[发明专利]一种基于动态管理的低功耗CAN总线通信网络及其控制方法

权利要求书

1.一种基于动态管理的低功耗CAN总线通信网络，应用于分布式CAN总线通信网络环境，所述CAN总线通信网络包含主控CAN节点、CAN总线线路、控制信号译码模块、若干受控CAN节点；

其特征在于，主控CAN节点在对通信任务需求进行分析的基础上，根据控制信号译码策略对各受控CAN节点的工作模式进行动态管理，使各受控CAN节点仅在有通信任务时处于高速工作模式，否则处于低功耗模式，降低总线网络整体功耗；

CAN总线线路用于在主控CAN节点与受控CAN节点间传输通信数据；

控制信号译码模块，用于接收主控CAN节点控制信号隔离模块发来的若干译码使能隔离信号和4位节点控制隔离信号，将若干译码使能隔离信号和4位节点控制隔离信号转换为若干工作模式切换译码控制指令并分别发送至各受控CAN节点，以实现对需控制的受控CAN节点的控制；

控制信号译码模块包括若干4输入16输出高速译码器，若干译码使能隔离信号控制若干4输入16输出高速译码器是否输出工作模式切换译码控制指令，4位节点控制隔离信号控制若干4输入16输出高速译码器对哪个受控CAN节点的受控CAN协议模块发出工作模式切换译码控制指令。

2.如权利要求1所述的一种基于动态管理的低功耗CAN总线通信网络，其特征在于，主控CAN节点包括主控处理器模块、控制信号隔离模块、主控CAN协议模块；主控处理器模块基于通信任务需求对控制信号隔离模块发出若干译码使能信号、4位节点控制信号，控制信号隔离模块负责将主控处理器模块发来的若干译码使能信号和4位节点控制信号分别隔离转换为若干译码使能隔离信号和4位节点控制隔离信号并发送至后级控制信号译码模块；主控CAN协议模块负责为主控处理器模块接收和发送总线数据。

3.如权利要求2所述的一种基于动态管理的低功耗CAN总线通信网络，其特征在于，每个受控CAN节点均包括受控CAN协议模块和受控处理器模块，受控CAN协议模块负责为受控处理器模块接收和发送通信数据，每个受控CAN节点的工作模式受主控CAN节点控制，当受控CAN节点具有通信任务需求时，主控CAN节点控制该受控CAN节点进入工作模式，当其不具备通信任务需求时，主控CAN节点控制该受控CAN节点进入低功耗模式；受控处理器模块从受控CAN协议模块获取通信数据，与主控CAN节点进行信息交互。

4.如权利要求1所述的一种基于动态管理的低功耗CAN总线通信网络，其特征在于，CAN总线通信网络由一主多从的若干CAN节点组成。

5.如权利要求1-4中任一项所述的一种基于动态管理的低功耗CAN总线通信网络的控制方法，其特征在于，若干受控CAN节点分别被赋予从1开始按序增加的整数编号，主控CAN节点从1号受控CAN节点开始，对若干受控CAN节点依序进行控制需求的判断及如下的控制方法：

1)主控处理器模块根据通信任务需求，识别需控制的受控CAN节点，发出相应的若干译码使能信号和4位节点控制信号，若干译码使能信号和4位节点控制信号经控制信号隔离模块隔离后成为若干译码使能隔离信号和4位节点控制隔离信号，被发送至后级控制信号译码模块；

2)控制信号译码模块包括若干4输入16输出高速译码器，若干4输入16输出高速译码器的各使能引脚EN分别接收若干译码使能隔离信号中的1个，控制信号译码模块的若干4输入16输出高速译码器的各4输入引脚IN1～IN4，接收4位节点控制隔离信号；

3)受控CAN节点的CAN协议模块接收工作模式切换译码控制指令，受控CAN节点的CAN协议模块从低功耗模式切换为高速模式；

4)主控处理器模块通过CAN总线向需控制的受控CAN节点发出总线数据，受控CAN节点的受控处理器模块从CAN总线上接收主控处理器模块发出的总线数据；

5)受控处理器模块接收总线数据后，向主控处理器模块回复总线答复数据，主控处理器模块接收到受控CAN节点回复的总线答复数据后，判断总线任务结束，向受控CAN节点再次发出总线工作模式切换指令，控制受控CAN节点的CAN协议芯片切换为低功耗工作模式。