CN202602678U - 多can通道接口扩展电路 - Google Patents

多can通道接口扩展电路 Download PDF

Info

Publication number
CN202602678U
CN202602678U CN 201220216772 CN201220216772U CN202602678U CN 202602678 U CN202602678 U CN 202602678U CN 201220216772 CN201220216772 CN 201220216772 CN 201220216772 U CN201220216772 U CN 201220216772U CN 202602678 U CN202602678 U CN 202602678U
Authority
CN
China
Prior art keywords
expansion
channel
interface
control circuit
model
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN 201220216772
Other languages
English (en)
Inventor
徐大贵
云振东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Brilliant Software Co Ltd
Original Assignee
Henan Splendor Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Splendor Science and Technology Co Ltd filed Critical Henan Splendor Science and Technology Co Ltd
Priority to CN 201220216772 priority Critical patent/CN202602678U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202602678U publication Critical patent/CN202602678U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

本实用新型提供一种多CAN通道接口扩展电路，它包括主控CPU、扩展控制电路和多个由CAN控制器、CAN隔离收发器、CAN通道接口依次连接构成的CAN通道扩展接口；其中，所述主控CPU连接所述扩展控制电路以完成多CAN通道接口的选择、多CAN通道接口之间的数据收发及转发；所述扩展控制电路分别连接多个所述CAN通道扩展接口以完成多CAN通道接口的片选、中断信号的实现和数据及地址线的驱动能力加强；所述扩展控制电路包括相连接的总线驱动芯片和CPLD。该扩展电路具有改变CAN网络拓扑结构、延长网络通讯距离、增加节点数目、组网方便快捷的优点。

Description

多CAN通道接口扩展电路
技术领域
本实用新型涉及一种CAN接口通信电路，具体的说，涉及了一种多CAN通道接口扩展电路。
背景技术
目前，铁路上使用的微机联锁和微机监测系统，大多使用CAN通信接口以实现各种设备之间的通信连接，但是，CAN接口最大节点数目只有110路，在一些使用CAN通信设备比较多的车站，节点数目远远不止110个；目前主要使用2路CAN接口的扩展卡，对于设备规模比较大的场合，就需要采用多个CAN扩展卡来实现各种设备之间的网络连接；另外，CAN通信的距离有限，对于系统集成造成极大的不便，并且不能实现远程多个控制平台对设备状态的查询、访问。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种改变CAN 网络拓扑结构、延长网络通讯距离、增加节点数目、组网方便快捷的多CAN通道接口扩展电路。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种多CAN通道接口扩展电路，它包括主控CPU、扩展控制电路和多个由CAN控制器、CAN隔离收发器、CAN通道接口依次连接构成的CAN通道扩展接口；其中，所述主控CPU连接所述扩展控制电路以完成多CAN通道接口的选择、多CAN通道接口之间的数据收发及转发；所述扩展控制电路分别连接多个所述CAN通道扩展接口以完成多CAN通道接口的片选、中断信号的实现和数据及地址线的驱动能力加强。
基于上述，所述扩展控制电路包括相连接的总线驱动芯片和CPLD。
基于上述，所述主控CPU采用型号为MPC8247的处理器，所述CAN控制器采用型号为INTEL82527的芯片，所述CAN隔离收发器采用型号为CTM8251的芯片。
基于上述，所述CPLD采用型号为EPM7128STI100的芯片，所述总线驱动芯片采用型号为74LVC164245的芯片。 
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型实现10路CAN接口的扩展，并实现2路以太网接口和10路CAN接口之间的数据交换以及协议转换，可以连接上千个CAN设备，且能实现一个以太网接口和上千个CAN节点的网络控制；采集这上千种设备状态，便于集中管理这些设备和分散的主机系统，可方便的将CAN接口设备直接连入到局域网和因特网。
本实用新型利用嵌入式CPU现有的以太网接口，并通过嵌入式CPU扩展10路CAN接口；由于嵌入式CPU的片选和中断少于10路，需要利用CPLD来实现多CAN接口扩展的片选和中断信号的扩展；10路CAN接口之间实现物理隔离，并与外部接口之间实现广电隔离。
本实用新型通过嵌入式CPU强大的处理能力，实现以太网数据和CAN标准数据之间的不同协议转换以及重新拆包、打包数据；本实用新型可以实现改变CAN 网络拓扑结构、延长网络通讯距离、增加节点数目等功能。
本实用新型实现CAN接口到以太网TCP/IP 协议的双向转换传输设备，变传统的CAN接口通讯为网络通讯，实现CAN接口设备的快速联网。
本实用新型采用透明传输的方式，用户不用知道复杂的TCP/IP协议，不用更改程序即可实现原有CAN接口设备的网络连接，通过以太网可以实现远程传输、并方便与多种控制平台通过网络连接，实现数据共享。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，一种多CAN通道接口扩展电路，它包括主控CPU、扩展控制电路和多个由CAN控制器、CAN隔离收发器、CAN通道接口依次连接构成的CAN通道扩展接口；其中，所述扩展控制电路包括相连接的总线驱动芯片和CPLD，所述主控CPU连接所述扩展控制电路以完成多CAN通道接口的选择、多CAN通道接口之间的数据收发及转发；所述扩展控制电路分别连接多个所述CAN通道扩展接口以完成多CAN通道接口的片选、中断信号的实现和数据及地址线的驱动能力加强；所述CAN控制器用于完成数据的标准CAN协议的实现；所述CAN隔离收发器用于完成CAN通道接口的物理隔离、CAN收发。
基于上述，所述主控CPU采用型号为MPC8247的处理器，所述CAN控制器采用型号为INTEL82527的芯片，所述CAN隔离收发器采用型号为CTM8251的芯片；所述CPLD采用型号为EPM7128STI100的芯片，所述总线驱动芯片采用型号为74LVC164245的芯片。
本实用新型可以方便的将多种智能设备集成于一体，组成一个高可靠性、高效率的系统，不仅可以节约日常营运和维护成本，为各行各业正在进行的减员增效、无人值守和少人维护提供了技术手段的解决方案，实现自动化系统的网管和设备的远程维护。
本实用新型实现以太网接口的CAN接口的数据转换，实现多路CAN接口，以便能连接大量的CAN节点；利用以太网接口来实现CAN接口数据能方便的传输到计算机，组建局域网。
本实用新型的关键点在于多路CAN接口的扩展实现，在这里采用嵌入式CPU和CPLD来实现多路CAN接口的扩展，CPU选择飞思卡尔高性能低功耗PowerPC处理器MPC8247，最高400MHz。
在本实用新型中，CPU自身带2路以太网接口和5路串口，其中一路串口和一路以太网接口在调试阶段利用来做程序下载调试用；MPC8247利用RTL8201CP和HR601680来实现以太网接口，4路串口需要实现隔离保护；而多CAN接口扩展电路是我们要考虑的重点，我们现在使用的CPU并无CAN接口，我们需要采用CAN协议控制器来扩展多个CAN接口。
目前CAN控制器扩展采用如下三种方式:1、串行扩展，一般采用SPI接口(MCP2515等)来实现CAN接口扩展；2、并行扩展，采用I／O总线(SJA1000、INTEL82527等)与CPU通信实现CAN接口多路扩展，采用地址+CPU片选来增加芯片片选数量；3、采用集成多个can控制器的MCU，其他的还有一种就是，采用接口丰富的带CAN协议控制器的CPU芯片来实现CAN接口的扩展。
本实用新型中采用INTEL82527来实现多路CAN接口的扩展，CAN扩展需要的片选、中断、复位、地址线、数据线等的逻辑电路实现，采用CPLD来实现。考虑到通信速率问题，建议选择并行扩展方式进行can总线的扩展，并且在扩展这些can通道时，应做到相互之间的电气隔离。
Intel 82527控制器芯片是Intel公司Intel 82526 CAN控制器芯片的替代产品，也是支持CAN规范2.0B标准和扩展报文格式的第一个CAN控制器芯片。Intel 82527具有一个功能强大的CPU接口，它可以直接接口至不同的CPU，并可以配置为16位分时复用的地址/数据总线接口，使其可以更充分的利用16位或32位CPU的强大功能。而MPC8247的外部总线（60X总线）刚好为分时复用的地址/数据总线接口。
利用MPC8247的8路片选信号和8路中段信号其中的一路通过CPLD实现10路CAN控制器芯片INTEL 82527的中断和片选，具体逻辑在此不再赘述；由于MPC8247外部地址线和数据线的驱动能力有限，无法驱动10路CAN控制器，需要在CPLD增强总线的驱动能力。
MPC8247可以基于LINUX平台的软件开发移植，在LINUX下，对MPC8247的开发移植主要包含三种：1、U-BOOT开发移植；2、kenel就是内核的移植，包含对网口、串口、DOM盘、IO、CAN接口的驱动程序的开发；3，构建文件系统，其实就是RAMDISK的开发移植。
在以上硬件和软件都实现的情况下，就可以实现本实用新型关于多CAN通道接口的扩展，实现CAN接口设备快速连接局域网或因特网。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (4)

1.一种多CAN通道接口扩展电路，其特征在于：它包括主控CPU、扩展控制电路和多个由CAN控制器、CAN隔离收发器、CAN通道接口依次连接构成的CAN通道扩展接口；其中，所述主控CPU连接所述扩展控制电路以完成多CAN通道接口的选择、多CAN通道接口之间的数据收发及转发；所述扩展控制电路分别连接多个所述CAN通道扩展接口以完成多CAN通道接口的片选、中断信号的实现和数据及地址线的驱动能力加强。
2.根据权利要求1所述的多CAN通道接口扩展电路，其特征在于：所述扩展控制电路包括相连接的总线驱动芯片和CPLD。
3.根据权利要求2所述的多CAN通道接口扩展电路，其特征在于：所述主控CPU采用型号为MPC8247的处理器，所述CAN控制器采用型号为INTEL82527的芯片，所述CAN隔离收发器采用型号为CTM8251的芯片。
4.根据权利要求3所述的多CAN通道接口扩展电路，其特征在于：所述CPLD采用型号为EPM7128STI100的芯片，所述总线驱动芯片采用型号为74LVC164245的芯片。
CN 201220216772 2012-05-15 2012-05-15 多can通道接口扩展电路 Expired - Lifetime CN202602678U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201220216772 CN202602678U (zh) 2012-05-15 2012-05-15 多can通道接口扩展电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201220216772 CN202602678U (zh) 2012-05-15 2012-05-15 多can通道接口扩展电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202602678U true CN202602678U (zh) 2012-12-12

Family

ID=47320185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201220216772 Expired - Lifetime CN202602678U (zh) 2012-05-15 2012-05-15 多can通道接口扩展电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202602678U (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103577377A (zh) * 2013-11-04 2014-02-12 天津市英贝特航天科技有限公司 一种多主机间高速交互控制的方法和系统
CN103699040A (zh) * 2013-12-25 2014-04-02 河南辉煌科技股份有限公司 一种分离式便携信号监测仪
CN105549552A (zh) * 2015-12-04 2016-05-04 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 基于Linux的CAN总线扩展系统及方法
CN106067904A (zh) * 2016-08-22 2016-11-02 中国重汽集团济南动力有限公司 一种车辆can通讯通道切换电路
CN103607286B (zh) * 2013-11-28 2017-12-19 河南辉煌科技股份有限公司 基于PowerPC嵌入式系统的多功能通信接口机装置
CN107707418A (zh) * 2016-08-09 2018-02-16 上汽通用汽车有限公司 一种通信诊断系统以及通信诊断刷新方法
CN108111380A (zh) * 2017-11-20 2018-06-01 山东鲁能智能技术有限公司 基于a5平台的n路can通信装置、实现方法及充电设备
CN112039745A (zh) * 2020-09-17 2020-12-04 广东高云半导体科技股份有限公司 Can总线通讯控制系统及通信系统

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103577377A (zh) * 2013-11-04 2014-02-12 天津市英贝特航天科技有限公司 一种多主机间高速交互控制的方法和系统
CN103607286B (zh) * 2013-11-28 2017-12-19 河南辉煌科技股份有限公司 基于PowerPC嵌入式系统的多功能通信接口机装置
CN103699040A (zh) * 2013-12-25 2014-04-02 河南辉煌科技股份有限公司 一种分离式便携信号监测仪
CN105549552A (zh) * 2015-12-04 2016-05-04 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 基于Linux的CAN总线扩展系统及方法
CN105549552B (zh) * 2015-12-04 2018-05-25 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 基于Linux的CAN总线扩展系统及方法
CN107707418A (zh) * 2016-08-09 2018-02-16 上汽通用汽车有限公司 一种通信诊断系统以及通信诊断刷新方法
CN106067904A (zh) * 2016-08-22 2016-11-02 中国重汽集团济南动力有限公司 一种车辆can通讯通道切换电路
CN108111380A (zh) * 2017-11-20 2018-06-01 山东鲁能智能技术有限公司 基于a5平台的n路can通信装置、实现方法及充电设备
CN108111380B (zh) * 2017-11-20 2020-11-06 国网智能科技股份有限公司 基于a5平台的n路can通信装置、实现方法及充电设备
CN112039745A (zh) * 2020-09-17 2020-12-04 广东高云半导体科技股份有限公司 Can总线通讯控制系统及通信系统
CN112039745B (zh) * 2020-09-17 2021-06-22 广东高云半导体科技股份有限公司 Can总线通讯控制系统及通信系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202602678U (zh) 多can通道接口扩展电路
CN101345629B (zh) 一种双现场总线接口转换器
CN204204010U (zh) 一种带有通信功能的tf卡
CN202084028U (zh) 一种模块化多串口扩展装置
CN202167015U (zh) 串行接口转换电路
CN101478460B (zh) 一种FlexRay-CAN通信网关及实现方法
CN202795350U (zh) Usb端口管理装置
CN105051706A (zh) 用于具有pcie协议栈的低功率phy的操作的设备、方法和系统
CN103200081A (zh) 一种面向异构网络环境的物联网网关开发平台
CN204650513U (zh) 分布式架构设备及其串口复用电路
CN105281433A (zh) 一种配电终端通信系统
CN102637453A (zh) 一种包括串行输入输出接口的相变存储器
CN101827462A (zh) 蓝牙无线通信系统的构架方法
CN204229397U (zh) Rs232串口与以太网接口转换器
CN201839452U (zh) 一种无线传感器网络智能网关
CN102662383A (zh) 可以级联扩展的控制链条系统、控制链条模块及实现方法
CN113553282A (zh) 一种通过网络协议控制usb集线器端口开关的方法
CN106200829A (zh) Rj45型双串口服务器
CN203167288U (zh) 一种面向异构网络环境的物联网网关开发平台
CN202406141U (zh) 一种防火墙
CN203178870U (zh) 网口转接卡
CN203149815U (zh) 窄带中小范围无线数据采集系统
CN104702316A (zh) 一种利用载波通信进行数据传输的智能管理系统
CN202872774U (zh) 具有电力线载波通信接入的互动终端
CN202178775U (zh) 多路增强型rs-485收发器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: HENAN HUIHUANG SOFTWARE CO., LTD.

Effective date: 20140917

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20140917

Address after: 450001 No. 74, science Avenue, hi tech Development Zone, Henan, Zhengzhou

Patentee after: Henan Splendor Science & Technology Co., Ltd.

Patentee after: Henan brilliant software Co., Ltd.

Address before: 450001 No. 74, science Avenue, hi tech Development Zone, Henan, Zhengzhou

Patentee before: Henan Splendor Science & Technology Co., Ltd.

CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20121212

CX01 Expiry of patent term