[实用新型]一种CAN/FlexRay通信协议转换器

说明书

本实用新型涉及一种CAN/FlexRay通信协议转换器，基于高性能微处理器，采用模块化设计，包括主控模块、CAN总线网络模块、FlexRay总线网络模块以及串口通信模块。通过主控模块与CAN总线网络模块、FlexRay总线网络模块以及串口通信模块互连，一边将接收到的FlexRay网络数据,经协议转换为CAN网络数据后发送至总线设备，一边可接收CAN协议数据，经协议转换后以FlexRay协议数据发送至总线设备。实现基于微控制器的FlexRay总线与CAN总线的协议转换，具有应用广泛、功耗低、可靠性高、灵活性高等特点。

技术领域

本实用新型涉及车载总线网络领域和嵌入式系统领域，具体涉及一种CAN/FlexRay通信协议转换器。

背景技术

随着车载总线技术的快速发展和电控系统复杂度增加，CAN 总线在带宽和可预测性方面的仍有许多不足，影响消息的实时性。同CAN总线相比FlexRay总线除了其带宽高外，还能保证最小的消息传输时延和消息抖动，能够全面降低复杂性，并具备故障容错功能，因此其正逐渐取代CAN总线，用于车载通信和控制。但 FlexRay总线的技术仍旧不成熟，并不能满足车载总线对成本、开销、吞吐量、实时性能和复杂性能等方面的要求，很长一段时间内CAN总线与FlexRay总线将共存，因此如何处理两种总线间的信息共享将迫在眉睫。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种CAN/FlexRay通信协议转换器。该通信协议转换器提供CAN总线和FlexRay总线接口，实现CAN总线与FlexRay总线之间的数据传输，一边将接收到的FlexRay网络数据经协议转换为CAN网络数据后发送至CAN总线设备或发送至上位机，另一边将接收CAN协议数据经协议转换后以FlexRay协议数据发送至FlexRay总线设备或发送至上位机。

为实现所述通信协议转换功能，本实用新型采用模块化设计，包括主控模块、CAN总线网络模块、FlexRay总线网络模块以及串口通信模块。CAN总线网络模块、FlexRay总线网络模块以及串口通信模块分别与主控模块连接，并在主控模块的管理与控制下，实现CAN与FlexRay网络之间的通信，且通过串口与上位机通信实现对CAN与FlexRay通信的监控。

所述主控模块采用ST公司的STM32F103ZET6 芯片，其内核采用基于ARM 32位的Cortex-M3中央处理器，其本身具有3个12位模数转换器，多达112个I/O端口，11个定时器，2个CAN接口，并有多达13个通信接口，片上资源丰富，具有实时性强、性价比高、外设丰富等优点。通过片上自带的CAN控制器与CAN收发器相连，通过I/O接口与FlexRay总线网络模块和串口通信模块相连。

所述的FlexRay总线网络模块由NXP公司的独立FlexRay控制器MFR4310和Infineon公司的FlexRay收发器TLE9221SX组成，满足FlexRay 2.1规范，数据传输速率可从1 Mbps 到10Mbps，实现与FlexRay总线网络的连接，并与网络中的其它设备进行数据传输。

所述的CAN总线网络模块由Infineon公司的CAN收发器TLE7250GVIO组成，直接与主控模块上的CAN接口相连，其数据传输率最高可达1Mbps，接入CAN总线网络，实现与CAN总线的连接。

所述串口通信模块采用MAXIM公司的MAX3232通讯芯片，实现与上位机之间的通信，具体将接收的FlexRay和CAN数据发送到上位机，并接收上位机的相关命令。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：