CN113794612A - Can网络的控制监听装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CAN网络的控制监听装置及系统,该装置包括第一以太网接口模块、第一CAN协议控制芯片、通信模块、第二CAN协议控制芯片和第二以太网接口模块;第一以太网接口模块与第一CAN协议控制芯片连接,第一CAN协议控制芯片与第二CAN协议控制芯片连接,第二CAN协议控制芯片与第二以太网接口模块连接;通信模块旁路连接第一CAN协议控制芯片和第二CAN协议控制芯片,通信模块用于向测试设备发送目标数据,目标数据为第一CAN协议控制芯片与第二CAN协议控制芯片之间传输的CAN网络数据:本发明将CAN网络适配的目标数据,通过旁路连接的通信模块发送至测试设备,进而实现在使用以太网接口的CAN网络的控制监听系统中,对CAN网络进行检测,提高CAN网络检测的可靠性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及物联网技术,尤其涉及一种CAN网络的控制监听装置及系统。
背景技术
随着物联网的快速普及和发展,基于以太网转控制器局域网络(Controller AreaNetwork,CAN)的设备在工业控制系统中应用越来越广泛。车联网场景中,在对车载数据进行检测时,通常需要使用具有分析功能的终端与车辆上的CAN总线(双绞线)接口连接。通过具有分系统能的终端进行车载数据检测。
当以太网转CAN设备不再使用标准CAN协议的双绞线(CAN_H和CAN_L)时,由于缺少标准CAN接口,无法实现CAN的检测,CAN检测不可靠。如何实现在使用以太网接口的情况下,对CAN进行检测,成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种CAN网络的控制监听装置及系统,以实现在使用以太网接口的转换设备中对CAN进行检测,提高CAN检测的可靠性。
第一方面,本发明实施例提供了一种CAN网络的控制监听系统,其特征在于,包括:第一以太网接口模块、第一CAN协议控制芯片、通信模块、第二CAN协议控制芯片和第二以太网接口模块;
第一以太网接口模块用于接收第一以太网数据,对第一以太网数据进行解包,根据CAN协议对解包结果进行封包,得到第一CAN协议数据包;
第一以太网接口模块将第一CAN协议数据包传输至第一CAN协议控制芯片;
第一CAN协议控制芯片用于根据CAN协议数据包进行CAN网络控制,将第一CAN协议数据包包含的目标数据发送至第二CAN协议控制芯片;
第二CAN协议控制芯片根据CAN协议数据包包含的目标数据生成第二CAN协议数据包;
第二CAN协议控制芯片将第二CAN协议数据包传输至第二以太网接口模块;
第二以太网接口模块根据第二CAN协议数据包生成第二以太网数据;
通信模块通过旁路连接第一CAN协议控制芯片和第二CAN协议控制芯片,通信模块用于获取第一CAN协议控制芯片向第二CAN协议控制芯片发送的目标数据;将目标数据发送至测试设备。
第二方面,本发明实施例还提供了一种CAN网络的控制监听装置,包括:
第一以太网接口模块、第一CAN协议控制芯片、通信模块、第二CAN协议控制芯片和第二以太网接口模块;
第一以太网接口模块与第一CAN协议控制芯片连接,第一CAN协议控制芯片与第二CAN协议控制芯片连接,第二CAN协议控制芯片与第二以太网接口模块连接;
通信模块旁路连接第一CAN协议控制芯片和第二CAN协议控制芯片,通信模块用于向测试设备发送目标数据,目标数据为第一CAN协议控制芯片与第二CAN协议控制芯片之间传输的CAN网络数据。
本发明实施例提供的CAN网络的控制监听系统,第一以太网接口模块和第二以太网接口模块之间,设有第一CAN协议控制芯片和第二CAN协议控制芯片。第一以太网借口模块接收第一以太网数据,对第一以太网数据进行解包,根据CAN协议对解包结果进行封包,得到第一CAN协议数据包。第一CAN协议控制芯片根据CAN协议数据包进行CAN网络控制,将第一CAN协议数据包包含的目标数据发送至第二CAN协议控制芯片。通信模块对第一CAN协议控制芯片和第二CAN协议控制芯片的连接进行旁路连接,进而能够监听到第一CAN协议控制芯片与第二CAN协议控制芯片之间通信的适用于CAN网络的目标数据。通信模块将获取到的目标数据发送至测试设备,进而能够通过测试设备对适用于CAN网络的目标数据进行测试。第二以太网接口模块根据目标数据生成第二以太网数据,通过以太网数据将第二以太网数据进行输出。本发明将以太网数据转换为CAN网络适配的目标数据,根据目标数据进行CAN网络控制的同时,将目标数据通过旁路连接的通信模块发送至测试设备,进而实现在使用以太网接口的CAN网络的控制监听系统中,对CAN网络进行检测,提高CAN网络检测的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例一中的CAN网络的控制监听系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的CAN网络的控制监听系统的结构示意图,该系统应用于使用以太网进行物联网数据传输控制的情况,尤其是车联网中使用以太网接口进行数据传输的情况。该系统包括:第一以太网接口模块101、第一CAN协议控制芯片102、通信模块105、第二CAN协议控制芯片103和第二以太网接口模块104。
其中,第一以太网接口模块101用于接收第一以太网数据,对第一以太网数据进行解包,根据CAN协议对解包结果进行封包,得到第一CAN协议数据包。
第一以太网接口模块101具有RJ45接口,能够与RJ45连接。RJ(Registered Jack,注册的插座)45是布线系统中信息插座(即通信引出端)连接器的一种,连接器由插头(接头、水晶头)和插座(模块)组成,插头有8个凹槽和8个触点。第一以太网接口模块101通过RJ45接收第一以太网数据。第一以太网数据可以为用户数据报协议(User DatagramProtocol,UDP)、传输控制协议(Transmission Control Protocol,TCP)或网际互连协议(Internet Protocol,IP)的数据包。对第一以太网数据进行解析,得到解包结果。根据CAN协议对解包结果进行封包,得到符合CAN协议的第一CAN协议数据包。
第一以太网接口模块101将第一CAN协议数据包传输至第一CAN协议控制芯片102。
其中,第一以太网接口模块101可以通过SPI与第一CAN协议控制芯片102连接。通过SPI将第一CAN协议数据包传输至第一CAN协议控制芯片102。
第一CAN协议控制芯片102用于根据CAN协议数据包进行CAN网络控制,将第一CAN协议数据包包含的目标数据发送至第二CAN协议控制芯片103。
其中,第一CAN协议控制芯片102接收到第一CAN协议数据包后,根据CAN协议对CAN数据包进行识别,完成CAN协议控制过程。同时将CAN协议所承载的应用层的目标数据转换为串行接口的数据接收RxD通信和数据发送TxD通信。硬件实现为数据接收RxD引脚和数据发送TxD引脚。第一CAN协议控制芯片102的数据接收RxD引脚又称为第一数据接收引脚,第一CAN协议控制芯片102的数据发送TxD引脚又称为第一数据发送引脚。
第二CAN协议控制芯片103也具有数据接收RxD引脚和数据发送TxD引脚。第一CAN协议控制芯片102的数据发送TxD引脚与第二CAN协议控制芯片103的数据接收RxD引脚连接。第一CAN协议控制芯片102的数据接收RxD引脚与第二CAN协议控制芯片103的数据发送TxD引脚连接。第二CAN协议控制芯片103的数据接收RxD引脚又称为第二数据接收引脚,第二CAN协议控制芯片103的数据发送TxD引脚又称为第二数据发送引脚。
从数据流的角度来说,当以太网数据由第一以太网接口模块101接收,并通过第二以太网接口模块104发出时,第一CAN协议控制芯片102通过数据发送TxD通信将目标数据发送至第二CAN协议控制芯片103的数据接收RxD引脚。可选的,当以太网数据由第二以太网接口模块104接收,并通过第一以太网接口模块101发出时,第二CAN协议控制芯片103通过数据发送TxD通信将目标数据发送至第一CAN协议控制芯片102的数据接收RxD引脚。
第二CAN协议控制芯片103根据CAN协议数据包包含的目标数据生成第二CAN协议数据包。
其中,第二CAN协议控制芯片103通过数据接收RxD引脚接收到第一CAN协议控制芯片102传输的目标数据。第二CAN协议控制芯片103根据CAN协议对目标数据进行封包,得到第二CAN协议数据包。
第二CAN协议控制芯片103将第二CAN协议数据包传输至第二以太网接口模块104。
其中,第二CAN协议控制芯片103通过SPI与第二以太网接口模块104连接。通过SPI将第二CAN协议数据包传输至第二以太网接口模块104。
第二以太网接口模块104根据第二CAN协议数据包生成第二以太网数据。
其中,第二以太网接口模块104根据CAN协议对对第二CAN协议数据包进行解包,得到解包结果。根据以太网传输使用的传输协议对解包结果进行封包,得到第二以太网数据。通过RJ45接口将第二以太网数据进行输出。
通信模块105通过旁路连接第一CAN协议控制芯片102和第二CAN协议控制芯片103,通信模块105用于获取第一CAN协议控制芯片102向第二CAN协议控制芯片103发送的目标数据;将目标数据发送至测试设备。
其中,通信模块105具有两个数据接收RxD引脚,通信模块105的数据接收RxD引脚又称为第三数据接收引脚。通信模块105的一个数据接收RxD引脚与第一CAN协议控制芯片102的数据发送TxD引脚以及第二CAN协议控制芯片103的数据接收RxD引脚形成T型连接,换言之通信模块105旁路连接第一CAN协议控制芯片102的数据发送TxD引脚和第二CAN协议控制芯片103的数据接收RxD引脚。通过上述旁路连接,通信模块105能够获取由第一CAN协议控制芯片102发送至第二CAN协议控制芯片103的目标数据。
通信模块105的另一个数据接收RxD引脚与第二CAN协议控制芯片103的数据发送TxD引脚以及第一CAN协议控制芯片102的数据接收RxD引脚形成T型连接,换言之通信模块105旁路连接第二CAN协议控制芯片103的数据发送TxD引脚和第一CAN协议控制芯片102的数据接收RxD引脚。通过上述旁路连接,通信模块105能够获取由第二CAN协议控制芯片103发送至第一CAN协议控制芯片102的目标数据。
通信模块105在获取到目标数据后,将目标数据发送至测试设备。通信模块105可以为移动蜂窝网络通信模块,能够将目标数据发送至3G网络、4G网络或5G网络。
测试设备可以为平板电脑、笔记本电脑等移动终端。测试设备还可以为个人电脑、工作站等计算机设备。测试人员可以控制测试设备接收目标数据,并在测试设备上根据接收到的目标数据进行CAN网络检测。
进一步的,CAN网络的控制监听系统还包括DC-DC电源模块。DC-DC电源模块用于为第一以太网接口模块101、第一CAN协议控制芯片102、通信模块105、第二CAN协议控制芯片103以及第二以太网接口模块104供电。
目前的CAN检测终端由于需要在CAN检测终端中进行CAN分析任务,因此CAN检测终端需要连接220V电压的电源。本发明中,通信模块105将目标数据发送至测试设备进行测试,使得CAN网络的控制监听系统无需进行CAN分析任务,因此能够大幅降低CAN网络的控制监听系统的供电需求。因此可以使用DC-DC电源模块进行供电。DC-DC电源模块可以与移动电源等便携式电源设备连接,无需连接220V电压的电源,进而大幅提高CAN网络测试的便捷性。
进一步的,以太网数据可以按照由第一以太网接口模块101输入,第二以太网接口模块104输出的方向传输。也可以按照由第二以太网接口模块104输入,第一以太网接口模块101输出的方向传输。
本发明实施例提供的CAN网络的控制监听系统,第一以太网接口模块101和第二以太网接口模块104之间,设有第一CAN协议控制芯片102和第二CAN协议控制芯片103。第一以太网借口模块接收第一以太网数据,对第一以太网数据进行解包,根据CAN协议对解包结果进行封包,得到第一CAN协议数据包。第一CAN协议控制芯片102根据CAN协议数据包进行CAN网络控制,将第一CAN协议数据包包含的目标数据发送至第二CAN协议控制芯片103。通信模块105对第一CAN协议控制芯片102和第二CAN协议控制芯片103的连接进行旁路连接,进而能够监听到第一CAN协议控制芯片102与第二CAN协议控制芯片103之间通信的适用于CAN网络的目标数据。通信模块105将获取到的目标数据发送至测试设备,进而能够通过测试设备对适用于CAN网络的目标数据进行测试。第二以太网接口模块104模根据目标数据生成第二以太网数据,通过以太网数据将第二以太网数据进行输出。本发明将以太网数据转换为CAN网络适配的目标数据,根据目标数据进行CAN网络控制的同时,将目标数据通过旁路连接的通信模块105发送至测试设备,进而实现在使用以太网接口的CAN网络的控制监听系统中,对CAN网络进行检测,提高CAN网络检测的可靠性。
实施例二
本发明实施例二提供了的CAN网络的控制监听装置,包括:第一以太网接口模块101、第一CAN协议控制芯片102、通信模块105、第二CAN协议控制芯片103和第二以太网接口模块104;第一以太网接口模块101模与第一CAN协议控制芯片102连接,第一CAN协议控制芯片102与第二CAN协议控制芯片103连接,第二CAN协议控制芯片103与第二以太网接口模块104连接;通信模块105旁路连接第一CAN协议控制芯片102和第二CAN协议控制芯片103,通信模块105用于向测试设备发送目标数据,目标数据为第一CAN协议控制芯片102与第二CAN协议控制芯片103之间传输的CAN网络数据。
在上述实施方式的基础上,第一CAN协议控制芯片102包括第一数据接收引脚和第一数据发送引脚;第二CAN协议控制芯片103包括第二数据接收引脚和第二数据发送引脚;通信模块105包括第三数据接收引脚。第二数据发送引脚、第一数据接收引脚和第三数据接收引脚构成T型连接;第一数据发送引脚、第二数据接收引脚和第三数据接收引脚构成T型连接。T型连接能够实现通信模块105旁路连接第一CAN协议控制芯片102的第一数据发送引脚和第二CAN协议控制芯片103的第二数据发送引脚。使通信模块105获取第一CAN协议控制芯片102或第二CAN协议控制芯片103发送的目标数据。旁路连接能够实现在不影响CAN网络控制的同时,快速的获取目标数据。
在上述实施方式的基础上,通信模块105为移动蜂窝网络通信模块。移动通信网络能够实现将目标数据发送至测试设备,实现由测试设备对CAN网络进行检测,使CAN网络检测的部署更加便捷。
在上述实施方式的基础上,还包括DC-DC电源模块,DC-DC电源模块用于为第一以太网接口模块101、第一CAN协议控制芯片102、通信模块105、第二CAN协议控制芯片103以及第二以太网接口模块104供电。DC-DC电源模块能够实现通用串行总线(Universal SerialBus,USB)接口的5V输入电压。使得装置具有低功耗特性,5V的输入电压能够起到对各模块和芯片的安全保护。
在上述实施方式的基础上,第一以太网接口模块101通过串行外设接口(SerialPeripheral Interface,SPI)接口将第一CAN协议数据包传输至第一CAN协议控制芯片102;第二CAN协议控制芯片103通过SPI将第二CAN协议数据包传输至第二以太网接口模块104。SPI能够提高数据传输的稳定性,提高数据传输质量。
本发明实施例提供的CAN网络的控制监听装置,第一以太网接口模块101、第一CAN协议控制芯片102、通信模块105、第二CAN协议控制芯片103和第二以太网接口模块104;第一以太网接口模块101模与第一CAN协议控制芯片102连接,第一CAN协议控制芯片102与第二CAN协议控制芯片103连接,第二CAN协议控制芯片103与第二以太网接口模块104连接;通信模块105旁路连接第一CAN协议控制芯片102和第二CAN协议控制芯片103,通信模块105用于向测试设备发送目标数据,目标数据为第一CAN协议控制芯片102与第二CAN协议控制芯片103之间传输的CAN网络数据。能够将以太网数据转换为CAN网络适配的目标数据,根据目标数据进行CAN网络控制的同时,将目标数据通过旁路连接的通信模块105发送至测试设备,进而实现在使用以太网接口的CAN网络的控制监听系统中,对CAN网络进行检测,提高CAN网络检测的可靠性。
值得注意的是,上述装置的实施例中,所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (6)
1.一种CAN网络的控制监听系统,其特征在于,包括:第一以太网接口模块、第一CAN协议控制芯片、通信模块、第二CAN协议控制芯片和第二以太网接口模块;
所述第一以太网接口模块用于接收第一以太网数据,对所述第一以太网数据进行解包,根据CAN协议对解包结果进行封包,得到第一CAN协议数据包;
所述第一以太网接口模块将第一CAN协议数据包传输至第一CAN协议控制芯片;
所述第一CAN协议控制芯片用于根据CAN协议数据包进行CAN网络控制,将第一CAN协议数据包包含的目标数据发送至第二CAN协议控制芯片;
第二CAN协议控制芯片根据所述CAN协议数据包包含的目标数据生成第二CAN协议数据包;
第二CAN协议控制芯片将所述第二CAN协议数据包传输至所述第二以太网接口模块;
所述第二以太网接口模块根据所述第二CAN协议数据包生成第二以太网数据;
通信模块通过旁路连接所述第一CAN协议控制芯片和所述第二CAN协议控制芯片,所述通信模块用于获取所述第一CAN协议控制芯片向所述第二CAN协议控制芯片发送的所述目标数据;将所述目标数据发送至测试设备。
2.一种CAN网络的控制监听装置,其特征在于,包括:
第一以太网接口模块、第一CAN协议控制芯片、通信模块、第二CAN协议控制芯片和第二以太网接口模块;
第一以太网接口模块与所述第一CAN协议控制芯片连接,所述第一CAN协议控制芯片与所述第二CAN协议控制芯片连接,所述第二CAN协议控制芯片与所述第二以太网接口模块连接;
所述通信模块旁路连接所述第一CAN协议控制芯片和所述第二CAN协议控制芯片,所述通信模块用于向测试设备发送目标数据,所述目标数据为所述第一CAN协议控制芯片与所述第二CAN协议控制芯片之间传输的CAN网络数据。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,
所述第一CAN协议控制芯片包括第一数据接收引脚和第一数据发送引脚;
所述第二CAN协议控制芯片包括第二数据接收引脚和第二数据发送引脚;
所述通信模块包括第三数据接收引脚;
所述第二数据发送引脚、所述第一数据接收引脚和所述第三数据接收引脚构成T型连接;
所述第一数据发送引脚、所述第二数据接收引脚和所述第三数据接收引脚构成T型连接。
4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述通信模块为移动蜂窝网络通信模块。
5.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,还包括DC-DC电源模块,所述DC-DC电源模块用于为所述第一以太网接口模块、所述第一CAN协议控制芯片、所述通信模块、所述第二CAN协议控制芯片以及所述第二以太网接口模块供电。
6.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,
所述第一以太网接口模块通过SPI将所述第一CAN协议数据包传输至所述第一CAN协议控制芯片;
所述第二CAN协议控制芯片通过SPI将所述第二CAN协议数据包传输至所述第二以太网接口模块。
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