单CAN控制器热冗余CAN总线系统及其实现方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102880143102880143B(45)授权公告日2014.10.22(21)申请号201210365609.XCN101814012A,2010.08.25,全文.CN1432929A,2003.07.30,全文.(22)申请日2012.09.27CN102055633A,2011.05.11,全文.(73)专利权人中国船舶重工集团公司第七一九汪孟寅等.基于STM32F105微控制器的双研究所CAN冗余设计.《杭州电子科技大学学报》.2011,地址430064湖北省武汉市武昌区中山路第31卷(第2期),全文.450号曹俊敏等.单个CAN控制器的双总线冗余网(72)发明人张晓辉江炜孙玉平孙建华络实现.《微处理机》.2007,第28卷(第4期),汪伟徐斌全文.(74)专利代理机构北京捷诚信通专利事务所审查员陈盈洁(普通合伙)11221代理人魏殿绅庞炳良(51)Int.Cl.G05B19/418(2006.01)(56)对比文件WO87/04828A1,1987.08.13,全文.US5551010A,1996.08.27,全文.JP特开2002-41449A,2002.02.08,全文.权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图3页附图3页(54)发明名称单CAN控制器热冗余CAN总线系统及其实现方法(57)摘要一种单CAN控制器热冗余CAN总线系统，涉及CAN总线领域，包括两条总线和多个CAN节点电路，每个CAN节点电路同时连接两条总线，每个CAN节点电路包括微处理器、故障处理单元、CAN控制器、接收仲裁选择单元、第一隔离收发单元和第二隔离收发单元，第一隔离收发单元和第二隔离收发单元将由总线接收的数据发送至接收仲裁选择单元，接收仲裁选择单元将数据传送至CAN控制器，CAN控制器将数据传入微处理器，故障处理单元接收来自接收仲裁选择单元和微处理器的数据，并分别发送使能控制信号到第一隔离收发单元、第二隔离收发单元。本发明操作简单，收发数据可靠性高，硬件成本低，大大简化开发冗余总线的难度。CN102880143BCN102843BCN102880143B权利要求书1/2页1.一种单CAN控制器热冗余CAN总线系统，包括两条总线和多个CAN节点电路，每个CAN节点电路同时连接两条总线，其特征在于：每个CAN节点电路包括微处理器、故障处理单元、CAN控制器、接收仲裁选择单元、第一隔离收发单元和第二隔离收发单元，第一隔离收发单元和第二隔离收发单元分别连接一条总线，第一隔离收发单元和第二隔离收发单元共同连接至接收仲裁选择单元，接收仲裁选择单元连接CAN控制器，CAN控制器外设连接至微处理器或内容置于微处理器，同时分别连接第一隔离收发单元和第二隔离收发单元，微处理器还连接故障处理单元，故障处理单元分别连接接收仲裁选择单元、第一隔离收发单元和第二隔离收发单元；第一隔离收发单元和第二隔离收发单元将由总线接收的数据发送至接收仲裁选择单元，接收仲裁选择单元将数据传送至CAN控制器，CAN控制器将数据传入微处理器，故障处理单元接收来自接收仲裁选择单元和微处理器的数据，并分别发送使能控制信号到第一隔离收发单元、第二隔离收发单元。2.如权利要求1所述的单CAN控制器热冗余CAN总线系统，其特征在于：所述接收仲裁选择单元包括第一单稳多谐振荡器和第二单稳多谐振荡器，二者分别连接第一隔离收发单元和第二隔离收发单元，并接收其数据，且二者共同连接一个RS触发器，RS触发器分别连接第一与非门和第二与非门，第一与非门接有一个第一反相器；第二与非门接有一个第二反相器，第一反相器和第二反相器共同连接一个或门。3.如权利要求2所述的单CAN控制器热冗余CAN总线系统，其特征在于：所述或门连接CAN控制器，第一与非门和第二与非门均连接故障处理单元，并接收来自故障处理单元的使能控制信号。4.如权利要求3所述的单CAN控制器热冗余CAN总线系统，其特征在于：所述第一单稳多谐振荡器数据通过RS触发器送入第二与非门，第二单稳多谐振荡器数据通过RS触发器送入第一与非门。5.如权利要求3所述的单CAN控制器热冗余CAN总线系统，其特征在于：所述第一隔离收发单元包括相互连接的第一隔离器件和第一CAN收发器，第二隔离收发单元包括相互连接的第二隔离器件和第二CAN收发器，所述第一CAN收发器和第二CAN收发器分别与其对应的总线连接。6.如权利要求5所述的单CAN控制器热冗余CAN总线系统，其特征在于：所述第一隔离器件分别连接第一单稳多谐振荡器、第一与非门，且将数据送入第一单稳多谐振荡器和第一与非门；第一隔离器件还分别连接CAN控制器和故障处理单元，并接收来自CAN控制器和故障处理单元的数