CN213276297U - 控制器局域网络通信的隔离电路和装置 - Google Patents

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苏碧锋
胡定高
吴壬华
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Abstract

本申请实施例公开了一种控制器局域网络通信的隔离电路和装置,该隔离电路包括MCU1、MCU2和连接在MCU1和MCU2之间的逻辑电路,MCU1的供电端和MCU2的供电端连接电源,MCU1的接地端和MCU2的接地端连接地线,MCU1的接地端和MCU2的接地端为不同地电平,MCU1的发送端连接逻辑电路的第一输入端,MCU1的接收端连接逻辑电路的第一输出端,MCU2的发送端连接逻辑电路的第二输入端,MCU2的接收端连接逻辑电路的第二输出端。实施本实用新型实施例,可以实现无收发器下板内或片内的多个微控制单元采用不同地电平的CAN通信,且将多路CAN信号隔离,消除多路信号交互过程中的相互干扰。

Description

控制器局域网络通信的隔离电路和装置
技术领域
本实用新型涉及电子电路技术领域,具体涉及一种控制器局域网络通信的隔离电路和装置。
背景技术
控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线是一种多主总线,在CAN总线中,每个通信节点都可以包括微控制单元(Microcontroller Unit,MCU)、CAN控制器和CAN收发器,即每个通信节点均可成为主机,且通信节点之间也可通过总线发送和接收其他通信节点的信号进行自由通信。
因CAN具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点,使用CAN通信实现多节点信息交互的产品越来越多,为了避免多路信号交互过程中相互干扰,需在各个节点之间添加隔离芯片对CAN信号进行隔离,然而,上述隔离信号的方式需要修改各个节点连接的原理图、连接电路等,需要耗费大量的人力、物力、财力及时间。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种控制器局域网络通信的隔离电路和装置,可以实现无收发器下板内或片内的多个微控制单元采用不同地电平的控制器局域网络进行通信,且将多路控制器局域网络信号隔离,消除多路信号交互过程中的相互干扰,节约了成本。
本实用新型实施例第一方面,提供了一种控制器局域网络通信的隔离电路,用于板内或片内的多个通信单元采用不同地电平的控制器局域网络进行通信,包括第一微控制单元、第二微控制单元和连接在所述第一微控制单元和所述第二微控制单元之间的逻辑电路,其中:
所述第一微控制单元的供电端和所述第二微控制单元的供电端连接电源,所述第一微控制单元的接地端和所述第二微控制单元的接地端连接地线,所述第一微控制单元的接地端和所述第二微控制单元的接地端为不同地电平,所述第一微控制单元的发送端连接所述逻辑电路的第一输入端,所述第一微控制单元的接收端连接所述逻辑电路的第一输出端,所述第二微控制单元的发送端连接所述逻辑电路的第二输入端,所述第二微控制单元的接收端连接所述逻辑电路的第二输出端;
控制器局域网络信号在所述第一微控制单元和所述第二微控制单元之间传输,所述逻辑电路控制所述控制器局域网络信号在所述第一微控制单元和所述第二微控制单元之间的传输为单向传输。
在一个实施例中,所述逻辑电路包括隔离芯片,所述隔离芯片包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,其中:
所述隔离芯片的第一输入端连接所述第一微控制单元的发送端,所述隔离芯片的第二输入端连接所述第二微控制单元的发送端,所述隔离芯片的第一输出端连接所述第二微控制单元的接收端,所述隔离芯片的第二输出端连接所述第一微控制单元的接收端;
所述隔离芯片用于隔离控制器局域网络信号,消除多路信号交互过程中的相互干扰。
在一个实施例中,所述逻辑电路还包括第一逻辑单元和第二逻辑单元,所述第一逻辑单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,所述第二逻辑单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,其中:
所述第一逻辑单元的第一输入端连接所述第一微控制单元的发送端,所述第一逻辑单元的第一输出端连接所述隔离芯片的第一输入端,所述第一逻辑单元的第二输入端连接所述隔离芯片的第二输出端,所述第一逻辑单元的第二输出端连接所述第一微控制单元的接收端,所述第二逻辑单元的第一输入端连接所述第二微控制单元的发送端,所述第二逻辑单元的第一输出端连接所述隔离芯片的第二输入端,所述第二逻辑单元的第二输入端连接所述隔离芯片的第一输出端,所述第二逻辑单元的第二输出端连接所述第二微控制单元的接收端;
所述控制器局域网络信号通过所述第一逻辑单元和所述第二逻辑单元传输和处理,当所述第一微控制单元的发送端和/或所述第二微控制单元的发送端为低电平,则所述第一微控制单元的接收端和所述第二微控制单元的接收端均为低电平;当所述第一微控制单元的发送端和所述第二微控制单元的发送端均为高电平,则所述第一微控制单元的接收端和所述第二微控制单元的接收端均为高电平。
在一个实施例中,所述第一逻辑单元包括第一与逻辑门,所述第一与逻辑门的供电端连接电源,所述第一与逻辑门的接地端连接地线,所述第一与逻辑门的输出端连接所述第一微控制单元的接收端,所述第一与逻辑门的第一输入端连接所述第一微控制单元的发送端和所述隔离芯片的第一输入端,所述第一与逻辑门的第二输入端连接所述隔离芯片的第二输出端,所述第一与逻辑门用于传输和处理控制器局域网络信号。
在一个实施例中,所述第二逻辑单元包括第二与逻辑门,所述第二与逻辑门的供电端连接电源,所述第二与逻辑门的接地端连接地线,所述第二与逻辑门的输出端连接所述第二微控制单元的接收端,所述第二与逻辑门的第一输入端连接所述第二微控制单元的发送端和所述隔离芯片的第二输入端,所述第二与逻辑门的第二输入端连接所述隔离芯片的第一输出端,所述第二与逻辑门用于传输和处理控制器局域网络信号。
在一个实施例中,所述逻辑电路还包括第一滤波电路和第二滤波电路,其中:
所述第一滤波电路的输入端和所述第一与逻辑门的输出端相连,所述第一滤波电路的输出端和所述第一微控制单元的接收端相连,所述第二滤波电路的输入端和所述第二与逻辑门的输出端相连,所述第二滤波电路的输出端和所述第二微控制单元的接收端相连;
在一个实施例中,所述第一滤波电路包括第一电阻和第一电容,所述第一电阻的第一端连接所述第一与逻辑门的输出端,所述第一电阻的第二端连接所述第一电容的第二端和所述第一微控制单元的接收端,所述第一电容的第一端连接地线。
在一个实施例中,所述第二滤波电路包括第二电阻和第二电容,所述第二电阻的第一端连接所述第二与逻辑门的输出端,所述第二电阻的第二端连接所述第二电容的第二端和所述第二微控制单元的接收端,所述第二电容的第一端连接地线。
本实用新型实施例第二方面,提供了一种控制器局域网络通信的隔离装置,包括电源和本实用新型实施例第一方面中的任一实施例所述的控制器局域网络通信的隔离电路,所述电源为所述控制器局域网络通信的隔离电路供电。
在一个实施例中,所述电源包括第一辅助电源和第二辅助电源,所述控制器局域网络通信的隔离电路包括第一微控制单元、第二微控制单元、第一与逻辑门以及第二与逻辑门;所述第一辅助电源的第一输出端连接所述第一微控制单元的供电端,所述第一辅助电源的第二输出端连接所述第一与逻辑门的供电端,所述第二辅助电源的第一输出端连接所述第二微控制单元的供电端,所述第二辅助电源的第二输出端连接所述第二与逻辑门的供电端。
本实用新型实施例中,提供的一种控制器局域网络通信的隔离电路,包括第一微控制单元、第二微控制单元和连接在所述第一微控制单元和所述第二微控制单元之间的逻辑电路,其中:
所述第一微控制单元的供电端和所述第二微控制单元的供电端连接电源,所述第一微控制单元的接地端和所述第二微控制单元的接地端连接地线,所述第一微控制单元的接地端和所述第二微控制单元的接地端为不同地电平,所述第一微控制单元的发送端连接所述逻辑电路的第一输入端,所述第一微控制单元的接收端连接所述逻辑电路的第一输出端,所述第二微控制单元的发送端连接所述逻辑电路的第二输入端,所述第二微控制单元的接收端连接所述逻辑电路的第二输出端;
控制器局域网络信号在所述第一微控制单元和所述第二微控制单元之间传输,所述逻辑电路控制所述控制器局域网络信号在所述第一微控制单元和所述第二微控制单元之间的传输为单向传输。
实施本实用新型实施例,可以实现无收发器下板内或片内的多个微控制单元采用不同地电平的控制器局域网络进行通信,且将多路控制器局域网络信号隔离,消除多路信号交互过程中的相互干扰,节约了成本。
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的介绍,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获得其他的附图。
图1为传统方法中的一种有收发器下板内或片内的多个微控制单元采用不同地电平的控制器局域网络通信的电路的结构示意图;
图2为本实用新型实施例公开的一种控制器局域网络通信的隔离电路的结构示意图;
图3为本实用新型实施例公开的第二种控制器局域网络通信的隔离电路的结构示意图;
图4为本实用新型实施例公开的第三种控制器局域网络通信的隔离电路的结构示意图;
图5为本实用新型实施例公开的第四种控制器局域网络通信的隔离电路的结构示意图;
图6为本实用新型实施例公开的第五种控制器局域网络通信的隔离电路的结构示意图;
图7为本实用新型实施例公开的第六种控制器局域网络通信的隔离电路的结构示意图;
图8为本实用新型实施例公开的第七种控制器局域网络通信的隔离电路的结构示意图;
图9为本实用新型实施例公开的第八种控制器局域网络通信的隔离电路的结构示意图;
图10为本实用新型实施例公开的一种控制器局域网络通信的隔离装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式中的附图,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施方式是本实用新型的一部分实施方式,而不是全部实施方式。基于本实用新型中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式,都应属于本实用新型保护的范围。
本实用新型实施例提供一种控制器局域网络通信的隔离电路和装置,以下进行详细说明。
本实用新型实施例所涉及的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序,此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
请参阅图1,图1为传统方法中的一种有收发器下板内或片内的多个微控制单元采用不同地电平的控制器局域网络通信的电路的结构示意图。如图1所示,本实施例中所描述的控制器局域网络通信的电路是当前电路中普遍具有的两种结构方式,在结构方式一中,微控制单元MCU和CAN控制器相连接,CAN控制器和CAN收发器相连接,CAN收发器和控制器局域网络通信的电路的总线相连接,控制信号在微控制单元MCU和CAN控制器之间传输, CAN信号在CAN控制器和CAN收发器之间传输,CAN收发器通过控制器局域网络通信的电路的总线收发CAN信号,实现板内或片内的多个微控制单元采用不同地电平时的CAN通信;在结构方式二中,微控制单元MCU内包含CAN控制器,微控制单元MCU和CAN收发器相连接,CAN收发器和控制器局域网络通信的电路的总线相连接,CAN信号在微控制单元MCU和CAN收发器之间传输,CAN收发器通过控制器局域网络通信的电路的总线收发CAN信号,实现板内或片内的多个微控制单元采用不同地电平时的CAN通信。
请参阅图2,图2是本实用新型实施例公开的一种控制器局域网络通信的隔离电路的结构示意图。如图2所示,本实施例中所描述的控制器局域网络通信的隔离电路,包括第一微控制单元MCU1、第二微控制单元MCU2和连接在第一微控制单元MCU1和第二微控制单元MCU2之间的逻辑电路10,其中:
第一微控制单元MCU1的供电端111和第二微控制单元MCU2的供电端211连接电源,第一微控制单元MCU1的接地端114和第二微控制单元MCU2的接地端214连接地线,第一微控制单元MCU1的接地端114和第二微控制单元MCU2的接地端214为不同地电平,第一微控制单元MCU1的发送端112连接逻辑电路10的第一输入端11,第一微控制单元MCU1 的接收端113连接逻辑电路10的第一输出端12,第二微控制单元MCU2的发送端212连接逻辑电路10的第二输入端13,第二微控制单元MCU2的接收端213连接逻辑电路10的第二输出端14;
CAN信号从MCU1的发送端112和MCU2的发送端212发送,通过线路分别传输到逻辑电路10的第一接收端11和逻辑电路10的第二接收端13,经过逻辑电路10的接收和处理之后,将得到的CAN信号分别通过逻辑电路10的第二输出端14和逻辑电路10的第一输出端12输出,经过线路分别传输到MCU2的接收端213和MCU1的接收端113,从而实现MCU1 和MCU2之间的CAN信号的通讯,且在通讯的过程中,将多路CAN信号隔离,消除多路信号交互过程中的相互干扰;
CAN信号在第一微控制单元MCU1和第二微控制单元MCU2之间传输,逻辑电路10控制所述控制器局域网络信号在第一微控制单元MCU1和第二微控制单元MCU2之间的传输为单向传输;
上述单向传输的具体方式为:逻辑电路10在第一微控制单元MCU1向第二微控制单元 MCU2发送CAN信号时,传输第一微控制单元MCU1向第二微控制单元MCU2发送的CAN 信号,并禁止传输第二微控制单元MCU2向第一微控制单元MCU1发送的CAN信号;在第二微控制单元MCU2向第一微控制单元MCU1发送CAN信号时,传输第二微控制单元MCU2 向第一微控制单元MCU1发送的CAN信号,并禁止传输第一微控制单元MCU1向第二微控制单元MCU2发送的CAN信号。
请参阅图3,图3为本实用新型实施例公开的第二种控制器局域网络通信的隔离电路的结构示意图。如图3所示,本实施例中所描述的逻辑电路10包括隔离芯片301,隔离芯片301 包括第一输入端311、第二输入端313、第一输出端312和第二输出端314,其中:
隔离芯片301的第一输入端311连接第一微控制单元MCU1的发送端112,隔离芯片301 的第二输入端313连接第二微控制单元MCU2的发送端212,隔离芯片301的第一输出端312 连接第二微控制单元MCU2的接收端213,隔离芯片301的第二输出端314连接第一微控制单元MCU1的接收端113;
MCU1的发送端112发送CAN信号至隔离芯片301的第一输入端311,从隔离芯片301的第一输出端312输出,传输至MCU2的接收端213,MCU2的发送端212发送CAN信号至隔离芯片301的第二输入端313,从隔离芯片301的第二输出端314输出,传输至MCU1 的接收端113;
隔离芯片301用于隔离CAN信号,消除多路信号交互过程中的相互干扰。
请参阅图4,图4为本实用新型实施例公开的第三种控制器局域网络通信的隔离电路的结构示意图。如图4所示,本实施例中所描述的逻辑电路10还包括第一逻辑单元20和第二逻辑单元30,第一逻辑单元20包括第一输入端21、第二输入端23、第一输出端22和第二输出端24,第二逻辑单元30包括第一输入端31、第二输入端33、第一输出端32和第二输出端34,其中:
第一逻辑单元20的第一输入端21连接第一微控制单元MCU1的发送端112,第一逻辑单元20的第一输出端22连接隔离芯片301的第一输入端311,第一逻辑单元20的第二输入端23连接隔离芯片301的第二输出端314,第一逻辑单元20的第二输出端24连接第一微控制单元MCU1的接收端113,第二逻辑单元30的第一输入端31连接第二微控制单元MCU2 的发送端212,第二逻辑单元30的第一输出端32连接隔离芯片301的第二输入端313,第二逻辑单元30的第二输入端33连接隔离芯片301的第一输出端312,第二逻辑单元30的第二输出端34连接第二微控制单元MCU2的接收端213;
MCU1的发送端112发送CAN信号,经过线路传输至第一逻辑单元20的第一输入端21,然后通过第一逻辑单元20的第一输出端22传输至隔离芯片301的第一输入端311,接着通过隔离芯片301的第一输出端312传输至第二逻辑单元30的第二输入端33,经过第二逻辑单元30的逻辑处理后将得到的CAN信号通过第二逻辑单元30的第二输出端34传输至MCU2的接收端213,另外,MCU2的发送端212发送CAN信号,经过线路传输至第二逻辑单元30 的第一输入端31,然后通过第二逻辑单元30的第一输出端32传输至隔离芯片301的第二输入端313,接着通过隔离芯片301的第二输出端314传输至第一逻辑单元20的第二输入端23,经过第一逻辑单元20的逻辑处理后将得到的CAN信号通过第一逻辑单元20的第二输出端 24传输至MCU1的接收端113;
第一逻辑单元20和第二逻辑单元30用于传输和处理CAN信号,逻辑电路10用于板内或片内的多个微控制单元的CAN通信,若第一微控制单元MCU1的发送端112和/或第二微控制单元MCU2的发送端212为低电平,则第一微控制单元MCU1的接收端113和第二微控制单元MCU2的接收端213均为低电平,若第一微控制单元MCU1的发送端112和第二微控制单元MCU2的发送端212均为高电平,则第一微控制单元MCU1的接收端113和第二微控制单元MCU2的接收端213均为高电平,具体情况如下表1所示:
表1
MCU1的发送端112 MCU2的发送端212 MCU1的接收端113和MCU2的接收端213
低电平 低电平 低电平
低电平 高电平 低电平
高电平 低电平 低电平
高电平 高电平 高电平
请参阅图5,图5为本实用新型实施例公开的第四种控制器局域网络通信的隔离电路的结构示意图。如图5所示,本实施例中所描述的第一逻辑单元20包括一个第一与逻辑门401,第一与逻辑门401的供电端411连接电源,第一与逻辑门401的接地端414连接地线,第一与逻辑门401的输出端415连接第一微控制单元MCU1的接收端113,第一与逻辑门401的第一输入端412连接第一微控制单元MCU1的发送端112和隔离芯片301的第一输入端311,第一与逻辑门401的第二输入端413连接隔离芯片301的第二输出端314;
第一与逻辑门401用于传输和处理CAN信号第一与逻辑门401的第一输入端412接收 MCU1的发送端112发送的CAN信号,第一与逻辑门401的第二输入端413接收MCU2的发送端212发送的CAN信号,MCU2的发送端212发送的CAN信号,通过第二逻辑单元30 的第一输入端31进入,从第二逻辑单元30的第一输出端32输出,再从隔离芯片301的第二输入端313进入,从隔离芯片301的第二输出端314输出,流至第一与逻辑门401的第二输入端413,第一与逻辑门401将接收到的CAN信号处理并通过第一与逻辑门401的输出端415 传输至MCU1的接收端113;
上述第一与逻辑门401为互补金属氧化物半导体与逻辑门(Complementary MetalOxide Semiconductor,CMOS),CMOS具有制造工艺简单、功耗低、集成度高、电源电压使用范围宽、抗干扰能力强等优点,并且工作稳定可靠,开关速度也大大高于其他逻辑门电路。
请参阅图6,图6为本实用新型实施例公开的第五种控制器局域网络通信的隔离电路的结构示意图。如图6所示,本实施例中所描述的第二逻辑单元30包括一个第二与逻辑门501,第二与逻辑门501的供电端511连接电源,第二与逻辑门501的接地端514连接地线,第二与逻辑门501的输出端515连接第二微控制单元MCU2的接收端213,第二与逻辑门501的第一输入端512连接第二微控制单元MCU2的发送端212和隔离芯片301的第二输入端313,第二与逻辑门501的第二输入端513连接隔离芯片301的第一输出端312;
第二与逻辑门501用于传输和处理CAN信号,第二与逻辑门501的第一输入端512接收 MCU2的发送端212发送的CAN信号,第二与逻辑门501的第二输入端513接收MCU1的发送端112发送的CAN信号,MCU1的发送端112发送的CAN信号,通过隔离芯片301的第一输入端311进入,从隔离芯片301的第一输出端312输出,流至第二与逻辑门501的第二输入端513,第二与逻辑门501将接收到的CAN信号处理并通过第二与逻辑门501的输出端515传输至MCU2的接收端213;
上述第二与逻辑门501为CMOS,CMOS具有制造工艺简单、功耗低、集成度高、电源电压使用范围宽、抗干扰能力强等优点,并且工作稳定可靠,开关速度也大大高于其他逻辑门电路。
请参阅图7,图7为本实用新型实施例公开的第六种控制器局域网络通信的隔离电路的结构示意图。如图7所示,本实施例中所描述的逻辑电路10还包括第一滤波电路40和第二滤波电路50,其中:
第一滤波电路40的输入端41和第一与逻辑门401的输出端415相连,第一滤波电路40 的输出端42和第一微控制单元MCU1的接收端113相连,第二滤波电路50的输入端51和第二与逻辑门501的输出端515相连,第二滤波电路50的输出端52和第二微控制单元MCU2 的接收端213相连;
第一与逻辑门401的输出端415输出的CAN信号流,流入第一滤波电路40,经过滤波处理后再传输至MCU1的接收端113,第二与逻辑门501的输出端515输出的CAN信号流,流入第二滤波电路50,经过滤波处理后再传输至MCU2的接收端213,上述的滤波处理可以使通信过程中的CAN信号流更稳定保真,通信效率更高,具体的,第一滤波电路40和第二滤波电路50用于减小脉动的直流电压中的交流成分,保留直流成分,使输出电压文波系数降低,波形平滑。
可选的,上述滤波电路40和滤波电路50除了如图7所示连接,还可以有其他的连接方式。具体的,在上述图7所描述的控制器局域网络通信的电路中,除了可以在第一与逻辑门 401的输出端415和第一微控制单元MCU1的接收端113之间连接第一滤波电路40、在第二与逻辑门501的输出端515和第二微控制单元MCU2的接收端213之间连接第二滤波电路50之外,还可以在第一与逻辑门401的第一输入端412和第一微控制单元MCU1的发送端112 之间连接第三滤波电路,在第二与逻辑门501的第一输入端512和第二微控制单元MCU2的发送端212之间连接第四滤波电路。其中,第三滤波电路的内部结构与第一滤波电路40相同,第四滤波电路的内部结构与第二滤波电路50相同。
此时,第一微控制单元MCU1的发送端112发送的CAN信号流入第三滤波电路,经过滤波处理后再分别传输至第一与逻辑门401的第一输入端412和隔离芯片301的第一输入端311;第二微控制单元MCU2的发送端212发送的CAN信号流入第四滤波电路,经过滤波处理后再分别传输至第二与逻辑门501的第一输入端512和隔离芯片301的第二输入端313。上述第三滤波电路和第四滤波电路的连接方式中的滤波处理可以使通信过程中的CAN信号流更稳定保真,通信效率更高。
请参阅图8,图8为本实用新型实施例公开的第七种控制器局域网络通信的隔离电路的结构示意图。如图8所示,本实施例中所描述的第一滤波电路40包括第一电阻R1和第一电容C1;
第一电阻R1的第一端611连接第一与逻辑门401的输出端415,第一电阻R1的第二端 614连接第一电容C1的第二端613和第一微控制单元MCU1的接收端113,第一电容C1的第一端612连接地线;
第一与逻辑门401的输出端415输出CAN信号,经过第一电阻R1后从第一电阻R1的第二端614流出,分流后经过第一电容C1后接地,另一部分分流的CAN信号流至MCU1 的接收端113;从第一与逻辑门401的输出端415经整流输出的电压,经过由第一电阻R1和第一电容C1构成的RC滤波电路,对低频交流干扰滤波效果较好,从整体上来描述,第一滤波电路40用于减小脉动的直流电压中的交流成分,保留直流成分,使输出电压文波系数降低,波形平滑。
请参阅图9,图9为本实用新型实施例公开的第八种控制器局域网络通信的隔离电路的结构示意图。如图9所示,本实施例中所描述的第二滤波电路50包括第二电阻R2和第二电容C2;
第二电阻R2的第一端711连接第二与逻辑门501的输出端515,第二电阻R2的第二端 714连接第二电容C2的第二端713和第二微控制单元MCU2的接收端213,第二电容C2的第一端712连接地线;
第二与逻辑门501的输出端515输出CAN信号,经过第二电阻R2后从第二电阻R2的第二端714流出,分流后经过第二电容C2后接地,另一部分分流的CAN信号流至MCU2 的接收端213;从第二与逻辑门501的输出端515经整流输出的电压,经过由第二电阻R2和第二电容C2构成的RC滤波电路,对低频交流干扰滤波效果较好,从整体上来描述,第二滤波电路50用于减小脉动的直流电压中的交流成分,保留直流成分,使输出电压文波系数降低,波形平滑。
请参阅图10,图10为本实用新型实施例公开的一种控制器局域网络通信的隔离装置的结构示意图。如图10所示,本实施例中所描述的电源包括第一辅助电源801和第二辅助电源 901,第一辅助电源801的第一输出端811连接第一微控制单元MCU1的供电端111,第一辅助电源801的第二输出端812连接第一与逻辑门401的供电端411,第二辅助电源901的第一输出端911连接第二微控制单元MCU2的供电端211,第二辅助电源901的第二输出端912连接第二与逻辑门501的供电端511,其中,第一辅助电源801和第二辅助电源901并非控制器局域网络CAN通信的隔离电路的组成部分,而应该是控制器局域网络CAN通信的装置的组成部分,该装置还包括控制器局域网络通信的隔离电路和连接电路的总线,上述总线的通信介质为双绞线、同轴电缆或光导纤维,双绞线具有抗干扰能力强、传输距离远、布线容易、价格低廉等优点,光导纤维以光脉冲的形式来传输信号,因此不受外界电磁信号的干扰,信号的衰减速度很慢,同轴电缆是由一层层的绝缘线包裹着中央铜导体的电缆线,具有抗干扰能力强、传输数据稳定、价格便宜等优点,上述三种通信介质均被广泛使用,满足装置对于电路总线的需求。
以上对本实用新型实施例所提供的一种控制器局域网络通信的隔离电路和装置进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种控制器局域网络通信的隔离电路,用于板内或片内的多个通信单元采用不同地电平的控制器局域网络进行通信,其特征在于,包括:
第一微控制单元、第二微控制单元和连接在所述第一微控制单元和所述第二微控制单元之间的逻辑电路;
所述第一微控制单元的供电端和所述第二微控制单元的供电端连接电源,所述第一微控制单元的接地端和所述第二微控制单元的接地端连接地线,所述第一微控制单元的接地端和所述第二微控制单元的接地端为不同地电平,所述第一微控制单元的发送端连接所述逻辑电路的第一输入端,所述第一微控制单元的接收端连接所述逻辑电路的第一输出端,所述第二微控制单元的发送端连接所述逻辑电路的第二输入端,所述第二微控制单元的接收端连接所述逻辑电路的第二输出端;
控制器局域网络信号在所述第一微控制单元和所述第二微控制单元之间传输,所述逻辑电路控制所述控制器局域网络信号在所述第一微控制单元和所述第二微控制单元之间的传输为单向传输。
2.根据权利要求1所述的控制器局域网络通信的隔离电路,其特征在于,所述逻辑电路包括隔离芯片,所述隔离芯片包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,其中:
所述隔离芯片的第一输入端连接所述第一微控制单元的发送端,所述隔离芯片的第二输入端连接所述第二微控制单元的发送端,所述隔离芯片的第一输出端连接所述第二微控制单元的接收端,所述隔离芯片的第二输出端连接所述第一微控制单元的接收端;
所述隔离芯片用于隔离控制器局域网络信号,消除多路信号交互过程中的相互干扰。
3.根据权利要求2所述的控制器局域网络通信的隔离电路,其特征在于,所述逻辑电路还包括第一逻辑单元和第二逻辑单元,所述第一逻辑单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,所述第二逻辑单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端,其中:
所述第一逻辑单元的第一输入端连接所述第一微控制单元的发送端,所述第一逻辑单元的第一输出端连接所述隔离芯片的第一输入端,所述第一逻辑单元的第二输入端连接所述隔离芯片的第二输出端,所述第一逻辑单元的第二输出端连接所述第一微控制单元的接收端,所述第二逻辑单元的第一输入端连接所述第二微控制单元的发送端,所述第二逻辑单元的第一输出端连接所述隔离芯片的第二输入端,所述第二逻辑单元的第二输入端连接所述隔离芯片的第一输出端,所述第二逻辑单元的第二输出端连接所述第二微控制单元的接收端;
所述控制器局域网络信号通过所述第一逻辑单元和所述第二逻辑单元传输和处理,当所述第一微控制单元的发送端和/或所述第二微控制单元的发送端为低电平,则所述第一微控制单元的接收端和所述第二微控制单元的接收端均为低电平;当所述第一微控制单元的发送端和所述第二微控制单元的发送端均为高电平,则所述第一微控制单元的接收端和所述第二微控制单元的接收端均为高电平。
4.根据权利要求3所述的控制器局域网络通信的隔离电路,其特征在于,所述第一逻辑单元包括第一与逻辑门,所述第一与逻辑门的供电端连接电源,所述第一与逻辑门的接地端连接地线,所述第一与逻辑门的输出端连接所述第一微控制单元的接收端,所述第一与逻辑门的第一输入端连接所述第一微控制单元的发送端和所述隔离芯片的第一输入端,所述第一与逻辑门的第二输入端连接所述隔离芯片的第二输出端,所述第一与逻辑门用于传输和处理控制器局域网络信号。
5.根据权利要求4所述的控制器局域网络通信的隔离电路,其特征在于,所述第二逻辑单元包括第二与逻辑门,所述第二与逻辑门的供电端连接电源,所述第二与逻辑门的接地端连接地线,所述第二与逻辑门的输出端连接所述第二微控制单元的接收端,所述第二与逻辑门的第一输入端连接所述第二微控制单元的发送端和所述隔离芯片的第二输入端,所述第二与逻辑门的第二输入端连接所述隔离芯片的第一输出端,所述第二与逻辑门用于传输和处理控制器局域网络信号。
6.根据权利要求5所述的控制器局域网络通信的隔离电路,其特征在于,所述逻辑电路还包括第一滤波电路和第二滤波电路,其中:
所述第一滤波电路的输入端和所述第一与逻辑门的输出端相连,所述第一滤波电路的输出端和所述第一微控制单元的接收端相连,所述第二滤波电路的输入端和所述第二与逻辑门的输出端相连,所述第二滤波电路的输出端和所述第二微控制单元的接收端相连。
7.根据权利要求6所述的控制器局域网络通信的隔离电路,其特征在于,所述第一滤波电路包括第一电阻和第一电容,所述第一电阻的第一端连接所述第一与逻辑门的输出端,所述第一电阻的第二端连接所述第一电容的第二端和所述第一微控制单元的接收端,所述第一电容的第一端连接地线。
8.根据权利要求7所述的控制器局域网络通信的隔离电路,其特征在于,所述第二滤波电路包括第二电阻和第二电容,所述第二电阻的第一端连接所述第二与逻辑门的输出端,所述第二电阻的第二端连接所述第二电容的第二端和所述第二微控制单元的接收端,所述第二电容的第一端连接地线。
9.一种控制器局域网络通信的隔离装置,其特征在于,包括电源和权利要求1~8的任一项所述的控制器局域网络通信的隔离电路,所述电源为所述控制器局域网络通信的隔离电路供电。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述电源包括第一辅助电源和第二辅助电源,所述控制器局域网络通信的隔离电路包括第一微控制单元、第二微控制单元、第一与逻辑门以及第二与逻辑门;
所述第一辅助电源的第一输出端连接所述第一微控制单元的供电端,所述第一辅助电源的第二输出端连接所述第一与逻辑门的供电端,所述第二辅助电源的第一输出端连接所述第二微控制单元的供电端,所述第二辅助电源的第二输出端连接所述第二与逻辑门的供电端。
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