[发明专利]基于LPC1768平台的CAN中继器及数据转发方法

说明书

本发明提供了一种基于LPC1768平台的CAN中继器，包括CAN控制器以及分别连接到CAN总线的第一CAN收发器和第二CAN收发器；所述CAN控制器具有两个CAN数据收发通道、两个接收缓冲器以及三个发送缓冲器且所述第一CAN收发器和第二CAN收发器分别连接到一个数据收发通道；所述CAN控制器还包括数据发送模块、数据接收模块；其中：所述数据接收模块，用于以中断方式接收CAN报文并存储到接收缓冲器；所述数据发送模块，用于将待发送CAN报文存入发送缓冲器，并在CAN总线空闲时将所述发送缓冲器中的CAN报文发送出去。本发明还提供一种对应的数据转发方法。本发明通过LPC1768芯片自带的两路数据收发通道进行CAN报文转发，简化了CAN中继电路，并提高了数据吞吐速度。

技术领域

本发明涉及CAN数据中继领域，更具体地说，涉及一种基于LPC1768平台的CAN中继器及数据转发方法。

背景技术

CAN link协议是CAN实时总线应用层协议，主要用于PLC、变频器、伺服控制器等产品之间的实时控制与高速数据交互。在一些专用的CAN控制器中，有一些能够实现CAN数据转发的模块。这些CAN中继设计大多使用微处理器(MCU)加CAN控制器的双芯片或者多芯片解决方案。

上述CAN中继器的主要具有以下优点：扩大了通信距离；增加了节点的最大数目；各个网段可使用不同的通信速率。

然而在上述的双芯片或者多芯片CAN中继器中，其电路复杂，微处理器和CAN控制器通过外部总线进行连接。并且该类CAN中继器对接收的帧要先存储后转发，增加了延时，使得数据吞吐速度较慢，可靠性比较差。

此外，上述CAN中继器中，CAN总线的MAC子层并没有流量控制功能，当网络上的负荷很重时，可能因中继器中缓冲器的存储空间不够而发生溢出，以致产生帧丢失的现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述CAN中继器数据吞吐速度慢、可靠性较差的问题，提供一种基于LPC1768平台的CAN中继器及数据转发方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种基于LPC1768平台的CAN中继器，包括集成到LPC1768芯片的CAN控制器以及分别连接到CAN总线的第一CAN收发器和第二CAN收发器；所述CAN控制器具有两个CAN数据收发通道、两个接收缓冲器以及三个发送缓冲器且所述第一CAN收发器和第二CAN收发器分别连接到一个数据收发通道；所述CAN控制器还包括数据发送模块、数据接收模块；其中：所述数据接收模块，用于以中断方式通过CAN数据收发通道接收CAN报文并存储到接收缓冲器；所述数据发送模块，用于在确认接收的CAN报文需要转发时将所述CAN报文存入发送缓冲器，并在CAN总线空闲时通过CAN数据收发通道将所述发送缓冲器中的CAN报文发送出去；

数据发送模块在接收到CAN报文并确认是需要转发的CAN报文后，选择一个空置的发送缓冲器设置标识符，并把待发送CAN报文装入该发送缓冲器，然后置位相应的发送寄存器，来请求发送并等待成为最高优先级的发送缓冲器，一旦发送缓冲器成为最高优先级的发送缓冲器，其状态就变为预定发送状态，并在CAN总线进入空闲状态时将该发送缓冲器中的CAN报文发送出去，在发送缓冲器中的CAN报文被成功发送后，该发送缓冲器马上变为空置状态；

所述CAN控制器还包括数据重发模块，用于以中断方式检查各个发送缓冲器并在所述发送缓冲器中具有未发送的CAN报文时对该CAN报文进行重发。

在本发明所述的基于LPC1768平台的CAN中继器中，所述CAN控制器与第一CAN收发器之间设有第一光电隔离单元，所述CAN控制器与第二CAN收发器之间设有第二光电隔离单元。

在本发明所述的基于LPC1768平台的CAN中继器中，所述第一光电隔离单元和第二光电隔离单元分别通过独立的电源供电。