[發明專利]一種基于SPI接口實現主控制器的CAN通道擴展的裝置和方法

在審

• 申請號: 201710033862.8
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106647715A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 張廣輝
• 申請（專利權）人: 南京奧聯新能源有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙)11384
• 代理人: 鄭青松

1.一種基于SPI接口實現主控制器的CAN通道擴展的裝置，其特征在于，包括主控制器、從控制器和電平轉換模塊；

所述主控制器包括CAN通道和SPI通道；

所述從控制器通過SPI總線連接于所述主控制器，其中，所述從控制器包括CAN通道和SPI通道；

所述電平轉換模塊信號連接于所述從控制器，以對所述從控制器輸出的CAN信號轉換為CAN總線電平，并且將CAN總線電平轉換為從控制器電平。

2.根據權利要求1所述的基于SPI接口實現主控制器的CAN通道擴展的裝置，其特征在于，所述從控制器是型號為S9KEA64AMLH的單片機，其包括1路CAN通道和1路SPI通道；所述主控制器是型號為SH72531的單片機，其具有2路CAN通道和2路SPI通道。

3.根據權利要求2所述的基于SPI接口實現主控制器的CAN通道擴展的裝置，其特征在于，所述電平轉換模塊包括型號為PCA82C50的芯片；

所述芯片的第1管腳連接于所述從控制器的第51管腳，所述芯片的第2管腳接地；所述芯片的第3管腳連接于VCC電源，并通過電容C179接地；所述芯片的第4管腳連接于所述從控制器的第52管腳，所述芯片的第6管腳和第7管腳分別通過元件LF3連接于CAN總線的CAN_L和CAN_H；

所述CAN_H和CAN_L之間串聯有電容C177和電容C180，所述電容C177和電容C180相互連接的一端接地；所述CAN_H和CAN_L之間串聯有電阻R209和電阻R211，所述電阻R209和電阻R211連接的一端通過電容C178接地；所述CAN_H和CAN_L之間串聯有兩個瞬態電壓抑制器；所述瞬態電壓抑制器是型號為MMBZ33VALT1G的芯片，所述型號為MMBZ33VALT1G的芯片的第3管腳懸空，且所述兩個瞬態電壓抑制器相互連接的一端接地。

4.根據權利要求3所述的基于SPI接口實現主控制器的CAN通道擴展的裝置，其特征在于，所述從控制器的第26管腳信號連接于所述主控制器的NMI管腳，以通過所述從控制器中斷所述主控制器，并使得所述主控制器復位；所述主控制器的I/O管腳信號連接于所述從控制器的63管腳，以在所述主控制器的控制下，使得所述從控制器復位。

5.一種基于SPI接口實現主控制器的CAN通道擴展的方法，其通過權利要求1-4中的裝置實現，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S10、主控制器對控制運行環境監測，將輸出端使能打開；

S15、從控制器進行檢測，并對輸出端使能保持關閉；

S20、主控制器向從控制器發送工作請求信息；

S25、主控制器如果沒有從從控制器收到工作請求信息的應答信息，則每隔100毫秒，主控制器再次發送工作請求信息至從控制器；如果從控制器超過500毫秒沒有給出應答，則復位主控制器和從控制器，并執行步驟S10；如果主控制器從從控制器收到工作請求信息的應答信息，此時從控制器初始化檢查完畢，打開輸出端使能并發送應答信息；

S30、所述主控制器接收到從控制器的應答信息后，進行外設自檢等操作；

S35、主控制器將要發送的報文信息通過SPI接口傳遞給從控制器；

S40、從控制器對所述報文信息進行處理，并將處理后的信息通過電平轉換模塊發送到CAN總線上；

S45、主控制器對報文信息的發送狀態進行收集整理；

S50、從控制器將從CAN總線上接收的報文信息通過SPI接口發送至主控制器；

S55、主控制器對其接收的報文信息進行處理，并執行相應的控制動作。