[发明专利]CAN总线工作模式的在线仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及CAN总线工作模式的在线仿真系统技术领域，尤其涉及一种汽车领域中CAN总线工作模式的在线仿真系统。

背景技术

CAN(Controller Area Network)可完成车载系统中数据类型及可靠性不尽相同各个电子控制系统之间通信，并能实现“减少线束数量”、“通过多个LAN(局域网)，进行大量数据的高速通信”的需要。而各个电子控制系统之间是通过一对CAN总线进行连接，为保障其性能可靠性，在使用和开发CAN总线的过程中，均需要参照国际标准(如ISO11898标准，SAE标准等)和OEM(企业)标准对其正常工作模式和故障干扰模式进行测试和验证。

而现今实现此测试验证及其故障排查，主要是通过手动或半自动测试的方式进行测试，其实测过程需工程师进行大量重复工作。若是初次接触CAN总线的开发人员将会花费更多时间，甚至对一些故障干扰产生原因难以准确地进行判定。因此，此类方法存在效率低，故障重现难以快递定位等问题，严重的影响了工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种CAN总线工作模式的在线仿真系统，该仿真系统能模拟CAN总线正常工作模式和故障干扰模式，并能快速重现和定位其故障状态，可在对CAN总线的开发和使用过程实现降本增效。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种CAN总线工作模式的在线仿真系统，用于模拟CAN收发器收发信号的CAN收发器模拟单元，所述CAN收发器模拟单元的CANH引脚与CANL引脚之间设有负载电路；模式切换单元包括节点模式切换电路和总线模式切换电路，所述节点模式切换电路用于将CAN节点切换到连接短路至电源的故障模式或短路至地的故障模式，所述总线模式切换电路用于将所述CAN节点切换成正常工作模式/断路故障模式/短路故障模式。

作为一种改进的方式，所述CAN收发器模拟单元包括包括CAN发送模块和CAN接收模块,所述CAN发送模块包括顺序设置于TXD引脚与所述CANH和CANL引脚之间的高速缓冲门、输出级控制模块以及带防反保护的限流输出级模块，所述带防反保护的限流输出级模块包括输出为CANH的高边输出级和输出为CANL的低边输出级，所述CAN发送模块还包括上拉电阻、第一直流偏置电路以及匹配电阻，所述第一直流偏置电路用以提供CAN输出级的隐性电平，所述匹配电阻与整个CAN总线网络电阻相匹配。

作为一种改进的方式，所述CAN接收模块包括用以完成高速模拟信号转变成数字信号的差分输入高速滞回比较器，所述差分输入高速滞回比较器还设置有第二直流偏置电路，所述第二直流偏置电路用以提供CAN接收输入共模电压。

作为一种改进的方式，所述TXD引脚接所述上拉电阻一端和所述高速缓冲门的输入端，所述的上拉电阻另一端接电源，所述高速缓冲门的输出端接所述的输出级控制模块的输入端，所述输出级控制模块的两个输出端分别接所述高边输出级和所述低边输出级的输入端，所述高边输出级的输出端接第一匹配电阻的一端和所述负载电路，所述第一匹配电阻的另一端接所述的直流偏置电路分压节点和所述差分输入高速滞回比较器负向输入端，所述低边输出级的输出端接所述第二匹配电阻的一端和所述负载电路，所述负载电路接于所述CAN收发器模拟单元的CANH引脚与CANL引脚之间，所述第二匹配电阻的另一端接所述的直流偏置电路分压节点和所述差分输入高速滞回比较器正向输入端，所述高速滞回比较器输出端接所述CAN接收模块的RXD引脚，所述CANH引脚接单刀双掷切换开关SW1的固定触点，所述单刀双掷切换开关SW1触点1连接开关SW5一端，所述开关SW5的另一端并联开关SW7和其它CAN节点，所述单刀双掷切换开关SW1的触点2接单刀双掷切换开关SW3的固定触点，所述单刀双掷切换开关SW3的触点1连接短路电源，所述单刀双掷切换开关SW3的触点2连接电源地，所述CANL引脚接单刀双掷切换开关SW2的固定触点，所述单刀双掷切换切换开关SW2触点1连接开关SW6一端，所述开关SW6的另一端并联开关SW7和所述的其它CAN节点，所述的单刀双掷切换开关SW2的触点2接单刀双掷切换开关SW4的固定触点，所述单刀双掷切换开关SW4的触点1连接短路电源，所述单刀双掷切换开关SW4的触点2连接电源地，开关SW8的一端接于所述单刀双掷切换开关SW1的触点1与所述开关SW5之间，所述SW8的另一端接于所述单刀双掷切换开关SW1的触点2与所述开关SW5之间，开关SW9的一端接于所述单刀双掷切换开关SW2的触点1与所述开关SW6之间，所述开关SW9的另一端接于所述单刀双掷切换开关SW2的触点2与所述开关SW6之间。