專利名稱：一種用于數(shù)據(jù)總線的小數(shù)據(jù)量通信電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電子通信領(lǐng)域，具體就是一種用于數(shù)據(jù)總線的小數(shù)據(jù)量通信電路。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)在汽車中的拓展，特別是在20世紀80年代以后，MCU (MicroControl Unit微控制單元)在汽車中得到了廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了基于數(shù)據(jù)通訊的車載網(wǎng)絡(luò)，這為提高汽車性能和減少線束數(shù)量提供了有效的解決途徑。博世公司推出的CAN(Contrc)IlerArea Network控制器局域網(wǎng))總線具有突出的可靠性、實時性和靈活性，因而得到了業(yè)界的廣泛認同，CAN總線已成為普及型轎車的主流總線技術(shù)。當然，CAN總線技術(shù)也在不斷發(fā)展，LIN (Local Interconnect Network局域互連網(wǎng)絡(luò))是一種低成本的總線網(wǎng)絡(luò),其開發(fā)目的在于彌補CAN總線的不足，已廣泛運用于車輛的分支EQJ (Electronic Control Unit電子控制單元)通信網(wǎng)絡(luò)中。LIN總線物理層通常需要一個接口芯片，如NXP公司的TJA1020或者MICROCHIP公司的MCP201等。LIN總線可以在小于16個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)中運用，如圖I所示，在LIN總線中至少有一個主節(jié)點和一個從節(jié)點，因此在通信的數(shù)據(jù)量比較小，且只有一個或者兩個從節(jié)點的近距離通信網(wǎng)絡(luò)中，其成本相對較高；通信必須由主節(jié)點發(fā)起，通過輪詢實現(xiàn)各節(jié)點的數(shù)據(jù)上傳，且主節(jié)點休眠后，從節(jié)點無法主動上傳數(shù)據(jù)，所以實時性較差。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種用于數(shù)據(jù)總線的小數(shù)據(jù)量通信電路，其成本低且實時性好。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案一種用于數(shù)據(jù)總線的小數(shù)據(jù)量通信電路，包括數(shù)據(jù)總線、上拉電路模塊和節(jié)點模塊，所述的上拉電路模塊與數(shù)據(jù)總線電性連接，還包括數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)接收模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，所述的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)接收模塊與數(shù)據(jù)總線電連接，所述的數(shù)據(jù)處理模塊與節(jié)點模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)接收模塊電性連接。本實用新型中的數(shù)據(jù)處理模塊由微控制器集成芯片及其供電電源組成，該微控制器集成芯片的數(shù)據(jù)發(fā)送端口和數(shù)據(jù)接收端口分別電性連接數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)接收模塊。本實用新型中的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)接收模塊可以是雙比較器集成芯片，也可以分別通過單個的比較器及其外圍電路構(gòu)成。本實用新型的有益效果在于當采用上述結(jié)構(gòu)以后，節(jié)點模塊與數(shù)據(jù)總線間的通信通過數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)接收模塊實現(xiàn)，取消了總線物理層所用的價格成本較高的接口芯片，從而降低了成本；節(jié)點間的通信以握手方式傳輸，不區(qū)分主從節(jié)點，任意節(jié)點均可作為數(shù)據(jù)的發(fā)起設(shè)備，且各節(jié)點設(shè)備的休眠可以通過總線喚醒，實時性高。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為現(xiàn)有技術(shù)中用于汽車LIN總線的接口通信電路連接示意圖；圖2為本實用新型的電路原理方框圖；圖3為本實用新型用于汽車LIN總線的一種具體實施例的電路連接示意圖；圖4為本實用新型含多個節(jié)點模塊時的接口通信電路連接示意圖。
具體實施方式下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。如圖2所示，一種用于數(shù)據(jù)總線的小數(shù)據(jù)量通信電路，包括數(shù)據(jù)總線、上拉電路模塊10和節(jié)點模塊50，所述的上拉電路模塊10與數(shù)據(jù)總線電性連接，還包括數(shù)據(jù)發(fā)送模塊20、數(shù)據(jù)接收模塊30和數(shù)據(jù)處理模塊40，所述的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊20和數(shù)據(jù)接收模塊30與數(shù)據(jù)總線電連接，所述的數(shù)據(jù)處理模塊40與節(jié)點模塊50、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊20、數(shù)據(jù)接收模塊30電性連接。本實用新型通過數(shù)據(jù)處理模塊40、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊20和數(shù)據(jù)接收模塊30實現(xiàn)了節(jié)點模塊50與數(shù)據(jù)總線間的通信，取消了總線物理層所用的價格成本較高的接口芯片，從而降低了成本。在本實用新型具體實施例中，所述的小數(shù)據(jù)量通信電路的上拉電路模塊10，可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)選擇設(shè)置即可，如圖3所示，在該具體實施例中，上拉電路由電壓為12V的電源、二極管和阻值為IkQ的電阻構(gòu)成，上拉電路的設(shè)置在于保證總線的驅(qū)動能力和抗干擾能力。進一步的，如圖3所示，本實用新型的數(shù)據(jù)處理模塊40由微控制器集成芯片及其供電電源組成，所述的微控制器集成芯片可以是但不限于8位單片機，其在本實用新型具體實施例中的具體型號為意法半導(dǎo)體公司的STM8S208MB。該控制器可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)置用于連接節(jié)點的端口 uC、數(shù)據(jù)發(fā)送端口 TX和數(shù)據(jù)接收端口 RX，通過上述端口建立與數(shù)據(jù)發(fā)送模塊20、數(shù)據(jù)接收模塊30和節(jié)點模塊50的通信。特別的，所述的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊20和數(shù)據(jù)接收模塊30可以為雙比較器集成芯片(未圖示)，具體的，所述的雙比較器集成芯片的型號可以是LM2903，可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)對該芯片進行設(shè)置，使數(shù)據(jù)發(fā)送模塊20和數(shù)據(jù)接收模塊30兩模塊通過一片LM2903實現(xiàn)?；蛘?，作為本實用新型的另一種選擇性實施例，如圖3所示，所述的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊20、數(shù)據(jù)接收模塊30通過分壓電阻R電性連接。在該具體實施例中分壓電阻R阻值設(shè)置為IOk Ω，分壓電阻R的設(shè)置在于限流分壓，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)發(fā)送模塊20和數(shù)據(jù)接收模塊30的保護作用。更進一步的，如圖3所示，所述的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊20包括第一比較器Pl和分壓電阻R，第一比較器Pl的正輸入端與數(shù)據(jù)處理模塊40的數(shù)據(jù)發(fā)送端口連接，其負輸入端接基準電壓，其輸出端與數(shù)據(jù)總線、分壓電阻R電性連接；所述的數(shù)據(jù)接收模塊30包括第二比較器P2和分壓電阻R，第二比較器P2的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊40的數(shù)據(jù)接收端口連接，其負輸入端與第一比較器Pl的負輸入端連接，其正輸入端通過分壓電阻R與數(shù)據(jù)總線電性連接。具體的，所述的第一比較器Pl的負輸入端接電壓值為2. 5V的基準電壓，正輸入端接微控制器STM8S208MB的TX端口，第一比較器Pl的正輸入端口接收來自STM8S208MB的TX端口的邏輯電平信號，并與2. 5V的基準電壓進行比較，從而向總線輸出數(shù)字信號；所述的第二比較器P2的輸出端接微控制器STM8S208MB的RX端口，負輸入端與第一比較器Pl的負輸入端同接2. 5V的基準電壓，總線發(fā)送數(shù)據(jù)時，通過分壓電阻R施加給第二比較器P2，第二比較器P2通過與基準電壓進行比較，其輸出信號通過RX端口發(fā)送至STM8S208MB。 本實用新型并不限于單個節(jié)點模式的具體實施例，多個節(jié)點的布局如圖4所示，節(jié)點不區(qū)分主從，任意節(jié)點均可作為數(shù)據(jù)的發(fā)起設(shè)備，且各設(shè)備的休眠可以通過總線喚醒。節(jié)點間可采用普通的串口通信協(xié)議，以握手方式實現(xiàn)傳輸，即接收節(jié)點必須回復(fù)發(fā)起節(jié)點是否正確收下數(shù)據(jù)。由于節(jié)點間不分主從且共用總線，優(yōu)選的，本實用新型的具體實施例中設(shè)置4個字節(jié)為一幀，第一個字節(jié)為控制字，第2，3字節(jié)為數(shù)據(jù)，第4字節(jié)為校驗，控制字用以管理節(jié)點數(shù)量；節(jié)點數(shù)量的設(shè)計不大于三個，并設(shè)置沖突后隨機延時功能，延時時間小于100ms,以保證數(shù)據(jù)能夠及時正確傳輸。本實用新型尤其適合于兩個需要進行小數(shù)據(jù)量傳輸?shù)膶崟r通信模塊，如汽車的一鍵啟動控制器和GSM模塊。GSM模塊可以發(fā)送啟動車輛，開關(guān)車門等控制信息；而一鍵啟動控制模塊會回應(yīng)GSM模塊車輛狀態(tài)信息。應(yīng)用本實用新型，控制信息和狀態(tài)信息可以通過包含Ibit數(shù)據(jù)標識的數(shù)據(jù)幀進行通信；本實用新型中任意節(jié)點均可作為數(shù)據(jù)的發(fā)起設(shè)備，突出的實時性特點可滿足一鍵啟動控制模塊和GSM模塊均需主動上傳數(shù)據(jù)且頻繁通信的要求。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于數(shù)據(jù)總線的小數(shù)據(jù)量通信電路，包括數(shù)據(jù)總線、上拉電路模塊(10)和節(jié)點模塊(50)，所述的上拉電路模塊(10)與數(shù)據(jù)總線電性連接，其特征在于還包括數(shù)據(jù)發(fā)送模塊(20 )、數(shù)據(jù)接收模塊(30 )和數(shù)據(jù)處理模塊(40 )，所述的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊(20 )和數(shù)據(jù)接收模塊(30)與數(shù)據(jù)總線電連接，所述的數(shù)據(jù)處理模塊(40)與節(jié)點模塊(50)、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊(20)、數(shù)據(jù)接收模塊(30)電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于數(shù)據(jù)總線的小數(shù)據(jù)量通信電路，其特征在于所述的數(shù)據(jù)處理模塊(40)由微控制器集成芯片及其供電電源組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于數(shù)據(jù)總線的小數(shù)據(jù)量通信電路，其特征在于所述的微控制器集成芯片是型號為STM8S208MB的8位單片機。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于數(shù)據(jù)總線的小數(shù)據(jù)量通信電路，其特征在于所述的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊(20)和數(shù)據(jù)接收模塊(30)為雙比較器集成芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于數(shù)據(jù)總線的小數(shù)據(jù)量通信電路，其特征在于所述的雙比較器集成芯片的型號是LM2903。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于數(shù)據(jù)總線的小數(shù)據(jù)量通信電路，其特征在于所述的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊(20 )、數(shù)據(jù)接收模塊(30 )通過一分壓電阻電性連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于數(shù)據(jù)總線的小數(shù)據(jù)量通信電路，其特征在于所述的數(shù)據(jù)發(fā)送模塊(20)包括第一比較器(Pl)和分壓電阻(R)，第一比較器(Pl)的正輸入端與數(shù)據(jù)處理模塊(40)的數(shù)據(jù)發(fā)送端口(TX)連接，其負輸入端接基準電壓，其輸出端與數(shù)據(jù)總線、分壓電阻電性連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于數(shù)據(jù)總線的小數(shù)據(jù)量通信電路，其特征在于所述的數(shù)據(jù)接收模塊(30)包括第二比較器(P2)和分壓電阻(R)，第二比較器(P2)的輸出端與數(shù)據(jù)處理模塊(40)的數(shù)據(jù)接收端口(RX)連接，其負輸入端與所述的第一比較器(Pl)的負輸入端連接，其正輸入端通過分壓電阻(R)與數(shù)據(jù)總線電性連接。
專利摘要本實用新型屬于電子通信領(lǐng)域，具體就是一種用于數(shù)據(jù)總線的小數(shù)據(jù)量通信電路；包括數(shù)據(jù)總線、上拉電路模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和節(jié)點模塊。數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)接收模塊均電性連接于數(shù)據(jù)總線和數(shù)據(jù)處理模塊之間，數(shù)據(jù)處理模塊電性連接節(jié)點模塊。數(shù)據(jù)總線通過數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)接收模塊與數(shù)據(jù)處理模塊電性連接，從而與節(jié)點模塊建立起通信路徑。該實用新型成本低、實時性好，尤其適用于通信數(shù)據(jù)量比較小的車輛分支ECU通信網(wǎng)絡(luò)的LIN總線。
文檔編號H04L12/40GK202602680SQ20122023711
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月24日
發(fā)明者李輝 申請人:重慶桴之科科技發(fā)展有限公司