專利名稱：車載網(wǎng)關控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車載網(wǎng)關控制器。
背景技術：
隨著汽車日益向電子化、智能化方向發(fā)展，越來越多的電子控制單元被安裝在汽車的不同位置，這些電子控制單元連接到車載總線上，按照功能或安裝位置被劃分一個或數(shù)個通信網(wǎng)絡。車載網(wǎng)關控制器一般處于整車網(wǎng)絡拓撲的中心位置，連接車上的各個通信網(wǎng)絡，同時還能起到減少整車線束的長度、節(jié)約成本并提高通信質(zhì)量的作用。車載網(wǎng)關控制器的主要功能是能在OSI (Open System Interconnection,開放式系統(tǒng)互聯(lián))參考模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應用層上對不同網(wǎng)絡的協(xié)議進行翻譯和解釋，并完成不同網(wǎng)絡間信號的路由。 目前，使用最為廣泛的車載總線是CAN(Controller Area Network,控制器局域網(wǎng)絡)總線。CAN總線在物理層上分為高速CAN總線和容錯CAN總線兩種類型。高速CAN總線的通信速率最高可達到IMbps (bit per second),通常用于對數(shù)據(jù)傳輸速度有較高要求的領域，如動力系統(tǒng)、信息娛樂系統(tǒng)等。而容錯CAN總線的最高通信速率僅為125kbps，但雖然如此，由于容錯CAN總線具有在總線出現(xiàn)破損或短路的情況下依然可以維持信號傳輸?shù)奶匦裕猿Ｓ糜谌菀壮霈F(xiàn)故障的領域，如車窗、車門、座椅等。然而，現(xiàn)有的網(wǎng)關控制器通常采用單一化的器件布置方案，如果一款網(wǎng)關控制器配備了高速CAN收發(fā)器及其電路，則這款控制器在同一總線通道上只能與高速CAN總線連接，若需要將此總線通道改為連接容錯CAN總線，則需要更改硬件設計。而硬件設計的更改會涉及到網(wǎng)關控制器PCB板的重新投板和制作，這將極大的增加產(chǎn)品的設計和生產(chǎn)周期，開發(fā)費用也會大幅提高。

實用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型提供一種車載網(wǎng)關控制器，用于在不改變硬件設計的情況下，實現(xiàn)對不同CAN總線的選擇性配置。本實用新型的技術方案是一種車載網(wǎng)關控制器，包括微控制單元、CAN總線信號輸入/輸出接口、第一 CAN模塊和第二 CAN模塊，其中，第一 CAN模塊和第二 CAN模塊的第一端分別與所述微控制單元連接，第二端分別與所述CAN總線信號輸入/輸出接口連接。優(yōu)選地，所述微控制單元的第一 1/0引腳與所述第一 CAN模塊的STB引腳連接，所述微控制單元的第二 I/o引腳與所述第二 CAN模塊的STB引腳連接，其中，所述STB引腳用于控制所述第一 CAN模塊和第二 CAN模塊的激活狀態(tài)。優(yōu)選地，所述第一 CAN模塊的第一端與所述微控制單元連接具體包括所述第一 CAN模塊的第一端的數(shù)據(jù)發(fā)送輸入引腳與所述微控制單元的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳連接，所述第一 CAN模塊的第一端的數(shù)據(jù)接收輸出引腳與所述微控制單元的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳連接；所述第二 CAN模塊的第一端與所述微控制單元連接具體包括所述第二 CAN模塊的第一端的數(shù)據(jù)發(fā)送輸入引腳與所述微控制單元的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳連接，所述第二 CAN模塊的第一端的數(shù)據(jù)接收輸出引腳與所述微控制單元的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳連接。優(yōu)選地，所述CAN總線信號輸入/輸出接口包括第一總線輸入/輸出接口和第二總線輸入/輸出接口。優(yōu)選地，所述第一 CAN模塊的第二端與所述CAN總線信號輸入/輸出接口連接具體包括所述第一 CAN模塊的第二端與所述第一 CAN模塊總線輸入/輸出接口連接；所述第二 CAN模塊的第二端與所述CAN總線信號輸入/輸出接口連接具體包括所述第二 CAN模塊的第二端與所述第二 CAN模塊總線輸入/輸出接口連接。 優(yōu)選地，所述第一 CAN模塊為高速CAN模塊，所述第二 CAN模塊為容錯CAN模塊。本實用新型能夠達到的有益效果如下本實用新型提供的車載網(wǎng)關控制器，采用了共用MCU硬件通道的方法，將兩種不同CAN模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送輸入引腳和數(shù)據(jù)接收輸出引腳分別與該車載網(wǎng)關控制器的微控制單元的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳和數(shù)據(jù)接收引腳連接，使這兩種不同的CAN模塊可以共用微控制單元的同一數(shù)據(jù)發(fā)送/接收引腳，并由微控制單元通過其輸入/輸出端口和兩種不同CAN模塊的STB端口來控制兩種不同CAN模塊的激活狀態(tài)，從而實現(xiàn)在不更改硬件設計的前提下，僅使用一個硬件CAN通道就同時提供對兩種不同CAN總線的支持。不僅節(jié)約了硬件資源，而且提供了操作方式靈活、實時、自動切換的通信方式的可能性。

圖I是本實用新型車載網(wǎng)關控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型車載網(wǎng)關控制器的中微控制單元與第一 CAN模塊和第二 CAN模塊的引腳連接示意圖。
具體實施方式
為進一步闡述本實用新型，
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作更詳盡的說明。圖I是本實用新型車載網(wǎng)關控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實施例中，所述車載網(wǎng)關控制器的各種電路元器件及其連接線是制作在PCB板上。如圖I所示，本實用新型車載網(wǎng)關控制器I包括微控制單元10、第一 CAN模塊11、第二 CAN模塊12和CAN總線信號輸入/輸出接口 13。其中，第一 CAN模塊11和第二 CAN模塊12的第一端分別與微控制單元10連接，第一 CAN模塊11和第二 CAN模塊12的第二端分別與CAN總線信號輸入/輸出接口 13連接。微控制單元10可以通過第一 CAN模塊11、第二 CAN模塊12和CAN總線信號輸入/輸出接口 13與外部通信。其中，為滿足汽車的不同領域?qū)AN總線傳輸速率的需求，在本實用新型實施例中，所述第一 CAN模塊和第二 CAN模塊可以分別為高速CAN模塊和容錯CAN模塊，并且分別由第一 CAN收發(fā)器和第二 CAN收發(fā)器以及對應的外圍電路組成。此外，在本實用新型的其他實施方式中，所述第一 CAN模塊和第二 CAN模塊還可以是其他類型的CAN模塊，具體可以根據(jù)實際需要進行選擇性配置?？梢姡緦嵱眯滦偷能囕d網(wǎng)關控制器，只需要提供一個CAN輸入/輸出通道，就可以支持外部兩路完全獨立的CAN總線，從而滿足汽車上不同領域?qū)AN總線傳輸速率的要求。圖2是本實用新型車載網(wǎng)關控制器的微控制單元與第一 CAN模塊和第二 CAN模塊的引腳連接示意圖。如圖2所示，微控制單元10的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳與第一 CAN模塊11的第一端的數(shù)據(jù)發(fā)送輸入引腳連接，微控制單元10的數(shù)據(jù)接收引腳與第一 CAN模塊11的第一端的數(shù)據(jù)接收輸出引腳連接；微控制單元10的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳與第二 CAN模塊12的第一端 的數(shù)據(jù)發(fā)送輸入引腳連接，微控制單元10的數(shù)據(jù)接收引腳與第二 CAN模塊12的第一端的數(shù)據(jù)接收輸出引腳連接?？梢姡緦嵱眯滦偷能囕d網(wǎng)關控制器，可以實現(xiàn)不同CAN模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送輸入/接收輸出引腳共用微控制單元的同一數(shù)據(jù)發(fā)送/接收引腳，從而實現(xiàn)在不更改硬件設計的前提下，僅使用一個硬件CAN通道就同時提供對兩種不同CAN總線的支持。此外，微控制單元10的第一 I/O引腳與第一 CAN模塊11的STB引腳連接，微控制單元10的第二 I/O引腳與第二 CAN模塊12的STB引腳連接，其中，所述STB引腳用于控制第一 CAN模塊11和第二 CAN模塊12的激活狀態(tài)。需要說明的是，CAN總線信號輸入/輸出接口 13與外部(即整車總線電纜)直接相連，并且CAN總線信號輸入/輸出接口 13為第一 CAN模塊11和第二 CAN模塊12分別配備了專用的總線連接口，即第一CAN模塊總線輸入/輸出接口和第二 CAN模塊總線輸入/輸出接口(圖中未示出)。通過這兩個輸入/輸出接口，使得第一 CAN模塊11和第二 CAN模塊12與外部的通信在物理上是各自獨立的。這種方式也使得結(jié)合圖1-2描述的實施例成為可能。即使本實用新型的車載網(wǎng)關控制器，在不更改硬件設計的情況下，可選擇性地配置第一 CAN模塊11和第二 CAN模塊12之一，由配置的CAN模塊通過CAN總線信號輸入/輸出接口 13與外部進行通信。此處，因為第一 CAN模塊11和第二 CAN模塊12共用微控制單兀10的同一數(shù)據(jù)發(fā)送/接收引腳，所以第一 CAN模塊11和第二 CAN模塊12在同一時間只有一個模塊能夠與外部進行通信。接下來結(jié)合圖2詳細描述本實用新型車載網(wǎng)關控制器的工作原理。當需要啟用第一 CAN模塊時，微控制單元首先通過第二 I/O引腳控制第二 CAN模塊的STB引腳,并將該其設置為standby,在standby狀態(tài)下,第二 CAN模塊的收發(fā)器將無法進行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，從而禁止第二 CAN模塊。然后，微控制單元通過第一 I/O引腳控制第一 CAN模塊的STB引腳,將其設置為run,在run狀態(tài)下,第一 CAN模塊的收發(fā)器可以進行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，從而從硬件上激活第一 CAN模塊進行通信。當網(wǎng)關正常工作時，可以根據(jù)既定邏輯自動判斷并激活/禁止CAN模塊，并選取已激活的CAN模塊所連接的微控制單元發(fā)送接收弓I腳進行數(shù)據(jù)的傳輸。例如，當激活第一 CAN模塊11時的通信過程如下當CAN總線上有數(shù)據(jù)到來的時候，CAN總線中高/低電平線的信號經(jīng)由CAN總線信號輸入/輸出接口 13進入到第一 CAN模塊11的收發(fā)器中，所述收發(fā)器用于將CAN總線高/低電平線的差分式電平轉(zhuǎn)化為微控制單元10能夠識別的高低邏輯電平，經(jīng)所述收發(fā)器處理后將數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)接收輸出引腳發(fā)送到微控制單元10的數(shù)據(jù)接收引腳。[0033]當需要將數(shù)據(jù)發(fā)送到CAN總線上時，由微控制單元10的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳將數(shù)據(jù)經(jīng)第一 CAN模塊11的數(shù)據(jù)發(fā)送輸入引腳發(fā)送到第一 CAN模塊11的收發(fā)器中，所述收發(fā)器此時用于將微控制單元10發(fā)送的高低邏輯電平轉(zhuǎn)化為CAN總線識別的差分式電平，經(jīng)所述收發(fā)器處理后通過CAN總線信號輸入/輸出接口 13由CAN總線的高/低電平線發(fā)出。當激活第二 CAN模塊時的通信過程與第一 CAN模塊相同，所以此處不再贅述。另夕卜，在上述通信過程中，所述第一 CAN模塊和第二 CAN模塊使用各自的總線連接口。綜上所述，本實用新型提供的車載網(wǎng)關控制器，通過將兩種不同CAN模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送輸入引腳和數(shù)據(jù)接收輸出引腳分別與該車載網(wǎng)關控制器的微控制單元的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳和數(shù)據(jù)接收引腳連接，使這兩種不同的CAN模塊可以共用微控制單元的同一數(shù)據(jù)發(fā)送/接收引腳。并且，由微控制單元通過其輸入/輸出端口和兩種不同CAN模塊的STB端口來控制兩種不同CAN模塊的激活狀態(tài)，從而靈活地選用適當?shù)腃AN模塊進行通信，而無需更改車載網(wǎng)關控制器的硬件設計，使用更加靈活，并且降低了開發(fā)的成本。以上對本實用新型實施實例提供的技術方案進行了詳細的介紹，本文中應用了具·體實施例對本實用新型所實施的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型實施的原理；同時，對于本領域的一般技術人員，本實用新型實施例，在具體實施方式
以及應用范圍上均有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應該理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.一種車載網(wǎng)關控制器，其特征在于，包括微控制單元、CAN總線信號輸入/輸出接口、第一 CAN模塊和第二 CAN模塊；其中， 第一 CAN模塊和第二 CAN模塊的第一端分別與所述微控制單元連接，第二端分別與所述CAN總線信號輸入/輸出接口連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的車載網(wǎng)關控制器，其特征在于， 所述微控制單元的第一 I/O引腳與所述第一 CAN模塊的STB引腳連接，所述微控制單元的第二 I/O引腳與所述第二 CAN模塊的STB引腳連接，其中，所述STB引腳用于控制所述第一 CAN模塊和第二 CAN模塊的激活狀態(tài)。
3.根據(jù)權利要求2所述的車載網(wǎng)關控制器，其特征在于， 所述第一 CAN模塊的第一端與所述微控制單元連接具體包括 所述第一 CAN模塊的第一端的數(shù)據(jù)發(fā)送輸入引腳與所述微控制單元的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳連接，所述第一 CAN模塊的第一端的數(shù)據(jù)接收輸出引腳與所述微控制單元的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳連接； 所述第二 CAN模塊的第一端與所述微控制單元連接具體包括 所述第二 CAN模塊的第一端的數(shù)據(jù)發(fā)送輸入引腳與所述微控制單元的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳連接，所述第二 CAN模塊的第一端的數(shù)據(jù)接收輸出引腳與所述微控制單元的數(shù)據(jù)發(fā)送引腳連接。
4.根據(jù)權利要求2所述的車載網(wǎng)關控制器，其特征在于，所述CAN總線信號輸入/輸出接口包括第一 CAN模塊總線輸入/輸出接口和第二 CAN模塊總線輸入/輸出接口。
5.根據(jù)權利要求4所述的車載網(wǎng)關控制器，其特征在于， 所述第一 CAN模塊的第二端與所述CAN總線信號輸入/輸出接口連接具體包括所述第一 CAN模塊的第二端與所述第一 CAN模塊總線輸入/輸出接口連接； 所述第二 CAN模塊的第二端與所述CAN總線信號輸入/輸出接口連接具體包括所述第二 CAN模塊的第二端與所述第二 CAN模塊總線輸入/輸出接口連接。
6.根據(jù)權利要求3或5所述的車載網(wǎng)關控制器，其特征在于，所述第一CAN模塊為高速CAN模塊，所述第二 CAN模塊為容錯CAN模塊。
專利摘要本實用新型提供一種車載網(wǎng)關控制器，包括微控制單元、CAN總線信號輸入/輸出接口、第一CAN模塊和第二CAN模塊，其中，第一CAN模塊和第二CAN模塊的第一端分別與所述微控制單元連接，第二端分別與所述CAN總線信號輸入/輸出接口連接。本實用新型的車載網(wǎng)關控制器，通過使兩種不同的CAN模塊共用微控制單元的同一數(shù)據(jù)發(fā)送/接收引腳，并由微控制單元通過其輸入/輸出端口和兩種不同CAN模塊的STB端口來控制兩種不同CAN模塊的激活狀態(tài)，從而實現(xiàn)在不更改硬件設計的前提下，僅使用一個硬件CAN通道就同時提供對兩種不同CAN總線的支持。
文檔編號H04L12/40GK202602677SQ20122013139
公開日2012年12月12日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權日2012年3月31日
發(fā)明者賈秀敏, 郭春吉, 韓鑫, 王磊 申請人:北京經(jīng)緯恒潤科技有限公司