[發明專利]一種總線供電式分布式測控節點信息管道智能控制器

有效

• 申請號: 201110329580.5
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN102523097A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 陳非凡;焦吉;董慧龍
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04L12/10
• 分類號: H04L12/10;H04L12/40;H04L7/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術領域

本發明涉及分布式測控技術領域，具體涉及一種總線供電式分布式測控節點信息管道智能控制器。

背景技術

分布式測控是一種面向復雜測控對象的系統級設計技術。分布式測控系統通常由功能相對獨立而空間位置相對分散的若干測控節點及連接這些節點的物理鏈路構成，每個測控節點均可構成一個功能相對獨立的測控子系統，各節點通過物理鏈路形成局域測控網絡。目前，該技術在汽車、飛機、輪船等交通工具及其對應的智能交通系統中，在坦克、潛艇、衛星、航空航天器等國防技術中，以及在先進制造、現場控制、在線檢測與測試等現代工業系統中，均占有越來越重要的位置。

分布式測控技術的本質特征是多節點同步準實時網絡測控，其核心在于測控節點的連接及其信息集成技術。各種工業現場總線技術和以太網技術的發展，為傳統的分布式測控系統提供眾多可選擇的物理連接鏈路和底層信息傳輸協議，但始終缺乏一種能滿足分布式測控系統特殊要求的信息集成方法。傳統的網絡測控系統信息集成方法多通過指令驅動方式，即針對特定的測控系統制定特定的命令或指令集來實現。由于各測控系統的功能不同，物理連接方式也不完全相同，因此其信息集成軟件指令集也各不相同，一般不具備通用性和繼承性。另外，當前的各種總線和網絡協議更多地是考慮信息傳輸的準確性和傳輸速度，而未充分考慮分布式測控系統對各測控節點的時鐘同步精度等特殊要求。這是分布式測控技術不同于傳統意義上的網絡測控技術的地方，也是一直阻礙分布式測控技術使其不能隨各種總線技術和網絡技術的高速發展而快速發展以及廣泛推廣應用的原因所在。

針對以上相關技術的研究發展現狀，專利發明人近年一直致力于分布式測控技術的研究，于2009年提出了一種用于分布式測控節點信息自動交換的理論方法，并于2010年正式發表，被命名為分布式測控信息管道技術。

本專利是在此理論方法的基礎上發明的一種新型的、可用于分布式測控節點信息自動交換的、自供電式的測控總線SIP(System?In?Package)信息集成器件，即基于CAN的總線供電式分布式測控節點信息管道智能控制器，簡稱IPCAN(Information?Pipe?Control?Area?Network)器件。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種總線供電式分布式測控節點信息管道智能控制器，在滿足分布式測控系統對各節點的時鐘同步精度、數據準確性、更新實時性的要求前提下，一方面可實現測控節點的自動連接和信息交換的功能，另一方面可為系統中的各測控節點提供電源。

為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種總線供電式分布式測控節點信息管道智能控制器，包括至少一個總線自供電式的物理鏈路連接器1、內外供電與管理總線電源變換器2、總線驅動器3、總線控制器4、MCU微處理器5、信息管道引擎6、信息管道源端點與目標端點內存緩沖器7、SPI同步串行通信接口8、LED工作狀態指示燈9、GPIO接口10和SIP集成封裝外殼11，外部總線中的第一電源線V_Bus、第二電源線G_Bus通過總線自供電式的物理鏈路連接器1并經過第一內部總線I和內外供電與管理總線電源變換器2的輸入連接，外部總線中的第一信號線CanH、第二信號線CanL通過總線自供電式的物理鏈路連接器1并經過第一內部總線I和總線驅動器3的第一輸入/輸出連接，總線驅動器3的第二輸入/輸出和總線控制器4的第一輸入/輸出連接，總線控制器4的第二輸入/輸出和MCU微處理器5的第一輸入/輸出連接，總線控制器4的第三輸入/輸出和信息管道引擎6的第一輸入/輸出連接，MCU微處理器5的第二輸入/輸出和信息管道引擎6的第二輸入/輸出連接，信息管道引擎6的第三輸入/輸出和信息管道源端點與目標端點內存緩沖器7的輸入/輸出連接，MCU微處理器5的第三輸入/輸出通過第二內部總線II分別和SPI同步串行通信接口8、工作狀態指示燈9、GPIO接口10的輸入/輸出連接，總線自供電式的物理鏈路連接器1、內外供電與管理總線電源變換器2、總線驅動器3、總線控制器4、MCU微處理器5、信息管道引擎6、信息管道源端點與目標端點內存緩沖器7、SPI同步串行通信接口8、LED工作狀態指示燈9和GPIO接口10封裝于SIP集成封裝外殼11內。