[發明專利]帶雙主控模塊的CAN總線中繼器及其數據中轉方法

有效

• 申請號: 201410195092.3
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN103957145B
• 公開（公告）日: 2017-08-22
• 發明（設計）人: 姚永波;崔力民;李明
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網新疆電力公司信息通信公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40
• 代理公司: 烏魯木齊合縱專利商標事務所65105
• 代理人: 周星瑩,湯建武

技術領域

本發明涉及CAN總線數據中繼傳輸裝置技術領域，是一種帶雙主控模塊的CAN總線中繼器及其數據中轉方法。

背景技術

目前CAN總線由于開發成本低、總線利用率高、傳輸距離遠(最遠可達10 千米)、傳輸速率高，已被廣泛應用到各個自動化控制系統中，如汽車電子、自動控制、智能大廈、電力系統、安防監控等領域。隨著CAN總線網絡區域的擴大，兩個節點之間的直接數據傳輸將難以滿足遠距離通信要求。CAN中繼器是延長CAN總線通信距離的中轉站，其通信效率和通信可靠性直接影響CAN總線的通信能力?，F有的基于單主控的CAN中繼器可靠性及數據轉發能力偏低，難以滿足大量數據的中轉要求。

發明內容

本發明提供了一種帶雙主控模塊的CAN總線中繼器及其數據中轉方法，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決現有基于單主控的CAN總線中繼器可靠性差、數據轉發能力較低、無法滿足大量數據輸送的問題。

本發明的技術方案之一是通過以下措施來實現的：一種帶雙主控模塊的CAN總線中繼器，包括數據讀入接口，用于讀入CAN總線所傳輸的數據；

雙口RAM存儲器模塊，用于存儲數據讀入接口輸入的數據；

第一鎖存器，用于將雙口RAM存儲器模塊輸出的第一隊列數據進行鎖存；

第二鎖存器，用于將雙口RAM存儲器模塊輸出的第二隊列數據進行鎖存；

第一主控模塊，用于轉發第一鎖存器存儲的數據；

第二主控模塊，用于轉發第二鎖存器存儲的數據；

第一CAN接口，用于傳輸第一主控模塊所轉發的數據；

第二CAN接口，用于傳輸第二主控模塊所轉發的數據；

并串轉換模塊，用于將第一CAN接口傳輸的數據和第二CAN接口傳輸的數據依序合并在一起；

數據輸出接口，用于將并串轉換模塊所傳輸的合并后的數據輸出；

其中第一主控模塊在轉發第一鎖存器存儲的數據的同時，第二主控模塊在轉發第二鎖存器存儲的數據。

下面是對上述發明技術方案之一的進一步優化或/和改進：

上述數據讀入接口、雙口RAM存儲器模塊、第一鎖存器、第二鎖存器、第一主控模塊、第二主控模塊、第一CAN接口、第二CAN接口、并串轉換模塊和數據輸出接口可固定在主電路板上，數據讀入接口的信號輸出端與雙口RAM存儲器模塊的信號輸入端相電連接，雙口RAM存儲器模塊的第一信號輸出端與第一鎖存器的信號輸入端相電連接，第一鎖存器的信號輸出端與第一主控模塊的第一信號輸入端相電連接，第一主控模塊的信號輸出端與第一CAN接口的信號輸入端相電連接，雙口RAM存儲器模塊的第二信號輸出端與第二鎖存器的信號輸入端相電連接，第二鎖存器的信號輸出端與第二主控模塊的第一信號輸入端相電連接，第二主控模塊的信號輸出端與第二CAN接口的信號輸入端相電連接，第一CAN接口的信號輸出端及第二CAN接口的信號輸出端分別與并串轉換模塊的第一信號輸入端和第二信號輸入端相電連接，并串轉換模塊的信號輸出端與數據輸出接口的信號輸入端相電連接；第一主控模塊的通信端口與第二主控模塊的通信端口相電連接，第一主控模塊的第二信號輸入端與第二鎖存器的信號輸出端相電連接，第二主控模塊的第二信號輸入端與第一鎖存器的信號輸出端相電連接。

上述第一主控模塊和第二主控模塊可為微控制單元MCU或可編程邏輯控制器PLC或DSP芯片或FPGA芯片或ARM處理器。

本發明的技術方案之二是通過以下措施來實現的：一種使用上述帶雙主控模塊的CAN總線中繼器的數據中轉方法：首先將數據讀入接口與上行CAN總線的輸出端口相電連接，數據輸出接口與下行CAN總線的輸入端口相電連接；接著，CAN總線中繼器開始按照以下步驟進行工作：

第一步：數據讀入接口接收上行CAN總線所發出的信號并傳輸給雙口RAM存儲器模塊，雙口RAM存儲器模塊將接收的信號按照字段分別發送給第一鎖存器和第二鎖存器，其中第一鎖存器接收第一隊列數據并進行鎖存，第二鎖存器接收第二隊列數據并進行鎖存；

第二步：雙口RAM存儲器模塊將隊列指針信號分別發送給第一主控模塊和第二主控模塊；

第三步：第一主控模塊給第二主控模塊發送初始化信息，第二主控模塊在收到初始化信息后給第一主控模塊回復確認信息，第一主控模塊在收到確認信息后，第一主控模塊和第二主控模塊雙方建立通訊；