專(zhuān)利名稱(chēng)：基于雙dsp的高容錯(cuò)性can總線(xiàn)數(shù)字網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于雙DSP的高容錯(cuò)性CAN總線(xiàn)數(shù)字網(wǎng)關(guān)，屬于CAN總線(xiàn)網(wǎng)關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
CAN總線(xiàn)技術(shù)已廣泛用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，其具有高可靠、抗干擾、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且低成本等卓越特性。隨著技術(shù)方面的日趨成熟，CAN總線(xiàn)正逐步走向航天、航空、能源和醫(yī)療衛(wèi)生等安全關(guān)鍵領(lǐng)域SCS，發(fā)展前景十分廣闊。
然而，安全關(guān)鍵系統(tǒng)不僅多涉及大量電子設(shè)備間復(fù)雜的級(jí)聯(lián)和頻繁的互操作，組網(wǎng)規(guī)模較大，傳輸性能要求較高，且一旦發(fā)生系統(tǒng)功能失效，將引起生命及財(cái)產(chǎn)的重大損失，因此設(shè)計(jì)或運(yùn)營(yíng)者往往將系統(tǒng)的可靠性放在最首要的位置。構(gòu)成安全關(guān)鍵系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)不只是結(jié)構(gòu)單一的局域網(wǎng)，而是多個(gè)區(qū)域子網(wǎng)互聯(lián)和多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、協(xié)議并用來(lái)實(shí)現(xiàn)隔離故障、均衡帶寬與簡(jiǎn)化布線(xiàn)；并且系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)中多采用帶有冗余機(jī)制的CAN總線(xiàn)，以加強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性與消息傳輸?shù)拇_定性。
因此，CAN網(wǎng)關(guān)gateway作為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施，是否能夠有效支持這類(lèi)安全關(guān)鍵系統(tǒng)組網(wǎng)，并滿(mǎn)足其設(shè)計(jì)方面的約束，尤其是可靠性方面的要求變得十分重要?，F(xiàn)有的CAN總線(xiàn)網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)有以下兩個(gè)方面的缺陷:
1.現(xiàn)有CAN總線(xiàn)網(wǎng)關(guān)多采用局部冗余結(jié)構(gòu)，即僅對(duì)CAN總線(xiàn)的鏈路、收發(fā)器和控制器硬件備份。雖然能夠應(yīng)對(duì)傳輸介質(zhì)損壞、端口松動(dòng)、總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器失效中的單一故障或者組合故障，但對(duì)網(wǎng)關(guān)的CPU故障、電源模塊故障乃至控制板卡的整體失效則無(wú)能為力。
2.現(xiàn)有的CAN網(wǎng)關(guān)在通信機(jī)制方面并未實(shí)現(xiàn)真正的熱冗余，從備份節(jié)點(diǎn)或端口僅僅是實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)。一旦主節(jié)點(diǎn)或端口出現(xiàn)故障，仍需要進(jìn)行主、從節(jié)點(diǎn)間的功能切換，從而引入了一定的自愈時(shí)間，即切換時(shí)間，如此易造成數(shù)據(jù)幀丟失或大延時(shí)等情況發(fā)生，這是對(duì)于可靠性與確定性要求較高的系統(tǒng)所無(wú)法容忍的。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有CAN總線(xiàn)網(wǎng)關(guān)在單子節(jié)點(diǎn)整體故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致通信中斷，造成數(shù)據(jù)幀丟失或大延時(shí)情況發(fā)生的問(wèn)題，提供了一種基于雙DSP的高容錯(cuò)性CAN總線(xiàn)數(shù)字網(wǎng)關(guān)。
本發(fā)明所述基于雙DSP的高容錯(cuò)性CAN總線(xiàn)數(shù)字網(wǎng)關(guān)，它包括主節(jié)點(diǎn)、從節(jié)點(diǎn)、雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)A、雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)B、非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E1和非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E2,
雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)A包括網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1和網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A2 ；
雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)B包括網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B1和網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B2 ；
主節(jié)點(diǎn)包括DSP#A1、DSP#A2、CAN總線(xiàn)端口 #A11、CAN總線(xiàn)端口 Ml2、CAN總線(xiàn)端口 M21 和 CAN 總線(xiàn)端口 #A22 ；
從節(jié)點(diǎn)包括DSP#B1、DSP#B2、CAN總線(xiàn)端口 #B11、CAN總線(xiàn)端口 #B12、CAN總線(xiàn)端口 #B21 和 CAN 總線(xiàn)端口 #B22 ；
DSP#A1和DSP#A2之間通過(guò)SPI數(shù)據(jù)通道傳輸數(shù)據(jù)，DSP#A1通過(guò)CAN總線(xiàn)端口#A11與網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1連接，DSP#A1通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #A12與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E1連接，DSP#A2通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #A21與網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B2連接，DSP#A2通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #A22與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E2連接；
DSP#B1和DSP#B2之間通過(guò)SPI數(shù)據(jù)通道傳輸數(shù)據(jù)，DSP#B1通過(guò)CAN總線(xiàn)端口#B11與網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B1連接，DSP#B1通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #B12與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E2連接，DSP#B2通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #B21與網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A2連接，DSP#B2通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #B22與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E1連接；
主節(jié)點(diǎn)的DSP#A1和DSP#A2與從節(jié)點(diǎn)的DSP#B1和DSP#B2之間通過(guò)SPI數(shù)據(jù)通道傳輸數(shù)據(jù)。
主節(jié)點(diǎn)還包括CAN驅(qū)動(dòng)器#A11、CAN驅(qū)動(dòng)器#A12、CAN驅(qū)動(dòng)器#A21和CAN驅(qū)動(dòng)器#A22,
CAN驅(qū)動(dòng)器Mil設(shè)置于DSP#A1與CAN總線(xiàn)端口 Mll之間，CAN驅(qū)動(dòng)器#A12設(shè)置于DSP#A1與CAN總線(xiàn)端口 M12之間，CAN驅(qū)動(dòng)器#A21設(shè)置于DSP#A2與CAN總線(xiàn)端口#A21之間，CAN驅(qū)動(dòng)器#A22設(shè)置于DSP#A2與CAN總線(xiàn)端口 #A22之間；
從節(jié)點(diǎn)還包括CAN驅(qū)動(dòng)器#B11、CAN驅(qū)動(dòng)器#B12、CAN驅(qū)動(dòng)器#B21和CAN驅(qū)動(dòng)器#B22,
CAN驅(qū)動(dòng)器#B11設(shè)置于DSP#BI與CAN總線(xiàn)端口 #B11之間，CAN驅(qū)動(dòng)器#B12設(shè)置于DSP#B1與CAN總線(xiàn)端口 #B12之間，CAN驅(qū)動(dòng)器#B21設(shè)置于DSP#B2與CAN總線(xiàn)端口#B21之間，CAN驅(qū)動(dòng)器#B22設(shè)置于DSP#B2與CAN總線(xiàn)端口 #B22之間。
主節(jié)點(diǎn)還包括主存儲(chǔ)器#A1和主存儲(chǔ)器#A2,
主存儲(chǔ)器#A1與DSP#A1之間通過(guò)外部擴(kuò)展接口相連接，主存儲(chǔ)器#A2與DSP#A2之間通過(guò)外部擴(kuò)展接口相連接；
從節(jié)點(diǎn)還包括從存儲(chǔ)器#B1和從存儲(chǔ)器#B2，
從存儲(chǔ)器#B1與DSP#B1之間通過(guò)外部擴(kuò)展接口相連接，從存儲(chǔ)器#B2與DSP#B2之間通過(guò)外部擴(kuò)展接口相連接。
它還包括液晶顯示及操作器，
液晶顯示及操作器作為人機(jī)接口，分別與DSP#A1、DSP#A2、DSP#B1和DSP#B2連接。
它還包括電源，電源用于為DSP#A1、DSP#A2、DSP#B1和DSP#B2提供工作電源。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明所述數(shù)字網(wǎng)關(guān)具有高容錯(cuò)性，它可以實(shí)現(xiàn)包括鏈路端口、總線(xiàn)收發(fā)器、總線(xiàn)控制器、網(wǎng)關(guān)CPU和電源模塊等在內(nèi)的全系統(tǒng)雙模熱冗余，在網(wǎng)關(guān)內(nèi)部的單子節(jié)點(diǎn)局部或整體發(fā)生故障的條件下，仍然能保證通信不發(fā)生中斷，且無(wú)自愈時(shí)間，有利于全面提高網(wǎng)絡(luò)互連的故障容錯(cuò)性與可靠性。
本發(fā)明具備很強(qiáng)的兼容性和通用性，提供了雙鏈路冗余的CAN主干網(wǎng)絡(luò)之間、CAN主干網(wǎng)絡(luò)與單鏈路非冗余的CAN子網(wǎng)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)高速緩存及轉(zhuǎn)發(fā)，能夠顯著地減少網(wǎng)絡(luò)間通信延時(shí)，適合在實(shí)際工業(yè)領(lǐng)域推廣和普及。
本發(fā)明具有雙路完全熱冗余的網(wǎng)絡(luò)橋接通道，在單通道故障的情況下，仍然能夠保證兩網(wǎng)的實(shí)時(shí)連通不發(fā)生中斷，具有極高的可靠性。它采用了內(nèi)部集成有豐富控制模塊與高性能CPU的DSP芯片，從而加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的處理和CAN總線(xiàn)收發(fā)控制的速度，極大地減少了網(wǎng)關(guān)的技術(shù)延時(shí)。本發(fā)明應(yīng)用SPI接口替代雙端口 RAM實(shí)現(xiàn)雙DSP間高速的數(shù)據(jù)交換，簡(jiǎn)化布線(xiàn)、降低成本并減少了板內(nèi)電磁干擾對(duì)高速數(shù)據(jù)通信所帶來(lái)的影響，提高了系統(tǒng)的可靠性。
本發(fā)明具有較強(qiáng)的故障診斷功能，主節(jié)點(diǎn)、從節(jié)點(diǎn)通過(guò)周期性或時(shí)間觸發(fā)性的互檢與自檢能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)故障并向上位機(jī)報(bào)警，有利于系統(tǒng)的可靠運(yùn)行及更換維修。配備液晶顯示及操作器，使得網(wǎng)關(guān)使用操作簡(jiǎn)單方便，運(yùn)行狀態(tài)可被用戶(hù)實(shí)時(shí)監(jiān)控獲取。與其它現(xiàn)有產(chǎn)品相比:目前市面上沒(méi)有類(lèi)似的可以應(yīng)用于對(duì)可靠性要求非常高的工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)產(chǎn)品O


圖1是本發(fā)明所述基于雙DSP的高容錯(cuò)性CAN總線(xiàn)數(shù)字網(wǎng)關(guān)的結(jié)構(gòu)框圖2是主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖3是雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)A和雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)B通過(guò)CAN網(wǎng)關(guān)相互橋接的連接關(guān)系圖4是非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E1和非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E2間通過(guò)CAN網(wǎng)關(guān)相互橋接的連接關(guān)系圖5是以非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E1和非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E2間的橋接為例，主節(jié)點(diǎn)的工作流程圖6是以非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E1和非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E2間的橋接為例，從節(jié)點(diǎn)的工作流程圖7是冗余網(wǎng)絡(luò)與非冗余網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)通道示意圖8是本發(fā)明應(yīng)用于小型商用支線(xiàn)飛機(jī)的機(jī)載電子設(shè)備組網(wǎng)示意圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一:下面結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述基于雙DSP的高容錯(cuò)性CAN總線(xiàn)數(shù)字網(wǎng)關(guān)，它包括主節(jié)點(diǎn)1、從節(jié)點(diǎn)2、雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)A3、雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)B4、非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15和非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E26，
雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)A3包括網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1和網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A2 ；
雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)B4包括網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B1和網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B2 ；
主節(jié)點(diǎn)I 包括 DSP#A11-1、DSP#A21_2、CAN 總線(xiàn)端口 #A111_3、CAN 總線(xiàn)端口#A121-4、CAN 總線(xiàn)端口 #A211-5 和 CAN 總線(xiàn)端口 #A221_6 ；
從節(jié)點(diǎn)2 包括 DSP#B12-1、DSP#B22_2、CAN 總線(xiàn)端口 #B112_3、CAN 總線(xiàn)端口#B122-4、CAN 總線(xiàn)端口 #B212-5 和 CAN 總線(xiàn)端口 #B222-6 ；
DSP#A11-1和DSP#A21_2之間通過(guò)SPI數(shù)據(jù)通道傳輸數(shù)據(jù)，DSP#A11_1通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #A111-3與網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1連接，DSP#A11-1通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 M121-4與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15連接，DSP#A21-2通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #A211_5與網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B2連接，DSP#A21_2通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 M221-6與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E26連接；
DSP#B12-1和DSP#B22_2之間通過(guò)SPI數(shù)據(jù)通道傳輸數(shù)據(jù)，DSP#B12_1通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #B112-3與網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B1連接，DSP#B12-1通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #B122_4與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E26連接，DSP#B22-2通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #B212_5與網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A2連接，DSP#B22_2通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #B222-6與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15連接；
主節(jié)點(diǎn)I 的 DSP#A11-1 和 DSP#A21_2 與從節(jié)點(diǎn) 2 的 DSP#B12_1 和 DSP#B22_2 之間通過(guò)SPI數(shù)據(jù)通道傳輸數(shù)據(jù)。
圖1所示，數(shù)字網(wǎng)關(guān)內(nèi)部主要由完全相同的兩個(gè)相互獨(dú)立的子節(jié)點(diǎn)組成，分別稱(chēng)為網(wǎng)關(guān)的主節(jié)點(diǎn)I和從節(jié)點(diǎn)2。主節(jié)點(diǎn)I和從節(jié)點(diǎn)2物理上完全隔離，同時(shí)上電工作，對(duì)于不同的任務(wù)各有合作與分工，相互間僅通過(guò)非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15和非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E26松耦合連接，功能上是互為熱備份的關(guān)系。
本實(shí)施方式中提供了 8個(gè)獨(dú)立的CAN總線(xiàn)端口，即CAN總線(xiàn)端口 #A111_3、CAN總線(xiàn)端口 #A121-4、CAN 總線(xiàn)端口 #A211-5、CAN 總線(xiàn)端口 #A221_6、CAN 總線(xiàn)端口 #B112_3、CAN總線(xiàn)端口 #B122-4、CAN總線(xiàn)端口 #B212_5和CAN總線(xiàn)端口 #B222_6，可實(shí)現(xiàn)雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)A3和雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)B4之間、雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)A3和雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)B4與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15和非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E26之間的網(wǎng)際橋接，在主節(jié)點(diǎn)或從節(jié)點(diǎn)的局部或整體失效的情況下，仍然能夠降級(jí)使用，確保網(wǎng)絡(luò)間的不中斷連通。
具體實(shí)施方式
二:下面結(jié)合圖1和圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式所述主節(jié)點(diǎn)I還包括CAN驅(qū)動(dòng)器#A111-7、CAN驅(qū)動(dòng)器#A121_8、CAN 驅(qū)動(dòng)器 #A211-9 和 CAN 驅(qū)動(dòng)器 #A221_10，
CAN驅(qū)動(dòng)器#Α111-7設(shè)置于DSP#A11_1與CAN總線(xiàn)端口 #A111_3之間，CAN驅(qū)動(dòng)器#八121-8設(shè)置于DSP#A11-1與CAN總線(xiàn)端口 #A121_4之間，CAN驅(qū)動(dòng)器#A211_9設(shè)置于DSP#A21-2 與 CAN 總線(xiàn)端 口 #A211_5 之間，CAN 驅(qū)動(dòng)器 #A221_10 設(shè)置于 DSP#A21_2 與 CAN總線(xiàn)端口 #A221-6之間；
從節(jié)點(diǎn)2還包括CAN驅(qū)動(dòng)器#B112-7、CAN驅(qū)動(dòng)器#B122_8、CAN驅(qū)動(dòng)器#B212_9和CAN 驅(qū)動(dòng)器 #B222-10，
CAN驅(qū)動(dòng)器#B112-7設(shè)置于DSP#B12_1與CAN總線(xiàn)端口 #B112_3之間，CAN驅(qū)動(dòng)器#B122-8設(shè)置于DSP#B12-1與CAN總線(xiàn)端口 #B122_4之間，CAN驅(qū)動(dòng)器#B212_9設(shè)置于DSP#B22-2 與 CAN 總線(xiàn)端 口 #B212_5 之間，CAN 驅(qū)動(dòng)器 #B222_10 設(shè)置于 DSP#B22_2 與 CAN總線(xiàn)端口 #B222-6之間。
本實(shí)施方式中，DSP芯片作為網(wǎng)關(guān)子節(jié)點(diǎn)核心模塊，內(nèi)部集成有CPU與CAN總線(xiàn)控制模塊，其運(yùn)算速度快、可靠性高，不僅負(fù)責(zé)管理數(shù)據(jù)的CAN總線(xiàn)的收發(fā)控制、速率匹配、地址重映射和數(shù)據(jù)的緩存，而且相互間通過(guò)SP1、CAN#E1和CAN#E2三種數(shù)據(jù)通道，基于一定的信息去冗余、信息冗余、數(shù)據(jù)整形、調(diào)度控制等算法，根據(jù)實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
具體實(shí)施方式
三:下面結(jié)合圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式二作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式所述主節(jié)點(diǎn)I還包括主存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器#A21-12，
主存儲(chǔ)器#A11-11與DSP#A11-1之間通過(guò)外部擴(kuò)展接口相連接，主存儲(chǔ)器#A21_12與DSP#A21-2之間通過(guò)外部擴(kuò)展接口相連接；
從節(jié)點(diǎn)2還包括從存儲(chǔ)器#B12_11和從存儲(chǔ)器#B22_12，
從存儲(chǔ)器#812-11與DSP#B12-1之間通過(guò)外部擴(kuò)展接口相連接，從存儲(chǔ)器#B22-12與DSP#B22-2之間通過(guò)外部擴(kuò)展接口相連接。
雙DSP間通過(guò)SPI串口互連，不僅提供速率高達(dá)ΙΟΜ/b數(shù)據(jù)交換，而且兼顧了傳輸?shù)目垢蓴_性與可靠性。CAN驅(qū)動(dòng)器能夠?qū)崿F(xiàn)差分碼與二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的物理層功能。每個(gè)DSP各配有一個(gè)存儲(chǔ)器SRAM用于待轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的緩存，DSP與存儲(chǔ)器SRAM通過(guò)外部擴(kuò)展接口 XlNTF相連接。
具體實(shí)施方式
四:下面結(jié)合圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一、二或三作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式還包括液晶顯示及操作器7，
液晶顯示及操作器7作為人機(jī)接口，分別與DSP#A11-1、DSP#A21-2、DSP#B12-1和DSP#B22-2 連接。
液晶顯示及操作器7作為人機(jī)接口，用于網(wǎng)關(guān)子節(jié)點(diǎn)的配置與故障報(bào)警。
具體實(shí)施方式
五:下面結(jié)合圖1至圖8說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式對(duì)實(shí)施方式一、二、三或四作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式還包括電源8，電源8用于為DSP#A11-1、DSP#A21-2、DSP#B12-1 和 DSP#B22_2 提供工作電源。
本發(fā)明的工作原理及運(yùn)行過(guò)程:
雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)A3和雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)B4間的橋接:
雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)A3和雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)B4通過(guò)CAN網(wǎng)關(guān)相互橋接，如圖3所示。此時(shí)，網(wǎng)關(guān)的主節(jié)點(diǎn)I和從節(jié)點(diǎn)2同步工作，實(shí)現(xiàn)兩網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的雙向轉(zhuǎn)發(fā)。和Z PM盧#兩個(gè)數(shù)據(jù)通道互為熱備份，鏈路P、Q和Z的通斷與網(wǎng)關(guān)主節(jié)點(diǎn)的CAN#A11端口、CAN#A21端口、CAN收發(fā)器、DSP#A1、DSP#A2及雙DSP間SPI接口的健康狀況有關(guān)，鏈路L、M和N的通斷則與網(wǎng)關(guān)從節(jié)點(diǎn)的CAN#B21端口、CAN#B11端口、CAN收發(fā)器、DSP#A1、DSP#A2和雙DSP間SPI接口的健康狀況有關(guān)。
因?yàn)閺墓?jié)點(diǎn)與主節(jié)點(diǎn)互相是完全獨(dú)立的，所以假設(shè)網(wǎng)關(guān)的主節(jié)點(diǎn)上發(fā)生某種軟件或硬件故障造成圖3中的P P β # Z數(shù)據(jù)通道斷開(kāi)，那么網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)通道Z PM # Nm然能正常工作，不會(huì)造成兩網(wǎng)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹袛?，即雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)A3和雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)Β4中的通信節(jié)點(diǎn)仍然可以通過(guò)鏈路CAN網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#Α2 ο網(wǎng)關(guān)從節(jié)點(diǎn)e CAN網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B1實(shí)現(xiàn)相互間的信息傳輸。同理，當(dāng)從節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)部分或全局故障時(shí)，網(wǎng)關(guān)主節(jié)點(diǎn)也同樣能夠完成兩網(wǎng)間的互連。
非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15和非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E26間的橋接:
非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15和非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E26間通過(guò)CAN網(wǎng)關(guān)相互橋接，如圖4所示。此時(shí)，網(wǎng)關(guān)的主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)同時(shí)工作，相互監(jiān)控，各有任務(wù)分工。主節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)兩網(wǎng)間數(shù)據(jù)幀的實(shí)時(shí)雙向轉(zhuǎn)發(fā)，而從節(jié)點(diǎn)則在接收數(shù)據(jù)幀后暫不進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而是在等待時(shí)間窗Skew_Max內(nèi)監(jiān)控主節(jié)點(diǎn)所轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀，并通過(guò)對(duì)比自身接收到的數(shù)據(jù)幀與監(jiān)控到的主節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀的內(nèi)容及序列號(hào)，來(lái)判斷主節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)的過(guò)程中是否出現(xiàn)幀錯(cuò)誤、幀丟失、傳輸中斷或大延時(shí)等情況。如果監(jiān)控到主節(jié)點(diǎn)發(fā)生上述錯(cuò)誤，從節(jié)點(diǎn)則實(shí)時(shí)補(bǔ)發(fā)正確的數(shù)據(jù)幀、向主節(jié)點(diǎn)發(fā)送故障查詢(xún)幀并向上位機(jī)報(bào)警。此時(shí)，在故障條件下從節(jié)點(diǎn)可以人工設(shè)定為主節(jié)點(diǎn)，或者當(dāng)主節(jié)點(diǎn)多次重復(fù)故障時(shí)從節(jié)點(diǎn)自動(dòng)切換為主節(jié)點(diǎn)，且切換過(guò)程不會(huì)造成通信中斷。以非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15和非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E26間的橋接為例，主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)的工作流程分別如圖5和圖6所示。
如上述原理，即便主節(jié)點(diǎn)或從節(jié)點(diǎn)發(fā)生局部故障或整體失效的嚴(yán)重情況發(fā)生，非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15和非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E26間的相互通信仍然不會(huì)中斷，且等待時(shí)間窗Skew_Max的設(shè)定不超過(guò)Ims,即一旦主節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障,從節(jié)點(diǎn)的補(bǔ)發(fā)數(shù)據(jù)巾貞所引入的技術(shù)延時(shí)不會(huì)超過(guò)lms，此時(shí)的CAN總線(xiàn)通信仍然是毫秒級(jí)確定的。這種最大限度的結(jié)構(gòu)冗余方式和熱備份的工作方式極大地提高了 CAN網(wǎng)關(guān)的可靠性。
冗余網(wǎng)絡(luò)與非冗余網(wǎng)絡(luò)的橋接:
本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)冗余CAN網(wǎng)絡(luò)與非冗余CAN網(wǎng)絡(luò)間的橋接。網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#八1和網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A2互為熱冗余，如圖7所示，圖中通道(一)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，通道(二)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A2與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，兩條數(shù)據(jù)通道是互為熱備份的關(guān)系。同理，通道(三)和(四)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B1或網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B2與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E2之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
冗余網(wǎng)絡(luò)與非冗余網(wǎng)絡(luò)的橋接分為冗余過(guò)程和非冗余過(guò)程，下面以冗余網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1或網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A2與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15之間的橋接為例來(lái)具體說(shuō)明:
冗余過(guò)程:
非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15至網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1或網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A2是冗余過(guò)程，涉及到CAN網(wǎng)關(guān)將非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15上的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行信息冗余，并同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1和網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A2兩個(gè)互為熱冗余的通信鏈路上。冗余過(guò)程中，網(wǎng)關(guān)主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)是對(duì)等的，完成相同的數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程。而且，為了盡量減少網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)處理所引入的技術(shù)延時(shí)，在轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中并不進(jìn)行相互間的實(shí)時(shí)對(duì)比監(jiān)控。無(wú)論是主節(jié)點(diǎn)還是從節(jié)點(diǎn)，當(dāng)接收到非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15的數(shù)據(jù)幀時(shí)，只要校驗(yàn)正確就立即進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。同時(shí)，為了保證網(wǎng)關(guān)主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)間的同步，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)在工作過(guò)程中，會(huì)通過(guò)非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15進(jìn)行周期性的同步與狀態(tài)互檢。
去冗余過(guò)程:由網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1和網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A2到非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15是去冗余過(guò)程，主節(jié)點(diǎn)1、從節(jié)點(diǎn)2基于一定的去冗余控制算法，所述控制算法與CAN網(wǎng)絡(luò)采用的具體協(xié)議有關(guān)，這里以ARINC825協(xié)議為例，將網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1和網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A2上的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行信息的去冗余，再轉(zhuǎn)發(fā)到非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15上。去冗余過(guò)程中，網(wǎng)關(guān)的主節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，而從節(jié)點(diǎn)則在網(wǎng)關(guān)正常工作的情況下僅向主節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)其CAN總線(xiàn)端口 #B212-5接收到的數(shù)據(jù)幀,并由主節(jié)點(diǎn)完成對(duì)于兩路具有相同序列號(hào)，即互為備份的數(shù)據(jù)幀的對(duì)比檢驗(yàn)、冗余信息的移除和向非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15的轉(zhuǎn)發(fā)。在去冗余過(guò)程中，由于雙路冗余鏈路傳輸延時(shí)及故障的影響，將會(huì)有以下三種的情況發(fā)生，分別對(duì)應(yīng)網(wǎng)關(guān)的三種工作模式:
I假設(shè)由于從節(jié)點(diǎn)故障或者網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A2出現(xiàn)延時(shí)等情況，主節(jié)點(diǎn)的CAN總線(xiàn)端口#Α111-3先接收到網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1發(fā)往非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E1的數(shù)據(jù)幀，那么其將在等待時(shí)間窗Skew_Max內(nèi)，等待從節(jié)點(diǎn)的經(jīng)過(guò)非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E1轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的備份巾貞。如果主節(jié)點(diǎn)能夠在等待時(shí)間窗內(nèi)收到從節(jié)點(diǎn)的備份幀，且能夠通過(guò)對(duì)比校驗(yàn)，則主節(jié)點(diǎn)對(duì)外轉(zhuǎn)發(fā)該幀，并更新序列號(hào)判斷閥值PSN = PSN+1，此時(shí)可認(rèn)為網(wǎng)關(guān)及鏈路的狀態(tài)均處于良好范圍內(nèi)。如果在時(shí)間窗內(nèi)接收到了從節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的備份幀卻對(duì)比檢驗(yàn)不通過(guò)，那么認(rèn)為鏈路上或者從節(jié)點(diǎn)內(nèi)部發(fā)生擾動(dòng),主節(jié)點(diǎn)會(huì)向上位機(jī)報(bào)錯(cuò),并請(qǐng)求雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)A3中相應(yīng)端節(jié)點(diǎn)重新發(fā)送該幀。而如果在等待窗口內(nèi)沒(méi)有接收到從節(jié)點(diǎn)的備份幀，那么主節(jié)點(diǎn)將直接向非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15轉(zhuǎn)發(fā)接收到的數(shù)據(jù)幀，然后向從節(jié)點(diǎn)發(fā)出狀態(tài)查詢(xún)幀和對(duì)上位機(jī)進(jìn)行故障報(bào)警，告知用戶(hù)出現(xiàn)了丟幀的情況。
2假設(shè)由于主節(jié)點(diǎn)端口故障或者網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1出現(xiàn)延時(shí)等情況，主節(jié)點(diǎn)先接收到由從節(jié)點(diǎn)通過(guò)非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的備份幀，那么其將在等待時(shí)間窗內(nèi)等待網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1上的具有同樣序列號(hào)數(shù)據(jù)幀。然后，如果在等待時(shí)間窗內(nèi)接收到了該數(shù)據(jù)幀，且通過(guò)了對(duì)比校驗(yàn)，那么主節(jié)點(diǎn)將對(duì)外轉(zhuǎn)發(fā)該幀。如果在等待時(shí)間窗內(nèi)未收到該幀，則向非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E15轉(zhuǎn)發(fā)從節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的備份幀，并更新序列號(hào)判斷閥值PSN = PSN+1，同時(shí)向上位機(jī)進(jìn)行故障報(bào)警。
3假設(shè)由于主節(jié)點(diǎn)永久性故障或網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1斷開(kāi)等情況，那么從節(jié)點(diǎn)向主節(jié)點(diǎn)成功轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A2上的備份幀后，在等待時(shí)間窗內(nèi)將不會(huì)監(jiān)控到主節(jié)點(diǎn)對(duì)外轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)幀，那么此時(shí)從節(jié)點(diǎn)會(huì)直接對(duì)外轉(zhuǎn)發(fā)該備份幀，并更新序列號(hào)判斷閥值PSN = PSN+1,同時(shí)向上位機(jī)進(jìn)行故障報(bào)警。
本發(fā)明可以應(yīng)用于小型商用支線(xiàn)飛機(jī)的機(jī)載電子設(shè)備組網(wǎng)，完成基于航空CAN總線(xiàn)，即ARINC825總線(xiàn)的航電系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)與分區(qū)子網(wǎng)絡(luò)之間的橋接。如圖8所示，CAN#A1/CAN#A2和CAN#B1/CAN#B2構(gòu)成某小型商用支線(xiàn)飛機(jī)電子系統(tǒng)的兩條雙冗余主干網(wǎng)絡(luò)，其中CAN#A1/#A2是機(jī)載電子設(shè)備的執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)，互為冗余，而CAN#A1/#A2則為傳感器網(wǎng)絡(luò)。座艙控制系統(tǒng)作為整個(gè)航電系統(tǒng)的控制終端，其內(nèi)部的航空計(jì)算機(jī)通過(guò)四個(gè)獨(dú)立的CAN端口與兩個(gè)主干網(wǎng)絡(luò)互連，負(fù)責(zé)管理所有的機(jī)載電子資源。機(jī)艙內(nèi)各航電子系統(tǒng)須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入主干網(wǎng)絡(luò)，完成控制指令傳輸與高度的信息共享。本發(fā)明所述的數(shù)字網(wǎng)關(guān)能夠有效支持ARINC825協(xié)議，可為子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與主干網(wǎng)絡(luò)的高速互聯(lián)提供可靠保證。通過(guò)數(shù)字網(wǎng)關(guān)的轉(zhuǎn)換，航電系統(tǒng)主干冗余網(wǎng)絡(luò)CAN#A1/CAN#A2和CAN#B1/CAN#B2分別與子系統(tǒng)#3內(nèi)部的非冗余網(wǎng)絡(luò)CAN#E1和CAN#E2實(shí)現(xiàn)互聯(lián)橋接，并且只要網(wǎng)關(guān)內(nèi)部的兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)中有一個(gè)能夠正常地工作，那么CAN#A1/A2 <= CAN#E1和CAN#B1/B2 O CAN#E2的數(shù)據(jù)通信就不會(huì)發(fā)生任何中 斷。
權(quán)利要求
1.一種基于雙DSP的高容錯(cuò)性CAN總線(xiàn)數(shù)字網(wǎng)關(guān)，其特征在于，它包括主節(jié)點(diǎn)(1)、從節(jié)點(diǎn)(2)、雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)A (3)、雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)B (4)、非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E1 (5)和非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E2(6)， 雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)A (3)包括網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1和網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A2 ； 雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)B(4)包括網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B1和網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B2 ； 主節(jié)點(diǎn)(I)包括 DSP#A1 (1-1)、DSP#A2(l-2)、CAN 總線(xiàn)端口 #A11 (1-3)、CAN 總線(xiàn)端口#A12 (1-4)、CAN 總線(xiàn)端口 #A21 (1-5)和 CAN 總線(xiàn)端口 #A22 (1-6)； 從節(jié)點(diǎn)(2)包括 DSP#B1 (2-1)、DSP#B2 (2-2)、CAN 總線(xiàn)端口 #B11 (2-3)、CAN 總線(xiàn)端口#B12 (2-4)、CAN 總線(xiàn)端口 #B21 (2-5)和 CAN 總線(xiàn)端口 #B22 (2-6)； DSP#A1 (1-1)和DSP#A2(l-2)之間通過(guò)SPI數(shù)據(jù)通道傳輸數(shù)據(jù)，DSP#A1 (1-1)通過(guò)CAN總線(xiàn)端Π#Α11(1-3)與網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1連接，DSP#A1(1-1)通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #A12 (1-4)與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E1(5)連接，DSP#A2(l-2)通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #A21(1_5)與網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B2連接，DSP#A2(l-2)通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #A22(1_6)與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E2 (6)連接； DSP#B1 (2-1)和DSP#B2(2-2)之間通過(guò)SPI數(shù)據(jù)通道傳輸數(shù)據(jù)，DSP#B1 (2-1)通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #Β11(2-3)與網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B1連接，DSP#B1(2-1)通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #B12(2-4)與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E2(6)連接，DSP#B2 (2-2)通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #B21(2_5)與網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A2連接，DSP#B2 (2-2)通過(guò)CAN總線(xiàn)端口 #B22 (2_6)與非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E1 (5)連接； 主節(jié)點(diǎn)(1)的 DSP#A1(1-1)和 DSP#A2(l-2)與從節(jié)點(diǎn)(2)的 DSP#B1 (2-1)和DSP#B2 (2-2)之間通過(guò)SPI數(shù)據(jù)通道傳輸數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙DSP的高容錯(cuò)性CAN總線(xiàn)數(shù)字網(wǎng)關(guān)，其特征在于，主節(jié)點(diǎn)(I)還包括 CAN 驅(qū)動(dòng)器 Mll (1-7)、CAN 驅(qū)動(dòng)器 #A12 (1-8)、CAN 驅(qū)動(dòng)器 #A21 (1-9)和 CAN驅(qū)動(dòng)器 #A22 (1-10)， CAN驅(qū)動(dòng)器#A11 (1-7)設(shè)置于DSP#A1(1-1)與CAN總線(xiàn)端口 #A11(1-3)之間，CAN驅(qū)動(dòng)器#八12(1-8)設(shè)置于 DSP#A1(1-1)與 CAN 總線(xiàn)端口 #A12(1_4)之間，CAN 驅(qū)動(dòng)器 #A21 (1-9)設(shè)置于DSP#A2(l-2)與CAN總線(xiàn)端口 #A21(1_5)之間，CAN驅(qū)動(dòng)器#A22 (1-10)設(shè)置于DSP#A2(l-2)與 CAN 總線(xiàn)端口 #A22(1_6)之間； 從節(jié)點(diǎn)(2)還包括CAN驅(qū)動(dòng)器#B11 (2-7)、CAN驅(qū)動(dòng)器#B12 (2_8)、CAN驅(qū)動(dòng)器#B21 (2-9)和 CAN 驅(qū)動(dòng)器 #B22 (2-10)， CAN驅(qū)動(dòng)器#Β11(2-7)設(shè)置于DSP#B1 (2-1)與CAN總線(xiàn)端口 #B11 (2-3)之間，CAN驅(qū)動(dòng)器#Β12(2-8)設(shè)置于 DSP#B1(2-1)與 CAN 總線(xiàn)端口 #B 12 (2-4)之間，CAN 驅(qū)動(dòng)器 #B21 (2_9)設(shè)置于DSP#B2 (2-2)與CAN總線(xiàn)端口 #B21 (2-5)之間，CAN驅(qū)動(dòng)器#B22 (2-10)設(shè)置于DSP#B2 (2-2)與 CAN 總線(xiàn)端口 #B22 (2-6)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于雙DSP的高容錯(cuò)性CAN總線(xiàn)數(shù)字網(wǎng)關(guān)，其特征在于，主節(jié)點(diǎn)(1)還包括主存儲(chǔ)器#A1 (1-11)和主存儲(chǔ)器#A2 (1-12)， 主存儲(chǔ)器#A1 (1-11)與DSP#A1(1-1)之間通過(guò)外部擴(kuò)展接口相連接，主存儲(chǔ)器#A2(1-12)與DSP#A2(l-2)之間通過(guò)外部擴(kuò)展接口相連接； 從節(jié)點(diǎn)(2)還包括從存儲(chǔ)器#B1 (2-11)和從存儲(chǔ)器#B2 (2-12)， 從存儲(chǔ)器#81 (2-11)與DSP#B1(2-1)之間通過(guò)外部擴(kuò)展接口相連接，從存儲(chǔ)器#B2(2-12)與DSP#B2(2-2)之間通過(guò)外部擴(kuò)展接口相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于雙DSP的高容錯(cuò)性CAN總線(xiàn)數(shù)字網(wǎng)關(guān)，其特征在于，它還包括液晶顯示及操作器(7)， 液晶顯示及操作器(7)作為人機(jī)接口，分別與DSP#A1 (1-1)、DSP#A2 (1-2)、DSP#B1 (2-1)和 DSP#B2(2-2)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于雙DSP的高容錯(cuò)性CAN總線(xiàn)數(shù)字網(wǎng)關(guān)，其特征在于，它還包括電源(8)，電源(8)用于為 DSP#A1(1-1)、DSP#A2(1-2)、DSP#B1(2-1)和 DSP#B2 (2-2)提供工作 電源。
全文摘要
基于雙DSP的高容錯(cuò)性CAN總線(xiàn)數(shù)字網(wǎng)關(guān)，屬于CAN總線(xiàn)網(wǎng)關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有CAN總線(xiàn)網(wǎng)關(guān)在單子節(jié)點(diǎn)整體故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致通信中斷，造成數(shù)據(jù)幀丟失或大延時(shí)情況發(fā)生的問(wèn)題。它包括主節(jié)點(diǎn)、從節(jié)點(diǎn)、雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)A、雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)B、非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E1和非冗余子網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#E2，雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)A包括網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A1和網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#A2；雙路冗余CAN網(wǎng)絡(luò)B包括網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B1和網(wǎng)絡(luò)總線(xiàn)#B2；它提供了雙鏈路冗余的CAN主干網(wǎng)絡(luò)之間、CAN主干網(wǎng)絡(luò)與單鏈路非冗余的CAN子網(wǎng)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)高速緩存及轉(zhuǎn)發(fā)。本發(fā)明作為CAN總線(xiàn)數(shù)字網(wǎng)關(guān)。
文檔編號(hào)H04L12/66GK103139060SQ201310065829
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者劉曉勝, 張鵬宇, 海天翔, 徐殿國(guó) 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)