專利名稱：一種遠(yuǎn)程升級(jí)can協(xié)議轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明特別涉及CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器，特別涉及一種遠(yuǎn)程升級(jí)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
CAN總線網(wǎng)絡(luò)是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，主要用于汽車內(nèi)部測(cè)試和控制儀器之間的數(shù)據(jù)通信。CAN總線具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、互操作性好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在車輛電子、工業(yè)控制等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。申請(qǐng)?zhí)枮?00910241814. 3，名稱為一種基于微處理器的IEEE_1394b總線和 CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換器，屬于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)領(lǐng)域，包括連接CAN總線的CAN總線接口和連接 IEEE-1394b總線接口，由微處理器分別通過(guò)CAN總線控制器和IEEE_1394b總線接口，還包括實(shí)現(xiàn)IEEE-1394b光纖連接的光電轉(zhuǎn)換模塊及外圍電路模塊。為了達(dá)到協(xié)議的成功轉(zhuǎn)換， 微處理器中嵌入了軟件，從而實(shí)現(xiàn)了兩類網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)對(duì)接。本發(fā)明由微處理器控制CAN總線協(xié)議與IEEE-1394b總線接口產(chǎn)品之間的通信互聯(lián)問(wèn)題，具有傳輸速度快、實(shí)時(shí)性好、升級(jí)空間大、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的特點(diǎn)。但是，該CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換器不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程BMS協(xié)議的在線更改和充電機(jī)協(xié)議的維護(hù)功能。申請(qǐng)?zhí)枮?01020670406. 8，名稱為一種基于無(wú)線技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議轉(zhuǎn)換器，現(xiàn)場(chǎng)總線模塊和無(wú)線模塊插接在擴(kuò)展底板上，現(xiàn)場(chǎng)總線模塊通過(guò)UART 口接收并處理無(wú)線模塊的Zigbee無(wú)線數(shù)據(jù)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線模塊上的以太網(wǎng)接口或RS485接口上傳到工業(yè)以太網(wǎng)或profibusDP總線，同時(shí)通過(guò)無(wú)線模塊將信息輸出，電源管理模塊為各模塊提供所需直流電源，擴(kuò)展底板上帶有調(diào)試接口。具有很好的安全性和可靠性。具有低功耗、低成本的特點(diǎn)，可以為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)提供方便快捷的無(wú)線數(shù)據(jù)采集，它節(jié)省了接線量，使得檢測(cè)系統(tǒng)更為便禾U。但是，該CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換器不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程BMS協(xié)議的在線更改和充電機(jī)協(xié)議的維護(hù)功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，本發(fā)明提出一種基于ARM微處理器的CAN-以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)方案，通過(guò)該轉(zhuǎn)換器，可以實(shí)現(xiàn)將CAN總線測(cè)控網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)相連并接入hternet。這樣既能發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)總線CAN的優(yōu)勢(shì)，又能滿足企業(yè)信息共享、管控一體化的需求。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出一種遠(yuǎn)程升級(jí)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該轉(zhuǎn)換器包括ARM微處理器、用于與以太網(wǎng)相連的以太網(wǎng)接口和用于與CAN總線相連的CAN 接口 ；所述以太網(wǎng)接口與所述ARM微處理器的一端相連，所述ARM微處理器的另一端與所述 CAN接口相連。更優(yōu)選地，還包括與所述ARM微處理器相連的存儲(chǔ)器。更優(yōu)選地，所述以太網(wǎng)接口包括網(wǎng)卡控制器和濾波器。更優(yōu)選地，所述CAN接口包括CAN控制器和CAN收發(fā)器。更優(yōu)選地，所述存儲(chǔ)器為SD卡。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明提出的遠(yuǎn)程升級(jí)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器解決充電機(jī)具有通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)嵌入式產(chǎn)品軟件在線升級(jí)和維護(hù)的功能，并且PC機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控實(shí)時(shí)接收和發(fā)送報(bào)文，及時(shí)更新CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器，使其及時(shí)連接好BMS和充電機(jī)之間的通信，與老的方式相比省去了工作人員往返于現(xiàn)場(chǎng)的次數(shù)，在中控室即可遠(yuǎn)程升級(jí)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器，加存儲(chǔ)器，相當(dāng)于給近一段時(shí)間數(shù)據(jù)的傳輸?shù)牟殚啠恿藗€(gè)雙保險(xiǎn)，為了防止PC機(jī)的損壞丟失傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。


圖1為本發(fā)明提出的一種遠(yuǎn)程升級(jí)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器模塊框圖；圖2為本發(fā)明提出的一種遠(yuǎn)程升級(jí)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器硬件框圖；圖3為本發(fā)明提出的一種遠(yuǎn)程升級(jí)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器工作流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所示，圖1為本發(fā)明提出的一種遠(yuǎn)程升級(jí)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器模塊框圖。本發(fā)明的技術(shù)方案是在現(xiàn)有的BMS系統(tǒng)以及CAN-以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加遠(yuǎn)程控制模塊， 通過(guò)以太網(wǎng)連接到中控室PC機(jī)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)遠(yuǎn)程BMS協(xié)議的在線更改和充電機(jī)協(xié)議的維護(hù)功能，這種功能的增加使得用戶可以像PC機(jī)軟件更新下載一樣直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)BMS-CCM 系統(tǒng)的遠(yuǎn)程維護(hù)和升級(jí)，即可以通過(guò)以太網(wǎng)達(dá)到遠(yuǎn)程升級(jí)BMS協(xié)議，使其與老的充電機(jī)協(xié)議相一致，保證了充電機(jī)協(xié)議的不變性。另外，在CAN-以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器模塊上設(shè)有存儲(chǔ)器，可以實(shí)時(shí)存儲(chǔ)傳輸數(shù)據(jù)，以防PC 機(jī)出現(xiàn)死機(jī)或掉電故障時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份存儲(chǔ)。該存儲(chǔ)器選為SD卡。如圖2所示，圖2為本發(fā)明提出的一種遠(yuǎn)程升級(jí)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器硬件框圖。本實(shí)施例以ARM7為內(nèi)核的CAN-以太網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制器可以作為工業(yè)應(yīng)用上的“工業(yè)網(wǎng)關(guān)”，它具有以下特點(diǎn)根據(jù)用戶的配置實(shí)時(shí)將設(shè)備數(shù)據(jù)映射到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制器緩沖區(qū)中；上位機(jī)通過(guò)訪問(wèn)一個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制器代替訪問(wèn)多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備；上位機(jī)通訊使用以太網(wǎng)較其他現(xiàn)場(chǎng)總線在速度和距離上都有了很大的提高；下行通訊使用CAN總線可以接收設(shè)備主動(dòng)上傳的警報(bào)數(shù)據(jù)。上位機(jī)配置軟件包括對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制器的參數(shù)配置、下行表配置、上行表配置以及對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換控制器的查詢以及控制。此外，上位機(jī)軟件還負(fù)責(zé)對(duì)底層現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的參數(shù)配置和控制。上位機(jī)軟件通過(guò)合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，可以使用戶通過(guò)上位機(jī)軟件方便的了解整個(gè)系統(tǒng)的組成架構(gòu)，并可以方便的設(shè)置和查詢用戶所關(guān)心的設(shè)備的地址的數(shù)據(jù)。此外在本裝置中還實(shí)現(xiàn)了軟件遠(yuǎn)程在線下載和維護(hù)的功能，這種功能的增加使得用戶可以像PC機(jī)軟件更新下載一樣直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備軟件遠(yuǎn)程維護(hù)和升級(jí)，即可以通過(guò)以太網(wǎng)達(dá)到遠(yuǎn)程升級(jí)BMS CANl協(xié)議，并且維護(hù)充電機(jī)協(xié)議不變的功能。(1)硬件部分1)微處理器該部分是轉(zhuǎn)換器的硬件核心。本設(shè)計(jì)采用LPC2^4ARM微處理器，其內(nèi)部集成了 2 路CAN控制器，內(nèi)嵌256KB高速Flash存儲(chǔ)器和16KB靜態(tài)RAM。LPC2294不僅擔(dān)負(fù)著主控制器的功能，同時(shí)還作為CAN網(wǎng)絡(luò)的主節(jié)點(diǎn)控制器，與網(wǎng)絡(luò)中的其它節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與交換。2)以太網(wǎng)接口該部分主要由網(wǎng)卡控制器RTL8019AS和濾波器PM;M-1006M組成，最后通過(guò)RJ45 接口與以太網(wǎng)相連。其中，RTL8019AS控制器集成了以太網(wǎng)MAC層和物理層的性能，軟件移植性好，價(jià)格低廉，廣泛應(yīng)用于IOMbps的ISA接口網(wǎng)絡(luò)適配器中。RTL8019AS與LPC2294的接口設(shè)計(jì)為16位總線方式對(duì)RTL8019AS進(jìn)行訪問(wèn)。3) CAN 接口該部分由于LPC2294微處理器內(nèi)部已經(jīng)集成了 CAN控制器，因此只需外接CAN收發(fā)器即可構(gòu)成智能CAN節(jié)點(diǎn)與CAN總線相連。為了增強(qiáng)CAN節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力，可以在CAN 控制器和收發(fā)器之間接入光電耦合器件。4) SD卡存儲(chǔ)器該部分用于實(shí)時(shí)記錄通信數(shù)據(jù)，SD卡通過(guò)外部接口與轉(zhuǎn)換器建立通信連接后，轉(zhuǎn)換器控制芯片可以通過(guò)外部接口接收來(lái)自主機(jī)端的命令，并判斷地址信號(hào)確定。(2)軟件部分主要包括以太網(wǎng)通信模塊、CAN通信模塊兩部分，完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)報(bào)文與CAN數(shù)據(jù)幀之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)CAN與以太網(wǎng)的互聯(lián)。1)以太網(wǎng)通信模塊該模塊包括網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)、SD卡驅(qū)動(dòng)、嵌入式TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)三部分。WCAN通信模塊由于CAN總線只取了物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層3層協(xié)議，并且最低兩層由硬件實(shí)現(xiàn)，因此，CAN通信模塊主要包括CAN控制器的驅(qū)動(dòng)程序和CAN應(yīng)用層協(xié)議設(shè)計(jì)兩部分。為實(shí)現(xiàn)總線和網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信，CAN-以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換主要應(yīng)完成兩部分工作協(xié)議轉(zhuǎn)換和CAN節(jié)點(diǎn)路由表的維護(hù)。如圖3所示，圖3為本發(fā)明提出的一種遠(yuǎn)程升級(jí) CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器工作流程圖.當(dāng)位于CAN總線中的BMS或CCM需要將數(shù)據(jù)發(fā)往位于以太網(wǎng)的設(shè)備時(shí)，前者先將數(shù)據(jù)按CAN協(xié)議格式進(jìn)行封裝再送到協(xié)議網(wǎng)關(guān)；協(xié)議網(wǎng)關(guān)從CAN接口接收CAN協(xié)議報(bào)文后，將數(shù)據(jù)部分按系統(tǒng)規(guī)定的應(yīng)用層格式進(jìn)行封裝并更新CAN節(jié)點(diǎn)路由表；然后將應(yīng)用層數(shù)據(jù)存入以太網(wǎng)接口發(fā)送緩沖區(qū)，由該接口在數(shù)據(jù)前面依次添加TCP或 UDP頭、IP頭、以太幀頭，最后封裝成以太幀后通過(guò)以太網(wǎng)接口發(fā)往以太網(wǎng)中控室PC。反過(guò)來(lái)，當(dāng)以太網(wǎng)中的設(shè)備向CAN總線中的設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先將數(shù)據(jù)發(fā)往網(wǎng)關(guān)，由協(xié)議網(wǎng)關(guān)的轉(zhuǎn)換模塊依次去掉以太幀頭、IP頭、TCP或UDP頭和應(yīng)用層頭，再將應(yīng)用層數(shù)據(jù)按CAN報(bào)文格式封裝好后存入CAN接口發(fā)送緩沖區(qū)，由CAN接口發(fā)往CAN網(wǎng)絡(luò)中的BMS或CCM。在CAN總線中的數(shù)據(jù)發(fā)往中控室PC的同時(shí)，數(shù)據(jù)包還通過(guò)轉(zhuǎn)換器與SD卡外部接口與建立通信，轉(zhuǎn)換器控制芯片可以通過(guò)外部接口將CAN總線發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)發(fā)送給SD卡存儲(chǔ)
ο最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)程升級(jí)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于，該轉(zhuǎn)換器包括ARM微處理器、用于與以太網(wǎng)相連的以太網(wǎng)接口和用于與CAN總線相連的CAN接口 ；所述以太網(wǎng)接口與所述ARM微處理器的一端相連，所述ARM微處理器的另一端與所述CAN接口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程升級(jí)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于，還包括與所述 ARM微處理器相連的存儲(chǔ)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種遠(yuǎn)程升級(jí)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述以太網(wǎng)接口包括網(wǎng)卡控制器和濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種遠(yuǎn)程升級(jí)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述CAN接口包括CAN控制器和CAN收發(fā)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種遠(yuǎn)程升級(jí)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于，所述存儲(chǔ)器為 SD卡。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)程升級(jí)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器包括ARM微處理器、用于與以太網(wǎng)相連的以太網(wǎng)接口和用于與CAN總線相連的CAN接口；以太網(wǎng)接口與ARM微處理器的一端相連，ARM微處理器的另一端與CAN接口相連。還包括與ARM微處理器相連的存儲(chǔ)器。本發(fā)明解決充電機(jī)具有通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程實(shí)現(xiàn)嵌入式產(chǎn)品軟件在線升級(jí)和維護(hù)的功能，并且PC機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控實(shí)時(shí)接收和發(fā)送報(bào)文，及時(shí)更新CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器，使其及時(shí)連接好BMS和充電機(jī)之間的通信，與傳統(tǒng)相比省去了工作人員往返于現(xiàn)場(chǎng)的次數(shù)，在中控室即可遠(yuǎn)程升級(jí)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器，加存儲(chǔ)器，相當(dāng)于給近一段時(shí)間數(shù)據(jù)的傳輸?shù)牟殚?，加了個(gè)雙保險(xiǎn)，為了防止PC機(jī)的損壞丟失傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G06F9/445GK102546821SQ20121003559
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者于勤錄, 馮韜, 張飛雄, 潘天, 蔡昊 申請(qǐng)人:北京優(yōu)科利爾能源設(shè)備有限公司