CN113347599B - 车载网络配置方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车载网络配置方法及装置，由于采用了Powerlink网络，可以保证各车载单元之间的通信具有实时性，可以实现大数据量传输。而且，可以保证信息的高速传输，可以适用于信息的长距离传输。本发明实施例中提供的基于Powerlink网络的车载网络配置方法，针对车辆接口数目的不确定性以及车载单元安装空间多样性，原有通信总线的单元无法兼容个性化要求，将具备主从管理、时隙管理、交叉通信功能的Powerlink总线应用于铁路等车辆轨道上，可以将主控单元、输入单元、输出单元以及信号传输单元进行级联，同时分布或集中安装于车辆上的任何位置，灵活适配车载的安装条件，满足未来地铁运营的个性化需求。

Description

车载网络配置方法及装置

技术领域

本发明涉及交通控制技术领域，尤其涉及一种车载网络配置方法及装置。

背景技术

目前在国内，已有成功运用的车载安全计算机平台，但设备模块化程度不够高及未来可扩展性差，因此会对车辆接口数量及安装条件提出了明确的限制。

通常，车载安全计算机平台设备包括主控单元、输入单元(Input，I)、输出单元(Output，O)、信号传输单元以及通信单元等几部分。各单元之间通常会使用Arcnet、SPI、CAN等总线进行信息传输。

但由于Arcnet、SPI、CAN等总线存在传输速率过慢的缺陷，这将导致车载安全计算机平台设备中各单元之间的通信具有延时，既无法保证实时性，也无法实现大数据量传输。而且，由于传输距离有限，无法适用于长距离传输。

发明内容

本发明提供一种车载网络配置方法及装置，用以解决现有技术中存在的缺陷。

本发明提供一种车载网络配置方法，包括：

在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的标准以太网设备以及Powerlink网络的节点；

在各所述标准以太网设备之间配置Powerlink网络的Powerlink总线，并将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信。

根据本发明提供的一种车载网络配置方法，所述标准以太网设备配置有第一FPGA和多个第一PHY芯片；

所述第一FPGA用于实现所述标准以太网设备的内核模块；所述第一FPGA与每个第一PHY芯片均连接，每个第一PHY芯片用于基于所述第一FPGA实现所述标准以太网设备的端口通信。

根据本发明提供的一种车载网络配置方法，所述车载单元内配置的所述节点的数量为多个，且所述车载单元内配置的所述节点的数量小于等于所述第一PHY芯片的数量；

相应地，在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的节点，之后还包括：

对于所述车载网络中的任一车载单元，将所述任一车载单元内的多个所述节点之间的通信方式配置为基于所述车载单元内配置的标准以太网设备进行通信。

根据本发明提供的一种车载网络配置方法，所述节点包括主站和从站；所述主站和所述从站内均配置有微处理器、第二FPGA以及第二PHY芯片；所述微处理器、所述第二FPGA以及所述第二PHY芯片依次连接；所述微处理器用于控制所述Powerlink网络中通信帧的发起和接收；所述第二FPGA用于实现所述Powerlink网络的IP核；所述第二PHY芯片用于基于所述第二FPGA实现对外通信。

根据本发明提供的一种车载网络配置方法，所述车载网络中的车载单元包括主控单元、通信单元、输入单元、输出单元以及信号传输单元；

相应地，在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的节点，具体包括：

在所述通信单元内配置所述主站；

在所述主控单元、所述输入单元、所述输出单元以及所述信号传输单元内均配置所述从站。

根据本发明提供的一种车载网络配置方法，所述将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信，具体包括：

将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为采用所述Powerlink网络的同步阶段，基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信。

根据本发明提供的一种车载网络配置方法，所述将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为采用所述Powerlink网络的同步阶段，基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信，具体包括：

配置所述主站基于所在车载单元内配置的所述标准以太网设备以及所述Powerlink总线向任一从站发送Preq帧，并接收所述任一从站返回的PRes帧；

在除所述任一从站外的其他从站处，配置所述主站为交叉通信节点，以使所述其他从站接收所述PRes帧。

本发明还提供一种车载网络配置装置，包括：

第一配置模块，用于在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的标准以太网设备以及Powerlink网络的节点；

第二配置模块，用于在各所述标准以太网设备之间配置Powerlink总线，并将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述车载网络配置方法的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述车载网络配置方法的步骤。

本发明提供的车载网络配置方法及装置，首先在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的标准以太网设备以及Powerlink网络的节点；然后在各标准以太网设备之间配置Powerlink总线，并将车载网络中各车载单元的通信方式配置为基于各标准以太网设备、各节点以及Powerlink总线进行通信。由于采用了Powerlink网络，可以保证各车载单元之间的通信具有实时性，可以实现大数据量传输。而且，可以保证信息的高速传输，可以适用于信息的长距离传输。本发明实施例中提供的基于Powerlink网络的车载网络配置方法，针对车辆接口数目的不确定性以及车载单元安装空间多样性，原有通信总线的单元无法兼容个性化要求，将具备主从管理、时隙管理、交叉通信功能的Powerlink总线应用于铁路等车辆轨道上，可以将主控单元、输入单元、输出单元以及信号传输单元进行级联，同时分布或集中安装于车辆上的任何位置，仅需要连接通信线即可实现通信连接，灵活适配车载的安装条件，满足未来地铁运营的个性化需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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是本发明提供的车载网络配置方法的流程示意图；

图2是本发明提供的车载网络配置方法中Powerlink网络的通信原理示意图；

图3是本发明提供的车载网络配置方法中HUB硬件连接关系示意图；

图4是本发明提供的车载网络配置方法中从站硬件连接关系示意图；

图5是本发明提供的基于Powerlink网络实现的车载网络通信方式示意图；

图6是本发明提供的车载网络配置装置的结构示意图；

图7是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由于现有的车载安全计算机平台设备内各车载单元之间在信息传输时，通常使用Arcnet、SPI、CAN等总线进行，但是由于Arcnet、SPI、CAN等总线进行信息传输时，存在阻抗匹配限制、仅支持点对点通信、传输距离有限、传输数据长度有限或者速率过慢等缺陷，这将导致车载安全计算机平台设备中各车载单元之间的通信具有延时，既无法保证实时性，也无法实现大数据量传输。而且，由于传输距离有限，无法适用于长距离传输。为此，本发明实施例中提供了一种车载网络配置方法，以为车载安全计算机平台设备中各车载单元提供一种新的通信方式。

图1为本发明实施例中提供的一种车载网络配置方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：

S1，在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的标准以太网设备以及Powerlink网络的节点；

S2，在各所述标准以太网设备之间配置Powerlink总线，并将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信。

可选的，本发明实施例中提供的车载网络配置方法，其执行主体为服务器，该服务器可以是本地服务器，也可以是云端服务器，本地服务器具体可以是车载电脑等，本发明实施例中对此不作具体限定。

首先执行步骤S1。其中，车载网络是指车辆内各车载设备之间以及车载设备内各车载单元之间实现信息传输的网络，是一种通信网络。车辆可以是列车、地铁、高铁等，车辆内通常配置有车载安全计算机平台，车载设备及车载安全计算机平台设备，车载设备可以包括主控单元、输入单元、输出单元、信号传输单元以及通信单元等部分。

在车载网络中，可以在各车载单元内配置Powerlink网络的标准以太网设备以及Powerlink网络的节点。Powerlink网络是一个三层的通信网络，规定了物理层、数据链路层和应用层。物理层采用标准的以太网，遵循IEEE802.3快速以太网标准。数据链路层为Powerlink网络的核心，可以包括以下功能：构建/解析数据帧、对数据帧定界、网络同步、数据帧收发顺序的控制；传输过程中的流量控制、差错检测、对物理层的原始数据进行数据封装等；实时通信的传输控制；网络状态机。数据链路层的通信机制可以包括基于请求/应答模式以及基于定时上报模式。应用层可以遵循CANopen标准，CANopen是一个应用层协议，为应用程序提供一个统一的接口，使得不同的车载设备、车载单元与应用程序之间有统一的访问方式。

Powerlink网络的标准以太网设备可以包括集线器(HUB)，HUB可以提供更多的端口服务，又叫多口中继器。HUB主要以优化网络布线结构，简化网络管理为目标。HUB是对网络进行集中管理的最小单元，它是网络各分枝的汇集点。通常集线器分为无源集线器、有源集线器和智能集线器。

Powerlink网络的节点可以包括主站(Managing Node，MN)和从站(ControlledNode，CN)，MN的数量只有一个，CN的数量可以有多个。MN的节点号(NodeId)为240，MN负责发起SoC帧、Preq帧、SoA帧；MN还负责协调各个CN，合理分配Powerlink总线使用权，避免冲突，实现实时通信。每个CN都有唯一的节点号，分别为1-239；CN负责发起PRes帧。本发明实施例中，可以选择一个车载单元作为MN，选择其他车载单元均作为CN。

Powerlink网络的通信原理示意图如图2所示，图2中箭头表示时间轴。SoC(Startof Cycle)是指同步阶段的开始，SoA(Start of Async)是指异步阶段的开始。SoC与SoA之间，即Powerlink网络的同步阶段，用于传输周期性的数据，同步阶段MN向CN1发送PReq1，CN1向MN回复PRes1，MN向CN2发送PReq2，CN2向MN回复PRes2，依次类推所有CN节点。从SoA开始，进入异步阶段，用于传输非周期性的数据，异步阶段允许1个CN节点传输异步数据(Async Data)。其中，PReq为SoC数据，表示MN的请求帧，针对不同的CN节点有不同的请求帧；PRes为SoC数据，表示CN的应答帧，针对不同的CN节点有不同的应答帧。

Powerlink网络的标准以太网设备以及Powerlink网络的节点的配置方式可以通过现场可编辑逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)实现，具体实现方式不作具体限定。

然后执行步骤S2。在各标准以太网设备之间配置Powerlink网络的Powerlink总线。由于在各标准以太网设备内配置有Powerlink网络的HUB以及节点，则结合配置的Powerlink总线，可以实现各车载单元之间的通信连接，进而实现信息传输。因此，本发明实施例中可以将车载网络中各车载单元的通信方式配置为基于Powerlink网络进行通信，也即基于各标准以太网设备、各节点以及Powerlink总线进行通信。

本发明实施例中，由于Powerlink总线具备延时确定，时隙管理，兼容标准百兆网等特点，使其可以满足车载单元的实时性、大数据量、高速率等传输要求。由于Powerlink总线兼容标准以太网，从节点数目最多可达239个，因此各车载单元可以级联进行扩容。由于Powerlink总线支持任意网络拓扑结构，将各从节点级联到总线上即可实现通信功能，不拘泥于物理形态，使各车载单元可以灵活适配车辆安装条件进行安装。

本发明实施例中提供的车载网络配置方法，首先在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的标准以太网设备以及Powerlink网络的节点；然后在各标准以太网设备之间配置Powerlink网络的Powerlink总线，并将车载网络中各车载单元的通信方式配置为基于各标准以太网设备、各节点以及Powerlink总线进行通信。由于采用了Powerlink网络，可以保证各车载单元之间的通信具有实时性，可以实现大数据量传输。而且，可以保证信息的高速传输，可以适用于信息的长距离传输。本发明实施例中提供的基于Powerlink网络的车载网络配置方法，针对车辆接口数目的不确定性以及车载单元安装空间多样性，原有通信总线的单元无法兼容个性化要求，将具备主从管理、时隙管理、交叉通信功能的Powerlink总线应用于铁路等车辆轨道上，可以将主控单元、输入单元、输出单元以及信号传输单元进行级联，同时分布或集中安装于车辆上的任何位置，仅需要连接通信线即可实现通信连接，灵活适配车载的安装条件，满足未来地铁运营的个性化需求。

现有技术中，在车辆上，当车辆接口数量发生重大变化时，如输入单元或输出单元所需IO数量增多时，如何在原有架构基础上进行扩容是必须解决的问题。此外，当车载单元安装空间不确定时，如部分列车安装空间大而集中时，而部分列车安装空间小且分散时，如何做到车载单元的安装空间适配性显得尤为重要。因此，寻找一种车载网络的灵活配置方法，将不同的车载单元进行级联扩容，或者多样化安装是解决上述技术问题的方法之一。

为此，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的车载网络配置方法，所述标准以太网设备配置有第一FPGA和多个第一PHY芯片；所述第一FPGA用于实现所述标准以太网设备的内核模块；所述第一FPGA与每个第一PHY芯片均连接，每个第一PHY芯片用于基于所述第一FPGA实现所述标准以太网设备的端口通信。

可选的，本发明实施例中的HUB可以配置有第一FPGA和多个第一物理接口收发器(Physical layer，PHY)芯片。第一FPGA与每个第一PHY芯片均连接，第一FPGA可以通过一个RGMII接口与一个第一PHY芯片连接。第一PHY芯片与RGMII接口一一对应。本发明实施例中，第一PHY芯片与RGMII接口的数量可以根据需要进行设定，例如可以设置为11个。

通过第一FPGA，可以实现Powerlink网络的HUB的内核模块，该内核模块可以实现HUB功能。每一个第一PHY芯片均可以通过第一FPGA实现HUB的端口通信，即实现一路HUB功能。本发明实施例中，第一FPGA可以通过一个RGMII接口与一个第一PHY芯片连接，进而实现1路HUB功能。第一FPGA通过11个RGMII接口分别与11个第一PHY芯片连接，可以实现11路HUB功能。

其中，第一FPGA可以选用Xilinx的XC6SLX45-2CSG324I，第一PHY芯片可以选用TI的TLK105LRHB。

图3为本发明实施例中提供的HUB硬件连接关系示意图。如图3所示，第一FPGA的每个RGMII接口均包括12类端口，用于分别与一个第一PHY芯片的对应端口连接。第一FPGA的11个RGMII接口中的端口由上至下分别为RMII_CLK_REF[1,…,11]、RMII_TX_EN[1,…,11]、RMII_TXD1_S[1,…,11]、RMII_TXD0_S[1,…,11]、RMII_MDCLK_S[1,…,11]、RMII_MDIO[1,…,11]、RMII_RST_N[1,…,11]、RMII_NT_PWDN_N[1,…,11]、RMII_RX_ER[1,…,11]、RMII_RXD1_S[1,…,11]、RMII_RXD0_S[1,…,11]以及RMII_CRS_DV[1,…,11]。

每个第一PHY芯片均包括RGMII接口和连接接口，RGMII接口包括12类端口，由上至下分别为REPEAT(RMII_FPGA_50M_CLK)、REPEAT(RMII_TX_EN)、REPEAT(RMII_TXD1)、REPEAT(RMII_TXD0)、REPEAT(RMII_MDCLK)、REPEAT(RMII_MDIO)、REPEAT(RMII_RST_N)、REPEAT(RMII_NT_PWDN_N)、REPEAT(RMII_RX_ER)、REPEAT(RMII_RXD1)、REPEAT(RMII_RXD0)以及REPEAT(RMII_CRS_DV)。连接接口包括4类端口，分别为REPEAT(ET_TX_P)、REPEAT(ET_TX_N)、REPEAT(ET_RX_P)、REPEAT(ET_RX_N)。11个第一PHY芯片包括的11个连接接口中的端口由上至下分别为ET_TX_P[1,…,11]、ET_TX_N[1,…,11]、ET_RX_P[1,…,11]、ET_RX_N[1,…,11]。

本发明实施例中，给出了标准以太网设备配置的具体结构，其包括了多个第一PHY芯片，与第一FPGA连接可以实现多个HUB功能，为同一车载单元中包含有多个从站的情况提供了从站之间的通信可能性，为车载单元的扩容提供依据。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的车载网络配置方法，所述车载单元内配置的所述节点的数量为多个，且所述车载单元内配置的所述节点的数量小于等于所述第一PHY芯片的数量；

相应地，在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的节点，之后还包括：

对于所述车载网络中的任一车载单元，将所述任一车载单元内的多个所述节点之间的通信方式配置为基于所述车载单元内配置的标准以太网设备进行通信。

可选的，本发明实施例中，车载单元内配置的节点的数量可以为多个，以实现不同的功能。为保证各节点之间可以利用车载单元内配置的HUB进行相互通信，则可以使车载单元内配置的节点的数量小于等于第一PHY芯片的数量。由于Powerlink网络的节点中MN只有一个，因此此处的多个节点是指Powerlink网络的CN。

在此基础上，在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的节点，之后还包括：对于车载网络中的任一车载单元，例如主控单元、输入单元、输出单元以及信号传输单元等，将该任一车载单元内的多个节点之间的通信方式配置为基于车载单元内配置的HUB进行通信。可以使车载单元内的每个节点均与HUB的一个PHY芯片的第二接口连接。

本发明实施例中，给出了当车载单元中包含有多个节点时，多个节点之间可以利用车载单元内配置的HUB进行通信，可以实现各车载单元的级联扩容。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的车载网络配置方法，所述节点包括主站和从站；所述主站和所述从站内均配置有微处理器、第二FPGA以及第二PHY芯片；所述微处理器、所述第二FPGA以及所述第二PHY芯片依次连接；

所述微处理器用于控制所述Powerlink网络中通信帧的发起和接收；所述第二FPGA用于实现所述Powerlink网络的IP核；所述第二PHY芯片用于基于所述第二FPGA实现对外通信。

可选的，本发明实施例中，Powerlink网络的节点可以包括主站(MN)和从站(CN)。MN和CN内均配置有微处理器、第二FPGA以及第二PHY芯片。MN中，微处理器的型号可以为AM5728BABCXA，用于控制发起SoC帧、Preq帧、SoA帧等Powerlink网络中的通信帧；第二FPGA可以是Xilinx的XC6SLX45-2CSG324I，用于实现Powerlink网络的IP核，IP核即为IP内核模块；第二PHY芯片可以选用TI的TLK105LRHB，用于基于所述第二FPGA实现对外通信，即与CN进行通信。CN中，微处理器的型号可以为TI的TMS570LS3137，用于控制发起PRes帧等Powerlink网络中的通信帧；第二FPGA同样可以是Xilinx的XC6SLX45-2CSG324I，用于实现Powerlink网络的IP核；第二PHY芯片可以选用TI的TLK105LRHB，用于基于所述第二FPGA实现对外通信，即与MN以及其他CN进行通信。无论是MN还是CN，其中的微处理器、第二FPGA以及第二PHY芯片均依次连接，微处理器与第二FPGA之间可以通过异步并行总线连接，第二FPGA与第二PHY芯片之间可以通过RGMII接口连接，以实现对外的通信。

图4为本发明实施例中提供的从站硬件连接关系示意图，从站中的微处理器包括9个异步并行总线端口，从上至下分别为：BD[15,…,0]、BA[21,…,0]、BnWE、BnCE、nCS4、NHET22、NHET29、IO1以及FPGA_RST。

从站中的第二FPGA包括9个异步并行总线端口，从上至下分别与微处理器的9个异步并行总线端口一一对应连接，且分别为DATA[15,…,0]、ADDR[15,…,0](对应连接BA[16,…,1])、WR_WEN、RD_OEN_REN、CSO、PRCG_E_FROMCPU、DONE_TCCPU、INTI以及RESETIN。第二FPGA还包括RGMII接口，RGMII接口包括12类端口，由上至下分别为RMII_RXD1_1、RMII_RXD0、RMII_RX_ER_1、RMII_CRS_RX_DV_1、RMII_TXEN_1、RMII_TXD1_1、RMII_txd0_1、RMII_CLK_REF_1、RMII_MDCLK_1、RMII_MDIO_1、PHY_RES_1以及PHY_INT_PWDN_1。

从站中的第二PHY芯片包括RGMII接口和连接接口，RGMII接口包括12类端口，由上至下分别为RMII_RXD1、RMII_RXD0、RMII_RX_ER、CRS_DV、RMII_TX_EN、RMII_TXD1、RMII_TXD0、RMII_FPGA_50M_CLK、RMII_MDCLK、RMII_MDIO、RMII_RST_N、RMII_NT_PWDN_N。连接接口包括4类端口，分别为ET_TX_P、ET_TX_N、ET_RX_P、ET_RX_N。

本发明实施例中，在主站和从站内均配置有微处理器、第二FPGA以及第二PHY芯片，可以通过微处理器、第二FPGA以及第二PHY芯片实现Powerlink网络的通信。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的车载网络配置方法，所述车载网络中的车载单元包括主控单元、通信单元、输入单元、输出单元以及信号传输单元；

相应地，在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的节点，具体包括：

在所述通信单元内配置所述主站；

在所述主控单元、所述输入单元、所述输出单元以及所述信号传输单元内均配置所述从站。

可选的，本发明实施例中的车载单元可以包括主控单元、通信单元、输入单元、输出单元以及信号传输单元，在对各车载单元内配置Powerlink网络的节点时，为保证通信的顺利进行，并考虑到主控单元、输入单元、输出单元以及信号传输单元均需要与通信单元连接进而实现通信连接，并实现信息的传输，因此可以在通信单元内配置Powerlink网络的主站，在主控单元、输入单元、输出单元以及信号传输单元内均配置从站。

图5为本发明实施例中基于Powerlink网络实现的车载网络通信方式示意图，如图5所示，在通信单元内配置MN，在主控单元、输入单元、输出单元以及信号传输单元内分别配置有CN1、CN2、CN3以及CN4。而且，在主控单元、通信单元、输入单元、输出单元以及信号传输单元内均配置有一HUB，通过HUB与Powerlink总线连接，进而实现相互通信。

本发明实施例中，在通信单元内配置主站，在其他单元内配置从站，可以保证各车载单元之间通信的顺利进行。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的车载网络配置方法，所述将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信，具体包括：

将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为采用所述Powerlink网络的同步阶段，基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信。

可选的，本发明实施例中，配置各车载单元之间的通信方式时，可以根据各标准以太网设备、各节点以及Powerlink总线，采用Powerlink网络的同步阶段进行通信，由此可以实现信息的实时传输，保证信息传输的实时性。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的车载网络配置方法，所述将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为采用所述Powerlink网络的同步阶段，基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信，具体包括：

配置所述主站基于所在车载单元内配置的所述标准以太网设备以及所述Powerlink总线向任一从站发送Preq帧，并接收所述任一从站返回的PRes帧；

在除所述任一从站外的其他从站处，配置所述主站为交叉通信节点，以使所述其他从站接收所述PRes帧。

可选的，本发明实施例中，在配置各车载单元基于Powerlink网络的同步阶段进行通信时，可以先配置主站基于所在车载单元内配置的标准以太网设备以及Powerlink总线向任一从站发送Preq帧，并接收任一从站返回的PRes帧；然后在除任一从站外的其他从站处，配置主站为交叉通信节点，以使其他从站接收PRes帧。其中，所在车载单元是指主站所在的车载单元。

例如，通信单元可以发送PReq1给主控单元，主控单元回复PRes1给通信单元，之后在输入单元、输出单元、信号传输单元配置主控单元为交叉通信节点，可以实现输入单元、输出单元、信号传输单元接收PRes1的功能。

通信单元可以发送PReq2给输入单元，输入单元回复PRes2给通信单元，在主控单元设置输入单元为交叉通信节点，可以实现主控单元接收PRes2的功能；

通信单元可以发送PReq3给输出单元，输出单元回复PRes3给通信单元，在主控单元设置输出单元为交叉通信节点，可以实现主控单元接收PRes3的功能。

通信单元可以发送PReq4给信号传输单元，信号传输单元回复PRes4给通信单元，在主控单元设置信号传输单元为交叉通信节点，可以实现主控单元接收PRes4的功能。

本发明实施例中，通过配置，不仅可以实现主站与任一从站之间的通信，还可以实现任一从站余其他从站之间的通信，进而实现所有从站之间的信息共享。

如图6所示，在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供了一种车载网络配置装置，包括：第一配置模块61和第二配置模块62。

第一配置模块61用于在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的标准以太网设备以及Powerlink网络的节点；

第二配置模块62用于在各所述标准以太网设备之间配置Powerlink总线，并将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的车载网络配置装置，所述标准以太网设备配置有第一FPGA和多个第一PHY芯片；

所述第一FPGA用于实现所述标准以太网设备的内核模块；所述第一FPGA与每个第一PHY芯片均连接，每个第一PHY芯片用于基于所述第一FPGA实现所述标准以太网设备的端口通信。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的车载网络配置装置，所述车载单元内配置的所述节点的数量为多个，且所述车载单元内配置的所述节点的数量小于等于所述第一PHY芯片的数量；

相应地，第一配置模块，还用于：

对于所述车载网络中的任一车载单元，将所述任一车载单元内的多个所述节点之间的通信方式配置为基于所述车载单元内配置的标准以太网设备进行通信。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的车载网络配置装置，所述节点包括主站和从站；所述主站和所述从站内均配置有微处理器、第二FPGA以及第二PHY芯片；所述微处理器、所述第二FPGA以及所述第二PHY芯片依次连接；

所述微处理器用于控制所述Powerlink网络中通信帧的发起和接收；所述第二FPGA用于实现所述Powerlink网络的IP核；所述第二PHY芯片用于基于所述第二FPGA实现对外通信。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的车载网络配置装置，所述车载网络中的车载单元包括主控单元、通信单元、输入单元、输出单元以及信号传输单元；

相应地，第一配置模块，具体用于：

在所述通信单元内配置所述主站；

在所述主控单元、所述输入单元、所述输出单元以及所述信号传输单元内均配置所述从站。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的车载网络配置装置，所述第二配置模块，具体用于：

将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为采用所述Powerlink网络的同步阶段，基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信。

在上述实施例的基础上，本发明实施例中提供的车载网络配置装置，所述第二配置模块，还具体用于：

配置所述主站基于所在车载单元内配置的所述标准以太网设备以及所述Powerlink总线向任一从站发送Preq帧，并接收所述任一从站返回的PRes帧；

在除所述任一从站外的其他从站处，配置所述主站为交叉通信节点，以使所述其他从站接收所述PRes帧。

可选的，本发明实施例中提供的车载网络配置装置中各模块的作用与上述方法类实施例中各步骤的操作流程是一一对应的，实现的效果也是一致的，具体参见上述实施例，本发明实施例中对此不再赘述。

图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)710、通信接口(Communications Interface)720、存储器(memory)730和通信总线740，其中，处理器710，通信接口720，存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。处理器710可以调用存储器730中的逻辑指令，以执行上述各方法类实施例提供的车载网络配置方法，该方法包括：在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的标准以太网设备以及Powerlink网络的节点；在各所述标准以太网设备之间配置Powerlink总线，并将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信。

此外，上述的存储器730中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法类实施例提供的车载网络配置方法，该方法包括：在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的标准以太网设备以及Powerlink网络的节点；在各所述标准以太网设备之间配置Powerlink总线，并将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法类实施例提供的车载网络配置方法，该方法包括：在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的标准以太网设备以及Powerlink网络的节点；在各所述标准以太网设备之间配置Powerlink总线，并将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种车载网络配置方法，其特征在于，包括：

在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的标准以太网设备以及Powerlink网络的节点；

在各所述标准以太网设备之间配置Powerlink总线，并将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信；

所述车载网络中的车载单元包括主控单元、通信单元、输入单元、输出单元以及信号传输单元；所述节点包括主站和从站；

相应地，在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的节点，具体包括：

在所述通信单元内配置所述主站；

在所述主控单元、所述输入单元、所述输出单元以及所述信号传输单元内均配置所述从站；

所述标准以太网设备配置有第一FPGA和多个第一PHY芯片；

所述第一FPGA用于实现所述标准以太网设备的内核模块；所述第一FPGA与每个第一PHY芯片均连接，每个第一PHY芯片用于基于所述第一FPGA实现所述标准以太网设备的端口通信；

所述车载单元内配置的所述节点的数量为多个，且所述车载单元内配置的所述节点的数量小于等于所述第一PHY芯片的数量；

相应地，在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的节点，之后还包括：

对于所述车载网络中的任一车载单元，将所述任一车载单元内的多个所述节点之间的通信方式配置为，基于所述车载单元内配置的标准以太网设备进行通信。

2.根据权利要求1所述的车载网络配置方法，其特征在于，所述主站和所述从站内均配置有微处理器、第二FPGA以及第二PHY芯片；所述微处理器、所述第二FPGA以及所述第二PHY芯片依次连接；

所述微处理器用于控制所述Powerlink网络中通信帧的发起和接收；所述第二FPGA用于实现所述Powerlink网络的IP核；所述第二PHY芯片用于基于所述第二FPGA实现对外通信。

3.根据权利要求2所述的车载网络配置方法，其特征在于，所述将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信，具体包括：

将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为采用所述Powerlink网络的同步阶段，基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信。

4.根据权利要求3所述的车载网络配置方法，其特征在于，所述将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为采用所述Powerlink网络的同步阶段，基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信，具体包括：

配置所述主站基于所在车载单元内配置的所述标准以太网设备以及所述Powerlink总线向任一从站发送Preq帧，并接收所述任一从站返回的PRes帧；

在除所述任一从站外的其他从站处，配置所述主站为交叉通信节点，以使所述其他从站接收所述PRes帧。

5.一种车载网络配置装置，其特征在于，包括：

第一配置模块，用于在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的标准以太网设备以及Powerlink网络的节点；

第二配置模块，用于在各所述标准以太网设备之间配置Powerlink总线，并将所述车载网络中各车载单元的通信方式配置为基于各所述标准以太网设备、各所述节点以及所述Powerlink总线进行通信；

所述车载网络中的车载单元包括主控单元、通信单元、输入单元、输出单元以及信号传输单元；所述节点包括主站和从站；

相应地，在车载网络中各车载单元内配置Powerlink网络的节点，具体包括：

在所述通信单元内配置所述主站；

在所述主控单元、所述输入单元、所述输出单元以及所述信号传输单元内均配置所述从站；

所述标准以太网设备配置有第一FPGA和多个第一PHY芯片；

所述第一FPGA用于实现所述标准以太网设备的内核模块；所述第一FPGA与每个第一PHY芯片均连接，每个第一PHY芯片用于基于所述第一FPGA实现所述标准以太网设备的端口通信；

所述车载单元内配置的所述节点的数量为多个，且所述车载单元内配置的所述节点的数量小于等于所述第一PHY芯片的数量；

相应地，所述第一配置模块，还用于：

对于所述车载网络中的任一车载单元，将所述任一车载单元内的多个所述节点之间的通信方式配置为，基于所述车载单元内配置的标准以太网设备进行通信。

6.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述车载网络配置方法的步骤。

7.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述车载网络配置方法的步骤。

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