CN201199699Y

CN201199699Y - Can中继器

Info

Publication number: CN201199699Y
Application number: CNU2008200348113U
Authority: CN
Inventors: 沈之柱; 王恩成; 王恩平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2008-04-23
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2018-04-23

Abstract

本实用新型涉及CAN总线通讯设备，为一种CAN中继器。由两个隔离型CAN收发器(U1)、(U2)、信号流向自动切换电路与两个终端电阻(R1)、(R2)组成，两个隔离型CAN收发器(U1)、(U2)、通过信号流向自动切换电路连接，并且分别连接两个CAN网络，克服了现有CAN总线通信距离有限、连接节点有限的缺陷，不仅可以扩大CAN总线的通信距离，还可以增加CAN总线节点的数目。而且具有信号流向自动切换、无延迟转发、波特率自适应、转换透明、支持所有用户上层应用协议、电路简单可靠、实用性强等特点。

Description

CAN中继器

技术领域

本实用新型涉及一种CAN总线通讯设备，为一种CAN中继器。

背景技术

CAN总线是具有多主节点的网络特性、总线利用率高、数据传输速度快、可扩充性好、通讯距离长、有可靠的错误处理和检错机制、个别节点失效并不影响整个通讯网络的运行、实时性好等优点，在各种控制系统得到了广泛应用。但由于收发器驱动能力的限制，CAN总线的直接通信距离最大为10km、总线上最多只能挂110个节点，若需通讯距离更远或节点更多时，给系统组网带来一定的困难。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以延长CAN总线通讯距离、增加CAN总线节点的CAN中继器。

本实用新型所采用的技术方案是：

CAN中继器由两个隔离型CAN收发器U1、U2、信号流向自动切换电路与两个终端电阻R1、R2组成，其中：

一个隔离型CAN收发器U1的发送数据输入端TXD1经信号流向自动切换电路后与另一个隔离型CAN收发器U2的接收数据输出端RXD2相连，所述的隔离型CAN收发器U1的接收数据输出端RXD1经信号流向自动切换电路后与所述另一个隔离型CAN收发器U2的发送数据输入端TXD2相连；所述2个隔离型CAN收发器通过其CANH1端、CANL1端和CANH2端、CANL2端分别接2个CAN网络；所述2个终端电阻分别设置在所述2个CAN收发器的CANH1端、CANL1端之间和CANH2端、CANL2端之间。

信号流向自动切换电路由12个2端输入与非门A1，A2，A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10、A11、A12组成，其中：

RXD1信号连接于A1的1脚输入端与A4的1、2脚输入端；TXD1信号连接于A1的2脚与A3的1脚；A1的信号输出到A2的1脚；A3的信号输出连接于A2的2脚与A5的1、2脚；A2的信号输出连接于A3的2脚；A4的信号输出到A6的1脚；A5的信号输出到A6的2脚；A6的信号输出到TXD2；

RXD2信号连接于A7的1脚输入端与A10的1、2脚输入端；TXD2信号连接于A7的2脚与A9的1脚；A7的信号输出到A8的1脚；A9的信号输出连接于A8的2脚与A11的1、2脚；A8的信号输出连接于A9的2脚；A10的信号输出到A12的1脚；A11的信号输出到A12的2脚；A12的信号输出到TXD1。

本实用新型的积极效果是：本实用新型不仅可以扩大CAN总线的通信距离，还可以增加CAN总线节点的数目。而且具有信号流向自动切换、无延迟转发、波特率自适应、转换透明、支持所有用户上层应用协议、电路简单可靠、实用性强等特点。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图

图2是本实用新型两个隔离型CAN收发器的电路图

图3是本实用新型信号流向自动切换电路图

具体实施方式

如图1所示，CAN中继器由两个隔离型CAN收发器U1、U2、信号流向自动切换电路与两个终端电阻R1、R2组成。

如图2所示，一个隔离型CAN收发器U1的发送数据输入端TXD1经信号流向自动切换电路后与另一个隔离型CAN收发器U2的接收数据输出端RXD2相连，所述的隔离型CAN收发器U1的接收数据输出端RXD1经信号流向自动切换电路后与所述另一个隔离型CAN收发器U2的发送数据输入端TXD2相连；所述2个隔离型CAN收发器通过其CANH1端、CANL1端和CANH2端、CANL2端分别接2个CAN网络；所述2个终端电阻分别设置在所述2个CAN收发器的CANH1端、CANL1端之间和CANH2端、CANL2端之间，用于匹配各自CAN总线上的总线阻抗。

隔离型CAN收发器U1、U2采用CTM系列隔离CAN收发器模块，将TTL逻辑电平转换为CAN总线的差分电平。CTM系列隔离CAN收发器模块内部集成了所有必需的DC/DC模块、电气隔离器件、CAN收发器以及总线保护器件，保证了系统的抗干扰性能和安全性。其1脚5V直流电压，2脚接电源的地，3脚为发送数据输入端TXD，4脚为接收数据输出端RXD，6脚为CAN信号高电位端，7脚为CAN信号低电位端，8脚为CAN信号地。隔离型CAN收发器的6，7脚分别接CAN总线网络的CANH与CANL端，8脚接CAN总线网络的地。

所述的信号流向自动切换电路实现的电平逻辑关系为：

CAN总线1的信号向CAN总线2转发：

当TXD1为低电平时，TXD2则为高电位，封锁发送数据输入端TXD2，不能将CAN总线1的信号转发到CAN总线2；当TXD1、RXD1都为高电位时，TXD2为高电位，即CAN总线1没有信号需要转发到CAN总线2；当TXD1为高电位、RXD1为低电位时，若前一时刻TXD1、TXD2都为高电位，则TXD2为低电位，即CAN总线1的信号可以转发到CAN总线2；若前一时刻TXD1为低电位，则TXD2为高电位，即CAN总线1的信号不能转发到CAN总线2。

CAN总线2的信号向CAN总线1转发：

当TXD2为低电平时，TXD1则为高电位，封锁发送数据输入端TXD1，不能将CAN总线2的信号转发到CAN总线1；当TXD2、RXD2都为高电位时，TXD1为高电位，即CAN总线2没有信号需要转发到CAN总线1；当TXD2为高电位、RXD2为低电位时，若前一时刻TXD2、TXD1都为高电位，则TXD1为低电位，即CAN总线2的信号可以转发到CAN总线1；若前一时刻TXD2为低电位，则TXD1为高电位，即CAN总线2的信号不能转发到CAN总线1。

图中的R1、R2为终端电阻，在CAN总线电缆的开始和末端通过并接终端电阻，消除在通信电缆中通讯信号因阻抗不连续和阻抗不匹配的信号反射。

如图3所示，信号流向自动切换电路由12个(A1，A2，A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10、A11、A12)2端输入与非门组成，具体连接为：

RXD1信号连接于A1的1脚输入端与A4的1、2脚输入端；TXD1信号连接于A1的2脚与A3的1脚；A1的信号输出到A2的1脚；A3的信号输出连接于A2的2脚与A5的1、2脚；A2的信号输出连接于A3的2脚；A4的信号输出到A6的1脚；A5的信号输出到A6的2脚；A6的信号输出到TXD2。

Claims

1.CAN中继器，由两个隔离型CAN收发器(U1)、(U2)、信号流向自动切换电路与两个终端电阻(R1)、(R2)组成，其特征在于：

一个隔离型CAN收发器(U1)的发送数据输入端(TXD1)经信号流向自动切换电路后与另一个隔离型CAN收发器(U2)的接收数据输出端(RXD2)相连，所述的隔离型CAN收发器(U1)的接收数据输出端(RXD1)经信号流向自动切换电路后与所述另一个隔离型CAN收发器(U2)的发送数据输入端(TXD2)相连；所述2个隔离型CAN收发器通过其(CANH1)端、(CANL1)端和(CANH2)端、(CANL2)端分别接2个CAN网络；所述2个终端电阻分别设置在所述2个CAN收发器的(CANH1)端、(CANL1)端之间和(CANH2)端、(CANL2)端之间。

2.如权利要求1所述的CAN中继器，其特征在于：

信号流向自动切换电路由12个2端输入与非门(A1)，(A2)，(A3)、(A4)、(A5)、(A6)、(A7)、(A8)、(A9)、(A10)、(A11)、(A12)组成，其中：

(RXD1)信号连接于(A1)的1脚输入端与(A4)的1、2脚输入端；(TXD1)信号连接于(A1)的2脚与(A3)的1脚；(A1)的信号输出到(A2)的1脚；(A3)的信号输出连接于(A2)的2脚与(A5)的1、2脚；(A2)的信号输出连接于(A3)的2脚；(A4)的信号输出到(A6)的1脚；(A5)的信号输出到(A6)的2脚；(A6)的信号输出到(TXD2)；

(RXD2)信号连接于(A7)的1脚输入端与(A10)的1、2脚输入端；(TXD2)信号连接于(A7)的2脚与(A9)的1脚；(A7)的信号输出到(A8)的1脚；(A9)的信号输出连接于(A8)的2脚与(A11)的1、2脚；(A8)的信号输出连接于(A9)的2脚；(A10)的信号输出到(A12)的1脚；(A11)的信号输出到(A12)的2脚；(A12)的信号输出到(TXD1)。