一種新型can fd控制器的管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型CAN FD控制器的管理系統(tǒng)，發(fā)送管理器發(fā)送所有類型的幀及ACK信號，接收管理器監(jiān)視總線，分析總線接收的數(shù)據(jù)；錯誤管理器對節(jié)點錯誤進行統(tǒng)計計數(shù)，將計數(shù)值反應為節(jié)點錯誤狀態(tài)ES和總線狀態(tài)BS信息；接口管理器解析來自微控制器的指令，將地址信息譯碼為對應寄存器的選通信號；該新型CAN FD控制器的管理系統(tǒng)基于CAN FD總線通信協(xié)議規(guī)范與微波功率分布式控制系統(tǒng)的實際需求，性能優(yōu)越，具有重要的實際工程意義。
【專利說明】
一種新型CAN FD控制器的管理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于CAN控制器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型CAN H)控制器的管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]微波作為一種具有獨特作用機理的新型熱源，在物料烘干、高溫燒結(jié)、冶煉萃取等方面具有天然優(yōu)勢，在食品、農(nóng)業(yè)、輕工、化學等領(lǐng)域得到廣泛應用。
[0003]以微波作為熱源的褐煤干燥生產(chǎn)線相較于傳統(tǒng)的對流干燥，具有安全高效節(jié)能環(huán)保等顯著優(yōu)勢。根據(jù)南京三樂公司微波褐煤干燥生產(chǎn)線的實際需求，設(shè)計了目前的微波功率分布式控制系統(tǒng)。該分布式控制系統(tǒng)通過CAN總線連接上位機與各分布于生產(chǎn)線上的嵌入式控制器節(jié)點從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，作為業(yè)界公認的最有前途的現(xiàn)場總線，CAN總線能有效支持這種分布式、實時控制系統(tǒng)，更重要的是，CAN總線協(xié)議特有的非破壞性仲裁技術(shù)、高效的錯誤檢測能力以及可靠的編碼機制。在微波干燥生產(chǎn)線的高實時性要求和強電磁場環(huán)境下能夠有效地保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量。
[0004]隨著研究的不斷進展，控制系統(tǒng)對總線傳輸性能的要求不斷提高。首先將CAN總線傳輸介質(zhì)由雙絞線替換為光纖，有效地提高信號傳輸過程中抗強電磁場干擾能力，但由此增加的光電轉(zhuǎn)換模塊將在信號回路中增加約300ns的總延時，此時要達到IMbps的CAN2.0協(xié)議極限傳輸速度，CAN網(wǎng)絡的尺寸必須限制在直徑10米以內(nèi)，而生產(chǎn)線長度遠超過10米。因此CAN總線傳輸速度將比原來降低。
[0005]另一方面，上位機及各嵌入式控制器增加了新的功率智能協(xié)調(diào)控制算法，需要接收更精確、更豐富、更及時的生產(chǎn)線上數(shù)據(jù)并及時發(fā)布功率控制命令;與此對應的，生產(chǎn)線沿線上需加裝更多高精度傳感器，回傳更加密集的數(shù)據(jù);節(jié)點之間為實現(xiàn)協(xié)調(diào)配合也會進一步增加傳輸數(shù)據(jù)量。
[0006]以上兩點都要求現(xiàn)場總線能提供更高效、準確的數(shù)據(jù)傳輸服務，而一個標準的CAN 2.0數(shù)據(jù)幀中最多能攜帶8字節(jié)數(shù)據(jù)，其冗余信息約占幀長的46%，且實際應用速度遠低于設(shè)計最高速度的I Mbps，相較之下，BOSCH公司發(fā)布的CAN 2.0協(xié)議的升級協(xié)議:CAN-FDCCAN with Flexible Data rate)協(xié)議，其傳輸速率能夠輕易超過I Mbps，且冗余信息可縮小至僅占幀長的11%，CAN FD改進后的編碼方式錯誤漏檢率在CAN 2.0的基礎(chǔ)上又下降了 5個數(shù)量級，能夠滿足當下及未來的升級需求。
[0007]因此，依據(jù)該分布式控制系統(tǒng)的實際需求而設(shè)計可集成于項目嵌入式控制板卡的基于FPGA的CAN FD控制器，具有實際的工程意義。
[0008]2012年5月，博世和Vector首次演示了使用遵循ISO 11898-2規(guī)范的收發(fā)器芯片，速率達15 Mbps的CAN-Π)網(wǎng)絡模型。除了能夠增加傳輸速度外，該協(xié)議還能夠支持更高的負載。在單個數(shù)據(jù)框架內(nèi)傳送率可達64字節(jié)，避免了經(jīng)常發(fā)生的數(shù)據(jù)分裂狀況，解決了數(shù)據(jù)一致性的問題。
[0009]2014年6月，力科發(fā)布業(yè)界首個CAN H)觸發(fā)和解碼解決方案。
[0010]2014年7月，嵌入式廠商Spans1n公司宣布開始供應Spans1n Traveo汽車微控制器S6J3100系列的樣品。該系列主要特點就是使用CAN FD接口來增強車載網(wǎng)絡。
[0011]2014年12月，羅德與施瓦茨公司的發(fā)布RTE和RTO示波器新選件，它們是世界上首款支持CAN-FD接口協(xié)議測試分析解決方案的設(shè)備。
[0012]2016年嵌入式電子與工業(yè)電腦應用展覽會上，意法半導體發(fā)布汽車嵌入式解決方案，包括首個集成iso CAN FD (靈活數(shù)據(jù)速率)技術(shù)的Power Architecture微控制器。
[0013]2011年M.Barranco使用隨機行為網(wǎng)絡搭建模型對總線型及星形拓撲結(jié)構(gòu)的CAN網(wǎng)絡可靠性進行了定量研究，著重比較了他們在永久性硬件故障情況下的可靠性和容錯性，最終結(jié)果表明星形拓撲結(jié)構(gòu)的CAN網(wǎng)絡具有更高的可靠性和容錯性。
[0014]2011年萊斯特大學Imran Sheikh以改善CAN通信系統(tǒng)性能為目標，提出了一個對CAN底層協(xié)議進行升級的整體框架，主要包括三個方面的目標，一是將數(shù)據(jù)傳輸速率從IMbps提高到10Mbps，二是將單幀攜帶數(shù)據(jù)量從8字節(jié)提高到16字節(jié);三是減少位填充編碼帶來的不必要的傳輸抖動。Imran Sheikh以此為基礎(chǔ)，提出了多種方案進行實驗分析，并總結(jié)了各自的優(yōu)劣。
[00?5] 2011年S.Mubeen通過擴展現(xiàn)有的分析方案，提出能夠支持分析混合消息的響應時間的算法，該算法能夠適用于任何基于CAN協(xié)議的高層協(xié)議，并且對周期性的、偶發(fā)性的和混合性的消息的傳輸都有較好的效果。
[0016]2011年約克大學實時系統(tǒng)研究組R.1.Davis指出，現(xiàn)在對于CAN的分析都是基于這樣一個假設(shè):網(wǎng)絡中每個節(jié)點準備發(fā)送的最高優(yōu)先級的信息將會獲得總線仲裁，但實際上，一些CAN驅(qū)動設(shè)備使用先進先出隊列而不是基于優(yōu)先級的隊列使這一假設(shè)失效了，因此R.1.Davis對CAN幀在既有使用FIFO的節(jié)點又有使用優(yōu)先隊列的節(jié)點的網(wǎng)絡中傳播時的響應時間進行了分析，并提出了最優(yōu)分配策略，通過案例和實驗評估，結(jié)果表明FIFO隊列對于CAN的實時性能有不利影響。
[0017]2011年H.Huangshui等人通過搭建CAN故障模型，研究CAN通信故障機制，設(shè)計了一個用于CAN節(jié)點的監(jiān)視模塊，該監(jiān)視模塊可以通過變換自身為被動或主動狀態(tài)來診斷通信鏈路的故障，有效地增強CAN通訊的可靠性及自愈性。
[0018]2011年Atiya Azmi等人以CAN總線通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)，提出了一種采集患者生命體征并傳送至遠端監(jiān)測站的解決方案，提出了數(shù)據(jù)聚合方法及幾個有關(guān)CAN協(xié)議的改良方案，以便更好的利用可用帶寬，實驗表明，該解決方案能夠容納足夠多的監(jiān)測點，并提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速度。
[0019]2012年，合肥工業(yè)大學張建軍結(jié)合現(xiàn)有的時鐘同步算法在各節(jié)點建立并更新同步主節(jié)點優(yōu)先表，提出基于〃時鐘漂移率〃的同步算法。有效地解決了傳統(tǒng)同步算法在主節(jié)點失效時占用過多網(wǎng)絡資源的問題；同時能自適應地根據(jù)CAN網(wǎng)絡當前狀態(tài)修改權(quán)重因子，保證時鐘同步精度在1 US以內(nèi)。
[°02°] 2012年橫濱國立大學T.Matsumoto等人提出了一套能夠檢測及預防未授權(quán)數(shù)據(jù)在CAN總線上傳輸?shù)男路椒āＴ摲椒ㄖ恍柙诋斍翱刂破鲉卧献龊唵蔚恼{(diào)整就能被有效執(zhí)行。并且能夠在多總線通過網(wǎng)關(guān)互連的情況下工作。
[0021]2012年，解放軍68036部隊鄒靜提出了一種基于CAN通信網(wǎng)絡的應用層組播方案，在只增加了極小開銷的情況下擴展了 CAN的基礎(chǔ)架構(gòu)，從而能容納大規(guī)模的組用戶，實驗表明，這種基于完全分布式CAN通信網(wǎng)絡的應用層組播部署方案簡單可行、具有明顯的優(yōu)勢。
[0022]2012年，約克大學實時系統(tǒng)研究組Robert 1.Davis針對CAN消息在總線間經(jīng)過網(wǎng)關(guān)傳輸時產(chǎn)生延時抖動并逐級積累的情況，提出了一種位流調(diào)整的方法，該方法能夠顯著增強CAN總線網(wǎng)絡的實時性能，消除抖動的積累。這種方法不需要獲得全局時鐘或精確的時間標記，通過擴展還可用于解決網(wǎng)絡之間的時間漂移問題。
[0023]2012年美國加州大學伯克利分校C.ff.Lin提出了一個安全機制，通過改良CAN協(xié)議，能夠有效地阻止針對基于CAN通信網(wǎng)絡架構(gòu)的網(wǎng)絡的攻擊，并且成功的在保持高安全水平的同時，將總線通信效率(如總線負載和消息等待時間等)維持在合理的水平。2013年，B.Groza完整設(shè)計了一種利用鑰匙串和時間同步的廣播認證協(xié)議，能有效地提高CAN通信網(wǎng)絡的安全性。通過在飛思卡爾S12X和英飛凌的TriCore上進行硬件測試，證明該協(xié)議在有限的計算資源下能夠正常運行。
[0024]2013年，重慶郵電大學張居林等人為確保車載CAN網(wǎng)絡及其ECU節(jié)點在復雜工況下的系統(tǒng)行為能夠滿足高容錯性的要求，提出了一種基于FPGA的CAN網(wǎng)絡鏈路層位級干擾測試方法，實現(xiàn)干擾嵌入的寄存器級描述并能夠監(jiān)測總線位流，硬件測試表明，該設(shè)計能夠靈活地向CAN通信總線嵌入干擾，能夠有效地檢測CAN通信網(wǎng)絡的可靠性及容錯性。
[0025]2013年意大利的比薩圣安娜高等學校M.Di Natale.等人對幾種非常規(guī)消息隊列最壞響應時間分析理論進行了實測評估，同時也對廣泛存在于實際系統(tǒng)應用中且偏離理想狀況的情況進行了理論和實證研究，并得出了基于論詢設(shè)計的CAN FD控制器的最壞情況下響應時間的上限值。
[0026]2013年，浙江大學趙九洲在提出廣義零膨脹泊松模型基礎(chǔ)上，對CAN通信網(wǎng)絡中錯誤幀事件進行離散化建模。通過分析參數(shù)并對優(yōu)化控制圖進行比對，實現(xiàn)了 CAN通信網(wǎng)絡通信質(zhì)量的實時在線監(jiān)測及早期預警功能，并結(jié)合故障原理和期望分布方法對節(jié)點脫離總線時間進行了預測。
[0027]2013年G.Cena等人提出了一種新的CAN總線編碼方案替代原有的位填充編碼，測試評估表明該編碼方案簡單高效適合在嵌入式架構(gòu)中實現(xiàn)。
[0028]2013年，吉林大學郝勃等人分析了 CAN通信協(xié)議和0SEK/VDX規(guī)范，針對具有較多節(jié)點數(shù)量及功能類型的CAN通信網(wǎng)絡，提出并實現(xiàn)了一種CAN節(jié)點的分組和合并的網(wǎng)絡管理策略。實驗結(jié)果表明，該管理策略能夠快速構(gòu)建CAN通信節(jié)點的邏輯結(jié)構(gòu)，提高CAN通信網(wǎng)絡的管理效率。
[0029]2014年K.ff.Schmidt提出了一種計算優(yōu)先順序的算法，解決了現(xiàn)有隊列中新加入消息需要重新計算優(yōu)先級的問題。測試表明該算法簡潔有效，能夠?qū)ο⑦M行高效調(diào)度。
[0030]2014年P(guān).S.Murvay指出當前的CAN安全性研究大多集偏向于對協(xié)議層加密，而這種方式增加了通信和計算的開銷，也不利于系統(tǒng)兼容。因此P.s.Murvay及其團隊提出了一種通過采集幀的獨特的物理特性的方法來認證幀的合法性，主要是通過電壓采集、信號濾波、均方差及卷積檢測對每一個潛在的發(fā)送節(jié)點進行識別，實驗表明，該方法對于某些節(jié)點的識別是非常成功的，配合CAN收發(fā)器及CAN幀中的ID，能夠正確地找到發(fā)送節(jié)點。
[0031]2014年康明斯女子工程學院S.Kelkar.等人針對CAN通信網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸量越來越大的情況，提出了一種Boundary of Fifteen數(shù)據(jù)壓縮算法，該算法比QuotientRemainder Compress1n算法及Enhanced Data Reduct1n算法具有更高的壓縮比，和更少的計算量。
[0032]2014年，合肥工業(yè)大學楊錦針對分布式車載網(wǎng)絡的同步機制，引入四種特殊的報文幀，定量研究了同步幀傳輸網(wǎng)絡延時，引入最小“相對即時偏差和”的主時鐘協(xié)商選擇方法，提出了基于主時鐘選擇的精確時鐘同步機制。通過搭建半實物半仿真平臺對基于CANoe的車載CAN通信系統(tǒng)驗證該同步機制，實驗結(jié)果表明，該同步機制具有較高的可靠性和同步精度，能夠有效降低網(wǎng)絡同步開銷。
[0033]2014年合肥工業(yè)大學胡京津基于最早截止時間優(yōu)先的CAN網(wǎng)絡動態(tài)調(diào)度機制。提出了基于冪函數(shù)分區(qū)的“混合優(yōu)先級”標識符動態(tài)段編碼方案，充分論證了 CAN網(wǎng)絡消息集調(diào)度優(yōu)先級判定條件，并對量化誤差進行了分析;最終在FPGA上設(shè)計實現(xiàn)，驗證了方案的可行性。
[0034]2015年Yu-jing Wu等人提出了一種CAN幀壓縮算法，能夠?qū)AN幀壓縮到原長度的81.06%，并實際測試了在64-位EMS上壓縮算法的速度為一個幀0.16ms。
[0035]2015年，遼寧工程技術(shù)大學張國勝等人通過分析車載CAN網(wǎng)絡數(shù)據(jù)變化特點，引入數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，在此基礎(chǔ)上提出變化優(yōu)先(CF)調(diào)度算法，將CF算法應用于車載CAN網(wǎng)絡通信系統(tǒng)設(shè)計進行實驗驗證，實驗結(jié)果表明，使用該算法后車身CAN總線負載顯著降低，網(wǎng)絡傳輸實時性明顯提高。
[0036]2015年，湖南大學趙軍巖等人通過分析現(xiàn)有的簡化搜索及窮盡搜索算法，指出二者在分析網(wǎng)關(guān)消息的非周期性干擾時沒有考慮部分高優(yōu)先級消息的影響，并證明網(wǎng)關(guān)消息同時發(fā)送時產(chǎn)生的非周期性干擾最大，由此提出一種改進的基于網(wǎng)關(guān)互連的CAN網(wǎng)絡最壞響應時間分析方法。MatIab仿真結(jié)果表明，改進后的算法擁有可以接收的時間復雜度，
并能夠降低結(jié)果的悲觀性。
[0037]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0038]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，而提供一種對CANFD控制器進行整體功能及工作狀態(tài)調(diào)控管理的新型CAN FD控制器的管理系統(tǒng)。
[0039]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種新型CANFD控制器的管理系統(tǒng)，該新型CAN H)控制器的管理系統(tǒng)包括:
發(fā)送管理器，與CAN H)控制器的CAN H)總狀態(tài)機相連接，用于CAN H)控制器的CAN FD總狀態(tài)機所有類型的幀及ACK信號的發(fā)送；
第一接收管理器，與CAN FD控制器的CAN H)總狀態(tài)機相連接，用于監(jiān)視總線，并分析總線上接收到的數(shù)據(jù)；
錯誤管理器，與CAN H)控制器的CAN H)總狀態(tài)機及接收管理器相連接，用于對節(jié)點錯誤進行統(tǒng)計計數(shù)，將計數(shù)值反應為節(jié)點錯誤狀態(tài)ES和總線狀態(tài)BS信息，并發(fā)送給CAN FD總狀態(tài)機；
第二接口管理器，與所述發(fā)送管理器及接收管理器相連接，用于外部微控制器與CAN
H)控制器的CAN FD總狀態(tài)機交換信息的接口，解析來自微控制器的指令，將收到的地址信息譯碼為對應寄存器的選通信號，同時向微控制器反饋中斷信息及CAN FD控制器的CAN FD總狀態(tài)機工作狀態(tài)。
[0040]進一步，所述發(fā)送管理器中嵌入發(fā)送緩沖器，所述發(fā)送緩沖器用于存儲待發(fā)數(shù)據(jù)，并為所述寄存器組中的狀態(tài)寄存器模塊提供發(fā)送緩沖器狀態(tài)；
所述發(fā)送管理器負責具體執(zhí)行任何與發(fā)送有關(guān)的命令，并在CAN FD控制器中CAN H)總狀態(tài)機的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下發(fā)送數(shù)據(jù)，能從所述發(fā)送緩沖器中讀取仲裁場、控制場和數(shù)據(jù)場的內(nèi)容，然后將組裝成CAN FD幀，并向總線發(fā)送CAN H)幀；在收到錯誤或是總線超載信號時，向總線發(fā)送錯誤幀或超載幀;還用于向狀態(tài)寄存器提供發(fā)送完成狀態(tài)的信息；
所述接收管理器將依照CAN FD協(xié)議，執(zhí)行總線仲裁格式和各項檢測功能如填充錯誤檢測、CRC檢測、錯誤幀檢測和過載幀檢測、濾波檢測，所述接收管理器中嵌入接收緩沖器，所述接收緩沖器用于存儲接收數(shù)據(jù)，并為所述寄存器組中的狀態(tài)寄存器反饋接收緩沖器狀態(tài)及數(shù)據(jù)溢出狀態(tài)，向所述寄存器組中的中斷寄存器提供接收中斷及數(shù)據(jù)溢出中斷；
所述接口管理器作為外部微控制器與CAN H)控制器交換信息的接口，解析來自微控制器的指令，將收到的地址信息譯碼為對應寄存器的選通信號，也向微控制器反饋中斷信息及CAN FD控制器工作狀態(tài)。
[0041 ]進一步，所述接收管理器進一步包括:
接收狀態(tài)機模塊，由CAN ro總狀態(tài)機單方面決定其狀態(tài)，狀態(tài)與整個CAN ro控制器狀態(tài)——對應；
過載幀檢測模塊，用于對過載幀進行檢錯；
錯誤幀檢測模塊，當所述接收管理器進入err_rec狀態(tài)時，錯誤幀檢測模塊片選cs_ef_check被置高，開始檢測錯誤狀態(tài)下的錯誤；
格式檢測模塊，當所述接收管理器進入arbit_rec狀態(tài)時，cs_fs_check即被置高，直到Rec_rec狀態(tài)結(jié)束，從仲裁位的第一位起開始格式檢查和填充位檢查；
濾波檢測模塊，用于進行簡單的報文濾波，篩選出需要進行接收的幀進行接收和存儲； CRC檢測模塊，用于CRC檢驗及填充位過濾；
接收緩沖器，用于存儲接收管理器收到的有效數(shù)據(jù)。
[0042]進一步，所述發(fā)送管理器進一步包括:
發(fā)送狀態(tài)機；
發(fā)送緩沖器，用于存儲即將發(fā)送到總線上的待發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0043]進一步，所述錯誤管理器用于錯誤計數(shù)，不關(guān)心錯誤細節(jié)，監(jiān)測error_add[l:0]、send_ack、TCS_reg_status三個信號，并采集其值做相應處理。
[0044]進一步，所述接口管理器用于解析來自微控制器的指令，將收到的地址信息譯碼為對應寄存器的選通信號，在相應信號置低(Wr_l0W、rd_ low)時，與外部微控制器交換信息。
[0045]本發(fā)明提供的新型CANH)控制器的管理系統(tǒng)，由發(fā)送管理器、接收管理器、時鐘同步器、錯誤管理器、寄存器組、接口管理器構(gòu)成，發(fā)送管理器用于所有類型的幀及ACK信號的發(fā)送，接收管理器用于監(jiān)視總線，并分析總線上接收到的數(shù)據(jù)，時鐘同步器根據(jù)用戶設(shè)定及總線信號，控制位時鐘周期，并提供總線值采樣點及采樣值，錯誤管理器對節(jié)點錯誤進行統(tǒng)計計數(shù)，將計數(shù)值反應為節(jié)點錯誤狀態(tài)ES和總線狀態(tài)BS信息，并發(fā)送給CAN FD總狀態(tài)機及狀態(tài)寄存器，寄存器組對控制寄存器、狀態(tài)寄存器、中斷寄存器及命令寄存器進行集中管理，接口管理器用于外部微控制器與CAN ro控制器交換信息的接口，解析來自微控制器的指令，將收到的地址信息譯碼為對應寄存器的選通信號，同時向微控制器反饋中斷信息及CAN FD控制器工作狀態(tài);該新型CAN FD控制器的管理系統(tǒng)基于CAN H)總線通信協(xié)議規(guī)范與微波功率分布式控制系統(tǒng)的實際需求，性能優(yōu)越，具有重要的實際工程意義。
[0046]
【附圖說明】
[0047]圖1是本發(fā)明實施例提供的CANH)控制器的信號流向圖；
圖中:1、發(fā)送管理器;23、接收管理器;3、錯誤管理器;4、接口管理器。
[0048]
【具體實施方式】
[0049]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0050]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的應用原理作進一步描述。
[0051]如圖1所示，本發(fā)明實施例的新型CANro控制器的管理系統(tǒng)包括:
發(fā)送管理器I，與CAN FD控制器的CAN FD總狀態(tài)機相連接，用于CAN FD控制器的CAN FD總狀態(tài)機所有類型的幀及ACK信號的發(fā)送；
接收管理器2，與CAN H)控制器的CAN H)總狀態(tài)機相連接，用于監(jiān)視總線，并分析總線上接收到的數(shù)據(jù)；
錯誤管理器3，與CAN ro控制器的CAN ro總狀態(tài)機及接收管理器2相連接，用于對節(jié)點錯誤進行統(tǒng)計計數(shù)，將計數(shù)值反應為節(jié)點錯誤狀態(tài)ES和總線狀態(tài)BS信息，并發(fā)送給CAN FD總狀態(tài)機；
接口管理器4，與所述發(fā)送管理器I及接收管理器2相連接，用于外部微控制器與CAN FD控制器的CAN H)總狀態(tài)機交換信息的接口，解析來自微控制器的指令，將收到的地址信息譯碼為對應寄存器的選通信號，同時向微控制器反饋中斷信息及CAN H)控制器的CAN H)總狀態(tài)機工作狀態(tài)。
[0052]進一步，所述發(fā)送管理器I中嵌入發(fā)送緩沖器，所述發(fā)送緩沖器用于存儲待發(fā)數(shù)據(jù)，并為所述寄存器組中的狀態(tài)寄存器模塊提供發(fā)送緩沖器狀態(tài)；
所述發(fā)送管理器I負責具體執(zhí)行任何與發(fā)送有關(guān)的命令，并在CAN H)控制器中CAN FD總狀態(tài)機的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下發(fā)送數(shù)據(jù)，能從所述發(fā)送緩沖器中讀取仲裁場、控制場和數(shù)據(jù)場的內(nèi)容，然后組裝成CAN FD幀，并向總線發(fā)送CAN H)幀；在收到錯誤或是總線超載信號時，向總線發(fā)送錯誤幀或超載幀;還用于向狀態(tài)寄存器提供發(fā)送完成狀態(tài)的信息；
所述接收管理器2將依照CAN H)協(xié)議，執(zhí)行總線仲裁格式和各項檢測功能如填充錯誤檢測、CRC檢測、錯誤幀檢測和過載幀檢測、濾波檢測，所述接收管理器中嵌入接收緩沖器，所述接收緩沖器用于存儲接收數(shù)據(jù)，并為所述寄存器組中的狀態(tài)寄存器反饋接收緩沖器狀態(tài)及數(shù)據(jù)溢出狀態(tài)，向所述寄存器組中的中斷寄存器提供接收中斷及數(shù)據(jù)溢出中斷；
所述接口管理器4作為外部微控制器與CAN H)控制器交換信息的接口，解析來自微控制器的指令，將收到的地址信息譯碼為對應寄存器的選通信號，也向微控制器反饋中斷信息及CAN FD控制器工作狀態(tài)。
[0053]進一步，所述接收管理器2進一步包括:
接收狀態(tài)機模塊，由CAN ro總狀態(tài)機單方面決定其狀態(tài)，狀態(tài)與整個CAN ro控制器狀態(tài)——對應；
過載幀檢測模塊，用于對過載幀進行檢錯；
錯誤幀檢測模塊，當所述接收管理器進入err_rec狀態(tài)時，錯誤幀檢測模塊片選cs_ef_check被置高，開始檢測錯誤狀態(tài)下的錯誤；
格式檢測模塊，當所述接收管理器進入arbit_rec狀態(tài)時，cs_fs_check即被置高，直到Rec_rec狀態(tài)結(jié)束，從仲裁位的第一位起開始格式檢查和填充位檢查；
濾波檢測模塊，用于進行簡單的報文濾波，篩選出需要進行接收的幀進行接收和存儲； CRC檢測模塊，用于CRC檢驗及填充位過濾；
接收緩沖器，用于存儲接收管理器收到的有效數(shù)據(jù)。
[0054]進一步，所述發(fā)送管理器I進一步包括:
發(fā)送狀態(tài)機；
發(fā)送緩沖器，用于存儲即將發(fā)送到總線上的待發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0055]進一步，所述錯誤管理器3用于錯誤計數(shù)，不關(guān)心錯誤細節(jié)，監(jiān)測error_add[l:0]、send_ack、TCS_reg_status三個信號，并采集其值做相應處理。
[0056]進一步，所述接口管理器4用于解析來自微控制器的指令，將收到的地址信息譯碼為對應寄存器的選通信號，在相應信號置低(Wr_l0W、rd_ low)時，與外部微控制器交換信息。
[0057]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種新型CANro控制器的管理系統(tǒng)，其特征在于，該新型CAN ro控制器的管理系統(tǒng)包括: 發(fā)送管理器，與CAN FD控制器的CAN H)總狀態(tài)機相連接，用于CAN FD控制器的CAN FD總狀態(tài)機所有類型的幀及ACK信號的發(fā)送； 第一接收管理器，與CAN H)控制器的CAN H)總狀態(tài)機相連接，用于監(jiān)視總線，并分析總線上接收到的數(shù)據(jù)； 錯誤管理器，與CAN FD控制器的CAN H)總狀態(tài)機及接收管理器相連接，用于對節(jié)點錯誤進行統(tǒng)計計數(shù)，將計數(shù)值反應為節(jié)點錯誤狀態(tài)ES和總線狀態(tài)BS信息，并發(fā)送給CAN FD總狀態(tài)機； 第二接口管理器，與所述發(fā)送管理器及接收管理器相連接，用于外部微控制器與CANro控制器的CAN FD總狀態(tài)機交換信息的接口，解析來自微控制器的指令，將收到的地址信息譯碼為對應寄存器的選通信號，同時向微控制器反饋中斷信息及CAN FD控制器的CAN FD總狀態(tài)機工作狀態(tài)。2.如權(quán)利要求1所述的新型CANH)控制器的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送管理器中嵌入發(fā)送緩沖器，所述發(fā)送緩沖器用于存儲待發(fā)數(shù)據(jù)，并為所述寄存器組中的狀態(tài)寄存器模塊提供發(fā)送緩沖器狀態(tài)； 所述發(fā)送管理器負責具體執(zhí)行任何與發(fā)送有關(guān)的命令，并在CAN FD控制器中CAN H)總狀態(tài)機的統(tǒng)一協(xié)調(diào)下發(fā)送數(shù)據(jù)，能從所述發(fā)送緩沖器中讀取仲裁場、控制場和數(shù)據(jù)場的內(nèi)容，然后將組裝成CAN FD幀，并向總線發(fā)送CAN H)幀；在收到錯誤或是總線超載信號時，向總線發(fā)送錯誤幀或超載幀;還用于向狀態(tài)寄存器提供發(fā)送完成狀態(tài)的信息； 所述接收管理器將依照CAN H)協(xié)議，執(zhí)行總線仲裁格式和各項檢測功能如填充錯誤檢測、CRC檢測、錯誤幀檢測和過載幀檢測、濾波檢測，所述接收管理器中嵌入接收緩沖器，所述接收緩沖器用于存儲接收數(shù)據(jù)，并為所述寄存器組中的狀態(tài)寄存器反饋接收緩沖器狀態(tài)及數(shù)據(jù)溢出狀態(tài)，向所述寄存器組中的中斷寄存器提供接收中斷及數(shù)據(jù)溢出中斷； 所述接口管理器作為外部微控制器與CAN H)控制器交換信息的接口，解析來自微控制器的指令，將收到的地址信息譯碼為對應寄存器的選通信號，也向微控制器反饋中斷信息及CAN FD控制器工作狀態(tài)。3.如權(quán)利要求1所述的新型CANro控制器的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述接收管理器進一步包括: 接收狀態(tài)機模塊，由CAN FD總狀態(tài)機單方面決定其狀態(tài)，狀態(tài)與整個CAN H)控制器狀態(tài)——對應； 過載幀檢測模塊，用于對過載幀進行檢錯； 錯誤幀檢測模塊，當所述接收管理器進入err_rec狀態(tài)時，錯誤幀檢測模塊片選cs_ef_check被置高，開始檢測錯誤狀態(tài)下的錯誤； 格式檢測模塊，當所述接收管理器進入arbit_rec狀態(tài)時，cs_f s_check即被置高，直到Rec_rec狀態(tài)結(jié)束，從仲裁位的第一位起開始格式檢查和填充位檢查； 濾波檢測模塊，用于進行簡單的報文濾波，篩選出需要進行接收的幀進行接收和存儲； CRC檢測模塊，用于CRC檢驗及填充位過濾； 接收緩沖器，用于存儲接收管理器收到的有效數(shù)據(jù)。4.如權(quán)利要求1所述的新型CANro控制器的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送管理器進一步包括: 發(fā)送狀態(tài)機； 發(fā)送緩沖器，用于存儲即將發(fā)送到總線上的待發(fā)送數(shù)據(jù)。5.如權(quán)利要求1所述的新型CANFD控制器的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述錯誤管理器用于錯誤計數(shù)，不關(guān)心錯誤細節(jié)，監(jiān)測error_add[ 1:0]、send_ack、TCS_reg_status三個信號，并采集其值做相應處理。6.如權(quán)利要求1所述的新型CANH)控制器的管理系統(tǒng)，其特征在于，所述接口管理器用于解析來自微控制器的指令，將收到的地址信息譯碼為對應寄存器的選通信號，在相應信號置低(Wr_low、rd_ low)時，與外部微控制器交換信息。
【文檔編號】G05B23/02GK106094800SQ201610545308
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月12日
【發(fā)明人】周新志, 唐臻宇, 鐘睿
【申請人】四川大學