令通讯数据中包含所述电子器件的地址。
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