[发明专利]一种基于隔离式双以太网和双CAN通信的系统及方法

权利要求书

1.一种基于隔离式双以太网和双CAN通信的系统，其特征在于，包括：第一用户接口单元(1)、数字输出/数字输入单元(2)、I2C总线隔离单元(3)、主控制单元(4)、以太网控制器单元(5)、网口变压器单元(6)、CAN总线隔离单元(7)、CAN总线单元(8)以及第二用户接口单元(9)；

所述第一用户接口单元(1)与所述数字输出/数字输入单元(2)通过导线连接；所述数字输出/数字输入单元(2)与所述I2C总线隔离单元(3)通过导线连接；所述I2C总线隔离单元(3)与所述主控制单元(4)通过导线连接；所述主控制单元(4)与所述以太网控制器单元(5)通过导线连接；所述以太网控制器单元(5)与所述网口变压器单元(6)通过导线连接；所述网口变压器单元(6)与所述第二用户接口单元(9)通过导线连接；所述主控制单元(4)与所述CAN总线隔离单元(7)通过导线连接；所述CAN总线隔离单元(7)与所述CAN总线单元(8)通过导线连接；所述CAN总线单元(8)与所述第二用户接口单元(9)通过导线连接；

所述第一用户接口单元(1)用于接收来自数字输出/数字输入单元输出的数字输出信号，并将来自用户的数字输入信号传送到所述数字输出/数字输入单元(2)；

所述数字输出/数字输入单元(2)用于接收来自所述第一用户接口单元(1)的数字输入信号，并将数字输出信号传送到所述第一用户接口单元(1)，并选用多通道通用并行输入/输出口器件用于确保多个输入/输出口器件能够共用一个I2C总线上；

所述I2C总线隔离单元(3)用于对I2C总线进行隔离处理，用于将数字输入信号传输至所述主控制单元(4)，并接收所述主控制单元(4)输出的数字输出信号，并采用具有芯片级变压器隔离技术的数字隔离器；

所述主控制单元(4)用于通过I2C总线外接温湿度传感器片、经由I2C总线外接存储芯片、经由I2C总线外接数字输出/数字输入单元、经由SPI总线外接所述以太网控制器单元(5)，用于外接所述CAN总线隔离单元(7)；

所述以太网控制器单元(5)用于为主控制器单元提供了更加简易的互联网连接方案，从而能够更好地实现高速网络通讯，并选用以全硬件TCP/IP嵌入式以太网控制器作为数据交互的控制核心，它集成了TCP/IP协议栈，10/100M以太网数据链路层及物理层，使用了新的高效SPI协议支持80MHz速率；

所述网口变压器单元(6)用于在物理层PHY与网卡接口RJ45之间起着隔离与耦合作用，用于将网口数据传输至所述第二用户接口单元(9)，并采用网口变压器；

所述CAN总线隔离单元(7)用于将CAN总线进行隔离处理，并采用具有芯片级变压器的隔离技术；

所述CAN总线单元(8)用于对CAN总线进行保护处理并传送到所述第二用户接口单元(9)；

所述第二用户接口单元(9)用于接收双路以太网接口和双路CAN总线接口，完成与主控制单元之间的数据交互；

所述第一用户接口单元(1)由第一用户接口单元的第一子单元(1-1)和第一用户接口单元的第二子单元(1-2)构成；所述数字输出/数字输入单元(2)由数字输出单元(2-1)和数字输入单元(2-2)构成；所述I2C总线隔离单元(3)由第一I2C总线隔离子单元(3-1)和第二I2C总线隔离子单元(3-2)构成；所述主控制单元(4)由温湿度传感器单元(4-1)、存储器单元(4-2)以及微处理器单元(4-3)构成；所述以太网控制器单元(5)由第一以太网控制器子单元(5-1)和第二以太网控制器子单元(5-2)构成；所述网口变压器单元(6)由第一网口变压器子单元(6-1)和第二网口变压器子单元(6-2)构成；所述CAN总线隔离单元(7)由第一CAN总线隔离子单元(7-1)和第二CAN总线隔离子单元(7-2)构成；所述CAN总线单元(8)由第一CAN总线子单元(8-1)和第二CAN总线子单元(8-2)构成；所述第二用户接口单元(9)由第二用户接口单元的第一子单元(9-1)、第二用户接口单元的第二子单元(9-2)、第二用户接口单元的第三子单元(9-3)、第二用户接口单元的第四子单元(9-4)构成；

所述的第一用户接口单元的第一子单元(1-1)、数字输出单元(2-1)、第一I2C总线隔离子单元(3-1)、微处理器单元(4-3)通过导线依次串联连接；所述的第一用户接口单元的第二子单元(1-2)、数字输入单元(2-2)、第二I2C总线隔离子单元(3-2)、微处理器单元(4-3)通过导线依次串联连接；所述温湿度传感器单元(4-1)与所述微处理器单元(4-3)通过导线连接；所述存储器单元(4-2)与所述微处理器单元(4-3)通过导线连接；所述的微处理器单元(4-3)、第一以太网控制器子单元(5-1)、第一网口变压器子单元(6-1)、第二用户接口单元的第一子单元(9-1)通过导线依次串联连接；所述的微处理器单元(4-3)、第二以太网控制器子单元(5-2)、第二网口变压器子单元(6-2)、第二用户接口单元的第二子单元(9-2)通过导线依次串联连接；所述的微处理器单元(4-3)、第一CAN总线隔离子单元(7-1)、第一CAN总线子单元(8-1)、第二用户接口单元的第三子单元(9-3)通过导线依次串联连接；所述的微处理器单元(4-3)、第二CAN总线隔离子单元(7-2)、第二CAN总线子单元(8-2)、第二用户接口单元的第四子单元(9-4)通过导线依次串联连接。