專利名稱：一種多功能通訊轉接盒的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及生產及測試用電子設備領域，具體是指一種多功能通訊轉接盒。
背景技術：
在汽車電子產品的制造過程中，一般都會涉及到對產品EEPROM的燒錄及自動化測試。EEPROM燒錄涉及的通訊協(xié)議包括I2C或SPI，自動化測試涉及的通訊協(xié)議包括I2C、 K-Bus、非標準SPI、標準SPI、CAN及LIN。現(xiàn)有的生產模式中，產品EEPROM的燒錄使用的是專用燒錄器，自動化測試使用的是專用通訊轉接器。無論是專用燒錄器還是專用通訊轉接器，都只能實現(xiàn)一種單一協(xié)議的通訊，并且只能外接一個產品。這種模式的不足之處有兩點一是通用性和兼容性不強，燒錄或測試對象稍有變化就要更換通訊器，例如生產A型號產品時，需要使用針對A型號產品的燒錄器及通訊轉接器，生產B型號產品時就要更換為針對B型號的燒錄器及通訊轉接器，這種經常性的更換不但要反復插拔燒錄器和轉接器，更換相應的工裝機架，還要對生產電腦進行開關機操作，不但影響工裝、機架、設備的使用壽命還嚴重影響了生產效率。二是一臺燒錄器或通訊轉接器一次只能對一臺產品進行操作， 無法實現(xiàn)一次外接多個產品，給生產效率的提高帶來了瓶頸。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種兼容多種通訊協(xié)議的使用方便的通訊轉接盒。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn)一種多功能通訊轉接盒，包括主控單元及與其連接的上行通訊單元、下行通訊接口單元。其中，主控單元，包括存儲有多種通訊協(xié)議程序及用于實現(xiàn)多種通訊協(xié)議轉換控制的自定義協(xié)議程序的單片機；其中， 每種通訊協(xié)議的實現(xiàn)程序均被封裝為一個子模塊，通過自定義協(xié)議程序的控制實現(xiàn)通訊協(xié)議的轉換，單片機通過上位機的配置之后可以按照指定的通訊協(xié)議實現(xiàn)上行與上位機和下行與待操作產品的通訊；上行通訊單元，與單片機連接，采用串口通訊的方式完成主控單元與上位機之間通訊，并且實現(xiàn)上位機對所述通訊轉接盒工作狀態(tài)的設置和控制；下行通訊接口單元，均與單片機連接，包括I2C通訊接口、K-Bus通訊接口、非標準/標準SPI通訊接口、LIN通訊接口及CAN通訊接口中的一種或多種，用于與待操作產品連接通訊實現(xiàn)產品的燒錄和/或測試。具體的，所述CAN通訊接口、LIN通訊接口采用CAN收發(fā)芯片，CAN收發(fā)芯片信號收、發(fā)端通過隔離電路連接單片機。具體的，所述I2C通訊接口、非標準/標準SPI通訊接口均直接采用單片機標準I/
0 □。具體的，所述K-Bus通訊接口采用單片機串行通訊接口 RXD-2、T )-2。具體的，所述自定義通訊協(xié)議采用RS232通訊協(xié)議。具體的，所述單片機具有測試和燒錄兩種工作模式，兩種工作模式通過上行控制轉換。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于
(1)本發(fā)明所述通訊轉接盒通過與上位機的連接，可以同時對多個產品進行測試或燒錄操作，大大提高了生產效率；以某公司的A項目為例，使用多功能通訊轉接盒之后，員工省去了更換產品的操作時間，五臺產品的燒錄及測試時間減少了 30S，按照產量30000臺/ Month和制造成本50RMB/Hour進行計算，每年至少可節(jié)省:35000RMB ；
(2)消除了專用通訊盒相互不兼容所帶來的不便，節(jié)省了制造成本；根據(jù)一般的生產規(guī)模統(tǒng)計，EEPROM工位更換燒錄器及測試工位更換通訊盒的時間約為lHour/Day，按照一個工廠10條生產線制造成本5RMB/Hour左右進行計算，每年至少可節(jié)省230000RMB。


圖1所述通訊轉接盒原理組成示意框圖； 圖2所述通訊轉接盒應用狀態(tài)示意圖3所述通訊轉接盒主控單元協(xié)議轉換原理示意圖。
具體實施例方式為了便于本領域技術人員理解，下面將結合附圖以及實施例對本發(fā)明進行進一步詳細描述。如圖1所示，本發(fā)明所揭示的多功能轉接盒由主控單元、MAX232通訊模塊、CAN收發(fā)器、穩(wěn)壓電路和電源五部分組成。電源和穩(wěn)壓電路用于其他三部分的供電。CAN收發(fā)器用于實現(xiàn)CAN和LIN協(xié)議物理層的通訊，CAN收發(fā)器采用CAN收發(fā)芯片，其通過CAN-H和CAN-L 兩個管腳與通訊轉接盒連接。MAX232通訊模塊用于實現(xiàn)上位機與主控單元基于自定義協(xié)議的串口通訊，上位機需通過RXD和T)(D兩個管腳與通訊轉接盒連接。主控單元用于實現(xiàn)通訊協(xié)議的轉換，不同協(xié)議的產品需要連接不同的管腳，使用I2C、非標準SPI、標準SPI協(xié)議的產品需要連接通訊轉接盒標準IO 口、使用K-Bus協(xié)議的產品需要連接通訊轉接盒RXD-2 和T)(D-2兩個管腳，使用CAN和LIN協(xié)議的產品需要連接RXD-I和T )-l兩個管腳。如圖2所示為通訊轉接盒應用狀態(tài)示意圖。本發(fā)明使用時，上行與上位機連接，上位機面向用戶開放了一套軟件界面，用戶通過對其操作便可完成對多功能通訊轉接盒的所有應用配置及實時監(jiān)控。上位機對多功能通訊轉接盒的配置及監(jiān)控操作通過基于RS232接口的自定義通訊協(xié)議實現(xiàn)。上位機可以通過基于RS232接口的自定義通訊協(xié)議將多功能通訊轉接盒配置成具有特定功能的通訊器，以實現(xiàn)對多個產品EEPROM的燒錄或自動化測試。所述通訊轉接盒下行與各個待操作產品連接，上行用基于RS232接口的自定義通訊協(xié)議對轉接盒配置完成后，轉接盒主程序就根據(jù)需要執(zhí)行相應的子模塊程序進行不同協(xié)議轉換的實現(xiàn)。下行待操作產品的應用需求有兩種情況燒錄及測試。當多功能通訊轉接盒用于產品燒錄時，上位機先將要寫入產品的數(shù)據(jù)打包好，通過基于RS232接口的自定義協(xié)議發(fā)送給通訊轉接盒，轉接盒再將這些數(shù)據(jù)通過I2C協(xié)議或SPI協(xié)議寫入產品。當多功能通訊轉接盒用于產品測試時，因為產品在進行自動測試的過程中會實時的輸出、反饋狀態(tài)信息，這些信息數(shù)據(jù)要先通過I2C、K-Bus、非標準SPI、標準SPI、CAN及LIN協(xié)議由標準I/O 口輸入給多功能通訊轉接盒，轉接盒再將這些數(shù)據(jù)通過基于RS232接口的自定義協(xié)議發(fā)送給上位機，上位機即可實時獲取產品的狀態(tài)信息，進而完成測試；若在測試過程中，上位機需要對產品發(fā)送指令，即可先通過基于RS232接口的自定義協(xié)議把指令信息發(fā)送給通訊轉接盒，轉接盒再把指令通過I2C、K-Bus、非標準SPI、標準SPI、CAN及LIN協(xié)議發(fā)送給產品。如圖3所示為通訊轉接盒主控單元協(xié)議轉換原理示意圖。本發(fā)明中，上位機通過 RXD和T)(D接口將用戶的需求通過自定義協(xié)議的消息幀告知多功能轉接盒，消息幀中包含了產品與協(xié)議的對應關系、每種不同協(xié)議的配置、通訊狀態(tài)及上行對通訊轉接盒主控單元的其他資源操作的信息。在主控單元內，協(xié)議轉換分兩步實現(xiàn)，分別是配置過程和轉換過程。對于配置過程，初始化階段上行(PC機)通過串口發(fā)送消息幀實現(xiàn)對下位機(轉接盒)的配置，消息幀格式如下對于轉換過程，配置完成后，上下位機就可以進入協(xié)議轉換的過程。首先，每一種協(xié)議時序的具體實現(xiàn)都要被封裝成一個子模塊(存在于轉接盒的程序中)，程序調用某個協(xié)議所對應的子模塊就可以按照這種協(xié)議的時序進行通訊。協(xié)議轉換分為測試模式和燒錄模式。測試模式的信息數(shù)據(jù)是從產品到轉接盒再到 PC機，燒錄模式的信息數(shù)據(jù)是從PC機到轉接盒再到產品。對于測試模式，轉接盒按照PC機配置信息調用協(xié)議子函數(shù)，將接收到的產品發(fā)送過來的信息數(shù)據(jù)按照協(xié)議時序存入寄存器中進行緩沖；然后，主程序再把信息數(shù)據(jù)從寄存器中取出按照串口通訊的時序(程序中的公共子模塊)發(fā)送給PC機用于測試。對于燒錄模式，轉接盒接收到PC機的數(shù)據(jù)，按照串口通訊的時序把需要寫入產品的信息數(shù)據(jù)存入寄存器中；然后，轉接盒按照配置信息調用指定協(xié)議的子函數(shù)把信息數(shù)據(jù)從寄存器中取出按照此協(xié)議的通訊時序寫入產品完成測試。
這兩個過程中，數(shù)據(jù)交互均可是雙向的。上述實施例為本發(fā)明實現(xiàn)的優(yōu)選方案，并非限定性窮舉，在相同構思下本發(fā)明還可以有其他變換形式，需要說明的是，在不脫離本發(fā)明構思前提下，任何顯而易見的替換和微小變化均在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種多功能通訊轉接盒，其特征在于，包括主控單元，包括存儲有多種通訊協(xié)議程序及用于實現(xiàn)多種通訊協(xié)議轉換控制的自定義協(xié)議程序的單片機；其中，每種通訊協(xié)議的實現(xiàn)程序均被封裝為一個子模塊，通過自定義協(xié)議程序的控制實現(xiàn)通訊協(xié)議的轉換，單片機通過上位機的配置之后可以按照指定的通訊協(xié)議實現(xiàn)上行與上位機和下行與待操作產品的通訊；上行通訊單元，與單片機連接，采用串口通訊的方式完成主控單元與上位機之間通訊， 實現(xiàn)上位機對所述通訊轉接盒工作狀態(tài)的設置和控制；下行通訊接口單元，均與單片機連接，包括I2C通訊接口、K-Bus通訊接口、非標準/標準SPI通訊接口、LIN通訊接口及CAN通訊接口中的一種或多種，用于與多個不同的待操作產品連接通訊實現(xiàn)產品的燒錄和/或測試。
2.根據(jù)權利要求1所述的多功能通訊轉接盒，其特征在于所述CAN通訊接口、LIN通訊接口采用CAN收發(fā)芯片，CAN收發(fā)芯片信號收、發(fā)端通過隔離電路連接單片機。
3.根據(jù)權利要求1所述的多功能通訊轉接盒，其特征在于所述I2C通訊接口、非標準 /標準SPI通訊接口均直接采用單片機標準I/O 口。
4.根據(jù)權利要求1所述的多功能通訊轉接盒，其特征在于所述K-Bus通訊接口采用單片機串行通訊接口 RXD-2、T)(D-2。
5.根據(jù)權利要求1所述的多功能通訊轉接盒，其特征在于所述上位機為PC機。
6.根據(jù)權利要求1-5中任意一項所述的多功能通訊轉接盒，其特征在于所述自定義通訊協(xié)議基于RS232通訊模塊設置。
7.根據(jù)權利要求6所述的多功能通訊轉接盒，其特征在于所述單片機具有測試和燒錄兩種工作模式，兩種工作模式通過上位機控制轉換。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多功能通訊轉接盒，包括主控單元及與其連接的上行通訊單元、下行通訊接口單元。上行通訊單元用于實現(xiàn)主控單元與上位機之間基于串口的通訊、下行通訊接口單元用于實現(xiàn)主控單元與待操作產品之間基于I2C、K-Bus、非標準SPI、標準SPI、CAN及LIN接口的通訊。整個通訊過程的控制及通訊協(xié)議的轉換由置于主控單元中的自定義通訊協(xié)議實現(xiàn)。本發(fā)明所述通訊轉接盒通過與上位機的連接，可以實現(xiàn)同時對多個產品進行測試或燒錄的操作，消除了專用通訊盒相互不兼容所帶來的各種不便，大大提高了生產效率，節(jié)省了制造成本。
文檔編號G06F13/38GK102279827SQ20111015298
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權日2011年6月9日
發(fā)明者林振國, 梁元 申請人:惠州市德賽西威汽車電子有限公司