[發(fā)明專利]利用以太網(wǎng)的控制器局域網(wǎng)通信

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310269007.9
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103580973B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 永范·金;穆罕默德·瓦基夫·泰茲貝;凱文·布朗;曼弗雷德·瓦格納
• 申請（專利權(quán)）人: 美國博通公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L12/28
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司11240
• 代理人: 田喜慶

交叉參考相關(guān)申請

本申請要求在2012年7月23日提交的標題為“Ethernet?Adaptation?Layer?Function?for?CAN?Controller”的美國臨時專利申請第61/674,828以及在2012年12月17日提交的美國專利申請第13/716,521的權(quán)利，通用引用將其全部內(nèi)容并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本技術(shù)主要涉及網(wǎng)絡(luò)通信，具體地，涉及使用以太網(wǎng)實施控制器局域網(wǎng)（CAN）通信。

背景技術(shù)

CAN總線使用車輛總線標準，該標準被設(shè)計為允許微控制器和裝置在車輛內(nèi)部彼此通信或與其他控制系統(tǒng)通信。所述CAN總線可以使用基于消息的協(xié)議，其設(shè)計用于汽車應(yīng)用并且對于它們的功能區(qū)域是特定的，但也可用于其他領(lǐng)域，比如工業(yè)自動化和醫(yī)療設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個方面涉及一種用于在多個控制器局域網(wǎng)（CAN）節(jié)點之間實施CAN通信的以太網(wǎng)交換機，所述以太網(wǎng)交換機包括：多個端口，每個端口被配置為從各自的CAN節(jié)點接收以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，每個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包包括CAN消息，每個CAN消息包括相應(yīng)CAN節(jié)點的標識（ID）；以及控制器模塊，被配置為檢測在所述多個端口中的第一端口接收的第一以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包和在所述多個端口中的第二端口接收的第二以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包之間的CAN沖突；其中，所述控制器模塊被配置為響應(yīng)所述CAN沖突的檢測，基于對應(yīng)于所述第一以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的ID和對應(yīng)于所述第二以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的ID來選擇所述第一以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包或所述第二以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，以及其中，所述控制器模塊被進一步配置為將所選擇的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包路由至目的地。

上述以太網(wǎng)交換機中，優(yōu)選所述多個CAN節(jié)點中的每一個包括CAN控制器和以太網(wǎng)適配模塊。

上述以太網(wǎng)交換機中，優(yōu)選所述CAN沖突包括同時接收所述第一以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包和所述第二以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。

上述以太網(wǎng)交換機中，優(yōu)選所選擇的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包是所述第一以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，并且其中，對應(yīng)于所述第一以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的ID小于對應(yīng)于所述第二以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的ID。

上述以太網(wǎng)交換機中，優(yōu)選所述控制器模塊被進一步配置為在路由所述第一以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包之后的傳輸周期路由所述第二以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。

上述以太網(wǎng)交換機中，優(yōu)選所述控制器模塊被進一步配置為確定所選擇的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的所述目的地。

上述以太網(wǎng)交換機中，優(yōu)選所述目的地包括：a）除了與接收了所選擇的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的端口相對應(yīng)的CAN節(jié)點之外的所述多個CAN節(jié)點的單個CAN節(jié)點，b）除了與接收了所選擇的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的端口相對應(yīng)的CAN節(jié)點之外的所述多個CAN節(jié)點的兩個或更多個CAN節(jié)點，或c）除了與接收了所選擇的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的端口相對應(yīng)的CAN節(jié)點之外的全部所述多個CAN節(jié)點。

上述以太網(wǎng)交換機中，優(yōu)選進一步包括耦接至所述控制器模塊的時鐘模塊，其中，所述時鐘模塊被配置為生成傳輸時鐘，并且其中，所述控制器模塊被配置為基于所述傳輸時鐘路由所選擇的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。

上述以太網(wǎng)交換機中，優(yōu)選所述時鐘模塊被配置為接收主基準時鐘并且基于所述主基準時鐘生成所述傳輸時鐘。

上述以太網(wǎng)交換機中，優(yōu)選所述控制器模塊被配置為以所述目的地支持的帶寬將所選擇的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包路由至所述目的地。

上述以太網(wǎng)交換機中，優(yōu)選所述控制器模塊被配置為檢測CAN消息錯誤并且基于所述CAN消息錯誤的檢測將以太網(wǎng)故障消息傳輸至所述多個CAN節(jié)點的一個或多個。

本發(fā)明的另一方面涉及一種用于利用以太網(wǎng)實施控制器局域網(wǎng)（CAN）通信的CAN節(jié)點，所述CAN節(jié)點包括：CAN模塊，被配置為生成第一CAN消息，所述第一CAN消息包括所述CAN節(jié)點的第一標識（ID）；以太網(wǎng)適配模塊，被配置為基于所述第一CAN消息生成第一以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，并向收發(fā)器提供所述第一以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包以通過以太網(wǎng)鏈路將所述第一以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包傳輸至目的地；其中，所述以太網(wǎng)適配模塊被進一步配置為從所述收發(fā)器接收第二以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，所述第二以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包由所述收發(fā)器在所述以太網(wǎng)鏈路上檢測，所述第二以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包包括第二CAN消息，所述第二CAN消息包括第二ID，并且其中，所述以太網(wǎng)適配模塊被進一步配置為從所述第二以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包提取所述第二CAN消息；以及驗證模塊，被配置為將所述第一ID與所述第二ID比較，并且基于所述第一ID與所述第二ID的比較來確定所述第一以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的傳輸是否成功。

上述CAN節(jié)點中，優(yōu)選所述以太網(wǎng)適配模塊被配置為將所述第一CAN消息封裝為所述第一以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。