一种低成本多主总线通信控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种低成本多主总线通信控制系统，通过主控制器软件实现总线的冲突检测以及仲裁，省去专门的总线控制器，既节省成本又提高效率。在硬件上选择CAN总线驱动器做为总线收发器跨过CAN总线控制器直接与主控制器连接，主控制器输出EN信号控制总线收发器，收发器的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现像在RS－485网络中，当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。

A Low Cost Multi-Host Bus Communication Control System

【技术实现步骤摘要】
一种低成本多主总线通信控制系统
本技术涉及通信控制
，特别涉及一种低成本多主总线通信控制系统。
技术介绍
目前，要实现一个既高效又简单成本低的多点通信架构，现有的RS485总线和CAN总线都不能满足要求，RS485总线效率低，节点多时轮询时间太长，数据更新效率低，CAN总线需要CAN总线控制器芯片，虽然总线通信效率高，但结构复杂，成本高；并且RS485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差。主机要轮询每一个节点，被轮询到的节点向主机发送数据，当节点数量庞大时，两次轮询同一节点的时间间隔就很长，上传数据的实时性得不到保证，效率低。
技术实现思路
本技术提供一种低成本多主总线通信控制系统，实现各节点与主控制器、节点与节点之间的数据实时通信，相较于传统CAN总线具有构造简单、成本低的优点。本技术提供一种低成本多主总线通信控制系统，包括：至少一个节点；主控制模块，包括：主控制器，CAN总线驱动器，与所述主控制器连接，用于总线收发器；所述CAN总线驱动器的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，所述输出端CANH的状态包括高电平或悬浮状态，输出端CANL端包括低电平或悬浮状态。可选的，节点包括CAN控制器，所述CAN控制器包括：电源模块以及与所述电源模块连接的ARM模块和FPGA模块，所述ARM模块包括至少一个第一IO端口和至少一个第二IO端口，每个所述第一IO端口与第一光耦隔离电路的一端连接，每个所述第一光耦隔离电路的另一端用于与光纤通讯端口连接；所述FPGA模块与所述ARM模块的第二IO端口连接，所述ARM模块接收所述光纤通讯端口传输的原始数据，并对所述原始数据进行存储与处理，并通过所述第二IO端口发送至所述FPGA模块，以使所述FPGA模块对接收的所述处理数据进行逻辑运算并转发；所述ARM模块包括：处理芯片以及与所述处理芯片连接的一晶振电路；其中，所述处理芯片包括端口XTAL1和端口XTAL2；所述晶振电路，包括晶振芯片、第一电容、第二电容和第一电阻，所述晶振芯片包括端口OE和端口OUT，所述端口OE、所述第一电容的一端和所述第一电阻的一端均与所述端口XTAL1连接，所述端口OUT、所述第二电容的一端以及所述第一电阻的另一端均与所述端口XTAL2连接，所述第一电容的另一端和第二电容的另一端均接地；所述电源模块包括第一电压输出端、第二电压输出端和与所述处理芯片连接的一电容滤波电路，所述电容滤波电路，用于滤除所述电源模块输出的高频电压，包括第一电容滤波子电路和第二电容滤波子电路，所述第一电容滤波子电路的一端接所述第一电压输出端和所述处理芯片，另一端接地，所述第二电容滤波子电路的一端接所述第二电压输出端，另一端接地；所述第一光耦隔离电路包括：第一TLP芯片以及与所述第一TLP芯片连接的第二电阻、第三电阻、第一开关和第二开关，所述第一TLP芯片包括第一VO端口和第一VF-端口，所述第二电阻、所述第一开关和所述第二开关的一端均与所述第一VO端口连接，所述第二电阻的另一端与所述电源模块的第一电压输出端连接，所述第一开关和所述第二开关的另一端与所述ARM模块连接，所述第三电阻的一端与所述第一VF-端口连接，所述第三电阻的另一端通过三个并联的开关与所述光纤通讯端口连接；所述FPGA模块与第二光耦隔离电路连接，所述第二光耦隔离电路包括：第二TLP芯片以及与所述第二TLP芯片连接的第四电阻和第五电阻，所述第二TLP芯片包括第二VF-端口和第二VO端口，所述第四电阻的一端与所述第二VF-端口连接，另一端与所述FPGA模块连接，所述第五电阻的一端与所述第二VO端口连接，另一端与所述电源模块连接。可选的，主控制模块包括：壳体，所述主控制和CAN总线驱动器都设置在所述壳体内，在所述壳体两侧靠近底端位置分别设置有一个空腔，所述空腔两侧分别设置有一个阶梯型孔，阶梯型孔靠近所述空腔一端的直径小于远离所述空腔一端的直径；两个卷取轴，分别设置在所述壳体两侧的空腔内且所述卷取轴的两端分别套设在其设置的空腔的两侧的阶梯型孔内；多个卷取弹簧，所述卷取弹簧设置在所述阶梯型孔内且位于所述阶梯型孔远离所述空腔的一端，所述卷取弹簧的一端与所述卷取轴固定连接，另一端与所述阶梯型孔的内壁固定连接；一对固定带，所述固定带分别与设置在所述壳体两侧空腔内的卷取轴固定连接；一条固定带上设置有公魔术贴，另一条固定带上设置有母魔术贴，所述公魔术贴和所述母魔术贴对应设置。第一阻隔体，设置于所述腔体开口处；第二阻隔体，设置在所述固定带的末端，所述第一阻隔体宽度和第二阻隔体厚度之和大于所述腔体开口的宽度。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1为本技术实施例中一种低成本多主总线通信控制系统的示意图；图2为本技术实施例中一种主控制和CAN总线驱动器的信号示意图；图3为本技术实施例中一种主控制模块的示意图；图4为本技术实施例中又一种主控制模块的示意图；图5为图3的A处放大图。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。本技术提供一种低成本多主总线通信控制系统，如图1所示，包括：至少一个节点11，所述各节点能够独立完成相应的数据处理和实现与CAN总线之间的通信功能；主控制模块12，包括：主控制器，CAN总线驱动器，与所述主控制器连接，用于总线收发器；所述CAN总线驱动器的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，所述输出端CANH的状态包括高电平或悬浮状态，输出端CANL端包括低电平或悬浮状态。上述低成本多主总线通信控制系统的工作原理及有益效果为：在硬件上选择CAN总线驱动器做为总线收发器跨过CAN总线控制器直接与主控制器连接，主控制器输出EN信号控制总线收发器，相较CAN总线来说用的器件减少，从而相较于传统CAN总线具有构造简单、成本低的优点。如图2中的示意图所示。收发器的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现像在RS－485网络中，当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。本低成本多主总线通信控制系统实现各节点之间及节点与主控制器之间的数据实时通信。为实现各节点能够独立完成相应的数据处理和实现与CAN总线之间的通信功能，可选的，节点包括CAN控制器，所述CAN控制器包括：电源模块以及与所述电源模块连接的ARM模块和FPGA模块，所述ARM模块包括至少一个第一IO端口和至少一个第二IO端口，每个所述第一IO端口与第一光耦隔离电路的一端连接，每个所述第一光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低成本多主总线通信控制系统，其特征在于，包括：至少一个节点；主控制模块，包括：主控制器，CAN总线驱动器，与所述主控制器连接，用于总线收发器；所述CAN总线驱动器的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，所述输出端CANH的状态包括高电平或悬浮状态，输出端CANL端包括低电平或悬浮状态。

【技术特征摘要】
1.一种低成本多主总线通信控制系统，其特征在于，包括：至少一个节点；主控制模块，包括：主控制器，CAN总线驱动器，与所述主控制器连接，用于总线收发器；所述CAN总线驱动器的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，所述输出端CANH的状态包括高电平或悬浮状态，输出端CANL端包括低电平或悬浮状态。2.如权利要求1所述的低成本多主总线通信控制系统，其特征在于，所述节点包括CAN控制器，所述CAN控制器包括：电源模块以及与所述电源模块连接的ARM模块和FPGA模块，所述ARM模块包括至少一个第一IO端口和至少一个第二IO端口，每个所述第一IO端口与第一光耦隔离电路的一端连接，每个所述第一光耦隔离电路的另一端用于与光纤通讯端口连接；所述FPGA模块与所述ARM模块的第二IO端口连接，所述ARM模块接收所述光纤通讯端口传输的原始数据，并对所述原始数据进行存储与处理，并通过所述第二IO端口发送至所述FPGA模块，以使所述FPGA模块对接收的经过所述ARM模块处理的数据进行逻辑运算并转发；所述ARM模块包括：处理芯片以及与所述处理芯片连接的一晶振电路；其中，所述处理芯片包括端口XTAL1和端口XTAL2；所述晶振电路，包括晶振芯片、第一电容、第二电容和第一电阻，所述晶振芯片包括端口OE和端口OUT，所述端口OE、所述第一电容的一端和所述第一电阻的一端均与所述端口XTAL1连接，所述端口OUT、所述第二电容的一端以及所述第一电阻的另一端均与所述端口XTAL2连接，所述第一电容的另一端和第二电容的另一端均接地；所述电源模块包括第一电压输出端、第二电压输出端和与所述处理芯片连接的一电容滤波电路，所述电容滤波电路，用于滤除所述电源模块输出的高频电压，包括第一电容滤波子电路和第二电容滤波子电路，所述第一电容滤波子电路的一端接所述第一电压输出端和所述处理芯片，另一端接地，所述第二电容滤波子电路的一端接所述第二电压输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：申健，
申请(专利权)人：北京深蓝同创科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11