[实用新型]一种基于CAN总线的多I/O板卡扩展结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于CAN总线的多I/O板卡扩展结构。

背景技术

基于CAN总线的数据控制模块中，为了实现对于I/O板卡的扩展，首先要对连接在数据控制模块上I/O板卡逐一设定地址，在需要扩张的时候，必须修改数据控制模块的主控机配置文件，此方法的缺陷在于：1）对大规模板卡的扩展需要花费大量的时间在板卡地址设定上；2）扩展板卡可能带来通信协议修改的风险；3）在板卡出现问题的情况下，需要对新板卡进行配置后才可以正常工作；4）在插板卡时，需要根据地址逐个插板，容易出错。

发明内容

本实用新型要解决的问题是提供一种基于CAN总线的多I/O板卡扩展结构，在扩展I/O板卡时只需要添加相应的I/O板卡，并通过设置对应的I/O板卡地址即可，应用简单，成本低廉。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种基于CAN总线的多I/O板卡扩展结构，包括数据控制模块和至少一块I/O板卡，所述数据控制模块连接背板模块，所述的背板模块由可扩展的背板组成，背板上设有与I/O板卡接口相匹配的槽位，在槽位上接插相配合的I/O板卡。

优选的，所述数据控制模块包括处理单元、CAN控制器和CAN收发器，所述的处理单元连接CAN控制器，CAN控制器连接CAN收发器，CAN收发器连接至背板模块内的各块背板上。

优选的，所述的CAN收发器为自带电源隔离的CAN隔离芯片。

优选的，所述的I/O板卡有以类别区分的若干组，所述的背板对应有若干块，同一背板上连接相同类别的I/O板卡。

优选的，背板的槽位内设有连接至数据控制模块的电路接口，所述电路接口接收数据控制模块的地址分配，所述的I/O板卡的I/O端口连接在电路接口上并由数据控制模块分配和电路接口配合的地址。背板的槽位接收的为槽位地址，I/O板卡接收的为类别地址，所述的背板的槽位地址与I/O板卡的类别地址组合成硬件地址。

采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点：

由于通过背板已经可以将I/O板卡提前分类，在需要扩展I/O板卡时，只需要增加连接在数据控制模块上的背板的数量，将扩展的I/O板卡连接在增加的背板上，无需重新修改原先已经在用的I/O板卡的地址。

通过接插的背板上的槽位的槽位地址以及接插对应槽位的I/O板卡的类别地址共同确定所接插I/O板卡的硬件地址，这样在扩展I/O板卡时无须重新设置I/O板卡的地址，也不会造成地址的冲突。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

图1为本实用新型接线原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于CAN总线的多I/O板卡扩展结构，包括数据控制模块1和至少一块I/O板卡，本实施例中I/O板卡主要包括I/O板卡一、I/O板卡二、I/O板卡三和I/O板卡四，所述数据控制模块1连接背板模块2，所述的背板模块2由可扩展的背板组成，背板上设有与I/O板卡接口相匹配的槽位，在槽位上接插相配合的I/O板卡，本实施例中，所述的背板模块2包括背板一、背板二和背板三。背板一连接I/O板卡一和I/O板卡二，背板二连接I/O板卡三，背板三连接I/O板卡四。作为对本优选实施例的进一步说明，所述数据控制模块1包括处理单元、CAN控制器和CAN收发器，所述的处理单元连接CAN控制器，CAN控制器连接CAN收发器，CAN收发器连接至背板模块2内的各块背板上。所述的处理单元是基于CAN总线的多IO板卡扩展技术的主要控制部分，负责接收IO板卡输入数据和发送IO板卡输出数据，并通过协议的封装与校验确保报文的正确性、安全性和实时性；还负责CAN总线的传输率控制。CAN控制器根据协议控制数据帧的发送和接收。所述CAN收发器是CAN总线的物理层专用接口电路，是基于CAN总线的多I/O板卡扩展技术的接收和发送I/O报文单元。

在需要扩展I/O板卡时，只需要通过扩增背板，将扩增的背板通过CAN总线连接在CAN收发器上。将扩展的I/O板卡连接在背板匹配的槽位上，在增加I/O板卡后，无需对连接的所有的I/O板卡逐一设置地址，节省了时间，同时避免了因修改地址造成通讯协议的风险。所述的I/O板卡以类别区分的若干组，例如实现输入采集功能的I/O板卡、输出驱动功能的I/O板卡、以及诊断功能的I/O板卡。所述的背板对应有若干块，为实现模块化的管理，同一背板上连接相同类别的I/O板卡。