CN214544348U - 一种基于FlexRay的网络通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于FlexRay的网络通信系统，包括单片机、FlexRay控制模块、FlexRay驱动模块、FlexRay连接模块、网络控制模块、网络变压模块及网络连接模块；单片机连接于FlexRay控制模块，FlexRay控制模块连接于FlexRay驱动模块，FlexRay驱动模块连接于FlexRay连接模块；单片机还连接于网络控制模块，网络控制模块连接于网络变压模块，网络变压模块连接于网络连接模块。相较于传统的利用USB将以太网转FlexRay的基于FlexRay的网络通信系统，本实用新型在保证不受限于USB的前提下，实现了以太网转FlexRay，且易于制造，从而大幅度降低了企业使用基于FlexRay的网络通信系统时的成本。

Description

一种基于FlexRay的网络通信系统

【技术领域】

本实用新型涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种基于FlexRay的网络通信系统。

【背景技术】

FlexRay是继CAN总线标准(Controller Area Network，控制器局域网络)和LIN总线标准(Local Interconnect Network，本地互联网络)后的一种车载网络标准，其已经成为同类产品的基准。FlexRay能够有效地管理多重安全和舒适功能，比如适用于线控操作等，且具有更高的实时性和可靠性，其将引导整个汽车电子产品控制结构的发展方向。

现有技术中，基于FlexRay的网络通信系统一般利用USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)将以太网转FlexRay，比如利用ES583 USB2.0将以太网转FlexRay等。由于这种利用USB的基于FlexRay的网络通信系统大多由国外的公司制造，且供应商相对较少，导致使用这种利用USB的基于FlexRay的网络通信系统的企业所需的成本较高。

因此，有必要对上述基于FlexRay的网络通信系统的结构进行改进。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于FlexRay的网络通信系统，解决现有技术中企业使用利用USB将以太网转FlexRay的基于FlexRay的网络通信系统时，成本较高的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型实施例提供一种基于FlexRay的网络通信系统，包括：单片机、FlexRay控制模块、FlexRay驱动模块、FlexRay连接模块、网络控制模块、网络变压模块及网络连接模块；

所述单片机连接于所述FlexRay控制模块，所述FlexRay控制模块连接于所述FlexRay驱动模块，所述FlexRay驱动模块连接于所述FlexRay连接模块；

所述单片机还连接于所述网络控制模块，所述网络控制模块连接于所述网络变压模块，所述网络变压模块连接于所述网络连接模块。

在一些实施例中，所述网络控制模块包括：第一网络控制芯片及第二网络控制芯片；

所述网络变压模块包括：第一网络变压器及第二网络变压器；

所述网络连接模块包括：第一网络连接器及第二网络连接器；

所述单片机连接于所述第一网络控制芯片，所述第一网络控制芯片连接于所述第一网络变压器，所述第一网络变压器连接于所述第一网络连接器；

所述单片机还连接于所述第二网络控制芯片，所述第二网络控制芯片连接于所述第二网络变压器，所述第二网络变压器连接于所述第二网络连接器。

在一些实施例中，所述第一网络控制芯片为88E111芯片，所述第二网络控制芯片为DM9000芯片。

在一些实施例中，所述第一网络连接器及所述第二网络连接器均为10/100M的网络连接器。

在一些实施例中，所述FlexRay控制模块为FlexRay控制器；

所述FlexRay驱动模块包括：第一FlexRay驱动器及第二FlexRay驱动器；

所述FlexRay连接模块包括：第一FlexRay连接器及第二FlexRay连接器；

所述FlexRay控制器连接于所述第一FlexRay驱动器，所述第一FlexRay驱动器连接于所述第一FlexRay连接器；

所述FlexRay控制器还连接于所述第二FlexRay驱动器，所述第二FlexRay驱动器连接于所述第二FlexRay连接器。

在一些实施例中，所述FlexRay控制器为MFR4310控制器。

在一些实施例中，所述基于FlexRay的网络通信系统还包括存储器，所述存储器连接于所述单片机。

在一些实施例中，所述基于FlexRay的网络通信系统还包括：电平转换器及调试串口，所述调试串口连接于所述电平转换器，所述电平转换器连接于所述单片机。

在一些实施例中，所述基于FlexRay的网络通信系统还包括供电模块，所述供电模块连接于所述单片机；

所述供电模块包括供电单元、浪涌控制单元、防反接单元、电源管理单元及接地单元，所述供电单元连接于所述浪涌控制单元，所述浪涌控制单元连接于所述电源管理单元，所述接地单元连接于所述防反接单元，所述防反接单元连接于所述电源管理单元，所述电源管理单元连接于所述单片机。

在一些实施例中，所述供电单元包括：第一电源及第二电源；

所述浪涌控制单元包括：第一浪涌控制电路及第二浪涌控制电路；

所述防反接单元包括：第一防反接电路及第二防反接电路；

所述接地单元包括第一接地端及第二接地端；

所述第一电源连接于所述第一浪涌控制电路，所述第一浪涌控制电路连接于所述电源管理单元，所述第二电源连接于所述第二浪涌控制电路，所述第二浪涌控制电路连接于所述电源管理单元；

所述第一接地端连接于所述第一防反接电路，所述第一防反接电路连接于所述电源管理单元，所述第二接地端连接于所述第二防反接电路，所述第二防反接电路连接于所述第一防反接电路与所述电源管理单元的公共接点。

从上述描述可知，与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

设置单片机、FlexRay控制模块、FlexRay驱动模块、FlexRay连接模块、网络控制模块、网络变压模块及网络连接模块，其中，单片机连接于FlexRay控制模块，FlexRay控制模块连接于FlexRay驱动模块，FlexRay驱动模块连接于FlexRay连接模块，单片机还连接于网络控制模块，网络控制模块连接于网络变压模块，网络变压模块连接于网络连接模块。基于此，网络连接模块连接以太网，且网络连接模块所连接的以太网可以依次经由网络变压模块、网络控制模块、单片机、FlexRay控制模块、FlexRay驱动模块及FlexRay连接模块转成FlexRay。由此可见，相较于传统的利用USB将以太网转FlexRay的基于FlexRay的网络通信系统，本实用新型在保证不受限于USB的前提下，实现了以太网转FlexRay，且易于制造，从而大幅度降低了企业使用基于FlexRay的网络通信系统时的成本。

【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，而不是全部实施例。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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的基于FlexRay的网络通信系统的一种模块方框图；

图2为本实用新型实施例提供的基于FlexRay的网络通信系统的另一种模块方框图；

图3为本实用新型实施例提供的基于FlexRay的网络通信系统的另一种模块方框图；

图4为本实用新型实施例提供的供电模块的一种模块方框图；

图5为本实用新型实施例提供的供电模块的另一种模块方框图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型的各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

区别相关技术中由于利用USB的基于FlexRay的网络通信系统大多由国外的公司制造，且供应商相对较少，导致使用这种利用USB的基于FlexRay的网络通信系统的企业所需的成本较高的问题。为此，本实用新型实施例提供了一种基于FlexRay的网络通信系统。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的基于FlexRay的网络通信系统的一种模块方框图。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种基于FlexRay的网络通信系统，包括单片机100、FlexRay控制模块200、FlexRay驱动模块300、FlexRay连接模块400、网络控制模块500、网络变压模块600及网络连接模块700，其中，单片机100连接于FlexRay控制模块200，FlexRay控制模块200连接于FlexRay驱动模块300，FlexRay驱动模块300连接于FlexRay连接模块400，单片机100还连接于网络控制模块500，网络控制模块500连接于网络变压模块600，网络变压模块600连接于网络连接模块700。

在实际应用中，网络连接模块700连接以太网，且网络连接模块700所连接的以太网可以依次经由网络变压模块600、网络控制模块500、单片机100、FlexRay控制模块200、FlexRay驱动模块300及FlexRay连接模块400转成FlexRay。从此处不难看出，实质上，本实用新型实施例通过单片机100外接FlexRay控制模块200的方式实现了以太网至FlexRay的转换。

对于单片机100，可以为本领域常用的任意单片机，如GD32F450单片机等。应当理解，单片机100具体采用何种型号是根据实际应用场景确定的，本实用新型实施例对此不做限定。此处，有必要进行说明，不管单片机100采用何种型号的单片机，单片机100均可以实现本领域常见的单片机功能，比如网络协议栈处理、应用层数据处理和FlexRay控制模块200的驱动等。

此外，由于网络连接模块700连接了以太网，所以单片机100能够通过网络连接模块700所连接的以太网获取相应的数据服务。

本实用新型实施例所提供的基于FlexRay的网络通信系统设置了单片机100、FlexRay控制模块200、FlexRay驱动模块300、FlexRay连接模块400、网络控制模块500、网络变压模块600及网络连接模块700，其中，单片机100连接于FlexRay控制模块200，FlexRay控制模块200连接于FlexRay驱动模块300，FlexRay驱动模块300连接于FlexRay连接模块400，单片机100还连接于网络控制模块500，网络控制模块500连接于网络变压模块600，网络变压模块600连接于网络连接模块700。基于此，网络连接模块700连接以太网，且网络连接模块700所连接的以太网可以依次经由网络变压模块600、网络控制模块500、单片机100、FlexRay控制模块200、FlexRay驱动模块300及FlexRay连接模块400转成FlexRay。由此可见，相较于传统的利用USB将以太网转FlexRay的基于FlexRay的网络通信系统，本实用新型实施例在保证不受限于USB的前提下，实现了以太网转FlexRay，且易于制造，从而大幅度降低了企业使用基于FlexRay的网络通信系统时的成本。

请进一步参阅图2，图2为本实用新型实施例提供的基于FlexRay的网络通信系统的另一种模块方框图。

作为一种可行的实施方式，如图2所示，为了实现双网络冗余，网络控制模块500可以包括第一网络控制芯片510及第二网络控制芯片520；网络变压模块600可以包括第一网络变压器610及第二网络变压器620；网络连接模块700可以包括第一网络连接器710及第二网络连接器720。

在此基础上，单片机100可以连接于第一网络控制芯片510，第一网络控制芯片510可以连接于第一网络变压器610，第一网络变压器610可以连接于第一网络连接器710；单片机100还可以同时连接于第二网络控制芯片520，第二网络控制芯片520可以连接于第二网络变压器620，第二网络变压器620可以连接于第二网络连接器720。

对于第一网络控制芯片510及第二网络控制芯片520，均可以为本领域常见的任意网络控制芯片，比如第一网络控制芯片510采用88E111芯片，第二网络控制芯片520采用DM9000芯片等。应当理解，第一网络控制芯片510及第二网络控制芯片520具体采用何种型号是根据实际应用场景确定的，本实用新型实施例对此不做限定。

同理，第一网络连接器710及第二网络连接器720也可以采用本领域内常见的任意网络连接器，比如第一网络连接器710及第二网络连接器720均采用10/100M的网络连接器等。应当理解，第一网络连接器710及第二网络连接器720具体采用何种型号也是根据实际应用场景确定的，本实用新型实施例对此依然不做限定。

进一步的，如图2所示，FlexRay控制模块200可以为FlexRay控制器210；且，为了与双网络适配，FlexRay驱动模块300可以包括第一FlexRay驱动器310及第二FlexRay驱动器320；FlexRay连接模块400可以包括第一FlexRay连接器410及第二FlexRay连接器420。

在此基础上，单片机100可以连接于FlexRay控制器210，FlexRay控制器210可以连接于第一FlexRay驱动器310，第一FlexRay驱动器310可以连接于第一FlexRay连接器410；FlexRay控制器210还可以同时连接于第二FlexRay驱动器320，第二FlexRay驱动器320可以连接于第二FlexRay连接器420。

对于FlexRay控制器210，可以采用本领域常见的任意FlexRay控制器，比如MFR4310控制器等。应当理解，FlexRay控制器210具体采用何种型号是根据实际应用场景确定的，本实用新型实施例对此不做限定。

再进一步的，如图2所示，本实用新型实施例所提供的基于FlexRay的网络通信系统还可以包括电平转换器800及调试串口900，其中，调试串口900可以连接于电平转换器800，电平转换器800可以连接于单片机100。

在实际应用中，调试串口900处的信号经由电平转换器800进行电平转换后会至单片机100以进行后续的调试工作。而对于调试串口900处的信号，可以为本领域常见的任意信号，如RS232、RS485等，本实用新型实施例在此不再一一列举。

更进一步的，如图2所示，本实用新型实施例所提供的基于FlexRay的网络通信系统还可以包括存储器1000，存储器1000可以连接于单片机100。

在本实用新型实施例中，存储器1000采用RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)。当然，并非仅限于此，在其他实施方式中，存储器1000也可以采用本领域常见的其他存储器，比如SDRAM(Synchronous Dynamic Random-Access Memory，同步动态随机存取存储器)等。应当理解，存储器1000具体采用何种类型是根据实际应用场景确定的，本实用新型实施例对此不做限定。

此外，从上文所描述的内容可知，单片机100可以采用GD32F450单片机。而作为本领域公知常识，GD系列单片机具有存储器控制器，此时，便可以利用存储器控制器访问各种片外存储器(如上文所提到的存储器1000)、第二网络控制芯片520和FlexRay控制器210等。

请进一步参阅图3、图4以及图5，图3为本实用新型实施例提供的基于FlexRay的网络通信系统的另一种模块方框图，图4为本实用新型实施例提供的供电模块的一种模块方框图，图5为本实用新型实施例提供的供电模块的另一种模块方框图。

作为一种可行的实施方式，如图3所示，为了实现供电功能，本实用新型实施例所提供的基于FlexRay的网络通信系统还可以包括供电模块2000，供电模块2000可以连接于单片机100。

进一步的，如图4所示，为了避免浪涌现象和反接现象给供电模块2000带来损毁的问题，供电模块200可以包括供电单元2100、浪涌控制单元2200、防反接单元2400、电源管理单元2500及接地单元2300，其中，供电单元2100可以连接于浪涌控制单元2200，浪涌控制单元2200可以连接于电源管理单元2500，接地单元2300可以连接于防反接单元2400，防反接单元2400可以连接于电源管理单元2500，电源管理单元2500可以连接于单片机100。

在实际应用中，供电模块2000进行供电时，浪涌控制单元2200可以避免出现浪涌现象，防反接单元2400可以避免出现反接现象，从而能够有效地避免浪涌现象和反接现象给供电模块2000带来损毁的问题。

更进一步的，如图5所示，为了实现双电源冗余供电，供电单元2100可以包括第一电源2110及第二电源2120；浪涌控制单元2200可以包括第一浪涌控制电路2210及第二浪涌控制电路2220；防反接单元2400可以包括第一防反接电路2410及第二防反接电路2420；接地单元2300可以包括第一接地端2310及第二接地端2320。

在此基础上，第一电源2110可以连接于第一浪涌控制电路2210，第一浪涌控制电路2210可以连接于电源管理单元2500，第二电源2120可以连接于第二浪涌控制电路2220，第二浪涌控制电路2220可以连接于电源管理单元2500；第一接地端2310可以连接于第一防反接电路2410，第一防反接电路2410可以连接于电源管理单元2500，第二接地端2320可以连接于第二防反接电路2420，第二防反接电路2420可以连接于第一防反接电路2410与电源管理单元2500的公共接点。

从此处容易看出，本实用新型实施例设置了第一电源2110及第二电源2120，那么，任意时刻下只要第一电源2110和第二电源2120中任一个电源能够正常工作，本实用新型实施例所提供的基于FlexRay的网络通信系统就能够实现不间断工作。实质上，第一电源2110与第二电源2120互为备用，也即第一电源2110可以作为第二电源2120的备用电源，相应的，第二电源2120也可以作为第一电源2110的备用电源。

此外，纵观上文对本实用新型实施例所提供的基于FlexRay的网络通信系统的详细阐述，本实用新型实施例所提供的基于FlexRay的网络通信系统还具有如下优点：

其一，兼顾了易用性，组网方便，能够灵活地实现对多个FlexRay网络同时进行监控或测试；

其二，仅需将该基于FlexRay的网络通信系统接入局域网，便可以在多台或一台机器上监测一条或多条FlexRay总线；

其三，具备集群式监测和应用；

其四，能够轻松地应对特定行业的车载、维修工厂、汽车制造测试等拥有FlexRay总线的场合。

需要说明的是，本实用新型内容中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本实用新型内容中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型内容。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本实用新型内容中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型内容的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型内容将不会被限制于本实用新型内容所示的这些实施例，而是要符合与本实用新型内容所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于FlexRay的网络通信系统，其特征在于，包括：单片机、FlexRay控制模块、FlexRay驱动模块、FlexRay连接模块、网络控制模块、网络变压模块及网络连接模块；

所述单片机连接于所述FlexRay控制模块，所述FlexRay控制模块连接于所述FlexRay驱动模块，所述FlexRay驱动模块连接于所述FlexRay连接模块；

所述单片机还连接于所述网络控制模块，所述网络控制模块连接于所述网络变压模块，所述网络变压模块连接于所述网络连接模块。

2.如权利要求1所述的基于FlexRay的网络通信系统，其特征在于，所述网络控制模块包括：第一网络控制芯片及第二网络控制芯片；

所述网络变压模块包括：第一网络变压器及第二网络变压器；

所述网络连接模块包括：第一网络连接器及第二网络连接器；

所述单片机连接于所述第一网络控制芯片，所述第一网络控制芯片连接于所述第一网络变压器，所述第一网络变压器连接于所述第一网络连接器；

所述单片机还连接于所述第二网络控制芯片，所述第二网络控制芯片连接于所述第二网络变压器，所述第二网络变压器连接于所述第二网络连接器。

3.如权利要求2所述的基于FlexRay的网络通信系统，其特征在于，所述第一网络控制芯片为88E111芯片，所述第二网络控制芯片为DM9000芯片。

4.如权利要求2所述的基于FlexRay的网络通信系统，其特征在于，所述第一网络连接器及所述第二网络连接器均为10/100M的网络连接器。

5.如权利要求1所述的基于FlexRay的网络通信系统，其特征在于，所述FlexRay控制模块为FlexRay控制器；

所述FlexRay驱动模块包括：第一FlexRay驱动器及第二FlexRay驱动器；

所述FlexRay连接模块包括：第一FlexRay连接器及第二FlexRay连接器；

所述FlexRay控制器连接于所述第一FlexRay驱动器，所述第一FlexRay驱动器连接于所述第一FlexRay连接器；

所述FlexRay控制器还连接于所述第二FlexRay驱动器，所述第二FlexRay驱动器连接于所述第二FlexRay连接器。

6.如权利要求5所述的基于FlexRay的网络通信系统，其特征在于，所述FlexRay控制器为MFR4310控制器。

7.如权利要求1所述的基于FlexRay的网络通信系统，其特征在于，还包括存储器，所述存储器连接于所述单片机。

8.如权利要求1所述的基于FlexRay的网络通信系统，其特征在于，还包括：电平转换器及调试串口，所述调试串口连接于所述电平转换器，所述电平转换器连接于所述单片机。

9.如权利要求1所述的基于FlexRay的网络通信系统，其特征在于，还包括供电模块，所述供电模块连接于所述单片机；

所述供电模块包括供电单元、浪涌控制单元、防反接单元、电源管理单元及接地单元，所述供电单元连接于所述浪涌控制单元，所述浪涌控制单元连接于所述电源管理单元，所述接地单元连接于所述防反接单元，所述防反接单元连接于所述电源管理单元，所述电源管理单元连接于所述单片机。

10.如权利要求9所述的基于FlexRay的网络通信系统，其特征在于，所述供电单元包括：第一电源及第二电源；

所述浪涌控制单元包括：第一浪涌控制电路及第二浪涌控制电路；

所述防反接单元包括：第一防反接电路及第二防反接电路；

所述接地单元包括第一接地端及第二接地端；

所述第一电源连接于所述第一浪涌控制电路，所述第一浪涌控制电路连接于所述电源管理单元，所述第二电源连接于所述第二浪涌控制电路，所述第二浪涌控制电路连接于所述电源管理单元；

所述第一接地端连接于所述第一防反接电路，所述第一防反接电路连接于所述电源管理单元，所述第二接地端连接于所述第二防反接电路，所述第二防反接电路连接于所述第一防反接电路与所述电源管理单元的公共接点。

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