CAN網(wǎng)橋通信系統(tǒng)、方法、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種CAN網(wǎng)橋通信系統(tǒng)、方法、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。所述系統(tǒng)包括：兩個(gè)均設(shè)有兩個(gè)CAN接口的微控制器；兩個(gè)所述微控制器之間通過(guò)兩對(duì)互為主從的外設(shè)SPI接口進(jìn)行通信；微控制器用于在自身CAN接口或外設(shè)SPI接口接收到數(shù)據(jù)時(shí)，識(shí)別數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口，當(dāng)識(shí)別到所述數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口為同一個(gè)微控制器的CAN接口時(shí)，將所述數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CAN接口；當(dāng)識(shí)別到所述數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口為另一個(gè)微控制器的CAN接口時(shí)，將所述數(shù)據(jù)通過(guò)外設(shè)SPI接口轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)微控制器。本發(fā)明專利技術(shù)減少SPI單主機(jī)通訊需額外中斷處理從機(jī)通知信號(hào)的時(shí)間，在滿足CAN通道數(shù)量的同時(shí)，同時(shí)保證了高達(dá)6000fps的高吞吐量，從而削弱多通道CAN網(wǎng)橋在微控制器選型方面所受到的限制。微控制器選型方面所受到的限制。微控制器選型方面所受到的限制。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
CAN網(wǎng)橋通信系統(tǒng)、方法、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)


[0001]本專利技術(shù)涉及通信
，具體地，涉及一種CAN網(wǎng)橋通信系統(tǒng)、方法、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

技術(shù)介紹

[0002]CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network,CAN)的簡(jiǎn)稱，是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議，是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。CAN總線通信接口，繼承了CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，完成對(duì)通訊數(shù)據(jù)的成幀處理；廢除傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對(duì)通訊數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼，使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)在理論上不受限制；CAN總線采用多主競(jìng)爭(zhēng)式總線結(jié)構(gòu)，具有多主站運(yùn)行和分散仲裁的串行總線及廣播通信的特點(diǎn)。
[0003]CAN總線數(shù)據(jù)理論傳輸距離高達(dá)10mm，遠(yuǎn)超各類常見的串口總線。但值得注意的是，在不同傳輸速率下，CAN可使用的最高傳輸速率是有限的。也就是說(shuō)，傳輸速率越低，可傳輸?shù)木嚯x才越遠(yuǎn)，10km的傳輸距離，往往要求其總線速率下降至5kbps。聯(lián)系到CAN總線的綜合性及應(yīng)用場(chǎng)景的多樣性，5kbps顯然不夠，此時(shí)，CAN網(wǎng)橋應(yīng)運(yùn)而生。
[0004]如圖1所示為傳統(tǒng)的CAN網(wǎng)橋結(jié)構(gòu)框圖，CAN網(wǎng)橋一般有兩路、四路、八路等，靠微控制器的CAN控制器外設(shè)再外加轉(zhuǎn)換芯片去實(shí)現(xiàn)CAN總線上數(shù)據(jù)的濾波、緩存與轉(zhuǎn)發(fā)。這也意味著，每多一路CAN，微控制器的CAN控制器外設(shè)就相應(yīng)要多一個(gè)，而目前市面上主流微控制器的CAN控制器外設(shè)一般最多只有兩個(gè)，這也為四路及以上的CAN網(wǎng)橋設(shè)計(jì)帶來(lái)難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

[0005]本專利技術(shù)旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中至少一種缺陷，提供一種CAN網(wǎng)橋通信系統(tǒng)、方法、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，本專利技術(shù)在滿足CAN通道數(shù)量的同時(shí)，利用高速串行外設(shè)SPI接口通信的應(yīng)用，可靠保證了產(chǎn)品的高吞吐量，從而削弱多通道CAN網(wǎng)橋在微控制器選型方面所受到的限制。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
[0007]第一方面，提供一種CAN網(wǎng)橋通信系統(tǒng)，包括：
[0008]兩個(gè)微控制器；各所述微控制器均設(shè)有兩個(gè)CAN接口，各所述微控制器的各CAN接口用于與一個(gè)CAN收發(fā)模塊連接；
[0009]兩個(gè)所述微控制器之間通過(guò)兩對(duì)互為主從的外設(shè)SPI接口進(jìn)行通信；
[0010]所述CAN接口用于接收CAN收發(fā)模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)；
[0011]所述外設(shè)SPI接口用于接收另一個(gè)微控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)發(fā)送給另一個(gè)微控制器；
[0012]微控制器用于在自身CAN接口或外設(shè)SPI接口接收到數(shù)據(jù)時(shí)，識(shí)別數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口，當(dāng)識(shí)別到所述數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口為同一個(gè)微控制器的CAN接口時(shí)，將所述數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CAN接口；當(dāng)識(shí)別到所述數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口為另一個(gè)微控制器的CAN接口時(shí)，將所述數(shù)據(jù)通過(guò)外設(shè)SPI接口轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)微控制器。
[0013]優(yōu)選地，所述微控制器還用于將接收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)對(duì)應(yīng)的數(shù)組環(huán)形隊(duì)列FIFO中；
[0014]當(dāng)微控制器處于接收數(shù)據(jù)間隙，所述微控制器還用于按預(yù)設(shè)的判斷順序循環(huán)判斷自身的所有數(shù)組環(huán)形隊(duì)列FIFO是否為非空；
[0015]若判定一個(gè)數(shù)組環(huán)形隊(duì)列FIFO非空，則識(shí)別所述數(shù)組環(huán)形隊(duì)列FIFO的當(dāng)前的數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口，將當(dāng)前的所述數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CAN接口，或?qū)?dāng)前的所述數(shù)據(jù)通過(guò)外設(shè)SPI接口轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)微控制器，并判斷下一個(gè)判斷順序的數(shù)組環(huán)形隊(duì)列FIFO是否為非空。
[0016]優(yōu)選地，所述微控制器用于識(shí)別接收的數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口具體為：
[0017]將當(dāng)前的數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口按預(yù)設(shè)的匹配順序依次與兩個(gè)微控制器的CAN接口進(jìn)行匹配；
[0018]若匹配成功，則將當(dāng)前的所述數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CAN接口，或?qū)?dāng)前的所述數(shù)據(jù)通過(guò)外設(shè)SPI接口轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)微控制器，并與下一個(gè)匹配順序的CAN接口進(jìn)行匹配，直至與所有CAN接口匹配結(jié)束。
[0019]優(yōu)選地，兩個(gè)微控制器為微控制器MCU1和微控制器MCU2，微控制器MCU1設(shè)有外設(shè)SPI1接口和外設(shè)SPI2接口，微控制器MCU2設(shè)有外設(shè)SPI3接口和外設(shè)SPI4接口；兩個(gè)所述微控制器之間通過(guò)兩對(duì)互為主從的外設(shè)SPI接口進(jìn)行通信，具體為：SPI1接口的時(shí)鐘引腳SCK連接SPI3接口的時(shí)鐘引腳SCK，SPI1接口的數(shù)據(jù)引腳MOSI連接SPI3接口的時(shí)鐘引腳MOSI；SPI2接口的時(shí)鐘引腳SCK連接SPI4接口的時(shí)鐘引腳SCK，SPI2接口的數(shù)據(jù)引腳MOSI連接SPI4接口的時(shí)鐘引腳MOSI；SPI1接口用于將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給SPI3接口，SPI2接口用于接收SPI4接口發(fā)送的數(shù)據(jù)。
[0020]第二方面，提供一種CAN網(wǎng)橋通信方法，應(yīng)用于CAN網(wǎng)橋通信系統(tǒng)，所述CAN網(wǎng)橋通信系統(tǒng)包括：
[0021]兩個(gè)微控制器；各所述微控制器均設(shè)有兩個(gè)CAN接口，各所述微控制器的各CAN接口用于與一個(gè)CAN收發(fā)模塊連接；
[0022]所述CAN接口用于接收CAN收發(fā)模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)；
[0023]所述外設(shè)SPI接口用于接收另一個(gè)微控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)發(fā)送給另一個(gè)微控制器；
[0024]所述CAN網(wǎng)橋通信方法包括：
[0025]在自身CAN接口或外設(shè)SPI接口接收到數(shù)據(jù)時(shí)，識(shí)別數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口；
[0026]當(dāng)識(shí)別到所述數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口為同一個(gè)微控制器的CAN接口時(shí)，將所述數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CAN接口；
[0027]當(dāng)識(shí)別到所述數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口為另一個(gè)微控制器的CAN接口時(shí)，將所述數(shù)據(jù)通過(guò)外設(shè)SPI接口轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)微控制器。
[0028]優(yōu)選地，在自身CAN接口或外設(shè)SPI接口接收到數(shù)據(jù)時(shí)，還包括：
[0029]將接收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)對(duì)應(yīng)的數(shù)組環(huán)形隊(duì)列FIFO中；
[0030]當(dāng)微控制器處于接收數(shù)據(jù)間隙，按預(yù)設(shè)的判斷順序循環(huán)判斷自身的所有數(shù)組環(huán)形隊(duì)列FIFO是否為非空；
[0031]若判定一個(gè)數(shù)組環(huán)形隊(duì)列FIFO非空，則識(shí)別所述數(shù)組環(huán)形隊(duì)列FIFO的當(dāng)前的數(shù)據(jù)
的目標(biāo)CAN接口，將當(dāng)前的所述數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CAN接口，或?qū)?dāng)前的所述數(shù)據(jù)通過(guò)外設(shè)SPI接口轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)微控制器，并判斷下一個(gè)判斷順序的數(shù)組環(huán)形隊(duì)列FIFO是否為非空。
[0032]優(yōu)選地，所述識(shí)別接收的數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口具體包括：
[0033]將當(dāng)前的數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口按預(yù)設(shè)的匹配順序依次與兩個(gè)微控制器的CAN接口進(jìn)行匹配；
[0034]若匹配成功，則將當(dāng)前的所述數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CAN接口，或?qū)?dāng)前的所述數(shù)據(jù)通過(guò)外設(shè)SPI接口轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)微控制器，并與下一個(gè)匹配順序的CAN接口進(jìn)行匹配，直至與所有CAN接口匹配結(jié)束。
[0035]第三方面，提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述CAN網(wǎng)橋通信方法的步驟。
[0036]第四方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種CAN網(wǎng)橋通信系統(tǒng)，其特征在于，包括：兩個(gè)微控制器；各所述微控制器均設(shè)有兩個(gè)CAN接口，各所述微控制器的各CAN接口用于與一個(gè)CAN收發(fā)模塊連接；兩個(gè)所述微控制器之間通過(guò)兩對(duì)互為主從的外設(shè)SPI接口進(jìn)行通信；所述CAN接口用于接收CAN收發(fā)模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)；所述外設(shè)SPI接口用于接收另一個(gè)微控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)發(fā)送給另一個(gè)微控制器；微控制器用于在自身CAN接口或外設(shè)SPI接口接收到數(shù)據(jù)時(shí)，識(shí)別數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口，當(dāng)識(shí)別到所述數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口為同一個(gè)微控制器的CAN接口時(shí)，將所述數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CAN接口；當(dāng)識(shí)別到所述數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口為另一個(gè)微控制器的CAN接口時(shí)，將所述數(shù)據(jù)通過(guò)外設(shè)SPI接口轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)微控制器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CAN網(wǎng)橋通信系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器還用于將接收到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)對(duì)應(yīng)的數(shù)組環(huán)形隊(duì)列FIFO中；當(dāng)微控制器處于接收數(shù)據(jù)間隙，所述微控制器還用于按預(yù)設(shè)的判斷順序循環(huán)判斷自身的所有數(shù)組環(huán)形隊(duì)列FIFO是否為非空；若判定一個(gè)數(shù)組環(huán)形隊(duì)列FIFO非空，則識(shí)別所述數(shù)組環(huán)形隊(duì)列FIFO的當(dāng)前的數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口，將當(dāng)前的所述數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CAN接口，或?qū)?dāng)前的所述數(shù)據(jù)通過(guò)外設(shè)SPI接口轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)微控制器，并判斷下一個(gè)判斷順序的數(shù)組環(huán)形隊(duì)列FIFO是否為非空。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的一種CAN網(wǎng)橋通信系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器用于識(shí)別接收的數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口具體為：將當(dāng)前的數(shù)據(jù)的目標(biāo)CAN接口按預(yù)設(shè)的匹配順序依次與兩個(gè)微控制器的CAN接口進(jìn)行匹配；若匹配成功，則將當(dāng)前的所述數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)給對(duì)應(yīng)的目標(biāo)CAN接口，或?qū)?dāng)前的所述數(shù)據(jù)通過(guò)外設(shè)SPI接口轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)微控制器，并與下一個(gè)匹配順序的CAN接口進(jìn)行匹配，直至與所有CAN接口匹配結(jié)束。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種CAN網(wǎng)橋通信系統(tǒng)，其特征在于，兩個(gè)微控制器為微控制器MCU1和微控制器MCU2，微控制器MCU1設(shè)有外設(shè)SPI1接口和外設(shè)SPI2接口，微控制器MCU2設(shè)有外設(shè)SPI3接口和外設(shè)SPI4接口；兩個(gè)所述微控制器之間通過(guò)兩對(duì)互為主從的外設(shè)SPI接口進(jìn)行通信，具體為：SPI1接口的時(shí)鐘引腳SCK連接SPI3接口的時(shí)鐘引腳SCK，SPI1接口的數(shù)據(jù)引腳MOSI連接SPI3接口的時(shí)鐘引腳MOSI；SPI2接口的時(shí)鐘引腳SCK連接SPI4接口的時(shí)鐘引腳SCK...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：?五一IntClH零四L一二四零，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：廣州金升陽(yáng)科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：