[发明专利]FlexRay总线与CAN总线协议转换装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于车载网络技术领域，尤其涉及一种FlexRay总线与CAN总线协议转换装置及方法。

背景技术

随着汽车电子技术的发展，汽车上的电子控制单元ECU（ElectronicControlUnits，ECU）越来越多，采用CAN（ControllerAreaNetwork，CAN）总线车载网络系统，能够将大量的ECU连接在一起组成一个车内局域网，能够提高车载网络工作效率以及安全性、简化汽车布线、降低生产成本。因此，CAN总线车载网络系统在汽车动力系统和车身控制系统中得到了广泛的应用。与此同时，为了弥补CAN总线的不足以及满足车内一些特殊应用的要求，如悬挂控制、换挡控制、刹车控制、转向控制等，一种具有传输速率高、可确定性、故障可容错的新型汽车标准总线FlexRay也在汽车上得到了应用，因此出现一辆汽车上同时具有CAN总线和FlexRay总线，而FlexRay总线与CAN总线中数据不兼容。

在现有的技术中，对于汽车中总线数据不兼容的问题，是利用VDM通过跨系统编写不同总线之间通信网关来实现不同总线系统数据兼容。但是汽车上的网关都是固化集成的，一旦出现问题，就会导致车载网络中的所有数据出现混乱，当总线通信协议复杂时通信网关编写也会很困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种FlexRay总线与CAN总线协议转换装置及方法，以解决现有技术车辆上同时具有CAN总线和FlexRay总线时，FlexRay总线与CAN总线数据不兼容，采用VDM通过跨系统编写不同总线之间通信网关来实现不同总线系统数据兼容，存在的容易导致车载网络中的所有数据出现混乱，总线通信协议复杂时通信网关编写困难等技术问题。

本发明技术方案：

一种FlexRay总线与CAN总线协议转换装置，它包括CAN总线收发器和FlexRay总线收发器，CAN总线收发器与CAN总线隔离电路连接，CAN总线隔离电路与微控制器连接，FlexRay总线收发器与微控制器连接，电源电路与CAN总线收发器、FlexRay总线收发器、CAN总线隔离电路和微控制器连接。

它还包括外围电路和时钟分频电路，所述外围电路包括看门狗复位电路、晶振电路和BDM调试电路。

所述CAN总线收发器采用TJA1040芯片构成。

CAN总线隔离电路采用双通道的HCPL2630高速光电耦合器构成。

微控制器采用飞思卡尔公司生产的MC9S12XF512芯片构成。

FlexRay总线收发器采用双路FlexRay总线收发器TJA1080ATS/2芯片构成。

FlexRay总线收发器通过滤波隔离电路与FlexRay总线接口连接。

一种FlexRay总线与CAN总线协议转换装置的转换方法，它包括：

步骤1、PC端通过BDM调试器，将指令发送至微控制器，微控制器根据程序指令生产FlexRay总线与CAN总线之间的协议映射表；

步骤2、微控制器通过内部的FlexRay通信控制器来控制FlexRay总线收发器读取FlexRay总线上的数据或者通过内部CAN协议控制器来控制CAN总线隔离电路和CAN总线收发器读取CAN总线上的数据；

步骤3、微控制器将总线上读取的数据先存储到存储器中，再根据协议映射表，映射到映射表；

步骤4、微控制器将根据协议映射表，查找CAN总线存储地址的数据所对应的FlexRay总线上周期时槽或者查找FlexRay总线存储地址的数据所对应的CAN总线的数据帧的ID；

步骤5、微控制器根据协议映射表将CAN总线存储地址的数据转换成对应的FlexRay总线的数据格式或者将FlexRay总线存储地址的数据转换成对应的CAN总线的数据格式；

步骤6、微控制器根据协议映射表将转换好的数据在CAN总线上所对应的数据帧ID上传输，或者将转换后的数据在所对应的FlexRay总线周期时槽中传输。

步骤2中FlexRay总线是采用时间触发方式发送和接收数据及采用时槽的方式进行数据的接收和发送，CAN总线则是采用主从方式发送和接收数据。

本发明的有益效果：