[發明專利]一種多路并行CAN轉以太網的方法及系統

在審

• 申請號: 202010500760.4
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111654424A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 葉杰
• 申請（專利權）人: 武漢匯博鴻通電氣有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L12/42
• 代理公司: 湖北天領艾匹律師事務所 42252
• 代理人: 程明

本發明涉及通訊技術領域，尤其涉及一種多路并行CAN轉以太網的方法及系統，包括如下步驟：通過多塊控制芯片處理CAN總線通信，每條CAN總線連接20個監控節點，控制芯片采用SPI接口實現CAN總線并網，選用一塊可編程邏輯器件實現3路SPI并網設計，在數據輸出端采用并口總線與上一級芯片通信。本發明采用12路CAN總線并行工作，市面上沒有同時采集這么多CAN總線的產品，并且所有的數據都在板級處理，效率很高；數據向上傳遞，125kbps的CAN、4Mbps的SPI、30Mbps的并口，最后匯成以太網，底層CAN傳輸的速率才是速度的瓶頸，上層協議轉換不會影響數據流的傳輸效率。

技術領域

本發明涉及通訊技術領域，尤其涉及一種多路并行CAN轉以太網的方法及系統。

背景技術

工業現場經常使用總線設備進行組網通訊，而非現在普通用戶常用的以太網?？偩€網絡中，CAN總線網絡是一種常見的結構。最初CAN(Controller Area Network)是用于汽車電路的通訊協議，但由于其可靠性現如今已被廣泛用于各種自動化設備中。在CAN總線網絡結構中，設備通訊方式為多主模式：所有設備連接在同一條總線上，空閑時所有設備均可以發送消息(相比主從模式下，只有特定主機能夠發送消息并申請回信)。應用于檢測系統時，一般是在檢測設備上裝有CAN通訊模塊，檢測設備收集到信息后通過CAN模塊發送到總線另一端的信息處理中心，再由信息處理中心將信息以其他形式傳輸到用戶設備上。

使用CAN網絡的檢測設備、系統已有較多成熟產品，但常見設備受限于CAN協議，單套設備總線與端口數量有限，無法滿足部分生產現場待測設備的數量需求，使用多組系統協同工作會導致成本暴增。為此，我們提出一種多路并行CAN轉以太網的方法及系統。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種多路并行CAN轉以太網的方法及系統，具有將12路CAN總線進行并網，將數據以以太網形式封裝起來傳遞給上位機，實現高速數據采集的特點，解決了現有設備總線與端口數量有限，無法滿足部分生產現場待測設備的數量需求的問題。

本發明提供如下技術方案：

一種多路并行CAN轉以太網的方法，包括如下步驟：通過多塊控制芯片處理CAN總線通信，每條CAN總線連接20個監控節點，控制芯片采用SPI接口實現CAN總線并網，選用一塊可編程邏輯器件實現3路SPI并網設計，在數據輸出端采用并口總線與上一級芯片通信。

優選的，所述控制芯片采用ARM芯片，所述控制芯片用于將CAN總線子網數據傳輸到SPI接口。

一種多路并行CAN轉以太網的系統，包括以太網、可編程邏輯器件和ARM芯片；

所述ARM芯片包括ARM1芯片、ARM2芯片、ARM3芯片和ARM4芯片，所述ARM1芯片、ARM2芯片和ARM3芯片中每一個芯片將4條CAN總線的子網數據到SPI接口，每條CAN總線連接20個監控節點；

所述可編程邏輯器件通過三個SPI接口分別與ARM1芯片、ARM2芯片和ARM3芯片連接通信，所述可編程邏輯器件與ARM4芯片采用地址數據總線形式通信，所述ARM4以以太網的接口與工控機通訊。

優選的，還包括靜態隨機存取存儲器，所述靜態隨機存取存儲器用于存儲CAN總線收集到的數據。

優選的，還包括數據采集模塊，所述數據采集模塊利用上位機通過網口下發指令給CAN信息采集卡，經過協議轉換最后通過CAN總線傳遞給綜合測量裝置。

優選的，還包括節點工作狀態顯示模塊，當CAN智能節點物理連接不牢靠，沒有接入CAN網絡時，節點工作狀態顯示模塊顯示節點掉線。

優選的，還包括IO卡，所述IO卡通過CAN接口與CAN信息采集卡通信。