[發(fā)明專利]一種多通道CAN總線分析儀

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710483157.8
• 申請(qǐng)日: 2017-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN109120420A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭成廣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)廣成科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24;H04L12/40
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種多通道CAN總線分析儀的設(shè)計(jì)方案，此方案采用ARM 32位芯片作為控制核心處理單元，多個(gè)處理單元通過(guò)USB總線連接到USB集線器控制模塊，多個(gè)處理單元采用精確同步技術(shù)同步各個(gè)處理單元的時(shí)間戳。每個(gè)處理單元可外接2個(gè)CAN收發(fā)器并分別與CAN總線進(jìn)行通信，采用光電耦合器進(jìn)行隔離，從而在保護(hù)電路的同時(shí)提高了系統(tǒng)的抗干擾性。自動(dòng)開關(guān)隔離電源為各個(gè)處理單元和CAN收發(fā)器供電，減少了電腦USB接口的電源消耗。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多路CAN總線數(shù)據(jù)的收集和處理，并留有USB接口與PC相連，實(shí)現(xiàn)傳輸、采集、控制終端設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及CAN總線分析儀，特別提供了一種多通道CAN總線分析儀。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、生產(chǎn)自動(dòng)化水平的提高，現(xiàn)場(chǎng)總線越來(lái)越受到人們的重視。作為現(xiàn)場(chǎng)總線的一種，CAN(Controller Area Network)總線最早是BOSCH公司為現(xiàn)代汽車應(yīng)用領(lǐng)先推出的一種多主機(jī)局部網(wǎng)。CAN已經(jīng)形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并已被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。

CAN總線分析儀是一種用來(lái)監(jiān)測(cè)CAN總線當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備，主要功能是分析總線上的各種參數(shù)，從而及時(shí)給使用者提供一個(gè)直觀的窗口來(lái)觀測(cè)CAN總線上各種參數(shù)以及運(yùn)行狀況。

CAN總線是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network)的簡(jiǎn)稱，它是由研發(fā)和生產(chǎn)汽車電子產(chǎn)品著稱的德國(guó)BOSCH公司開發(fā)的，并最終成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO11519），是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。

多通道CAN總線分析儀是一種用來(lái)檢測(cè)多個(gè)CAN總線運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)備，其主要功能是分析總線上的各種參數(shù)，從而及時(shí)給使用者提供一個(gè)直觀的窗口來(lái)觀測(cè)CAN總線上的各種參數(shù)及運(yùn)行狀況。 現(xiàn)有的CAN分析儀技術(shù)多為單通道或兩通道的分析儀，處理器能力弱，功能簡(jiǎn)單，用戶無(wú)法根據(jù)需要將多路CAN數(shù)據(jù)同時(shí)并行采集處理，這樣無(wú)法滿足多路CAN總線數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步交換以及分析處理等高級(jí)需求。在國(guó)內(nèi)，由于對(duì)CAN總線技術(shù)研究不足，對(duì)CAN產(chǎn)品設(shè)計(jì)的起步時(shí)間較晚，大多數(shù)企業(yè)沒(méi)有深入地進(jìn)行多通道CAN總線分析儀的研究與定制，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)的CAN總線分析工具多為一通道或二通道，很少有四通道甚至八通道的設(shè)備，難以對(duì)國(guó)外的技術(shù)構(gòu)成挑戰(zhàn)。因此，在多通道CAN總線分析工具領(lǐng)域，幾乎全部是國(guó)外廠家的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品所對(duì)應(yīng)的軟件多數(shù)為英語(yǔ)環(huán)境，部分則是德文，其軟件功能強(qiáng)大但操作相當(dāng)復(fù)雜，需要專門的培訓(xùn)才能知道如何操作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)對(duì)多路CAN總線數(shù)據(jù)的收集和處理，并提供USB接口與PC相連，實(shí)現(xiàn)傳輸采集控制終端設(shè)備。

一種多通道CAN總線分析儀，采用至少一個(gè)ARM 32位芯片作為控制核心處理單元；處理單元通過(guò)USB總線連接到USB集線器控制模塊；每個(gè)處理單元通過(guò)光電耦合器外接2個(gè)CAN收發(fā)器并分別與CAN總線進(jìn)行通信。

本發(fā)明提出了一種多通道CAN總線數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，此方案采用ARM32位芯片作為控制核心處理單元，多個(gè)處理單元通過(guò)USB總線連接到USB集線器控制模塊，多個(gè)處理單元通過(guò)精確同步技術(shù)同步各個(gè)處理單元的時(shí)間戳。每個(gè)處理單元可外接2個(gè)CAN收發(fā)器并分別連接CAN總線進(jìn)行通信，采用光電耦合器進(jìn)行隔離，設(shè)計(jì)了保護(hù)電路，提高了系統(tǒng)的抗干擾性。自動(dòng)開關(guān)隔離電源為各個(gè)處理單元和CAN收發(fā)器供電，減少電腦USB口的電源消耗。

本發(fā)明能幫助使用者快速分析、定位被測(cè)的多條CAN網(wǎng)絡(luò)中存在的問(wèn)題，并且具有成本低廉、操作方便、可擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)。同時(shí)本發(fā)明能夠同時(shí)對(duì)多個(gè)CAN總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，使用方便，效率高。

本發(fā)明適用于需要CAN總線歷史數(shù)據(jù)采集、故障前后報(bào)文分析等系統(tǒng)?？蓮V泛應(yīng)用于汽車、軌道車輛、工業(yè)控制等大數(shù)據(jù)量且不易排查故障的系統(tǒng)中，便于數(shù)據(jù)回放。