CN114531313A - 一种基于can总线接口实现快速自动级联功能的gw设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的属于CAN总线技术领域，具体为一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备，包括监控终端，还包括：GW设备一，所述GW设备一电性连接监控终端；所述GW设备一输入端接口电性连接GW设备二的输出端接口，所述GW设备二输入端接口电性连接GW设备三的输出端接口，所述GW设备三输入端接口电性连接GW设备四的输出端接口，所述GW设备四输入端接口电性连接GW设备五的输出端接口，所述GW设备五输入端接口电性连接GW设备六的输出端接口，GW设备六输入端接口电性连接GW设备七的输出端接口，本发明有益效果是：通过以CAN总线代替RS485总线实现GW之间的级联通讯，可提高系统可靠性和容错性，并大大缩短初始化配置时间以及后续维护的便捷度。

Description

一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备
技术领域
本发明涉及CAN总线技术领域，具体为一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备。
背景技术
CAN是控制器局域网络的简称，是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准，是国际上应用最广泛的现场总线之一，在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。
传统GW设备通过RS485总线接口实现级联功能，若设备出现故障引起总线电平异常，将导致系统通讯瘫痪；RS485需要在应用层进行设备地址识别，系统在自动初始化部署时耗时冗长；RS485总线上数据收发时序须软件严格控制，不具备硬件仲裁功能，在级联设备数量较多时容错率下降。
为此，我们提出一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备。
发明内容
鉴于上述和/或现有一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备，通过以CAN总线代替RS485总线实现GW之间的级联通讯，可提高系统可靠性和容错性，并大大缩短初始化配置时间以及后续维护的便捷度，能够解决上述提出现有GW设备通过RS485总线接口实现级联功能，若设备出现故障引起总线电平异常，将导致系统通讯瘫痪；RS485需要在应用层进行设备地址识别，系统在自动初始化部署时耗时冗长；RS485总线上数据收发时序须软件严格控制，不具备硬件仲裁功能，在级联设备数量较多时容错率下降的问题。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备，其包括：监控终端，还包括：GW设备一，所述GW设备一电性连接监控终端；
所述GW设备一输入端接口电性连接GW设备二的输出端接口，所述GW设备二输入端接口电性连接GW设备三的输出端接口，所述GW设备三输入端接口电性连接GW设备四的输出端接口，所述GW设备四输入端接口电性连接GW设备五的输出端接口，所述GW设备五输入端接口电性连接GW设备六的输出端接口，GW设备六输入端接口电性连接GW设备七的输出端接口，所述GW设备七输入端接口电性连接GW设备八的输出端接口，所述GW设备八输入端接口电性连接GW设备九的输出端接口，所述GW设备九输入端接口电性连接GW设备十的输出端接口。
作为本发明所述的一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备的一种优选方案，其中：所述GW设备一和监控终端之间通过ETH协议进行通信。
作为本发明所述的一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备的一种优选方案，其中：所述GW设备一、GW设备二、GW设备三、GW设备四和GW设备五之间均通过CAN总线进行连接。
作为本发明所述的一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备的一种优选方案，其中：所述GW设备六、GW设备七、GW设备八、GW设备九和GW设备十之间均通过CAN总线进行连接。
作为本发明所述的一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备的一种优选方案，其中：所述CAN总线通过CAN收发器接口芯片输出端CAN_H和CAN_L与物理总线相连。
作为本发明所述的一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备的一种优选方案，其中：所述CAN总线通信速率可达1Mbps。
与现有技术相比：
1、优化了GW系统的总线通讯的可靠性；
2、优化了GW系统在安装部署时对于各GW设备初始化配置的速度；
3、优化了GW系统的通讯容错性；
4、以CAN总线替代RS485总线后，设备的地址可通过设备序列号映射，以CAN的ID的形式在生产时预配置，在正常运行时，无须在软件应用层实通过逻辑对时序严格控制，CAN总线底层将会实现信号的仲裁，可提高系统可靠性和容错性，并大大缩短初始化配置时间以及后续维护的便捷度；
5、本发明可降低软件逻辑复杂度，并且还可降低GW现场的工程成本。
附图说明
图1为本发明一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备系统拓扑图；
图2为本发明一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备接口芯片的电路图。
图中：GW设备一1、GW设备二2、GW设备三3、GW设备四4、GW设备五5、GW设备六6、GW设备七7、GW设备八8、GW设备九9、GW设备十10、监控终端11、ETH协议12、CAN总线13。
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，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明提供一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备，具有提高系统可靠性和容错性，并大大缩短初始化配置时间以及后续维护的便捷度，可降低软件逻辑复杂度，并且还可降低GW现场的工程成本的优点，请参阅图1-2，包括监控终端11，还包括：GW设备一1；
进一步的，GW设备一1电性连接监控终端11，GW设备一1输入端接口电性连接GW设备二2的输出端接口，GW设备二2输入端接口电性连接GW设备三3的输出端接口，GW设备三3输入端接口电性连接GW设备四4的输出端接口，GW设备四4输入端接口电性连接GW设备五5的输出端接口，GW设备五5输入端接口电性连接GW设备六6的输出端接口，GW设备六6输入端接口电性连接GW设备七7的输出端接口，GW设备七7输入端接口电性连接GW设备八8的输出端接口，GW设备八8输入端接口电性连接GW设备九9的输出端接口，GW设备九9输入端接口电性连接GW设备十10的输出端接口，具体的，GW设备通过CAN总线13和CAN总线13接口实现快速自动级联功能。
进一步的，GW设备一1和监控终端11之间通过ETH协议12进行通信，具体的，是目前应用最广泛的局域网通讯方式，为了允许建设更大的网络，可以用中继器把多条电缆连接起来，中继器是一个物理层设备，它能接收、放大并在两个方向上重发信号。
进一步的，GW设备一1、GW设备二2、GW设备三3、GW设备四4和GW设备五5之间均通过CAN总线13进行连接，具体的，以CAN总线13代替RS485总线实现GW之间的级联通讯，可提高系统可靠性和容错性，并大大缩短初始化配置时间以及后续维护的便捷度。
进一步的，GW设备六6、GW设备七7、GW设备八8、GW设备九9和GW设备十10之间均通过CAN总线13进行连接，具体的，以CAN总线13代替RS485总线实现GW之间的级联通讯，可提高系统可靠性和容错性，并大大缩短初始化配置时间以及后续维护的便捷度。
进一步的，CAN总线13通过CAN收发器接口芯片输出端CAN_H和CAN_L与物理总线相连，具体的，CAN_H端的状态是高电平或悬浮状态，CAN_L端是低电平或悬浮状态。
进一步的，CAN总线13通信速率可达1Mbps，具体的，CAN总线13是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，CAN总线13通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。
在具体使用时，本领域技术人员将GW设备十10内的CAN接口和GW设备九9内的CAN接口通过CAN总线13连接，GW设备九9内的CAN接口和GW设备八8内的CAN接口通过CAN总线13连接，GW设备八8内的CAN接口和GW设备七7内的CAN接口通过CAN总线13连接，GW设备七7内的CAN接口和GW设备六6内的CAN接口通过CAN总线13连接，GW设备六6内的CAN接口和GW设备五5内的CAN接口通过CAN总线13连接，GW设备五5内的CAN接口和GW设备四4内的CAN接口通过CAN总线13连接，GW设备四4内的CAN接口和GW设备三3内的CAN接口通过CAN总线13连接，GW设备三3内的CAN接口和GW设备二2内的CAN接口通过CAN总线13连接，GW设备二2内的CAN接口和GW设备一1内的CAN接口通过CAN总线13连接，GW设备一1通过ETH协议12与监控终端11进行无线连接。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (6)

1.一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备，包括监控终端(11)，其特征在于，还包括：GW设备一(1)，所述GW设备一(1)电性连接监控终端(11)；
所述GW设备一(1)输入端接口电性连接GW设备二(2)的输出端接口，所述GW设备二(2)输入端接口电性连接GW设备三(3)的输出端接口，所述GW设备三(3)输入端接口电性连接GW设备四(4)的输出端接口，所述GW设备四(4)输入端接口电性连接GW设备五(5)的输出端接口，所述GW设备五(5)输入端接口电性连接GW设备六(6)的输出端接口，GW设备六(6)输入端接口电性连接GW设备七(7)的输出端接口，所述GW设备七(7)输入端接口电性连接GW设备八(8)的输出端接口，所述GW设备八(8)输入端接口电性连接GW设备九(9)的输出端接口，所述GW设备九(9)输入端接口电性连接GW设备十(10)的输出端接口。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备，其特征在于，所述GW设备一(1)和监控终端(11)之间通过ETH协议(12)进行通信。
3.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备，其特征在于，所述GW设备一(1)、GW设备二(2)、GW设备三(3)、GW设备四(4)和GW设备五(5)之间均通过CAN总线(13)进行连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备，其特征在于，所述GW设备六(6)、GW设备七(7)、GW设备八(8)、GW设备九(9)和GW设备十(10)之间均通过CAN总线(13)进行连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备，其特征在于，所述CAN总线(13)通过CAN收发器接口芯片输出端CAN_H和CAN_L与物理总线相连。
6.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线接口实现快速自动级联功能的GW设备，其特征在于，所述CAN总线(13)通信速率可达1Mbps。
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