CN209964079U - 多通路can接口装置及电子产品 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种多通路CAN接口装置及电子产品。本装置通过外部收发模块与外部线缆进行连接，并与外部进行CAN通讯，再由数据处理模块将接收到的外部数据进行处理，转换为MDI信号发送至内部装置，由内部装置通过MDI信号与数据处理装置进行通讯，进而达到内部装置与外部进行CAN通讯的效果。解决了现有技术中存在的CAN接口装置难以处理多路CAN总线同时通讯的技术问题，达到了可以同时与多路CAN总线通讯的技术效果，满足了更多的使用场景，提升了用户体验。

Description

多通路CAN接口装置及电子产品

技术领域

本实用新型涉及网络设备技术领域，特别涉及一种多通路CAN接口装置及电子产品。

背景技术

CAN(Controller Area Network，控制器局域网总线)是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。CAN协议用于汽车中各种不同元件之间的通信，以此取代昂贵而笨重的配电线束。该协议的健壮性使其用途延伸到其他自动化和工业应用。CAN协议的特性包括完整性的串行数据通讯、提供实时支持、传输速率高达1Mb/s、同时具有11位的寻址以及检错能力。

CAN总线数据收发由CAN控制器和CAN收发器完成，现有的CAN控制器及CAN收发器多集成于CAN接口装置，该接口装置广泛应用于工业自动化、船舶、医疗设备及工业设备等方面，在实际使用的过程中，往往出现需要同时接入多路CAN总线的情况，然而现有的CAN接口装置缺乏数据处理功能，难以处理多路CAN总线同时接入进行数据交换的情况。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种多通路CAN接口装置，旨在解决现有 CAN接口装置难以处理多路CAN总线同时通讯的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的多通路CAN接口装置包括内部装置、数据处理模块及外部收发模块；所述内部装置与所述数据处理模块连接，所述数据处理模块与所述外部收发模块连接；其中，

所述外部收发模块，用于通过CAN总线与外部线缆连接，并通过CAN协议与所述外部线缆及所述数据处理模块进行通讯；

所述数据处理模块，用于接收所述外部收发模块发送的CAN协议的通信信号，并将所述通信信号转换为MDI(一种双绞线连接方式)信号发送至所述内部装置；还用于接收所述内部装置发送的MDI信号，并将所述内部装置发送的MDI信号以CAN协议发送至所述外部收发模块；

所述内部装置，用于通过MDI连接方式与所述数据处理模块连接，并通过MDI信号与所述数据处理模块进行通讯。

优选地，所述外部收发模块包括12个CAN收发器及一个12路CAN连接器；所述12个CAN收发器第一端分别与所述数据处理模块连接，所述12个CAN收发器第二端分别与所述12路CAN连接器连接。

优选地，所述数据处理模块包括第一数据处理单元及第二数据处理单元，其中，所述第一数据处理单元通过SPI(Serial Peripheral Interface，串行接口设备)总线与所述第二数据处理单元连接。

优选地，所述第一数据处理单元包括网卡芯片、处理芯片及存储芯片；所述网卡芯片通过MDI连接方式与所述内部装置连接，并通过LAN协议与所述处理芯片连接，所述处理芯片通过CAN总线与所述外部收发模块连接，所述处理芯片通过SPI总线与所述存储芯片连接，所述处理芯片还通过SPI总线与所述第二数据处理单元连接。

优选地，所述处理芯片，用于对所述通信信号进行处理和优化，并将优化和处理过的通讯信号通过SPI总线传输至所述第二数据处理单元；所述处理芯片，还用于接收所述第二数据处理单元通过SPI总线发送的数据，并通过 LAN协议发送至所述网卡芯片；所述网卡芯片，用于接收所述处理芯片发送的LAN协议数据，并将其转换为所述MDI信号发送至所述内部装置。

优选地，所述内部装置包括COME模块主控系统；所述COME模块主控系统通过MDI连接方式与所述数据处理模块连接。

优选地，所述内部装置包括CPCIE连接器及CMOE模块主控系统；所述 COME模块主控系统通过MDI连接方式与所述CPCIE连接器连接，所述CPCIE 连接器通过MDI连接方式与所述数据处理模块连接。

优选地,所述内部装置包括变压器、CPCIE连接器及CMOE模块主控系统；所述COME模块主控系统通过MDI连接方式与所述CPCIE连接器连接，所述 CPCIE连接器通过MDI连接方式与所述变压器连接，所述变压器通过MDI连接方式与所述数据处理模块连接。

优选地，所述变压器，用于改变所述CPCIE连接器发送至所述数据处理模块的电压，并改变所述数据处理模块发送至所述CPCIE连接器的电压。

本实用新型还提出一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的多通路 CAN接口装置。

本实用新型技术方案通过采用外部收发模块、数据处理模块及内部装置，形成一种多通路CAN接口装置。其中，先由外部收发模块与外部线缆进行连接，并与外部进行CAN通讯，再由数据处理模块将接收到的外部数据进行处理，转换为MDI信号发送至内部装置，由内部装置通过MDI信号与数据处理装置进行通讯，进而达到内部装置与外部进行CAN通讯的效果。解决了现有技术中存在的CAN接口装置难以处理多路CAN总线同时通讯的技术问题，达到了可以同时与多路CAN总线通讯的技术效果，满足了更多的使用场景，提升了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型多通路CAN接口装置一实施例的功能模块图；

图2为本实用新型多通路CAN接口装置一实施例的电路示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	内部装置	200	数据处理模块
300	外部收发模块	210	第一数据处理单元
				220	第二数据处理单元

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参照图1，本实施例提出一种多通路CAN接口装置，所述多通路CAN接口装置包括内部装置100、数据处理模块200及外部收发模块300；所述内部装置 100与所述数据处理模块200连接，所述数据处理模块200与所述外部收发模块 300连接；其中，

所述外部收发模块300，用于通过CAN总线与外部线缆连接，并通过CAN 协议与所述外部线缆及所述数据处理模块200进行通讯；

所述数据处理模块200，用于接收所述外部收发模块300发送的CAN协议的通信信号，并将所述通信信号转换为MDI信号发送至所述内部装置100；还用于接收所述内部装置100发送的MDI信号，并将所述内部装置100发送的MDI 信号以CAN协议发送至所述外部收发模块300；

所述内部装置100，用于通过MDI连接方式与所述数据处理模块200连接，并通过MDI信号与所述数据处理模块200进行通讯。

需要说明的是，本实施例中，外部收发模块300通过外部线缆与外部设备连接，连接完成后，即可与外部设备通过CAN总线进行通讯。外部收发模块 300将数据处理模块200发送的数据发送至外部设备，也将外部设备发送的数据发送至数据处理模块200。外部收发模块300起到的作用主要是为外部设备提供接口。

易于理解的是，在本实施例中，外部设备通过外部收发模块300通过CAN 总线发送数据至数据处理模块200，数据处理模块200对数据进行处理和优化，以MDI信号的方式发送至内部装置100，内部装置100返回MDI信号，数据处理模块200再将内部装置100返回的MDI信号以CAN协议的方式发送至外部设备，完成通讯。

值得强调的是，在本实施例中，内部装置100接收到数据处理模块200发送来的数据时，针对数据中包含的信息，执行相应的功能或进行相应的处理。外部收发模块300接收外部设备发送的数据，数据处理模块200将数据格式进行转换，内部装置100接收转换后的数据并根据数据中包含的信息，执行相应的功能或进行相应的处理，并返回执行信息至数据处理模块200，数据处理模块200将返回的信息格式进行转换后通过外部收发模块300发送给外部设备。

本实施例技术方案通过外部收发模块300与外部设备连接，以实现与外部设备的有线通讯，数据处理模块200将外部设备发送给内部装置100的数据及内部装置100发送给外部设备的数据进行转换，使得外部设备和内部装置100 可以正常进行通讯，而内部装置100根据接收到的数据中包含的信息，执行相应的功能或进行相应的处理，解决了现有技术中存在的现有CAN接口装置难以处理多路CAN总线同时通讯的技术问题。

如图2所示，所述外部收发模块300包括12个CAN收发器及一个12路CAN 连接器；所述12个CAN收发器第一端分别与所述数据处理模块200连接，所述 12个CAN收发器第二端分别与所述12路CAN连接器连接。

需要说明的是，12路CAN连接器上包括12个接口，每一个接口后面连接有一个CAN收发器，每一个收发器另一端与数据处理模块200连接，当外部设备通过12路CAN连接器中的一个接口接入本多通路CAN接口装置时，即可与本装置进行通讯。

易于理解的是，12路CAN连接器上的12个接口都接入外部设备时并不影响本装置的正常使用，若同一外部设备与本装置通过两个接口进行通讯，当其中一路CAN总线出现故障时，该外部设备还可以通过另一个接口进行通讯。

本实施例技术方案通过使用12路CAN连接器及12个CAN收发器，使得本装置存在12个外部接口，最多可以同时接入12个外部设备，增加了使用场景的覆盖面，也提高了用户体验。

参照图1，所述数据处理模块200包括第一数据处理单元210及第二数据处理单元220，其中，所述第一数据处理单元210通过SPI总线与所述第二数据处理单元220连接。

需要说明的是，为了保障在本CAN接口装置在接入大量外部设备时，不会因为数据处理模块200数据处理不过来而降低用户体验，本实施例通过使用两个数据处理单元对外部收发模块300发送的数据进行处理，若存在特殊的需求，本实用新型技术方案还可以通过增加数据处理单元，并在数据处理单元后增加对应的外部收发模块300的方式，增加多通路CAN接口装置的通道数。

易于理解的是，在本实施例中，由于第一数据处理单元210通过SPI总线与第二数据处理单元220连接，当外部设备同时通过第一数据处理单元210及第二数据处理单元220与内部装置100连接时，若其中一个线缆断开不影响通过该断开线缆传输的数据继续进行传输。例如，当与第一数据处理单元210连接的线缆断开时，原先通过第一数据处理单元210传输的数据可以通过另一根线缆，发送至第二数据处理单元220，再经由第一数据处理单元210与第二数据处理单元220之间的SPI总线发送至第一数据处理单元210，完成数据发送。

本实施例采用两个数据处理单元共同构成数据处理模块200，增强了数据处理能力，保障了在接入大量外部设备同时通讯时的数据处理能力，并在两个数据处理单元之间增加SPI总线，保障了两个数据处理单元之间的通讯使得在外部设备通过两个线缆连接时，不需要将两个线缆都接入同一数据处理单元，提高了用户体验。

如图2所示，所述第一数据处理单元210包括网卡芯片、处理芯片及存储芯片；所述网卡芯片通过MDI连接方式与所述内部装置100连接，并通过LAN 协议与所述处理芯片连接，所述处理芯片通过CAN总线与所述外部收发模块 300连接，所述处理芯片通过SPI总线与所述存储芯片连接，所述处理芯片还通过SPI总线与所述第二数据处理单元220连接。

值得说明的是，本实施例通过使用ARM芯片作为处理芯片，获得强大的数据处理能力，并兼容SPI总线及CAN总线，支持MDI连接方式，简化了本实施例技术方案的设计与制造难度，也增强了实施例技术方案的拓展性。

具体地，所述处理芯片，用于对所述通信信号进行处理和优化，并将优化和处理过的通讯信号通过SPI总线传输至所述第二数据处理单元220；所述处理芯片，还用于接收所述第二数据处理单元220通过SPI总线发送的数据，并通过LAN协议发送至所述网卡芯片；所述网卡芯片，用于接收所述处理芯片发送的LAN协议数据，并将其转换为所述MDI信号发送至所述内部装置 100。

易于理解的是，在本实施例中，处理芯片采用了ARM芯片，网卡芯片使用KSZ8081这个PHY芯片，ARM芯片对外部设备发送的CAN通讯信号进行处理和优化，并以LAN信号的模式传输到KSZ8081芯片，KSZ8081再将其转换为以太网可以识别的MDI信号。

本实施例通过使用ARM芯片作为处理芯片，并使用PHY芯片作为网卡芯片，CAN信号先由ARM芯片转换为LAN信号，再由PHY芯片将LAN信号转换为MDI信号，完成了数据转换，使得以太网可以识别该信号，完善了技术方案。

如图2所示，所述内部装置100包括COME模块主控系统；所述COME模块主控系统通过MDI连接方式与所述数据处理模块200连接

需要说明的是，在本实施例中，COME模块主控系统直接与数据处理模块 200连接，接收数据处理模块200发送的数据执行相应的功能或进行相应的处理，达到本装置的使用需求。

具体地，所述内部装置100包括CPCIE连接器及CMOE模块主控系统；所述COME模块主控系统通过MDI连接方式与所述CPCIE连接器连接，所述 CPCIE连接器通过MDI连接方式与所述数据处理模块200连接。

值得说明的是，在本实施例中，CMOE模块主控系统通过CPCIE连接器与数据处理模块200连接，使得多通路CAN接口装置可以更换CMOE模块主控系统。具体的跟换方式为，拔出CPCIE接口的CMOE模块主控系统，更换新的 CPCIE接口的CMOE模块主控系统接入CPCIE接口。

具体地，所述内部装置100包括变压器、CPCIE连接器及CMOE模块主控系统；所述COME模块主控系统通过MDI连接方式与所述CPCIE连接器连接，所述CPCIE连接器通过MDI连接方式与所述变压器连接，所述变压器通过MDI 连接方式与所述数据处理模块200连接。

需要强调的是，在本实施例中，通过增加变压器使得数据处理模块200可以与CMOE模块主控系统之间的电压不相同，以使得数据处理模块200的电压高于CMOE模块主控系统，达到更强的数据传输距离与数据传输稳定性。

具体地，所述变压器，用于改变所述CPCIE连接器发送至所述数据处理模块200的电压，并改变所述数据处理模块200发送至所述CPCIE连接器的电压。

易于理解的是，在本实施例中，若数据处理模块200的电压高于CMOE模块主控系统则当数据处理模块200发送数据至CMOE模块主控系统时，变压器降低发送电压，当CMOE模块主控系统发送数据至数据处理模块200时，变压器提高发送电压。

本实施例技术方案通过使用三种内部装置100的设计方案，在集成度、成本及性能等方面做出取舍，当只有CMOE模块主控系统时，集成度最高。增加 CPCIE连接器后使得CMOE模块主控系统可更换，扩大了使用场景。增加变压器后，提升了产品的性能，提高了同户体验。

本实用新型还提出一种电子产品，该电子产品包括如上所述的多通路 CAN接口装置，该电子产品的具体结构参照上述实施例，由于本电子产品采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多通路CAN接口装置，其特征在于，所述多通路CAN接口装置包括内部装置、数据处理模块及外部收发模块；所述内部装置与所述数据处理模块连接，所述数据处理模块与所述外部收发模块连接；其中，

所述外部收发模块，用于通过CAN总线与外部线缆连接，并通过CAN协议与所述外部线缆及所述数据处理模块进行通讯；

所述数据处理模块，用于接收所述外部收发模块发送的CAN协议的通信信号，并将所述通信信号转换为MDI信号发送至所述内部装置；还用于接收所述内部装置发送的MDI信号，并将所述内部装置发送的MDI信号以CAN协议发送至所述外部收发模块；

所述内部装置，用于通过MDI连接方式与所述数据处理模块连接，并通过MDI信号与所述数据处理模块进行通讯。

2.如权利要求1所述的多通路CAN接口装置，其特征在于，所述外部收发模块包括12个CAN收发器及一个12路CAN连接器；所述12个CAN收发器第一端分别与所述数据处理模块连接，所述12个CAN收发器第二端分别与所述12路CAN连接器连接。

3.如权利要求1所述的多通路CAN接口装置，其特征在于，所述数据处理模块包括第一数据处理单元及第二数据处理单元，其中，所述第一数据处理单元通过SPI总线与所述第二数据处理单元连接。

4.如权利要求3所述的多通路CAN接口装置，其特征在于，所述第一数据处理单元包括网卡芯片、处理芯片及存储芯片；所述网卡芯片通过MDI连接方式与所述内部装置连接，并通过LAN协议与所述处理芯片连接，所述处理芯片通过CAN总线与所述外部收发模块连接，所述处理芯片通过SPI总线与所述存储芯片连接，所述处理芯片还通过SPI总线与所述第二数据处理单元连接。

5.如权利要求4所述的多通路CAN接口装置，其特征在于，所述处理芯片，用于对所述通信信号进行处理和优化，并将优化和处理过的通讯信号通过SPI总线传输至所述第二数据处理单元；所述处理芯片，还用于接收所述第二数据处理单元通过SPI总线发送的数据，并通过LAN协议发送至所述网卡芯片；所述网卡芯片，用于接收所述处理芯片发送的LAN协议数据，并将其转换为所述MDI信号发送至所述内部装置。

6.如权利要求1所述的多通路CAN接口装置，其特征在于，所述内部装置包括COME模块主控系统；所述COME模块主控系统通过MDI连接方式与所述数据处理模块连接。

7.如权利要求6所述的多通路CAN接口装置，其特征在于，所述内部装置包括CPCIE连接器及CMOE模块主控系统；所述COME模块主控系统通过MDI连接方式与所述CPCIE连接器连接，所述CPCIE连接器通过MDI连接方式与所述数据处理模块连接。

8.如权利要求7所述的多通路CAN接口装置，其特征在于，所述内部装置包括变压器、CPCIE连接器及CMOE模块主控系统；所述COME模块主控系统通过MDI连接方式与所述CPCIE连接器连接，所述CPCIE连接器通过MDI连接方式与所述变压器连接，所述变压器通过MDI连接方式与所述数据处理模块连接。

9.如权利要求8所述的多通路CAN接口装置，其特征在于，所述变压器，用于改变所述CPCIE连接器发送至所述数据处理模块的电压，并改变所述数据处理模块发送至所述CPCIE连接器的电压。

10.一种电子产品，其特征在于，所述电子产品包括如权利要求1-9中任意一项所述的多通路CAN接口装置。

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