专利名称：一种can总线转换模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及信号转换，特别是涉及一种CAN总线转换模块。
技术背景近年来，随着芯片制造工艺的发展和控制器功能的逐渐增强，各种 用途的车用控制器在汽车上得到了广泛的应用，这些^(鼓电脑在汽车中的 运用，极大地提高了汽车的安全性能和舒适性，展示出人类的文明与科 技的进步。电气控制器的逐渐增多使得用于信号交换的线束用量激增， 负面影响是增加了整车的重量和安全隐患。这时，车载总线技术应运而 生。总线的应用增强了各控制器之间的通讯能力，消除了线束通讯的弊 端，因此，车载总线技术发展迅速，尤其是CAN总线自问世以来，以其卓 越的性能，席巻了整个车市，并由ISO颁布了国际标准。控制器统一遵循 CAN国际标准11898，即可仅使用2根CAN线分时复用，代替传统的各信号 单独PIN线的通信方案。简言之，CAN的优势就在于使用最少的连线，传 递了最大限度的信息量并能满足实时要求。在现代的汽车尤其是高级乘用车上，几乎无一例外的不同程度采用 了总线通讯，才能满足信息转换的需求。目前国内外的主流汽车制造厂 商即使整车不采用总线的网络通讯模式，其动力和底盘的很多控制系统 内部均已使用内部CAN通信，比如EMS (发动机控制系统)、TCU (自动变 速箱)、ESP (电子稳定性程序)等。对于一款车型来说，如果前期没有规划上CAN的网络，而在开发的后 期需要变更配置，例如更换发动机或者变速箱或者增加自动变速箱的配置，这样就会遇到网络在整车的匹配问题。具体分析如下假如有一款车型前期的定义是配置手动变速箱，由于信息交换较少， 没有采用总线通讯，举其电喷和仪表之间信息交换为例，由于整车没有采用总线通讯，EMS与仪表之间只能采用PIN通信，如图1所示。电喷和仪 表之间的通讯完全依靠PIN线，线束与接口电路相当庞杂，控制器之间所 有的需要相互交流的信号均需要一根PIN线，使得整车的线束复杂且多， 增加了整车的重量。当这款车上市之后，应市场要求，需要开发自动变速箱。然而，由 于自动变速箱与EMS的信息交换量极大，传统的线束连接已经不满足信号 的交换要求，因此自动变速箱与电喷都必须采用CAN通讯。那么，如何解 决上CAN的电喷和变速箱与不上CAN的整车进行信息交流匹配呢？发明内容申请人在研究过程中受到"网关"概念的启发，既然在不同总线之 间进行数据交换可以使用"网关"来转换实现，那么是否也可以通过网 关实现不上CAN的整车电气系统与上CAN的控制器之间的匹配呢？研究发 现，道理是相同的，本申请的设计思路即是采用一个"网关"(带有CAN 和PIN的双向接口 )，可以将收到的CAN信号转成PIN脚信号，也可以将收 到的PIN信号转成CAN信号。从而实现在非CAN的整车体系中构建一个匹配 整车电气系统的局部C AN子系统。 实现本发明的技术方案如下一种CAN总线转换-漢块，如附图4所示。包括CAN接口和PIN接口， 该转换模块能够将CAN信号与PIN信号相互转换。所述转换模块包括系统总控制器(5 )，用于控制PIN或频率或PWM等各类型的信号 的输入输出，同时做为一路CAN的控制器使用；诊断控制器(6 )，用于对整个总线其他节点或者本节点控制器的故 障诊断记录，支持诊断仪工作；CAN收发器(7)，通过CAN物理层硬件支持，用于将CAN信号与电信 号进行互相转换；C緒控制器(8)，系统通过对该控制器的编程设置，从而控制CAN数 据的发送和接收；存储器(9、 10)，所述诊断控制器还具有诊断功能，存储器包括 RAM和闪存，在整车上电的时候，出现的故障代码可存储在RAM中，当系 统电源关闭，诊断控制器可以将RAM中的信息码取出存在闪存中，当整 车上电之后再转回至RAM中，以保证诊断故障信息不丟失。
图1:现有技术中不上CAN系统的单元控制电路通信示意图；图2:利用CAN转换模块进行CAN控制器与非CAN整车进行通讯的示意图；图3: CAN转换模块工作流程图； 图4: CAN转换^t块内部结构框图。
具体实施方式
'现结合附图对本申请做进一 步的说明。如图2所示，发动机控制系统(电喷系统)EMS1是上CAN的，自动 变速箱TCU2也是上CAN的，而仪表ICM3不上CAN，为了实现这三个控制 器之间的通讯，加入了一个CAN转换模块4，它的功能在于将电喷系统l 或者自动变速箱2所发出的CAN信号转成仪表3可以识别的PIN信号发 送给仪表显示；另一方面，它可以接收仪表3发出的PIN信号，转换成 CAN信号发送给电喷系统1或者自动变速箱2,实现在传统的PIN信号与 总线信号之间的相互转换工作。图3示出了转换模块的工作流程图，下 面列出简单的软件程序以示说明。ORG ,OHORGMAIN:MOVMOVCLRMAIN OOOOHSP,#6FHro， #6raASP初始化清除片内RAMMOVLOOP:LCALLJNBLCALLCLRIE，#OOH ;釆用查询方式工作，关中断KEYINPUT ; KEY1, L00P1 CVDA ; KEY1PIN脚信号输入有PIN信号输入，转换成CAN信号L00P1:SJMP LOOPKEYINPUT:ORL P1，#0C0H薦V A, PIANL A, #OCOH ;CJNE A，#OCOH, RT读取PIN输入值CVDA:MOVA，画 INC DPTRMOVX QDPTR,AINC ROCJNE RO, #BUFF+8, CVDA ;向緩冲区写入PIN输入的值，即转为 C緒数据MOV A，#01H,X 5)DPTR， ART: RET图4示出了本发明的CAN转换模块的内部结构框图，其中包括总线 控制器5、诊断控制器6、 CAN收发器7、 CAN控制器8、以及RAM9和闪 存10。本发明的控制芯片是具有CAN功能的微处理器，它的I/O 口可以接收 频率、高低电平、P丽等信号，内部经过程序转换后，从CAN高、低两个 引脚输出CAN信号，反之也可。从而实现了不同类型信息的相互转换。本申请所公开的转换模块不仅仅可以将CAN信号与PIN信号相互转 换，也可以在应用不同速率、协议的总线之间进行信息转换，如图4所 示，CAN A、， CAN B、 CAN C分别为不同类型的CAN总线，除此之外，该 转换模块还具有诊断功能，在整车上电的时候，出现的故障代码可存储 在OBD诊断系统的RAM9中，当系统电源关闭，诊断控制器可以将RAM9 中的信息码取出存在FLASH10中，当整车上电之后再转回至RAM9中，以 保证诊断故障信息不丟失。
权利要求
1、一种CAN总线转换模块，其包括CAN接口和PIN接口，其特征在于，该转换模块能够将CAN信号与PIN信号相互转换。
2、 根据权利要求1所述的转换模块，其特征在于，所述转换模块包括系统总控制器(5)，用于控制信号的输入输出，同时做为一路CAN 的控制器使用；诊断控制器(6)，用于对整个总线其他节点或者本节点控制器的故 障诊断记录，支拜诊断仪工作；CAN收发器(7),通过CAN物理层硬件支持，用于将CAN信号与电信 号进行互相转换；CAN控制器(8 ),系统通过对该控制器的编程设置，从而控制CAN数 据的发送和接收；以及存储器(9、 10)。
3、 根据权利要求2所述的转换模块，其特征在于，所述存储器包括 RAM (9)和闪存(10),所述诊断控制器(6)还具有诊断功能，在整车 上电的时候，出现的故障代码可存储在RAM (9)中，当系统电源关闭， 诊断控制器(6).可以将RAM (9)中的信息码取出存在闪存(10)中，当 整车上电之后再转回至RAM (9)中，以保证诊断故障信息不丟失。
4、 根据权利要求1-3任一项所述的转换模块，其特征在于，所述 PIN信号可以是频率信号、电平信号或P觀信号。
5、 根据权利要求1-3任一项所述的转换模块，其特征在于，所述 转换模块还能够用于不同速率、协议的总线之间的信息转换。
全文摘要
本发明公开了一种CAN总线转换模块，该模块包括CAN接口和PIN接口，能够将CAN信号与PIN信号相互转换。所述转换模块包括系统总控制器，用于控制PIN或频率或PWM等各类型的信号的输入输出，同时做为一路CAN的控制器使用；诊断控制器，用于对整个总线其他节点或者本节点控制器的故障诊断记录，支持诊断仪工作；CAN收发器，CAN物理层硬件支持，用于将CAN信号与电信号进行互相转换；CAN控制器，单片机可以通过对该可编程芯片的编程设置，从而控制CAN数据的发送和接收；以及存储器。所述诊断控制器还具有诊断功能。利用该转换模块能够解决上CAN的设备与不上CAN的整车之间的交流匹配，从而在非CAN的整车体系中构建一个匹配整车电气系统的局部CAN子系统。
文档编号G06F13/40GK101271439SQ20071016612
公开日2008年9月24日 申请日期2007年11月9日 优先权日2007年11月9日
发明者张邵进 申请人:奇瑞汽车股份有限公司