一種基于多模信號轉(zhuǎn)換的車輛總線調(diào)試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于車輛電子信息系統(tǒng)，具體涉及一種基于多模信號轉(zhuǎn)換的車輛總線調(diào)試系統(tǒng)。本發(fā)明技術(shù)方案中，智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊為多模信號轉(zhuǎn)換器設(shè)置總線類型和總線參數(shù)，多模信號轉(zhuǎn)換器切換為相應(yīng)的總線類型，并根據(jù)設(shè)置的總線參數(shù)采集總線數(shù)據(jù)，并經(jīng)信號同步適配器發(fā)送給智能移動終端，智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊對數(shù)據(jù)采樣、分析采樣結(jié)果并實時顯示。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，該系統(tǒng)適應(yīng)性和可擴展性好；便攜性好，方便外場實驗；成本低。
【專利說明】一種基于多模信號轉(zhuǎn)換的車輛總線調(diào)試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于車輛電子信息系統(tǒng)，具體涉及一種基于多模信號轉(zhuǎn)換的車輛總線調(diào)試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛綜電和電氣系統(tǒng)一般應(yīng)用CAN、FlexRay、LIN和MOST等總線技術(shù)來進行數(shù)據(jù)傳輸和交換?？偩€技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用極大的提高了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)交換的效率和靈活性。因此可靠、方便的總線數(shù)據(jù)調(diào)試系統(tǒng)對于車輛綜電和電氣系統(tǒng)的研制和外場調(diào)試有很大的工程應(yīng)用價值和經(jīng)濟效益。
[0003]隨著嵌入式和移動技術(shù)的發(fā)展，目前安裝有智能操作系統(tǒng)(比如Android、IOS，WP等)的手機、平板等消費型終端設(shè)備應(yīng)用越來越廣泛。這些設(shè)備一般擁有非常豐富的外部通訊接口，比如USB、藍牙、紅外和WIFI等；此外智能操作系統(tǒng)具有很大的開放性和很好的人機交互特性，基于其可以自由編寫外部設(shè)備驅(qū)動程序和應(yīng)用軟件，這為我們將這些消費電子產(chǎn)品快速嫁接和轉(zhuǎn)移到實際工程調(diào)試中帶來了巨大方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:如何從車載總線調(diào)試系統(tǒng)適應(yīng)性、可擴展性、便攜性和成本等方面出發(fā)，克服現(xiàn)有系統(tǒng)的不足，提供一種基于多模信號轉(zhuǎn)換的車輛總線調(diào)試系統(tǒng)。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于多模信號轉(zhuǎn)換的車輛總線調(diào)試系統(tǒng)，該車輛總線調(diào)試系統(tǒng)包括:多模信號轉(zhuǎn)換器1、信號同步適配器2以及智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3 ；
[0008]所述多模信號轉(zhuǎn)換器I設(shè)置為具有多模切換功能且支持USB外設(shè)協(xié)議，用于將總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為與移動終端匹配的USB串行信號，可轉(zhuǎn)換的總線信號類型包括:CAN、FlexRay、LIN、MOST ；
[0009]所述信號同步適配器2用于為多模信號轉(zhuǎn)換器I和智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3提供數(shù)據(jù)傳輸和交換通道；
[0010]所述智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3運行于智能移動終端設(shè)備，用于對信號同步適配器2傳輸過來的數(shù)據(jù)進行解析，并以圖形方式實時的展現(xiàn)信號波形，對數(shù)據(jù)錯誤異常進行分析診斷和解決，并向總線回傳數(shù)據(jù)進行調(diào)試；
[0011]其中，所述智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3包括:第一 USB驅(qū)動模塊4、數(shù)據(jù)分析與處理模塊5、數(shù)據(jù)顯示模塊6以及參數(shù)控制模塊7 ；
[0012]所述多模信號轉(zhuǎn)換器I包括:總線控制模塊8、總線驅(qū)動模塊9、核心控制模塊10以及第二 USB驅(qū)動模塊11 ；[0013]本系統(tǒng)的工作過程包括:總線參數(shù)設(shè)置和總線數(shù)據(jù)采集調(diào)試兩個過程；其中，在總線參數(shù)設(shè)置過程中，
[0014]所述多模信號轉(zhuǎn)換器I用于在接入總線網(wǎng)絡(luò)后，作為總線網(wǎng)絡(luò)拓撲鏈中的一個節(jié)點進行信息的收發(fā)；
[0015]所述智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3的參數(shù)控制模塊7用于在啟動總線數(shù)據(jù)測量分析前，借助數(shù)據(jù)顯示模塊6設(shè)定總線網(wǎng)絡(luò)類型和總線通信參數(shù)；
[0016]所述數(shù)據(jù)處理與分析模塊5用于在移動終端輸入的總線網(wǎng)絡(luò)類型和總線通信參數(shù)確認后，對輸入?yún)?shù)進行封裝得到總線參數(shù)設(shè)置信號；
[0017]所述第一 USB驅(qū)動模塊4用于將封裝后的總線參數(shù)設(shè)置信號發(fā)送給信號同步適配器2 ；
[0018]所述信號同步適配器2用于將設(shè)置信號適配后建立USB連接，發(fā)送給多模信號轉(zhuǎn)換器I從而完成總線參數(shù)的設(shè)置；
[0019]完成總線參數(shù)設(shè)置后，所述智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3用于發(fā)送啟動指令以進行總線數(shù)據(jù)采集；
[0020]所述多模信號轉(zhuǎn)換器I的核心控制模塊10用于為總線控制模塊8設(shè)置相關(guān)的總線參數(shù)；
[0021]所述總線驅(qū)動模塊9用于根據(jù)所設(shè)置的總線參數(shù)采集接收總線數(shù)據(jù)，并通過總線控制模塊8將總線數(shù)據(jù)發(fā)送給核心控制模塊10進行數(shù)據(jù)解析和封裝；
[0022]所述第二 USB驅(qū)動模塊11用于將解析和封裝后的總線數(shù)據(jù)發(fā)送給信號同步適配器2，智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3獲得經(jīng)信號同步適配器2轉(zhuǎn)換的總線數(shù)據(jù)包后，進行總線數(shù)據(jù)的采樣和解析:一方面通過持續(xù)的信號采樣結(jié)果繪制總線信號波形，分析總線網(wǎng)絡(luò)通信情況；另一方面，解析后的數(shù)據(jù)和移動終端數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比對，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤分析診斷和數(shù)據(jù)異常解決；最后，所述車輛總線調(diào)試系統(tǒng)作為總線網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點，向總線發(fā)送調(diào)試數(shù)據(jù)，以進行更精細的調(diào)試工作。
[0023](三)有益效果
[0024]本發(fā)明技術(shù)方案中，智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊為多模信號轉(zhuǎn)換器設(shè)置總線類型和總線參數(shù)，多模信號轉(zhuǎn)換器切換為相應(yīng)的總線類型，并根據(jù)設(shè)置的總線參數(shù)采集總線數(shù)據(jù)，并經(jīng)信號同步適配器發(fā)送給智能移動終端，智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊通過USB 口對數(shù)據(jù)采樣、分析采樣結(jié)果并實時顯示。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，該系統(tǒng)適應(yīng)性和可擴展性好；便攜性好，方便外場實驗；成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明車輛總線調(diào)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明車輛總線調(diào)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和接口框圖；
[0027]圖3為本發(fā)明多模信號轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部功能模塊框圖；
[0028]圖4為本發(fā)明移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊的內(nèi)部功能模塊框圖；
[0029]圖5為本發(fā)明的USB主機和USB外設(shè)握手通信過程示意圖。
[0030]圖中:
[0031]1:多模信號轉(zhuǎn)換器；2:信號同步適配器；[0032]3:智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊；4:第一 USB驅(qū)動模塊；
[0033]5:數(shù)據(jù)處理與分析模塊；6:數(shù)據(jù)顯示模塊；7:參數(shù)控制模塊；
[0034]8:總線控制t旲塊；9:總線驅(qū)動t旲塊；10:核心控制t旲塊；
[0035]11:第二 USB驅(qū)動模塊。
【具體實施方式】
[0036]為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0037]為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種基于多模信號轉(zhuǎn)換的車輛總線調(diào)試系統(tǒng)，如圖1所示，該車輛總線調(diào)試系統(tǒng)包括:多模信號轉(zhuǎn)換器1、信號同步適配器2以及智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3 ；
[0038]所述多模信號轉(zhuǎn)換器I具有多模式切換功能，支持多種總線類型，可匹配和適應(yīng)多種類型的總線信號且支持USB外設(shè)協(xié)議，用于將總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為與移動終端匹配的USB串行信號，可轉(zhuǎn)換的總線信號類型包括:CAN、FlexRay、LIN、MOST等，在具體應(yīng)用孵化中可根據(jù)需要擴充；
[0039]所述信號同步適配器2用于為多模信號轉(zhuǎn)換器I和智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3提供數(shù)據(jù)傳輸和交換通道；
[0040]所述智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3運行于智能移動終端設(shè)備，用于對信號同步適配器2傳輸過來的數(shù)據(jù)進行解析，并以圖形方式實時的展現(xiàn)信號波形，對數(shù)據(jù)錯誤異常進行分析診斷和解決，并向總線回傳數(shù)據(jù)進行調(diào)試；
[0041]以基于Android操作系統(tǒng)的終端為例，移動終端通過USB外設(shè)模式和USB主機模式支持實現(xiàn)Android外設(shè)協(xié)議的各種硬件設(shè)備(本發(fā)明中指多模信號轉(zhuǎn)換器)建立通信。在USB外設(shè)模式下，外部USB設(shè)備充當USB主機，這種模式給予不具備主機功能的Android終端以與USB硬件交互的能力；在USB主機模式下,Android終端扮演著主機的角色。如圖5為Android終端處于主機模式下USB主機和USB外設(shè)握手通信過程的示意圖,Android終端為設(shè)備提供電源，并進行數(shù)據(jù)交換。
[0042]其中，所述智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3包括:第一 USB驅(qū)動模塊4、數(shù)據(jù)分析與處理模塊5、數(shù)據(jù)顯示模塊6以及參數(shù)控制模塊7 ；
[0043]所述多模信號轉(zhuǎn)換器I包括:總線控制模塊8、總線驅(qū)動模塊9、核心控制模塊10以及第二 USB驅(qū)動模塊11 ；
[0044]本系統(tǒng)的工作過程包括:總線參數(shù)設(shè)置和總線數(shù)據(jù)采集調(diào)試兩個過程；其中，在總線參數(shù)設(shè)置過程中，
[0045]所述多模信號轉(zhuǎn)換器I用于在接入總線網(wǎng)絡(luò)后，作為總線網(wǎng)絡(luò)拓撲鏈中的一個節(jié)點進行信息的收發(fā)；
[0046]所述智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3的參數(shù)控制模塊7用于在啟動總線數(shù)據(jù)測量分析前，借助數(shù)據(jù)顯示模塊6設(shè)定總線網(wǎng)絡(luò)類型和總線通信參數(shù)；
[0047]所述數(shù)據(jù)處理與分析模塊5用于在移動終端輸入的總線網(wǎng)絡(luò)類型和總線通信參數(shù)確認后，對輸入?yún)?shù)進行封裝得到總線參數(shù)設(shè)置信號；
[0048]所述第一 USB驅(qū)動模塊4用于將封裝后的總線參數(shù)設(shè)置信號發(fā)送給信號同步適配器2 ；
[0049]所述信號同步適配器2用于將設(shè)置信號適配后建立USB連接，發(fā)送給多模信號轉(zhuǎn)換器I從而完成總線參數(shù)的設(shè)置；
[0050]完成總線參數(shù)設(shè)置后，所述智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3用于發(fā)送啟動指令以進行總線數(shù)據(jù)采集；
[0051]所述多模信號轉(zhuǎn)換器I的核心控制模塊10用于為總線控制模塊8設(shè)置相關(guān)的總線參數(shù)；
[0052]所述總線驅(qū)動模塊9用于根據(jù)所設(shè)置的總線參數(shù)采集接收總線數(shù)據(jù)，并通過總線控制模塊8將總線數(shù)據(jù)發(fā)送給核心控制模塊10進行數(shù)據(jù)解析和封裝；
[0053]所述第二 USB驅(qū)動模塊11用于將解析和封裝后的總線數(shù)據(jù)發(fā)送給信號同步適配器2，智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3獲得經(jīng)信號同步適配器2轉(zhuǎn)換的總線數(shù)據(jù)包后，進行總線數(shù)據(jù)的采樣和解析:一方面通過持續(xù)的信號采樣結(jié)果繪制總線信號波形，分析總線網(wǎng)絡(luò)通信情況；另一方面，解析后的數(shù)據(jù)和移動終端數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比對，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤分析診斷和數(shù)據(jù)異常解決；最后，所述車輛總線調(diào)試系統(tǒng)作為總線網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點，向總線發(fā)送調(diào)試數(shù)據(jù)，以進行更精細的調(diào)試工作。
[0054]基于上述系統(tǒng)實施的方法流程包括:總線參數(shù)設(shè)置和總線數(shù)據(jù)采集調(diào)試兩個過程。
[0055]在總線參數(shù)設(shè)置過程中，所述多模信號轉(zhuǎn)換器I接入總線網(wǎng)絡(luò)后，實際上是作為總線網(wǎng)絡(luò)拓撲鏈中的一個節(jié)點進行信息的收發(fā)。在啟動總線數(shù)據(jù)測量分析前，首先需要設(shè)定總線網(wǎng)絡(luò)類型和總線通信參數(shù)以正確有效的進行數(shù)據(jù)采集，本發(fā)明通過智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3的參數(shù)控制模塊7借助數(shù)據(jù)顯示模塊6來進行設(shè)置；移動終端參數(shù)輸入確認后，通過所述數(shù)據(jù)處理與分析模塊5對輸入?yún)?shù)進行封裝得到總線參數(shù)設(shè)置信號，然后由所述第一 USB驅(qū)動模塊4將封裝后的總線參數(shù)設(shè)置信號發(fā)送給信號同步適配器2，信號同步適配器2將設(shè)置信號適配后建立USB連接，發(fā)送給多模信號轉(zhuǎn)換器I從而完成總線參數(shù)的設(shè)置。
[0056]完成總線參數(shù)設(shè)置后，通過所述智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3發(fā)送啟動指令以進行總線數(shù)據(jù)采集；多模信號轉(zhuǎn)換器I的核心控制模塊10為總線控制模塊8設(shè)置相關(guān)的總線參數(shù)，總線驅(qū)動模塊9根據(jù)所設(shè)置的總線參數(shù)采集接收總線數(shù)據(jù)，并通過總線控制模塊8將總線數(shù)據(jù)發(fā)送給核心控制模塊10進行數(shù)據(jù)解析和封裝，然后由第二 USB驅(qū)動模塊11發(fā)送給信號同步適配器2，智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊3獲得經(jīng)信號同步適配器2轉(zhuǎn)換的總線數(shù)據(jù)包后，進行總線數(shù)據(jù)的采樣和解析:一方面通過持續(xù)的信號采樣結(jié)果可繪制總線信號波形，分析總線網(wǎng)絡(luò)通信情況；另一方面，解析后的數(shù)據(jù)和移動終端數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比對，進而可實現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤分析診斷和數(shù)據(jù)異常解決的功能；最后，本系統(tǒng)作為總線網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點，可向總線發(fā)送調(diào)試數(shù)據(jù)，以進行更精細的調(diào)試工作。
[0057]該技術(shù)方案中，作為主機的終端與信號轉(zhuǎn)換設(shè)備之間的通信遵循USB2.0全速規(guī)范，USB全速傳輸速率達480Mbps，可以以較高頻率傳輸數(shù)據(jù)，完全滿足常用車輛總線的通訊需求。相比于傳統(tǒng)的信號測試系統(tǒng)，本系統(tǒng)具有更好的人機交互特性，可自由的定義數(shù)據(jù)調(diào)試規(guī)則和修改調(diào)試軟件，有更好的適應(yīng)性、可擴展性，此外使用現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的消費型電子設(shè)備，具有更好的便攜性，并且成本也得到了很好的控制。[0058]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于多模信號轉(zhuǎn)換的車輛總線調(diào)試系統(tǒng)，其特征在于，該車輛總線調(diào)試系統(tǒng)包括:多模信號轉(zhuǎn)換器(I)、信號同步適配器(2)以及智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊(3)； 所述多模信號轉(zhuǎn)換器(I)設(shè)置為具有多模切換功能且支持USB外設(shè)協(xié)議，用于將總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為與移動終端匹配的USB串行信號，可轉(zhuǎn)換的總線信號類型包括:CAN、FlexRay,LIN、MOST ； 所述信號同步適配器(2)用于為多模信號轉(zhuǎn)換器(I)和智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊(3)提供數(shù)據(jù)傳輸和交換通道； 所述智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊(3)運行于智能移動終端設(shè)備，用于對信號同步適配器(2)傳輸過來的數(shù)據(jù)進行解析，并以圖形方式實時的展現(xiàn)信號波形，對數(shù)據(jù)錯誤異常進行分析診斷和解決，并向總線回傳數(shù)據(jù)進行調(diào)試； 其中，所述智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊(3)包括:第一 USB驅(qū)動模塊(4)、數(shù)據(jù)分析與處理模塊(5)、數(shù)據(jù)顯示模塊(6)以及參數(shù)控制模塊(7)； 所述多模信號轉(zhuǎn)換器(I)包括:總線控制模塊(8)、總線驅(qū)動模塊(9)、核心控制模塊(10)以及第二 USB驅(qū)動模塊(11)； 本系統(tǒng)的工作過程包括:總線參數(shù)設(shè)置和總線數(shù)據(jù)采集調(diào)試兩個過程；其中，在總線參數(shù)設(shè)置過程中， 所述多模信號轉(zhuǎn)換器(I)用于在接入總線網(wǎng)絡(luò)后，作為總線網(wǎng)絡(luò)拓撲鏈中的一個節(jié)點進行信息的收發(fā)； 所述智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊(3)的參數(shù)控制模塊(7)用于在啟動總線數(shù)據(jù)測量分析前，借助數(shù)據(jù)顯示模塊(6)設(shè)定總線網(wǎng)絡(luò)類型和總線通信參數(shù)； 所述數(shù)據(jù)處理與分析模塊(5)用于在移動終端輸入的總線網(wǎng)絡(luò)類型和總線通信參數(shù)確認后，對輸入?yún)?shù)進行封裝得到總線參數(shù)設(shè)置信號； 所述第一USB驅(qū)動模塊(4)用于將封裝后的總線參數(shù)設(shè)置信號發(fā)送給信號同步適配器(2)； 所述信號同步適配器(2)用于將設(shè)置信號適配后建立USB連接，發(fā)送給多模信號轉(zhuǎn)換器(I)從而完成總線參數(shù)的設(shè)置； 完成總線參數(shù)設(shè)置后，所述智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊(3)用于發(fā)送啟動指令以進行總線數(shù)據(jù)采集； 所述多模信號轉(zhuǎn)換器(I)的核心控制模塊(10)用于為總線控制模塊(8)設(shè)置相關(guān)的總線參數(shù)； 所述總線驅(qū)動模塊(9)用于根據(jù)所設(shè)置的總線參數(shù)采集接收總線數(shù)據(jù)，并通過總線控制模塊(8)將總線數(shù)據(jù)發(fā)送給核心控制模塊(10)進行數(shù)據(jù)解析和封裝； 所述第二 USB驅(qū)動模塊(11)用于將解析和封裝后的總線數(shù)據(jù)發(fā)送給信號同步適配器(2)，智能移動終端數(shù)據(jù)調(diào)試模塊(3)獲得經(jīng)信號同步適配器(2)轉(zhuǎn)換的總線數(shù)據(jù)包后，進行總線數(shù)據(jù)的采樣和解析:一方面通過持續(xù)的信號采樣結(jié)果繪制總線信號波形，分析總線網(wǎng)絡(luò)通信情況；另一方面，解析后的數(shù)據(jù)和移動終端數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比對，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤分析診斷和數(shù)據(jù)異常解決；最后，所述車輛總線調(diào)試系統(tǒng)作為總線網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點，向總線發(fā)送調(diào)試數(shù)據(jù)，以進行更精細的調(diào)試工作。
【文檔編號】H04L12/40GK104022933SQ201410283165
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】劉勇, 馮亮, 胡建軍, 李 杰, 李芍, 黎曉波, 渠龍波, 郭磊, 張領(lǐng)輝 申請人:中國北方車輛研究所