本发明专利技术公开了一种光纤局域网CAN总线控制装置，包括光通路单元、电通路单元、控制单元、阻抗匹配电阻、板上CAN总线、电平转换芯片、隔离芯片、光纤输入输出接口、电信号CAN接口；所述的光通路单元有收、发两个接口；所述的电通路单元为标准的电信号CAN接口；所述的控制单元包括CPU和CAN控制器两部分；所述的板上CAN总线用于实现CAN组网功能；还公开了其用于接入光纤或电信号设备，用于两个局域网CAN总线控制装置的相互连接，用于实现两个或两个以上的CAN局域网之间的连；本发明专利技术将外部接入的光信号转换为电信号连接至总线上，实现局域网式的CAN总线，从而组建互连的光纤CAN网络，通过板上CAN总线实现了分光器功能，同时兼容多路光纤接口和电信号接口。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于通讯控制
，尤其涉及一种光纤局域网CAN总线控制装置及其应用，主要应用于光纤局域网CAN总线的建立和连接扩展。
技术介绍
现有的光纤局域网CAN总线技术中多是通过两根单向传输的光纤形成闭合环路构成，如图1所示。这样在每个节点都要经过光转电-电转光的过程，造成延时随着节点数的增加而线性的增加。这样在光纤局域网CAN总线时序的要求下就限制了CAN节点的数量。另外，有些应用中通过分光器来实现光纤的互联，如图2所示，这虽然解决了节点延时的问题，但其成本有所增加且扩展性也不好。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点和不足，本专利技术的目的之一是提供一种光纤局域网CAN总线控制装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种局域网CAN总线控制装置，包括光通路单元、电通路单元、控制单元、阻抗匹配电阻、板上CAN总线、电平转换芯片、隔离芯片、光纤输入输出接口、电信号CAN接口控制器；所述的光通路单元有收、发两个接口；所述的电通路单元为标准的电信号CAN接口；所述的控制单元包括CPU和CAN控制器两部分；所述的板上CAN总线用于实现CAN组网功能。所述的一种光纤局域网CAN总线控制装置，其光通路单元、电通路单元和控制单元兼容多路扩展。本专利技术的目的之二是提供一种光纤局域网CAN总线控制装置用于接入带有光纤输入输出接口的光纤或电信号设备，所述的光纤或电信号设备由连接光纤输入输出接口的驱动电路、连接驱动电路的TX/RX以及连接TX/RX的CPU+CAN控制器组成。本专利技术的目的之三是提供一种光纤局域网CAN总线控制装置用于实现两个局域网CAN总线控制装置的相互连接，组成CAN局域网。两个局域网CAN总线控制装置通过光纤输入输出接口之间的光纤连接；或者，两个局域网CAN总线控制装置通过电信号CAN接口之间的屏蔽电缆或板间连接器连接。本专利技术的目的之四是提供一种光纤局域网CAN总线控制装置用于实现距离较远或者有高压隔离等其他方面的要求的两个或两个以上的CAN局域网之间的连接，所述的连接采用光纤或屏蔽电缆连接。本专利技术的有益效果是：通过建立板上CAN总线为多路外接CAN提供了互联介质，从而以局域网的形式实现了光纤CAN、电信号CAN的互联，有效的控制了节点延时，也解决了环形光纤CAN网络中单条线路会造成整个网络断开的问题，而且可以通过多个板卡连接的形式形成一个CAN总线局域网，扩展非常方便，且有效的降低了成本。与现有技术相比，本专利技术采用局域网光纤CAN总线进行光纤CAN总线的连接，可以通过局域网CAN单元实现节点扩展，有很强的扩展性，单个节点的线路的断开不会造成整个网络的故障，提高了网络的可靠性，以局域网的方式组建光纤CAN网络，可以有效的控制网络传输延时，避免时序问题引起的网络故障。附图说明图1为两根单向传输的光纤形成闭合CAN环路的节点示意图；图2为通过分光器来实现光纤互联网络的节点示意图；图3为本专利技术总线控制装置的结构示意图；图4为本专利技术总线控制装置第一种应用的结构示意图；图5为本专利技术总线控制装置第二种应用的结构示意图；图6为本专利技术总线控制装置第三种应用的结构示意图。具体实施方式为了更加清楚的阐述本专利技术方案，下面结合附图和实例对
技术实现思路
进行进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体是实施例仅用于解释本专利技术，保护范围并不局限于所述实例。如图3所示,本专利技术公开了一种局域网CAN总线控制装置，它是组成整个局域网CAN网络的基本单元，包括光通路单元、电通路单元、控制单元、阻抗匹配电阻、板上CAN总线、电平转换芯片、隔离芯片、光纤输入输出接口、电信号CAN接口控制器，其中光通路单元、电通路单元、控制单元为平行功能单元，可根据实际应用灵活配置，光通路单元、电通路单元和控制单元均为一个或多个，而且兼容多路扩展。所述的光通路单元为光纤CAN的接入单元，有收、发两个接口，可以直接从其他CAN控制器的TX、RX经电-光变换后接入，也可从其他板卡的光通路单元接入。所述的电通路单元为标准的电信号CAN接口，其可以直接与外部电信号CAN对接，为保护设备一般需要经过隔离芯片隔离后再将其接入板上CAN总线，采用电信号实现了多个板卡间光通路单元的互联，相比串行光纤CAN网络而言，减小了光电转换造成的延时。所述的控制单元包括CPU和CAN控制器两部分，在本专利技术中其与光通路单元、电通路单元处于同等地位，均为一种应用接入方式。阻抗匹配电阻的作用是调节线路阻抗，当外部状态变化较大时应适度调节其大小。所述的板上CAN总线使得外部接入的多路光纤CAN通信通道能够直接挂接在此总线上，实现CAN组网功能，板上CAN总线实现了分光器功能，同时兼容多路光纤接口和电信号接口，使得外部接入的多路光纤CAN通信通道能够直接挂接在此总线上，当区域内有多路光纤CAN通讯通路时，能够通过板上CAN总线实现多个板卡的互联，组建成局域网式CAN总线，可根据实际需求灵活配置光通路单元、电通路单元、控制单元的数量和组合方式，以适应多种应用场合。本专利技术相当于一个CAN路由器，相同标准的CAN设备均能直接接入，与串行光纤CAN网络相比，能够减小光电转换带来的传输延时，且具有很强的灵活性和扩展性。其中光通路单元、电通路单元、控制单元为三个可扩展的单元；在实际使用中应根据需求合理配置三个单元的数量，需要说明的是整个单元均在电路板上实现，且至少留一路电通路单元为扩展备用，若有些节点只是通信转接作用，可以不需控制单元。多个局域网CAN总线间的互联，即可通过光通路单元也可通过电通路单元的串行连接实现，可根据实际需求灵活配置光通路单元、电通路单元、控制单元的数量和组合方式，以适应多种应用场合。本专利技术的系统拓扑结构可分为三个层次：第一个层次是设备接入连接，光纤设备和电信号设备均可通过相应的接口直接接入CAN网络。图4所示为接入单元（光纤CAN节点）接入到局域网CAN单元的连接关系图。连接中将接入单元的TX通过光纤连接至局域网CAN单元的RX，同样将将接入单元的RX通过光纤连接至局域网CAN单元的TX，由此便实现了光纤CAN节点的网络接入。第二个层次是多个局域网CAN单元组成CAN局域网，用于扩展接口，单元之间的连接推荐采用电信号形式，这样就可以实现将一定区域的CAN全部接入。图5所示为多个局域网CAN单元组成的局域网CAN。当网络中的局部有多个CAN节点时，可以通过多个此种方法实现节点的扩展。图5中连接方式1为屏蔽线方式扩展（也可选择板间连接器方式扩展），连接方式2为光纤方式扩展。连接方式1扩展不会产生网络延时，且成本较低。但当两个局域网CAN单元分别连接了不同电压等级的设备时，就需要对两个单元进行隔离处理，这种情况下连接方式2就成了一种必须的手段。所以说两种连接方式需要根据实际情况进行选择。第三个层次是CAN局域网之间的连接，若两者距离较远或者有高压隔离等其他方面的要求，推荐采用光纤连接。图6所示为局域网CAN的组网示意图，其中局域网CANx为图5中所示的局域网CAN。考虑到距离较近的CAN节点均可以通过一个局域网CAN进行连接，所以一般不同的局域网CAN间的距离较远，推荐采用光纤连接，即如图6中所示。但若采用屏蔽电缆连接也视为本专利保护范围。通过以上几层连接关系最终组成整个光纤局域网C本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光纤局域网CAN总线控制装置，其特征在于：包括光通路单元、电通路单元、控制单元、阻抗匹配电阻、板上CAN总线、电平转换芯片、隔离芯片、光纤输入输出接口、电信号CAN接口；所述的光通路单元有收、发两个接口；所述的电通路单元为标准的电信号CAN接口；所述的控制单元包括CPU和CAN控制器两部分；所述的板上CAN总线用于实现CAN组网功能。
【技术特征摘要】
1.一种光纤局域网CAN总线控制装置，其特征在于：包括光通路单元、电通路单元、控制单元、阻抗匹配电阻、板上CAN总线、电平转换芯片、隔离芯片、光纤输入输出接口、电信号CAN接口；所述的光通路单元有收、发两个接口；所述的电通路单元为标准的电信号CAN接口；所述的控制单元包括CPU和CAN控制器两部分；所述的板上CAN总线用于实现CAN组网功能。2.根据权利要求1所述的一种光纤局域网CAN总线控制装置，其特征在于，所述的光通路单元、电通路单元和控制单元兼容多路扩展。3.一种光纤局域网CAN总线控制装置的应用，涉及权利要求1中所述的包括光通路单元、电通路单元、控制单元、阻抗匹配电阻、板上CAN总线、电平转换芯片、隔离芯片、光纤输入输出接口、电信号CAN接口的总线控制装置，其特征在于，还包括用于接入带有光纤输入输出接口的光纤或电信号设备，所述的光纤或电信号设备由连接光纤输入输出接口的驱动电路、连接驱动电路的TX/RX以及连接TX/RX的CPU+CAN控...
【专利技术属性】
技术研发人员：许晓晖，赵晓宇，梁宝明，赵影，张颖辉，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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