一种LIN总线与多CAN总线通信网关制造技术

本实用新型专利技术涉及一种LIN总线与多CAN总线通信网关，该网关采用模块化设计，具体包括主控模块、超高速CAN总线模块、高速CAN总线模块、低速CAN总线模块以及LIN总线模块。主控模块采用NXP公司的LPC2929FBD144芯片，并通过片上资源分别与各个功能模块连接。通过主控模块对各子模块的控制与管理，该网关实现不同CAN、LIN网络之间的数据传输，即超高速、高速、低速CAN和LIN总线网络之间的报文转发和协议转换，从而在不同网络之间实现数据共享。

【技术实现步骤摘要】
一种LIN总线与多CAN总线通信网关
本技术涉及车载总线网络领域，具体涉及一种LIN总线与多CAN总线通信网关，实现LIN、超高速、高速和低速CAN总线网络间的数据通信。
技术介绍
CAN总线由于其高可靠性、高实时性、高开放性及高效性而广泛应用于车载网络通信，极大改善了整车的电气化通信能力，使网络化的车辆分布式控制器设计更加灵活。CAN总线是目前应用最广泛的汽车总线，传统地，依据其传输速率分为高速CAN总线，速率通常为500Kbps，用于发动机、变速器、ABS、电子助力转向以及主动悬架等车载电控单元间的数据通信。低速CAN总线，速率通常为125Kpbs，用于导航、组合仪表、电子防盗以及智能车灯等电控单元间的数据通信。而LIN则作为CAN的补充，用于对实时性和传输速率要求不高的电控单元如车门、车椅、车窗电控单元间的数据通信。随着车载总线技术的快速发展，传统CAN总线由于其低速率（1Mbps以下）而难以满足现代汽车实时控制和通信带宽的要求，因此超高速CAN总线技术逐渐得到了应用，其通信速率通常可达3-8Mbps，以满足现代汽车通信和x-by-wire控制需求。因此，实现不同CAN、LIN网络间的报文数据传输，即超高速、高速、低速CAN网络和LIN网络之间的报文转发和协议转换，一直都是整个车载网络面临的重要问题。
技术实现思路
本技术针对上述问题，提供一种LIN总线与多CAN总线通信网关。该网关实现不同CAN、LIN网络之间的数据传输，即超高速、高速、低速CAN网络和LIN网络之间的报文转发和协议转换，完成不同网络间的数据缓存和转发，从而在不同网络之间实现数据共享。为达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：模块化设计，包括主控模块、超高速CAN总线模块、高速CAN总线模块、低速CAN总线模块以及LIN总线模块。主控模块采用NXP公司的LPC2929FBD144芯片，并通过片上资源分别与各个功能模块连接，实现网关的管理功能。所述主控模块采用NXP公司的LPC2929FBD144芯片，其为NXP公司推出的32位RSIC处理器，内核为125MHz的ARM968E-S，具有丰富的片上资源，包括2个CAN2.0B控制器，48KB的SRAM和8KB的ETMRAM，768KB可编程FLASH，高速SPI接口以及2个LIN2.0主机控制器等。通过SPI总线与超高速CAN总线模块、片上CAN0控制器与高速CAN总线模块、片上CAN1控制器与低速CAN总线模块以及片上LIN1控制器与LIN总线模块连接，实现超高速、高速、低速CAN和LIN网络之间的报文转发和协议转换，从而在不同网络之间实现数据共享。所述的超高速CAN总线模块由MICROCHIP公司的CANFD控制器MCP2517FD和MICROCHIP公司的CAN收发器ATA6563组成，其通信速率最高可达8Mbps，实现与超高速CAN总线网络的连接。所述的高速CAN总线模块由NXP公司的LPC2929FBD144片上CAN0控制器和广州致远电子股份有限公司的隔离CAN收发器CTM1050T组成，支持1Mbps的数据通信，实现与高速CAN总线网络的连接。所述的低速CAN总线模块由NXP公司的LPC2929FBD144片上CAN1控制器和广州致远电子股份有限公司的隔离CAN收发器CTM1054T组成，支持125Kbps的数据通信，实现与低速CAN总线网络的连接。所述的LIN总线模块由NXP公司的LPC2929FBD144片上LIN1控制器和NXP公司的LIN收发器TJA1021组成，支持20Kbps的数据通信，实现与LIN总线网络的连接。与现有技术相比，本技术具有如下优点：（1）网关采用模块化设计，一方面方便对程序进行调试、修改和移植，同时也有利于日后进行终端性能维护以及功能扩展升级；（2）主控模块采用NXP公司的LPC2929FBD144芯片，具有丰富的片上资源，在其基础上扩展了超高速CAN总线接口、高速CAN总线接口、低速CAN总线接口以及LIN总线接口，成本低，且能实现不同CAN、LIN网络之间的数据传输，从而在不同网络之间实现数据共享，模块之间连接简单方便；（3）超高速、高速、低速CAN总线模块根据其传输速率不同分别采用不同的CAN收发器，每个收发器都集成了隔离电路，增强了网关的抗干扰能力。附图说明图1为本技术网关结构框图。图2为本技术主控模块原理框图。图3为本技术超高速CAN总线模块原理框图。图4为本技术高速CAN总线模块原理框图。图5为本技术低速CAN总线模块原理框图。图6为本技术LIN总线模块原理框图。图7为本技术工作流程图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案、优点更加的清晰明了，下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细描述。如图1所示，一种LIN总线与多CAN总线通信网关，包括主控模块、超高速CAN总线模块、高速CAN总线模块、低速CAN总线模块以及LIN总线模块。主控模块采用NXP公司的LPC2929FBD144芯片，并通过片上资源分别与各个功能模块连接，实现不同CAN、LIN网络之间的数据传输，即超高速、高速、低速和LIN网络之间的报文转发和协议转换，完成不同网络间的数据缓存和转发，从而在不同网络之间实现数据共享。具体为通过片上资源SPI总线与超高速CAN总线网络模块、片上资源CAN0控制器与高速CAN总线模块、片上资源CAN1控制器与低速CAN总线模块以及片上资源LIN1控制器与LIN总线模块连接并进行相互通信，实现相关数据的获取、传输和处理。所述的主控模块采用NXP公司的LPC2929FBD144芯片，如图2所示，通过其片上资源SPI接口与超高速CAN总线模块连接，通过其片上资源CAN0控制器与高速CAN总线模块连接，通过其片上资源CAN1控制器与低速CAN总线模块连接，通过其片上资源LIN1控制器与LIN总线模块连接，实现超高速、高速、低速CAN总线网络、LIN总线网络之间相互通信。具体为通过引脚SPI0_SCS0、SPI0_SCK、SPI0_SDO、SPI0_SDI、GPI02_0、GPIO2_1与超高速CAN总线模块的引脚NCS、SCK、SI、SO、INT0、INT1电气连接。通过引脚CAN0_TXD、CAN0_RXD分别与高速CAN总线模块的引脚TXD、RXD电气连接。通过引脚CAN1_TXD、CAN1_RXD分别与低速CAN总线模块的引脚TXD、RXD电气连接。通过引脚LIN1_RXD、LIN1_TXD、GPIO1_7分别与LIN总线模块的引脚TXD、RXD、WAKE_N电气连接。所述的超高速CAN总线模块由MICROCHIP公司的CANFD控制器MCP2517FD和MICROCHIP公司的CAN收发器ATA6563组成，其通信速率最高可达8Mbps，实现与超高速CAN总线网络的连接，如图3所示。具体为通过CANFD控制器MCP2517FD的引脚NCS、SCK、SI、SO、INT0、INT1分别与主控模块的引脚SPI0_SCS0、SPI0_SCK、SPI0_SDO、SPI0_SDI、GPI02_0、GPIO2_1电气连接。通过CANFD控制器MCP2517FD的引脚TXCAN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LIN总线与多CAN总线通信网关，其特征在于：采用模块化设计，包括主控模块、超高速CAN总线模块、高速CAN总线模块、低速CAN总线模块以及LIN总线模块；其中主控模块采用LPC2929FBD144芯片；超高速CAN总线网络模块由CAN FD控制器MCP2517FD和CAN收发器ATA6563组成，与主控模块相连，实现超高速CAN总线子网的连接；高速CAN总线模块由LPC2929FBD144片上CAN0控制器和隔离CAN收发器CTM1050T组成，与主控模块相连，实现与高速CAN总线网络的连接；低速CAN总线模块由LPC2929FBD144片上CAN1控制器和隔离CAN收发器CTM1054T组成，与主控模块相连，实现与低速CAN总线网络的连接；所述的LIN总线模块由LPC2929FBD144片上LIN1控制器和LIN收发器TJA1021组成，实现与LIN总线网络的连接。

【技术特征摘要】
1.一种LIN总线与多CAN总线通信网关，其特征在于：采用模块化设计，包括主控模块、超高速CAN总线模块、高速CAN总线模块、低速CAN总线模块以及LIN总线模块；其中主控模块采用LPC2929FBD144芯片；超高速CAN总线网络模块由CANFD控制器MCP2517FD和CAN收发器ATA6563组成，与主控模块相连，实现超高速CAN总线子网的连接；高速CAN总线模块由LPC2929FBD144片上CAN0控制器和隔离CAN收发器CTM1050T组成，与主控模块相连，实现与高速CAN总线网络的连接；低速CAN总线模块由LPC2929FBD144片上CAN1控制器和隔离CAN收发器...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡黄水，赵航，杨兴旺，张国，郑曼，侯阿临，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22