一种基于主动标识载体的SENT协议解析设备及使用方法技术

本发明专利技术提出了一种基于主动标识载体的SENT协议解析设备及使用方法，涉及SENT协议解析技术领域，包括时钟源CLK、复位接口RESET、信号输入接口SENT0—SENTN、FPGA模块、串行输入接口RXD、串行输出接口TXD和串口转RJ45模块，时钟源CLK用于产生外部时钟信号发送至FPGA模块内部；复位接口RESET用于在设备上电或异常时，改变复位信号状态；信号输入接口SENT0—SENTN用于将N个通道的并行SENT信号发送至FPGA模块；串行输入接口RXD用于接收云平台通过串口转RJ45模块发送的控制命令；串行输出接口TXD用于通过串口转RJ45模块发送解析后的数据至云平台；串口转RJ45模块用于向云平台发送并更新数据以及接收控制命令；实现了信息远程共享、监管和反馈控制。监管和反馈控制。监管和反馈控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于主动标识载体的SENT协议解析设备及使用方法


[0001]本专利技术涉及SENT协议解析
，尤其涉及一种基于主动标识载体的SENT协议解析设备及使用方法。

技术介绍

[0002]SENT（Single Edge Nibble Transmission，单边半字传输）协议是一种点对点的单边半字传输协议，其具有通信方式简单、传输速度快、精度高、无需发射器和接收器等优点，广泛应用于汽车及其动力系统的传感器信号输出；中国专利CN109901628B《基于SENT协议E
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ACT位控和速度测量系统及方法》公开了基于SENT协议E
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ACT位控和速度测量系统及方法使用FPGA作为采集运算单元，进行本地E
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ACT传感器位置控制和速度测量，然而该方法应对多路SENT信号处理能力有限，且不能远程信息共享；中国专利CN113759846B《一种现场级主动标识解析方法及系统》公开了通过现场级主动标识载体与工业互联网递归节点的HTTP直连通信，将主动标识载体与递归节点之间由传统的多级多层的结构减为两层结构，然而该方法虽然应用了主动标识但仍使用的是模拟量采集，采集不够快速，抗干扰性差。
[0003]目前SENT协议的解析都基于ECU或MCU，利用内部定时器对传感器发出SENT协议信号的脉冲进行脉宽测量Tick（节拍），并根据Tick计算出Nibble（一个半字节），最后由分析出的多个Nibble组成一组传感器的输出数据；但ECU或MCU的定时器普遍在us级，且定时器和外部IO口的数量有限，无法按照不同的响应要求对多路SENT信号异步轮询、或同步高速采集分析，数据精度不够，且无法实现远程控制、远程分析和信息远程共享。

技术实现思路

[0004]为解决以上
技术介绍
存在的技术问题；本专利技术提出了一种基于主动标识载体的SENT协议解析设备及使用方法，用于解决现有的SENT协议单路解析、精度不高、抗干扰能力差、无法远程控制、远程分析和信息远程共享的问题。
[0005]本专利技术提供了一种基于主动标识载体的SENT协议解析设备，所述一种基于主动标识载体的SENT协议解析设备包括时钟源CLK、复位接口RESET、串行输入接口RXD、串行输出接口TXD、串口转RJ45模块、信号输入接口SENT0
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SENTN、FPGA模块；所述FPGA模块由锁相环单元PLL、SOPC系统、脉冲整形单元和通道选择单元构成；所述时钟源CLK与FPGA模块电性连接，用于产生外部时钟信号发送至FPGA模块内部；所述复位接口RESET与FPGA模块电性连接，用于在设备上电或异常时，改变复位信号状态；所述串行输入接口RXD与FPGA模块电性连接，用于接收云平台通过串口转RJ45模块发送的控制命令；所述信号输入接口SENT0
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SENTN与FPGA模块电性连接，用于将N个通道的并行SENT信号发送至FPGA模块；
所述串行输出接口TXD与FPGA模块电性连接，用于通过串口转RJ45模块发送解析后的数据至云平台；所述串口转RJ45模块与FPGA模块电性连接，用于向云平台发送并更新数据以及接收控制命令；所述锁相环单元PLL与时钟源CLK、SOPC系统电性连接，用于接收时钟源信号并提升时钟信号频率，发送至SOPC系统。
[0006]优选的，所述脉冲整形单元与信号输入接口SENT0
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SENTN、通道选择单元电性连接，用于接收多路并行SENT信号并完成整形，送入通道选择单元。
[0007]优选的，所述通道选择单元与脉冲整形单元、串行输入接口RXD电性连接，用于接收多路并行整形后的SENT信号，并根据串行输入接口RXD输入的控制命令选择其中一路信号发送至SOPC系统。
[0008]优选的，所述SOPC系统与通道选择单元、串行输出接口TXD和串行输入接口RXD电性连接，用于接收串口转RJ45模块发送的串口控制命令，按照命令的要求选择其中的一路SENT信号进行解析，并将解析的结果从串行输出接口TXD输出至串口转RJ45模块。
[0009]优选的，所述SOPC系统包括NIOSII软核、AVALON总线、UART控制器、TIMER控制器、PIO控制器和EPCS控制器；所述UART控制器、TIMER控制器、PIO控制器和EPCS控制器通过AVALON总线与NIOSII软核传输信息；所述UART控制器用于接收串行输入接口RXD输入的控制命令，并通过AVALON总线与NIOSII软核信息交换、处理、分析、解析SENT信号，UART控制器将解析结果输出至串行输出接口TXD；所述PIO控制器用于接收通道选择单元发送至SOPC系统的信号；所述TIMER控制器用于在启动时对时间戳timestampe进行自加计数，在停止时结束计数；所述NIOSII软核用于通过AVALON总线接收TIMER控制器的计数结果，解析SENT信号的Nibble数据，通过AVALON总线发送至UART控制器，输出到串行输出接口TXD；所述EPCS控制器用于通过SPI协议与FLASH进行通信，存储代码至外部芯片。
[0010]另一方面，本专利技术还提供了一种基于主动标识载体的SENT协议解析设备的使用方法，包括以下步骤：S1，在SENT协议解析设备上电或异常时，改变复位信号状态，通过复位接口RESET给FPGA模块复位，企业云平台发送控制命令，串口转RJ45模块接收后通过串行输入接口RXD送入通道选择单元；S2，SENT信号通过SENT0
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SENTN接口送入脉冲整形单元，经过脉冲整形后发送至通道选择单元，通道选择单元根据云平台的控制命令，选择其中的一路SENT信号输出至SOPC系统；S3，SOPC系统接收到一路SENT信号后，PIO控制器启动边沿触发，TIMER控制器开始计数，当第2次边沿触发时TIMER控制器停止计数，将计数结果通过AVALON总线送入NIOSII软核进行计算出一个Tick时长，最终得到SENT信号数据输出至串行输出接口TXD；S4，串行输出接口TXD将解析的数据通过串口转RJ45模块发送至企业云平台和主
动标识载体二级节点云平台。
[0011]优选的，步骤S1具体包括：所述FPGA模块与N个传感器连接，接收SENT信号，根据企业云平台发出的控制命令，对传感器进行解析。
[0012]优选的，步骤S3具体包括：SENT信号的数据帧结构包括同步脉冲、状态通信脉冲、数据脉冲段、CRC校验段和停止脉冲段，通过NIOSII软核解析出一个Tick数据，多个Tick得到一个Nibble数据，换算成16进制数据，由UART控制器输出至串行输出接口TXD。
[0013]优选的，步骤S4具体包括：解析的数据通过串口转RJ45模块以HTTP协议发送，企业云平台用于进行远程发送命令、SENT数据与标准对比分析以及反馈控制，主动标识载体二级节点云平台用于进行设备注册和数据更新。
[0014]本专利技术的一种基于主动标识载体的SENT协议解析设备及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于主动标识载体的SENT协议解析设备，包括时钟源CLK、复位接口RESET、串行输入接口RXD、串行输出接口TXD和串口转RJ45模块；其特征在于：还包括信号输入接口SENT0
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SENTN、FPGA模块；所述FPGA模块由锁相环单元PLL、SOPC系统、脉冲整形单元和通道选择单元构成；所述时钟源CLK与FPGA模块电性连接，用于产生外部时钟信号发送至FPGA模块内部；所述复位接口RESET与FPGA模块电性连接，用于在设备上电或异常时，改变复位信号状态；所述串行输入接口RXD与FPGA模块电性连接，用于接收云平台通过串口转RJ45模块发送的控制命令；所述信号输入接口SENT0
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SENTN与FPGA模块电性连接，用于将N个通道的并行SENT信号发送至FPGA模块；所述串行输出接口TXD与FPGA模块电性连接，用于通过串口转RJ45模块发送解析后的数据至云平台；所述串口转RJ45模块与FPGA模块电性连接，用于向云平台发送并更新数据以及接收控制命令；所述锁相环单元PLL与时钟源CLK、SOPC系统电性连接，用于接收时钟源信号并提升时钟信号频率，发送至SOPC系统。2.如权利要求1所述的一种基于主动标识载体的SENT协议解析设备，其特征在于，所述脉冲整形单元与信号输入接口SENT0
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SENTN、通道选择单元电性连接，用于接收多路并行SENT信号并完成整形，送入通道选择单元。3.如权利要求1所述的一种基于主动标识载体的SENT协议解析设备，其特征在于，所述通道选择单元与脉冲整形单元、串行输入接口RXD电性连接，用于接收多路并行整形后的SENT信号，并根据串行输入接口RXD输入的控制命令选择其中一路信号发送至SOPC系统。4.如权利要求3所述的一种基于主动标识载体的SENT协议解析设备，其特征在于：所述SOPC系统与通道选择单元、串行输出接口TXD和串行输入接口RXD电性连接，用于接收串口转RJ45模块发送的串口控制命令，按照命令的要求选择其中的一路SENT信号进行解析，并将解析的结果从串行输出接口TXD输出至串口转RJ45模块。5.如权利要求1所述的一种基于主动标识载体的SENT协议解析设备，其特征在于：所述串口转RJ45模块采用CH9121芯片。6.如权利要求1所述的一种基于主动标识载体的SENT协议解析设备，其特征在于，所述SOPC系统还包括NIOSII软核、AVALON总线、UART控制器、TIMER控制器、PIO控制器和EPCS控制器；所述UART控制器、TIMER控制器、PIO控制器和EPCS控制器通过AVALON总线与NIOSII软核传输信息；所述UART控制器用于接收串行输...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢春华，王瑞，成家启，方小康，邓慧军，樊春晖，胡劲松，向显林，
申请(专利权)人：武汉亚为电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：