一种CAN总线输入输出接口系统技术方案

本发明专利技术属于数字电子技术，提供了一种CAN总线输入输出接口系统，包括：微控、低速/容错CAN收发块、高速CAN收发块、切换电路和CAN类型判断电路。当切换电路与外部CAN总线连接切断时，CAN类型判断电路根据CAN高线上的电压和CAN低线上的电压的差值，判断设备当前接入的外部CAN总线类型，并将判断结果发送给微控，微控向切换电路发送CAN收发器切换信号，控制切换电路与低速/容错CAN收发块、高速CAN收发块的连接状态；向切换电路发送CAN收发器接入信号，控制切换电路与外部CAN总线连接的建立，实现CAN收发器与外部CAN总线的通信。

【技术实现步骤摘要】
一种CAN总线输入输出接口系统
本专利技术涉及汽车总线网络中CAN总线通信
，更具体地说，涉及一种CAN总线输入输出接口系统。
技术介绍
高速CAN和低速/容错CAN都是使用两根信号线，分别为CAN_H(外部CAN总线的CAN高线)和CAN_L(外部CAN总线的CAN低线)。根据CAN的物理层标准，高速CAN和低速/容错CAN的区别在于两者处于显性状态、隐形状态和休眠状态时，CAN_H线和CAN_L线的总线电压不同。其次，高速CAN和低速/容错CAN分别采用了不同的CAN收发器，且不同的收发器具有不同的电路设计。鉴于高速CAN和低速/容错CAN的上述区别，因此，通常不能在同一总线上同时实现高速CAN和低速/容错CAN两种形式。为了在设备上实现既支持高速CAN又支持低速/容错CAN，如图1所示现有技术中一种系统连接示意图，包括上位机100和CAN总线输入输出接口系统200，其中CAN总线输入输出接口系统200包括微控210和可以进行人工插拔的CAN收发器220，CAN总线输入输出接口系统200和外部CAN总线的CAN高线001、外部CAN总线的CAN低线002连接，其中，我们可以根据实际需要，在CAN总线输入输出接口系统上人工手动更换收发器类型，以实现支持高速CAN和低速/容错CAN的功能。但是因为高速CAN收发块和低速/容错CAN收发块从外表上看基本相同，所以用户选择收发器时很容易选错，误将高速CAN收发块接入低速/容错CAN总线，或是反之，将低速/容错CAN收发块接入高速CAN总线。这样不仅会导致设备不能正常工作，还会影响到CAN总线上的信号，使CAN总线上的通讯收到干扰，严重时可能导致连接在CAN总线上的其他设备产生误动作，发生危险。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，本专利技术提出一种CAN总线输入输出接口系统，使之能够自动更换收发器类型，以实现支持高速CAN和低速/容错CAN的功能。本专利技术的技术方案为：所述一种CAN总线输入输出接口系统，其特征在于，包括：微型控制器、低速/容错CAN收发块、高速CAN收发块、切换电路和CAN类型判断电路；所述微型控制器的第一输出端与所述低速/容错CAN收发块的输入端连接，所述微型控制器的第一输入端可以与所述低速/容错CAN收发块的输出端连接；所述微型控制器的第二输出端与所述高速CAN收发块的输入端连接，所述微型控制器的第二输入端可以与所述高速CAN收发块的输出端连接；所述微型控制器通过发送不同的TXD和接收不同的RXD，能够实现低速/容错CAN收发块和高速CAN收发块数字信号部分的切换；所述低速/容错CAN收发块的第一I/O端口与所述切换电路的第一切换端连接，所述低速/容错CAN收发块的第二I/O端口与所述切换电路的第二切换端连接；所述高速CAN收发块的第一I/O端口与所述切换电路的第三切换端连接，所述高速CAN收发块的第二I/O端口与所述切换电路的第四切换端连接；所述切换电路的第一连接端与外部CAN总线的CAN高线连接，所述切换电路的第二连接端与外部CAN总线的CAN低线连接；所述切换电路的第一连接端与所述CAN类型判断电路的第一输入端连接，所述切换电路的第二连接端与所述CAN类型判断电路的第二输入端连接；所述CAN类型判断电路根据外部CAN总线的CAN高线上的电压和外部CAN总线的CAN低线上的电压的差值，判断设备当前接入的外部CAN总线类型，并将判断结果发送给与所述CAN类型判断电路相连的所述微型控制器；所述微型控制器的第一控制端与所述切换电路的第一控制端连接，所述微型控制器的第二控制端与所述切换电路的第二控制端连接；当所述切换电路与外部CAN总线连接切断时，所述微型控制器根据外部CAN总线类型的判断结果，能够向所述切换电路发送CAN收发器切换信号，控制所述切换电路与所述低速/容错CAN收发块、所述高速CAN收发块的连接状态；并能够向所述切换电路发送CAN收发器接入信号，控制所述切换电路与外部CAN总线连接的建立，实现CAN收发器与外部CAN总线的通信。进一步的优选方案，所述一种CAN总线输入输出接口系统，其特征在于，所述切换电路包括第一开关电路和第二开关电路；所述第一开关电路包括：第一静触点、第二静触点、第三静触点、第四静触点、第一动触点和第二动触点；所述第一静触点与所述第一切换端连接，所述第二静触点与所述第三切换端连接，所述第三静触点与所述第二切换端连接，所述第四静触点与所述第四切换端连接；所述第一动触点能够与所述第一静触点、所述第二静触点连接，所述第二动触点能够与所述第三静触点、所述第四静触点连接；所述第二开关电路包括：第五静触点、第六静触点、第三动触点和第四动触点；所述第五静触点与所述第一连接端连接，所述第六静触点与所述第二连接端连接；所述第三动触点能够与所述第五静触点连接，所述第四动触点能够与所述第六静触点连接；其中，所述第一开关电路的第一动触点与所述第二开关电路的第三动触点连接，所述第一开关电路的第二动触点与所述第二开关电路的第四动触点连接。进一步的优选方案，所述一种CAN总线输入输出接口系统，其特征在于，所述第一开关电路包括两个联动的单刀双掷继电器，所述第二开关电路包括两个联动的单刀单掷继电器；所述两个联动的单刀双掷继电器，接收所述微型控制器发送的CAN收发器切换信号，控制其常开端和常闭端的切换，实现所述第一开关电路与所述低速/容错CAN收发块、所述高速CAN收发块的连接状态；所述两个联动的单刀单掷继电器，接收所述微型控制器发送的CAN收发器接入信号，控制其通断，实现所述第二开关电路与外部CAN总线连接的切断或建立。有益效果本专利技术提供了一种CAN总线输入输出接口系统，包括：微控、低速/容错CAN收发块、高速CAN收发块、切换电路和CAN类型判断电路。当切换电路与外部CAN总线连接切断时，CAN类型判断电路根据CAN高线上的电压和CAN低线上的电压的差值，判断设备当前接入的外部CAN总线类型，并将判断结果发送给微控，微控向切换电路发送CAN收发器切换信号，控制切换电路与低速/容错CAN收发块、高速CAN收发块的连接状态；向切换电路发送CAN收发器接入信号，控制切换电路与外部CAN总线连接的建立，实现CAN收发器与外部CAN总线的通信。本专利技术提供的CAN总线输入输出接口系统自动判断当前接入的外部CAN总线类型，自动将合适的CAN收发器接入CAN总线，无需人工干涉，有效避免了因用户选择CAN收发器出错而带来的影响。而且，高速CAN收发块和低速/容错CAN收发块始终不会同时接入外部CAN总线，从而避免了对CAN总线上的信号产生的影响，保证了通信信号的质量。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为现有技术中一种系统连接示意图；图2为本专利技术实施例公开的一种CAN总线输入输出接口系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例公开的一种高速CAN总线电压示意图；图4为本专利技术实施例公开的一种低速/容错CAN总线电压示意图；图5为本专利技术实施例公开的一种高速CAN总线休眠电平示意图；图6为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CAN总线输入输出接口系统，其特征在于，包括：微型控制器、低速/容错CAN收发块、高速CAN收发块、切换电路和CAN类型判断电路；所述微型控制器的第一输出端与所述低速/容错CAN收发块的输入端连接，所述微型控制器的第一输入端可以与所述低速/容错CAN收发块的输出端连接；所述微型控制器的第二输出端与所述高速CAN收发块的输入端连接，所述微型控制器的第二输入端可以与所述高速CAN收发块的输出端连接；所述微型控制器通过发送不同的TXD和接收不同的RXD，能够实现低速/容错CAN收发块和高速CAN收发块数字信号部分的切换；所述低速/容错CAN收发块的第一I/O端口与所述切换电路的第一切换端连接，所述低速/容错CAN收发块的第二I/O端口与所述切换电路的第二切换端连接；所述高速CAN收发块的第一I/O端口与所述切换电路的第三切换端连接，所述高速CAN收发块的第二I/O端口与所述切换电路的第四切换端连接；所述切换电路的第一连接端与外部CAN总线的CAN高线连接，所述切换电路的第二连接端与外部CAN总线的CAN低线连接；所述切换电路的第一连接端与所述CAN类型判断电路的第一输入端连接，所述切换电路的第二连接端与所述CAN类型判断电路的第二输入端连接；所述CAN类型判断电路根据外部CAN总线的CAN高线上的电压和外部CAN总线的CAN低线上的电压的差值，判断设备当前接入的外部CAN总线类型，并将判断结果发送给与所述CAN类型判断电路相连的所述微型控制器；所述微型控制器的第一控制端与所述切换电路的第一控制端连接，所述微型控制器的第二控制端与所述切换电路的第二控制端连接；当所述切换电路与外部CAN总线连接切断时，所述微型控制器根据外部CAN总线类型的判断结果，能够向所述切换电路发送CAN收发器切换信号，控制所述切换电路与所述低速/容错CAN收发块、所述高速CAN收发块的连接状态；并能够向所述切换电路发送CAN收发器接入信号，控制所述切换电路与外部CAN总线连接的建立，实现CAN收发器与外部CAN总线的通信。...

【技术特征摘要】
1.一种CAN总线输入输出接口系统，其特征在于，包括：微型控制器、低速/容错CAN收发块、高速CAN收发块、切换电路和CAN类型判断电路；所述微型控制器的第一输出端与所述低速/容错CAN收发块的输入端连接，所述微型控制器的第一输入端可以与所述低速/容错CAN收发块的输出端连接；所述微型控制器的第二输出端与所述高速CAN收发块的输入端连接，所述微型控制器的第二输入端可以与所述高速CAN收发块的输出端连接；所述微型控制器通过发送不同的TXD和接收不同的RXD，能够实现低速/容错CAN收发块和高速CAN收发块数字信号部分的切换；所述低速/容错CAN收发块的第一I/O端口与所述切换电路的第一切换端连接，所述低速/容错CAN收发块的第二I/O端口与所述切换电路的第二切换端连接；所述高速CAN收发块的第一I/O端口与所述切换电路的第三切换端连接，所述高速CAN收发块的第二I/O端口与所述切换电路的第四切换端连接；所述切换电路的第一连接端与外部CAN总线的CAN高线连接，所述切换电路的第二连接端与外部CAN总线的CAN低线连接；所述切换电路的第一连接端与所述CAN类型判断电路的第一输入端连接，所述切换电路的第二连接端与所述CAN类型判断电路的第二输入端连接；所述CAN类型判断电路根据外部CAN总线的CAN高线上的电压和外部CAN总线的CAN低线上的电压的差值，判断设备当前接入的外部CAN总线类型，并将判断结果发送给与所述CAN类型判断电路相连的所述微型控制器；所述微型控制器的第一控制端与所述切换电路的第一控制端连接，所述微型控制器的第二控制端与所述切换电路的第二控制端连接；当所述切换电路与外部CAN总线连接切断时，所述微型控制器根据外部CAN总线类型的判断结果，能够向所述切换电路发送CAN收发器切换信...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵胜斌，徐梁，张龙浩，陈国强，杜明昊，陈永春，沈腾，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：河南,41