發(fā)器傳輸CAN總線上的數(shù)據(jù)；微控制器采用飛思卡爾公司生產(chǎn)的MC9S12XF512芯片，該芯片內(nèi)部存儲(chǔ)大小有512KB FLASH和32KB RAM，其中512KB的FLASH可以用來保存程序和原始數(shù)據(jù)，32KB的RAM可用做堆棧以及保存動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，足夠存儲(chǔ)和映射我們所需要發(fā)送和接受的總線上的數(shù)據(jù)。另外該單片機(jī)內(nèi)部含有FlexRay控制器的FlexRay總線模塊接口和CAN總線協(xié)議控制器的CAN總線模塊接口，適合作為本發(fā)明裝置中的核心控制單元。
[0022]它還包括外圍電路和時(shí)鐘分頻電路，所述外圍電路包括看門狗復(fù)位電路、晶振電路和BDM調(diào)試電路。BDM調(diào)試電路提供BDM調(diào)試接口，供BDM調(diào)速器連接，進(jìn)行編程調(diào)速。
[0023]—種FlexRay總線與CAN總線的協(xié)議轉(zhuǎn)換方法流程示意圖(見圖3)，
微控制器是本發(fā)明中轉(zhuǎn)換裝置中的核心，我們通過BDM調(diào)試器來將指令發(fā)送至微控制器。
[0024]步驟1、微控制器通過BDM調(diào)試器與BDM調(diào)試電路中的BDM調(diào)試接口相連接，進(jìn)行編程，生成FlexRay總線與CAN總線之間的協(xié)議映射表；
步驟2、微控制器通過內(nèi)部的FlexRay通信控制器來控制FlexRay總線收發(fā)器讀取FlexRay總線上的數(shù)據(jù)或者通過內(nèi)部CAN協(xié)議控制器來控制CAN總線隔離電路和CAN總線收發(fā)器讀取CAN總線上的數(shù)據(jù)；
步驟3、微控制器將總線上讀取的數(shù)據(jù)先存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，再根據(jù)協(xié)議映射表，映射到映射表；
步驟4、微控制器將根據(jù)協(xié)議映射表，查找CAN總線存儲(chǔ)地址的數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的FlexRay總線上周期時(shí)槽或者查找FlexRay總線存儲(chǔ)地址的數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的CAN總線的數(shù)據(jù)幀的ID ;
步驟5、微控制器根據(jù)協(xié)議映射表將CAN總線存儲(chǔ)地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的FlexRay總線的數(shù)據(jù)格式或者將FlexRay總線存儲(chǔ)地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的CAN總線的數(shù)據(jù)格式；步驟6、微控制器根據(jù)協(xié)議映射表將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)在CAN總線上所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)幀ID上傳輸，或者將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)在所對(duì)應(yīng)的FlexRay總線周期時(shí)槽中傳輸。
[0025]對(duì)于步驟2，微控制器中CAN總線和FlexRay總線工作機(jī)制是不一樣的，F(xiàn)lexRay是采用時(shí)間觸發(fā)方式發(fā)送和接受數(shù)據(jù)及采用時(shí)槽的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，而CAN總線則是采用主從方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，對(duì)微控制器的程序編寫時(shí)，則需要根據(jù)這兩種工作機(jī)制，發(fā)送不同的指令，使裝置能夠正常工作。
[0026]對(duì)于步驟2，微控制器MC9S12XF512芯片，其內(nèi)部既包含F(xiàn)lexRay總線模塊接口也包含CAN總線模塊接口，單片機(jī)可以根據(jù)指令直接在內(nèi)部對(duì)讀取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和映射?？蓪⒆x取到的CAN總線上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到對(duì)應(yīng)的CAN總線模塊存儲(chǔ)地址中，或者將讀取到的FlexRay總線上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到對(duì)應(yīng)的FlexRay總線模塊的存儲(chǔ)地址中。在進(jìn)行具體的協(xié)議映射轉(zhuǎn)換時(shí)，當(dāng)微控制器讀取CAN總線的數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)到對(duì)應(yīng)的CAN總線模塊的不同存儲(chǔ)地址中之后，微控制器就可以對(duì)CAN總線中的數(shù)據(jù)進(jìn)行映射，其過程是微控制器根據(jù)協(xié)議映射表查找與CAN總線數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址相對(duì)應(yīng)的FlexRay總線周期時(shí)隙，在不同存儲(chǔ)地址對(duì)應(yīng)的時(shí)槽到來之前的一個(gè)時(shí)槽讀取該地址內(nèi)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)打包成FlexRay數(shù)據(jù)格式，微控制器將打包后的數(shù)據(jù)通過FlexRay總線收發(fā)器發(fā)送到FlexRay總線中。當(dāng)微控制器讀取FlexRay總線上的數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)到對(duì)應(yīng)的FlexRay模塊的存儲(chǔ)地址中之后，微控制器對(duì)FlexRay總線數(shù)據(jù)進(jìn)行映射，微控制器根據(jù)協(xié)議映射表查找FlexRay總線存儲(chǔ)地址的數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的CAN總線的數(shù)據(jù)幀的ID，在CAN總線空閑時(shí)順序讀取不同存儲(chǔ)地址的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)打包成CAN總線的數(shù)據(jù)格式，微控制器將打包后的數(shù)據(jù)通過CAN總線收發(fā)器和CAN總線隔離電路發(fā)送到CAN總線中。具體的協(xié)議裝換映射流程圖見圖4。
[0027]對(duì)于步驟3，分為兩種情況，一個(gè)是從CAN總線上讀取到數(shù)據(jù)，此時(shí)微控制器會(huì)根據(jù)內(nèi)部生成的協(xié)議映射表查找CAN總線所對(duì)應(yīng)的FlexRay總線的周期時(shí)槽數(shù)，另一個(gè)是微控制器從FlexRay總線上讀取到數(shù)據(jù)，再根據(jù)協(xié)議映射表查找FlexRay總線上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)映射所對(duì)應(yīng)的CAN總線的數(shù)據(jù)幀的ID號(hào)。
[0028]對(duì)于步驟4由于CAN總線數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)換成FI exRay總線的數(shù)據(jù)，微控制器在FlexRay總線工作機(jī)制下，在不同存儲(chǔ)地址對(duì)應(yīng)的時(shí)槽到來之前有一個(gè)時(shí)槽讀取CAN總線數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)地址內(nèi)的數(shù)據(jù)，并將其打包成FlexRay總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式。對(duì)于FlexRay總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成CAN總線的數(shù)據(jù)，則微控制器工作在CAN總線工作機(jī)制下，在CAN總線空閑是順序讀取FlexRay總線存儲(chǔ)不同地址的數(shù)據(jù)并將其打包成CAN總線的數(shù)據(jù)格式。
[0029]對(duì)于步驟5和6，分為兩種情況，一種是微控制器工作在FlexRay總線工作機(jī)制下，貝微控制器則通過內(nèi)部FlexRay總線控制器控制FlexRay總線收發(fā)器將上述打包好的數(shù)據(jù)發(fā)送到FlexRay總線上。另一種是微控制器工作在CAN總線工作機(jī)制下，則微控制器通過內(nèi)部CAN總線協(xié)議控制器通過CAN總線隔離電路和CAN總線收發(fā)器將打包好的數(shù)據(jù)發(fā)送到CAN總線上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種FlexRay總線與CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，它包括CAN總線收發(fā)器和FlexRay總線收發(fā)器，其特征在于:CAN總線收發(fā)器與CAN總線隔離電路連接，CAN總線隔離電路與微控制器連接，F(xiàn)lexRay總線收發(fā)器與微控制器連接，電源電路與CAN總線收發(fā)器、FlexRay總線收發(fā)器、CAN總線隔離電路和微控制器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種FlexRay總線與CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:它還包括外圍電路和時(shí)鐘分頻電路，所述外圍電路包括看門狗復(fù)位電路、晶振電路和BDM調(diào)試電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種FlexRay總線與CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述CAN總線收發(fā)器采用TJA1040芯片構(gòu)成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種FlexRay總線與CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:CAN總線隔離電路采用雙通道的HCPL2630高速光電耦合器構(gòu)成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種FlexRay總線與CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:微控制器采用飛思卡爾公司生產(chǎn)的MC9S12XF512芯片構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種FlexRay總線與CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:FlexRay總線收發(fā)器采用雙路FlexRay總線收發(fā)器TJA1080ATS/2芯片構(gòu)成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種FlexRay總線與CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:FlexRay總線收發(fā)器通過濾波隔離電路與FlexRay總線接口連接。8.如權(quán)利要求1所述的一種FlexRay總線與CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換方法，其特征在于:它包括: 步驟1、PC端通過BDM調(diào)試器，將指令發(fā)送至微控制器，微控制器根據(jù)程序指令生產(chǎn)FlexRay總線與CAN總線之間的協(xié)議映射表； 步驟2、微控制器通過內(nèi)部的FlexRay通信控制器來控制FlexRay總線收發(fā)器讀取FlexRay總線上的數(shù)據(jù)或者通過內(nèi)部CAN協(xié)議控制器來控制CAN總線隔離電路和CAN總線收發(fā)器讀取CAN總線上的數(shù)據(jù)； 步驟3、微控制器將總線上讀取的數(shù)據(jù)先存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，再根據(jù)協(xié)議映射表，映射到映射表； 步驟4、微控制器將根據(jù)協(xié)議映射表，查找CAN總線存儲(chǔ)地址的數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的FlexRay總線上周期時(shí)槽或者查找FlexRay總線存儲(chǔ)地址的數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的CAN總線的數(shù)據(jù)幀的ID ; 步驟5、微控制器根據(jù)協(xié)議映射表將CAN總線存儲(chǔ)地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的FlexRay總線的數(shù)據(jù)格式或者將FlexRay總線存儲(chǔ)地址的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的CAN總線的數(shù)據(jù)格式； 步驟6、微控制器根據(jù)協(xié)議映射表將轉(zhuǎn)換好的數(shù)據(jù)在CAN總線上所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)幀ID上傳輸，或者將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)在所對(duì)應(yīng)的FlexRay總線周期時(shí)槽中傳輸。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種FlexRay總線與CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換方法，其特征在于:步驟2中FlexRay總線是采用時(shí)間觸發(fā)方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)及采用時(shí)槽的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，CAN總線則是采用主從方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種FlexRay總線與CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換裝置及方法，它包括CAN總線收發(fā)器和FlexRay總線收發(fā)器，其特征在于：CAN總線收發(fā)器與CAN總線隔離電路連接，CAN總線隔離電路與微控制器連接，F(xiàn)lexRay總線收發(fā)器與微控制器連接，電源電路與CAN總線收發(fā)器、FlexRay總線收發(fā)器、CAN總線隔離電路和微控制器連接；解決了FlexRay總線和CAN總線間數(shù)據(jù)不兼容問題，能夠?qū)崿F(xiàn)直接通信傳輸數(shù)據(jù)，適合在同時(shí)具有FlexRay總線和CAN總線的車輛中使用等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H04L29/06
【公開號(hào)】CN105429997
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510949210
【發(fā)明人】劉杰, 王 義, 惠林虎, 王菁
【申請(qǐng)人】貴州師范大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月18日