[实用新型]一种Flexray-USB通信网关装置

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车应用电子技术领域，尤其是一种能对Flexray总线与USB总线提供双向数据通信的网关装置。

背景技术

目前，随着车载电器设备的数量不断增加以及设备之间数据交互越发频繁，对车载总线系统的通信带宽提出了越来越高的要求。在这种背景下，越来越多的车辆开始使用通信带宽和安全性远高于CAN总线和LIN总线的Flexray总线。Flexray总线已经成为了新一代车载控制网络系统的业界标准。由于Flexray总线的市场应用还处于初级阶段，直接支持Flexray总线的数据终端处于数量少，价格高的状态。因此，本专利通过目前成熟的USB接口技术来访问Flexray总线，使得Flexray总线通信终端的应用面得到有效提高。

发明内容

本实用新型旨在提供一种通过USB总线访问Flexray总线的通信网关装置。该装置能够根据USB协议和Flexray协议进行双向数据转换，最终实现通过USB总线对Flexray总线的数据通信访问。

本实用新型的技术方案如下：包括中央处理器模块，Flexray总线模块，USB总线模块；所述的中央处理器模块分别与Flexray总线模块和USB总线模块连接通信。中央处理器模块通过Flexray总线模块和USB总线模块实现与Flexray总线和USB总线进行双向数据通信。

所述的中央处理器模块为飞思卡尔MC9S12XF128芯片。所述的Flexray总线模块为恩智浦Flexray收发器TJA1080A芯片。所述的USB总线模块为飞利浦PDIUSBD12芯片。

本实用新型具有如下有益效果：

目前，越来越多的车辆开始在发动机、变速器等动力控制领域采用Flexray总线进行高速数据通信传输。这在有效提高车控系统通信性能的同时，也意味着在对车辆故障进行分析诊断时，必须通过访问Flexray总线来获取相应的车载设备数据。由于Flexray总线协议和现有的总线协议不同，所以需要使用具备Flexray总线访问接口的终端设备。这类设备的价格相对较高，种类也相对较少。本专利通过技术成熟、性价比高的USB接口来访问Flexray总线，使得在和具有Flexray总线的车辆进行数据通信时，只需要数据终端配备USB接口就可以实现与Flexray总线的通信任务，以此来有效降低访问Flexray总线的成本，因此本专利具有较高的性价比和广阔的市场前景。

附图说明

图1为本实用新型模块连接结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案详细说明：

如图1所示，本实用新型中央处理器模块1中的中央处理器2通过其集成的Flexray接口3连接Flexray总线模块5中的Flexray收发器6；中央处理器2通过其集成的并行接口4连接USB总线模块8中的USB接口处理器9；Flexray收发器6连接Flexray总线7；USB接口处理器9连接USB总线10。

本实用新型的中央处理器模块采用MC9S12XF128芯片；MC9S12XF128是一款基于16位CISC内核的汽车级专用处理器芯片，集成了双通道FlexRay v2.1通信模块，能够支持2.5、5、8和10Mb/s的数据速率，内置128KB闪存存储空间。芯片提供LQFP112封装。

Flexray总线模块采用TJA1080A芯片；TJA1080A是一款低功耗的FlexRay总线收发器芯片。TJA1080A可用于传输速率从1Mbit/s至10Mbit/s之间的通讯系统，该芯片在FlexRay网络中的协议控制器和物理总线之间提供中间层服务。芯片采用SSOP20封装。

USB总线模块采用PDIUSBD12芯片；PDIUSBD12是一款稳定的高性价比USB接口芯片，支持USB1.1/2.0协议。芯片采用TSSOP28封装。

本专利支持下述两种半双工数据传输模式。

(1)数据从Flexray总线到USB总线：

Flexray总线数据首先通过收发器TJA1080A转换成Flexray数据帧，并传输给MC9S12XF128内部集成的FlexRay通道控制器。FlexRay通道控制器对Flexray数据帧进行解析后，由MC9S12XF128内核按照设定的频率把解析出的原始数据从集成的8位并口提交给USB控制器PDIUSBD12，该芯片最终按照USB协议把FlexRay帧中的原始数据发送到USB总线上。

(2)数据从USB总线到Flexray总线：