CN104102160A - 一种can总线信号收发解析工具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车电子技术领域,具体地说是一种CAN总线信号收发解析工具。本发明同现有技术相比,设计了CAN总线信号收发解析工具的结构以及时钟电路、JTAG接口电路、数据缓冲电路、USB接口转串口电路、CAN总线通讯电路的内部电路结构,从而实现CAN消息的发送和实时接收以及CAN消息的解析。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域,具体地说是一种CAN总线信号收发解析工具。
背景技术
目前,CAN总线信号调试工具数量有限,价格昂贵,且被国外公司垄断,同时,一些CAN总线信号调试工具不具备信号解析功能,不便于使用。
为了在测试EPS电子助力转向***时,方便在车载通信相关试验和测试应用方面对CAN总线信号进行收发和解析,需要设计一种能够实现CAN消息的发送和实时接收,并实现CAN消息解析的CAN总线信号收发解析工具。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供了一种能够实现CAN消息的发送和实时接收,并实现CAN消息解析的CAN总线信号收发解析工具。
为了达到上述目的,本发明包括设计了一种CAN总线信号收发解析工具,其特征在于:上位机通过USB连接线与下位机的USB接口连接,下位机包括USB接口、MCU单片机、时钟电路、JTAG接口电路、数据缓冲电路、USB接口转串口电路和CAN总线通讯电路,USB接口分别与MCU单片机的VDDPB端以及USB接口转串口电路的USB接口端连接,USB接口转串口电路的通道一与数据缓冲电路的一端连接,数据缓冲电路的另一端与MCU单片机的I/O端连接,USB接口转串口电路的通道二与MCU单片机的P7.3端和P7.4端连接,MCU单片机的XTAL1端以及XTAL2端分别与时钟电路的两端连接,MCU单片机的另一I/O端与JTAG接口电路连接,MCU单片机的P2.2端和P2.4端与CAN总线通讯电路的输入端连接,MCU单片机的P2.5端和P2.6端与CAN总线通讯电路的输出端连接。
所述的MCU单片机为型号为XC2365B-40F80L的16位单片机,MCU单片机的VDDPB端与5V电源端连接。
所述的时钟电路包括晶体振荡器、电容C5和电容C9,晶体振荡器的一端分别与电容C9的一端以及MCU单片机的XTAL1端连接,晶体振荡器的另一端分别与电容C5的一端以及MCU单片机的XTAL2端连接,电容C9的另一端以及电容C5的另一端接地。
所述的JTAG接口电路包括连接端子OCDS、电阻、电容、二极管和三极管,八个上拉电阻的一端与5V电源端连接,五个上拉电阻的另一端分别与五个电阻的一端连接,五个上拉电阻与五个电阻之间的连接线上分别设有MCU单片机的P10.0端、P10.1端、P10.2端、P10.3端以及P10.4端,五个电阻的另一端接地,另两个上拉电阻的另一端分别与MCU单片机的P10.5端以及P10.6端连接,另一个上拉电阻的另一端与发光二极管LED0的阳极连接,发光二极管LED0的阴极以及MCU单片机的P10.7端连接后接地,连接端子OCDS的TMS端与MCU单片机的P5.4端连接,连接端子OCDS的TDO端与MCU单片机的P7.0端连接,连接端子OCDS的TDI端与MCU单片机的P5.2端连接,连接端子OCDS的TCLK端与MCU单片机的P2.9端连接,连接端子OCDS的BRKOUT端与MCU单片机的P10.11端连接,连接端子OCDS的BRKIN端与MCU单片机的P5.10端连接,连接端子OCDS的TRST端分三路分别与MCU单片机的TRST端、电阻R6的一端以及电阻R7的一端连接,电阻R6的另一端与5V电源端连接,电阻R7的另一端接地,连接端子OCDS的PORST端分五路分别与MCU单片机的PORST端、电阻R49的一端、电阻R51的一端、电阻R52的一端以及电容C34的一端连接,电阻R51的另一端与三极管Q3的基极连接,三极管Q3的发射极串联电阻R48后,与发光二极管D6的阴极连接,电阻R49的另一端以及发光二极管D6的阳极分别与5V电源端连接,三极管Q3的集电极、电阻R52的另一端以及电容C34的另一端分别接地。
所述的数据缓冲电路包括两个三态缓冲芯片,电阻和二极管,三态缓冲芯片一的型号为SN74AHC244PW,三态缓冲芯片二的型号为SN74LVC1T45DBV,三态缓冲芯片一的1Y1端串联电阻R61后,与MCU单片机的P2.9端连接,三态缓冲芯片一的1Y2端串联电阻R60后,与MCU单片机的P5.2端连接,三态缓冲芯片一的1Y3端串联电阻R59后,与MCU单片机的P5.4端连接,三态缓冲芯片一的2Y1端串联电阻R16后,与MCU单片机的TRST端连接,三态缓冲芯片一的2Y2端与二极管D2的阴极连接,二极管D2的阳极与MCU单片机的PORST端连接,三态缓冲芯片一的两个G端连接后分五路分别与电阻R8的一端、电阻R4的一端、电阻R10的一端、电阻R11的一端以及功率管Q1的源极连接,电阻R8的另一端与发光二极管D1的阴极连接,功率管Q1的门极与电阻R9的一端连接,功率管Q1的漏电极与功率管Q2的漏电极连接,功率管Q2的门极与电阻R1的一端连接,功率管Q2的源极与电阻R10的另一端连接后,与接口转换芯片FT2232D的ADBUS4端连接,三态缓冲芯片一的1A1端与接口转换芯片FT2232D的ADBUS0端连接,三态缓冲芯片一的1A2端与接口转换芯片FT2232D的ADBUS1端连接,三态缓冲芯片一的1A3端与接口转换芯片FT2232D的ADBUS3端连接,三态缓冲芯片一的2A1端与接口转换芯片FT2232D的ACBUS0端连接,三态缓冲芯片一的2A2端与接口转换芯片FT2232D的ACBUS1端连接,发光二极管D1的阳极、电阻R4的另一端以及电阻R9的另一端分别与5V电源端连接,电阻R1的另一端与USB电源端连接,电阻R11的另一端接地,三态缓冲芯片二的VCCA端与USB电源端连接,三态缓冲芯片二的VCCB端与5V电源端连接,三态缓冲芯片二的A端与接口转换芯片FT2232D的ACBUS2端连接,三态缓冲芯片二的B端串联电阻R58后,与MCU单片机的P7.0端连接,三态缓冲芯片二的DIR端串联电阻R21后接地。
所述的USB接口转串口电路包括电可擦可编程只读存储器93LC46B、接口转换芯片FT2232D和USB接口,接口转换芯片FT2232D的BDBUS0端与电阻R19连接后,与MCU单片机的P7.4端连接,接口转换芯片FT2232D的BDBUS1端与电阻R20连接后,与MCU单片机的P7.3端连接,接口转换芯片FT2232D的USBDM端串联电阻R12后,与USB接口的2号端口连接,接口转换芯片FT2232D的RSTOUT端串联电阻R18后,分别与接口转换芯片FT2232D的USBDP端以及电阻R15的一端连接,电阻R15的另一端与USB接口的3号端口连接,USB接口的1号端口串联电容C14后接地,USB接口的4号端口接地,接口转换芯片FT2232D的EECS端与电可擦可编程只读存储器93LC46B的CS端连接,接口转换芯片FT2232D的EESK端与电可擦可编程只读存储器93LC46B的CLK端连接,接口转换芯片FT2232D的EEDATA端分两路分别与电可擦可编程只读存储器93LC46B的DI端以及电阻R28的一端连接,电阻R28的另一端与电阻R27的一端以及电可擦可编程只读存储器93LC46B的DO端连接,电阻R27的另一端与USB电源端连接,电可擦可编程只读存储器93LC46B的VSS端接地,电可擦可编程只读存储器93LC46B的VCC端与USB电源端连接。
所述的CAN总线通讯电路包括两个通信收发器、CAN网络接口和电阻,两个通信收发器的型号为TLE6251,CAN网络接口的10号端口和11号端口接地,CAN网络接口的2号端口分两路分别与电阻R47的一端以及电阻R57的一端连接,电阻R47的另一端分两路分别与电阻R46的一端以及通信收发器一的CANL端连接,电阻R46的另一端串联电阻R45后,分三路分别与电阻R43的一端、通信收发器一的SPLIT端以及电容C32的一端连接,电容C32的另一端接地,电阻R43的另一端分两路分别与电阻R42的一端以及通信收发器一的CANH端连接,通信收发器一的STB端串联电阻R44后接地,通信收发器一的VCC端与5V电源端连接,通信收发器一的TXD端与MCU单片机的P2.2端连接,通信收发器一的RXD端与MCU单片机的P2.4端连接,通信收发器一的GND端接地,CAN网络接口的7号端口分两路分别与电阻R42的另一端以及电阻R50的一端连接,电阻R57的另一端分两路分别与电阻R56的一端以及通信收发器二的CANL端连接,电阻R56的另一端串联电阻R55后,分三路分别与电阻R53的一端、通信收发器二的SPLIT端以及电容C35的一端连接,电容C35的另一端接地,电阻R53的另一端分两路分别与电阻R50的另一端以及通信收发器二的CANH端连接,通信收发器二的STB端串联电阻R54后接地,通信收发器二的VCC端与5V电源端连接,通信收发器二的TXD端与MCU单片机的P2.5端连接,通信收发器二的RXD端与MCU单片机的P2.6端连接,通信收发器二的GND端接地。
所述的上位机依次完成如下补步骤:步骤一,对用户界面初始化,恢复界面中各控件的默认值,步骤二,等待用户选择合适的电脑串口,并对所选串口进行初始化配置,若该串口配置成功,则退出等待循环并点亮用户界面连接指示灯,若等待过程中,收到停止按钮信号,则终止程序,步骤三,将用户命令与下位机信号相互转化,若出现连接中断或连接故障信号,则终止程序。
本发明同现有技术相比,设计了CAN总线信号收发解析工具的结构以及时钟电路、JTAG接口电路、数据缓冲电路、USB接口转串口电路、CAN总线通讯电路的内部电路结构,从而实现CAN消息的发送和实时接收以及CAN消息的解析。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的MCU单片机示意图。
图3为本发明的MCU单片机供电及时钟电路图。
图4为本发明的JTAG接口配置示意图。
图5为本发明的JTAG接口电路图。
图6为本发明的数据缓冲电路图。
图7为本发明的USB接口转串口电路图。
图8为本发明的CAN总线通讯电路图。
图9为本发明的操作流程图。
图10为本发明的程序流程图。
具体实施方式
现结合附图对本发明做进一步描述。
参见图1,本发明是一种CAN总线信号收发解析工具。上位机1通过USB连接线与下位机2的USB接口3连接,下位机2包括USB接口3、MCU单片机4、时钟电路5、JTAG接口电路6、数据缓冲电路7、USB接口转串口电路8和CAN总线通讯电路9,USB接口3分别与MCU单片机4的VDDPB端以及USB接口转串口电路8的USB接口端连接,USB接口转串口电路8的通道一与数据缓冲电路7的一端连接,数据缓冲电路7的另一端与MCU单片机4的I/O端连接,USB接口转串口电路8的通道二与MCU单片机4的P7.3端和P7.4端连接,MCU单片机4的XTAL1端以及XTAL2端分别与时钟电路5的两端连接,MCU单片机4的另一I/O端与JTAG接口电路6连接,MCU单片机4的P2.2端和P2.4端与CAN总线通讯电路9的输入端连接,MCU单片机4的P2.5端和P2.6端与CAN总线通讯电路9的输出端连接。
参见图2,MCU单片机为英飞凌公司生产的型号为XC2365B-40F80L的16位单片机,最高主频为80MHZ,具有两个9通道的10位AD转换器、一个16通道输入捕获和输出比较模块,5个定时器,2路CAN,4路串行通讯接口。MCU单片机的P2.2端和P2.4端分别是CAN总线通讯电路中通信收发器一的发送和接收引脚,MCU单片机的P2.5端和P2.6端分别是CAN总线通讯电路中通信收发器二的发送和接收引脚,MCU单片机的P7.3端和P7.4端是USB接口转串口电路与下位机之间串口通信引脚。MCU单片机的P10.0端~ P10.7端、P5.2端、P5.4端、P5.10端、P7.0端、P2.9端和P10.11端是与串口信号通信相关的接口。
参见图3,主要涵盖了MCU单片机的电源引脚分布及时钟电路,MCU单片机的VDDPB端与5V电源端连接。时钟电路包括晶体振荡器、电容C5和电容C9,晶体振荡器的一端分别与电容C9的一端以及MCU单片机的XTAL1端连接,晶体振荡器的另一端分别与电容C5的一端以及MCU单片机的XTAL2端连接,电容C9的另一端以及电容C5的另一端接地。电容C5和电容C9是晶体振荡器的匹配电容,保证振荡频率在标称频率的误差范围内,最小为18pf,本发明的是22pf。
参见图4,JTAG接口电路包括连接端子OCDS、电阻、电容、二极管和三极管,八个上拉电阻的一端与5V电源端连接,五个上拉电阻的另一端分别与五个电阻的一端连接,五个上拉电阻与五个电阻之间的连接线上分别设有MCU单片机的P10.0端、P10.1端、P10.2端、P10.3端以及P10.4端,五个电阻的另一端接地,另两个上拉电阻的另一端分别与MCU单片机的P10.5端以及P10.6端连接,另一个上拉电阻的另一端与发光二极管LED0的阳极连接,发光二极管LED0的阴极以及MCU单片机的P10.7端连接后接地。
连接端子OCDS可以为MCU单片机提供多种的调试模式,既可以通过配置DAP管脚进行下载调试,也可以通过JTAG管脚进行下载调试。通过配置MCU单片机的P10.0端到P10.3端,使其始终为高电平5V,就可以使MCU单片机进入默认的JTAG调试模式。上拉电阻的阻值为1500欧姆,一方面可以使MCU单片机的P10.0端到P10.3端的电平持续为高电平5V,另一方面也可以限制流入MCU单片机管脚的电流,起到保护作用。220欧姆的电阻也是用于配置MCU单片机管脚电平的,可以使MCU单片机的P10.0端到P10.3端的电平持续为低电平0V。本发明中,默认使MCU单片机的P10.0端到P10.3端始终为高电平。
参见图5,连接端子OCDS的TMS端与MCU单片机的P5.4端连接,连接端子OCDS的TDO端与MCU单片机的P7.0端连接,连接端子OCDS的TDI端与MCU单片机的P5.2端连接,连接端子OCDS的TCLK端与MCU单片机的P2.9端连接,连接端子OCDS的BRKOUT端与MCU单片机的P10.11端连接,连接端子OCDS的BRKIN端与MCU单片机的P5.10端连接,连接端子OCDS的TRST端分三路分别与MCU单片机的TRST端、电阻R6的一端以及电阻R7的一端连接,电阻R6的另一端与5V电源端连接,电阻R7的另一端接地,连接端子OCDS的PORST端分五路分别与MCU单片机的PORST端、电阻R49的一端、电阻R51的一端、电阻R52的一端以及电容C34的一端连接,电阻R51的另一端与三极管Q3的基极连接,三极管Q3的发射极串联电阻R48后,与发光二极管D6的阴极连接,电阻R49的另一端以及发光二极管D6的阳极分别与5V电源端连接,三极管Q3的集电极、电阻R52的另一端以及电容C34的另一端分别接地。
连接端子OCDS是调试器的连接端子,电阻R49和电容C34是MCU单片机的上电复位电路。MCU单片机上电复位后,通过上拉电阻R49,将复位管脚始终上拉至高电平,保证MCU单片机始终处于正常工作状态。下载程序时,PORST端电平会出现高低的转换,通过发光二极管D6可以用于指示目前程序正在下载中。电阻R51是用于限制三极管Q3基极的电流,同时也起到了保证三极管Q3可以在饱和区和截止区的转换。电阻R48起到了限制三极管Q3集电极电流的作用。
参见图6,数据缓冲电路包括两个三态缓冲芯片,电阻和二极管,三态缓冲芯片一的型号为SN74AHC244PW,三态缓冲芯片二的型号为SN74LVC1T45DBV,它们起到了接口转换芯片FT2232D与MCU单片机信号之间的缓冲和隔离作用。三态缓冲芯片一的1Y1端串联电阻R61后,与MCU单片机的P2.9端连接,三态缓冲芯片一的1Y2端串联电阻R60后,与MCU单片机的P5.2端连接,三态缓冲芯片一的1Y3端串联电阻R59后,与MCU单片机的P5.4端连接,三态缓冲芯片一的2Y1端串联电阻R16后,与MCU单片机的TRST端连接,三态缓冲芯片一的2Y2端与二极管D2的阴极连接,二极管D2的阳极与MCU单片机的PORST端连接,三态缓冲芯片一的两个G端连接后分五路分别与电阻R8的一端、电阻R4的一端、电阻R10的一端、电阻R11的一端以及功率管Q1的源极连接,电阻R8的另一端与发光二极管D1的阴极连接,功率管Q1的门极与电阻R9的一端连接,功率管Q1的漏电极与功率管Q2的漏电极连接,功率管Q2的门极与电阻R1的一端连接,功率管Q2的源极与电阻R10的另一端连接后,与接口转换芯片FT2232D的ADBUS4端连接,三态缓冲芯片一的1A1端与接口转换芯片FT2232D的ADBUS0端连接,三态缓冲芯片一的1A2端与接口转换芯片FT2232D的ADBUS1端连接,三态缓冲芯片一的1A3端与接口转换芯片FT2232D的ADBUS3端连接,三态缓冲芯片一的2A1端与接口转换芯片FT2232D的ACBUS0端连接,三态缓冲芯片一的2A2端与接口转换芯片FT2232D的ACBUS1端连接,发光二极管D1的阳极、电阻R4的另一端以及电阻R9的另一端分别与5V电源端连接,电阻R1的另一端与USB电源端连接,电阻R11的另一端接地,三态缓冲芯片二的VCCA端与USB电源端连接,三态缓冲芯片二的VCCB端与5V电源端连接,三态缓冲芯片二的A端与接口转换芯片FT2232D的ACBUS2端连接,三态缓冲芯片二的B端串联电阻R58后,与MCU单片机的P7.0端连接,三态缓冲芯片二的DIR端串联电阻R21后接地。
参见图7,USB接口转串口电路包括电可擦可编程只读存储器93LC46B、接口转换芯片FT2232D和USB接口,接口转换芯片FT2232D的BDBUS0端与电阻R19连接后,与MCU单片机的P7.4端连接,接口转换芯片FT2232D的BDBUS1端与电阻R20连接后,与MCU单片机的P7.3端连接,接口转换芯片FT2232D的USBDM端串联电阻R12后,与USB接口的2号端口连接,接口转换芯片FT2232D的RSTOUT端串联电阻R18后,分别与接口转换芯片FT2232D的USBDP端以及电阻R15的一端连接,电阻R15的另一端与USB接口的3号端口连接,USB接口的1号端口串联电容C14后接地,USB接口的4号端口接地,接口转换芯片FT2232D的EECS端与电可擦可编程只读存储器93LC46B的CS端连接,接口转换芯片FT2232D的EESK端与电可擦可编程只读存储器93LC46B的CLK端连接,接口转换芯片FT2232D的EEDATA端分两路分别与电可擦可编程只读存储器93LC46B的DI端以及电阻R28的一端连接,电阻R28的另一端与电阻R27的一端以及电可擦可编程只读存储器93LC46B的DO端连接,电阻R27的另一端与USB电源端连接,电可擦可编程只读存储器93LC46B的VSS端接地,电可擦可编程只读存储器93LC46B的VCC端与USB电源端连接。
USB接口转串口电路把接收到的上位机的USB信号转化为串口信号并将接收下位机的串口信号转化为USB信号发给上位机。有关接口转换芯片FT2232D的配置会存储在电可擦可编程只读存储器93LC46B中,另一方面,必须使电可擦可编程只读存储器93LC46B与接口转换芯片FT2232D相连接,否则接口转换芯片FT2232D会进入默认的USB转通用IO口的功能,从而达不到本发明的设计要求。串口信号端有两个通道,即通道一和通道二。通道一的串口信号通过数据缓存电路传递给MCU单片机,实现通过串口烧写程序的功能。通道二输出的串口信号直接与MCU单片机的P7.3端和P7.4端连接,实现数据传输。
参见图8,CAN总线通讯电路包括两个通信收发器、CAN网络接口和电阻,两个通信收发器采用英飞凌的型号为TLE6251的芯片,芯片通讯速率最高可以达到1Mbuad,并且具有较少的电磁辐射以及较高的抗电磁干扰能力,同时也具有短路保护功能、过温保护功能,瞬态抑制功能。通信收发器一负责接收数据,通信收发器二负责发送数据,可以加快MCU单片机处理数据的速率,保证上位机和下位机数据传输的高效性。
CAN网络接口的10号端口和11号端口接地,CAN网络接口的2号端口分两路分别与电阻R47的一端以及电阻R57的一端连接,电阻R47的另一端分两路分别与电阻R46的一端以及通信收发器一的CANL端连接,电阻R46的另一端串联电阻R45后,分三路分别与电阻R43的一端、通信收发器一的SPLIT端以及电容C32的一端连接,电容C32的另一端接地,电阻R43的另一端分两路分别与电阻R42的一端以及通信收发器一的CANH端连接,通信收发器一的STB端串联电阻R44后接地,通信收发器一的VCC端与5V电源端连接,通信收发器一的TXD端与MCU单片机的P2.2端连接,通信收发器一的RXD端与MCU单片机的P2.4端连接,通信收发器一的GND端接地,CAN网络接口的7号端口分两路分别与电阻R42的另一端以及电阻R50的一端连接,电阻R57的另一端分两路分别与电阻R56的一端以及通信收发器二的CANL端连接,电阻R56的另一端串联电阻R55后,分三路分别与电阻R53的一端、通信收发器二的SPLIT端以及电容C35的一端连接,电容C35的另一端接地,电阻R53的另一端分两路分别与电阻R50的另一端以及通信收发器二的CANH端连接,通信收发器二的STB端串联电阻R54后接地,通信收发器二的VCC端与5V电源端连接,通信收发器二的TXD端与MCU单片机的P2.5端连接,通信收发器二的RXD端与MCU单片机的P2.6端连接,通信收发器二的GND端接地。
CAN总线收发解析工具的软件部分包含了上位机软件和下位机软件。上位机应用程序主要负责串口初始化,输入信息发送给串口,并从串口读取并解析下位机信息。下位机则实现了用来接收上位机通过串口发出的消息,并将解析好的CAN消息发送给上位机。
参见图9,上位机程序首先对用户界面初始化,恢复界面中各控件的默认值。接着,等待用户选择合适的电脑串口,并对所选串口进行初始化配置。若该串口配置成功,则退出等待循环,并点亮用户界面连接指示灯。若等待过程中,用户按下停止按钮,则终止程序运行。
串口连接成功后,程序即进入周期性的收发解析信号阶段。在该阶段,程序会实时的将用户命令转换成下位机能够识别的信号,并通过下位机将用户所需信号发送至CAN总线。同样的,该程序还负责实时读取下位机收到的CAN总线报文,并将其显示在用户界面显示区,并根据用户要求解析报文中的信号。与此同时,应用程序还要实时监控串口连接状态,若连接中断或出现连接故障,则直接终止程序运行。
参见图10,应用程序使用的资源包括串口模块,定时器模块一和定时器模块二。串口模块主要用于实现与上位机的通讯;定时器模块一用于准确地周期发送所要求发送的CAN报文;定时器模块二周期性查询接收CAN报文,并准确地计算CAN报文的周期。定时器T1的优先级最高,其次是定时器T2,最后是串口中断。
当上位机往下位机串口发送一帧信息时,下位机进入串口中断,检测所接收信息的起始帧是否为FC FD FE FF,以及所接收信息的结束帧是否为FF FE FD FC,若是,则该帧信息为有效。随后,提取出该帧所包含的ID号、数据以及周期,创建该ID号CAN报文,并周期性发送该CAN报文。若下位机又接收到一帧有效的信息,首先会判断该帧所包含的ID号是否与之前所接收帧包含的ID号一致。若一致,则只需更新该ID号CAN报文的数据及周期;若不一致,则需重新创建该ID号CAN报文,并周期性发送该报文。
下位机成功接收上位机的发送CAN报文指令后,如何准确地周期发送该CAN报文至关重要。本软件所采用的方案为,当接收到一条发送指令时,获取所要求的周期值, 并启动周期计时器,当周期计时器与所要求的周期值相等时,发送一帧CAN报文,并复位且重新启动周期计时器,周而复始,便可实现准确地周期发送CAN报文。
Claims (6)
1.一种CAN总线信号收发解析工具,其特征在于:上位机(1)通过USB连接线与下位机(2)的USB接口(3)连接,下位机(2)包括USB接口(3)、MCU单片机(4)、时钟电路(5)、JTAG接口电路(6)、数据缓冲电路(7)、USB接口转串口电路(8)和CAN总线通讯电路(9),USB接口(3)分别与MCU单片机(4)的VDDPB端以及USB接口转串口电路(8)的USB接口端连接,USB接口转串口电路(8)的通道一与数据缓冲电路(7)的一端连接,数据缓冲电路(7)的另一端与MCU单片机(4)的I/O端连接,USB接口转串口电路(8)的通道二与MCU单片机(4)的P7.3端和P7.4端连接,MCU单片机(4)的XTAL1端以及XTAL2端分别与时钟电路(5)的两端连接,MCU单片机(4)的另一I/O端与JTAG接口电路(6)连接,MCU单片机(4)的P2.2端和P2.4端与CAN总线通讯电路(9)的输入端连接,MCU单片机(4)的P2.5端和P2.6端与CAN总线通讯电路(9)的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种CAN总线信号收发解析工具,其特征在于:所述的MCU单片机为型号为XC2365B-40F80L的16位单片机,MCU单片机的VDDPB端与5V电源端连接, 所述的时钟电路包括晶体振荡器、电容C5和电容C9,晶体振荡器的一端分别与电容C9的一端以及MCU单片机的XTAL1端连接,晶体振荡器的另一端分别与电容C5的一端以及MCU单片机的XTAL2端连接,电容C9的另一端以及电容C5的另一端接地, 所述的JTAG接口电路包括连接端子OCDS、电阻、电容、二极管和三极管,八个上拉电阻的一端与5V电源端连接,五个上拉电阻的另一端分别与五个电阻的一端连接,五个上拉电阻与五个电阻之间的连接线上分别设有MCU单片机的P10.0端、P10.1端、P10.2端、P10.3端以及P10.4端,五个电阻的另一端接地,另两个上拉电阻的另一端分别与MCU单片机的P10.5端以及P10.6端连接,另一个上拉电阻的另一端与发光二极管LED0的阳极连接,发光二极管LED0的阴极以及MCU单片机的P10.7端连接后接地,连接端子OCDS的TMS端与MCU单片机的P5.4端连接,连接端子OCDS的TDO端与MCU单片机的P7.0端连接,连接端子OCDS的TDI端与MCU单片机的P5.2端连接,连接端子OCDS的TCLK端与MCU单片机的P2.9端连接,连接端子OCDS的BRKOUT端与MCU单片机的P10.11端连接,连接端子OCDS的BRKIN端与MCU单片机的P5.10端连接,连接端子OCDS的TRST端分三路分别与MCU单片机的TRST端、电阻R6的一端以及电阻R7的一端连接,电阻R6的另一端与5V电源端连接,电阻R7的另一端接地,连接端子OCDS的PORST端分五路分别与MCU单片机的PORST端、电阻R49的一端、电阻R51的一端、电阻R52的一端以及电容C34的一端连接,电阻R51的另一端与三极管Q3的基极连接,三极管Q3的发射极串联电阻R48后,与发光二极管D6的阴极连接,电阻R49的另一端以及发光二极管D6的阳极分别与5V电源端连接,三极管Q3的集电极、电阻R52的另一端以及电容C34的另一端分别接地。
3.根据权利要求1所述的一种CAN总线信号收发解析工具,其特征在于:所述的数据缓冲电路包括两个三态缓冲芯片,电阻和二极管,三态缓冲芯片一的型号为SN74AHC244PW,三态缓冲芯片二的型号为SN74LVC1T45DBV,三态缓冲芯片一的1Y1端串联电阻R61后,与MCU单片机的P2.9端连接,三态缓冲芯片一的1Y2端串联电阻R60后,与MCU单片机的P5.2端连接,三态缓冲芯片一的1Y3端串联电阻R59后,与MCU单片机的P5.4端连接,三态缓冲芯片一的2Y1端串联电阻R16后,与MCU单片机的TRST端连接,三态缓冲芯片一的2Y2端与二极管D2的阴极连接,二极管D2的阳极与MCU单片机的PORST端连接,三态缓冲芯片一的两个G端连接后分五路分别与电阻R8的一端、电阻R4的一端、电阻R10的一端、电阻R11的一端以及功率管Q1的源极连接,电阻R8的另一端与发光二极管D1的阴极连接,功率管Q1的门极与电阻R9的一端连接,功率管Q1的漏电极与功率管Q2的漏电极连接,功率管Q2的门极与电阻R1的一端连接,功率管Q2的源极与电阻R10的另一端连接后,与接口转换芯片FT2232D的ADBUS4端连接,三态缓冲芯片一的1A1端与接口转换芯片FT2232D的ADBUS0端连接,三态缓冲芯片一的1A2端与接口转换芯片FT2232D的ADBUS1端连接,三态缓冲芯片一的1A3端与接口转换芯片FT2232D的ADBUS3端连接,三态缓冲芯片一的2A1端与接口转换芯片FT2232D的ACBUS0端连接,三态缓冲芯片一的2A2端与接口转换芯片FT2232D的ACBUS1端连接,发光二极管D1的阳极、电阻R4的另一端以及电阻R9的另一端分别与5V电源端连接,电阻R1的另一端与USB电源端连接,电阻R11的另一端接地,三态缓冲芯片二的VCCA端与USB电源端连接,三态缓冲芯片二的VCCB端与5V电源端连接,三态缓冲芯片二的A端与接口转换芯片FT2232D的ACBUS2端连接,三态缓冲芯片二的B端串联电阻R58后,与MCU单片机的P7.0端连接,三态缓冲芯片二的DIR端串联电阻R21后接地。
4.根据权利要求1所述的一种CAN总线信号收发解析工具,其特征在于:所述的USB接口转串口电路包括电可擦可编程只读存储器93LC46B、接口转换芯片FT2232D和USB接口,接口转换芯片FT2232D的BDBUS0端与电阻R19连接后,与MCU单片机的P7.4端连接,接口转换芯片FT2232D的BDBUS1端与电阻R20连接后,与MCU单片机的P7.3端连接,接口转换芯片FT2232D的USBDM端串联电阻R12后,与USB接口的2号端口连接,接口转换芯片FT2232D的RSTOUT端串联电阻R18后,分别与接口转换芯片FT2232D的USBDP端以及电阻R15的一端连接,电阻R15的另一端与USB接口的3号端口连接,USB接口的1号端口串联电容C14后接地,USB接口的4号端口接地,接口转换芯片FT2232D的EECS端与电可擦可编程只读存储器93LC46B的CS端连接,接口转换芯片FT2232D的EESK端与电可擦可编程只读存储器93LC46B的CLK端连接,接口转换芯片FT2232D的EEDATA端分两路分别与电可擦可编程只读存储器93LC46B的DI端以及电阻R28的一端连接,电阻R28的另一端与电阻R27的一端以及电可擦可编程只读存储器93LC46B的DO端连接,电阻R27的另一端与USB电源端连接,电可擦可编程只读存储器93LC46B的VSS端接地,电可擦可编程只读存储器93LC46B的VCC端与USB电源端连接。
5.根据权利要求1所述的一种CAN总线信号收发解析工具,其特征在于:所述的CAN总线通讯电路包括两个通信收发器、CAN网络接口和电阻,两个通信收发器的型号为TLE6251,CAN网络接口的10号端口和11号端口接地,CAN网络接口的2号端口分两路分别与电阻R47的一端以及电阻R57的一端连接,电阻R47的另一端分两路分别与电阻R46的一端以及通信收发器一的CANL端连接,电阻R46的另一端串联电阻R45后,分三路分别与电阻R43的一端、通信收发器一的SPLIT端以及电容C32的一端连接,电容C32的另一端接地,电阻R43的另一端分两路分别与电阻R42的一端以及通信收发器一的CANH端连接,通信收发器一的STB端串联电阻R44后接地,通信收发器一的VCC端与5V电源端连接,通信收发器一的TXD端与MCU单片机的P2.2端连接,通信收发器一的RXD端与MCU单片机的P2.4端连接,通信收发器一的GND端接地,CAN网络接口的7号端口分两路分别与电阻R42的另一端以及电阻R50的一端连接,电阻R57的另一端分两路分别与电阻R56的一端以及通信收发器二的CANL端连接,电阻R56的另一端串联电阻R55后,分三路分别与电阻R53的一端、通信收发器二的SPLIT端以及电容C35的一端连接,电容C35的另一端接地,电阻R53的另一端分两路分别与电阻R50的另一端以及通信收发器二的CANH端连接,通信收发器二的STB端串联电阻R54后接地,通信收发器二的VCC端与5V电源端连接,通信收发器二的TXD端与MCU单片机的P2.5端连接,通信收发器二的RXD端与MCU单片机的P2.6端连接,通信收发器二的GND端接地。
6.根据权利要求1所述的一种CAN总线信号收发解析工具,其特征在于:所述的上位机(1)依次完成如下补步骤:步骤一,对用户界面初始化,恢复界面中各控件的默认值,步骤二,等待用户选择合适的电脑串口,并对所选串口进行初始化配置,若该串口配置成功,则退出等待循环并点亮用户界面连接指示灯,若等待过程中,收到停止按钮信号,则终止程序,步骤三,将用户命令与下位机信号相互转化,若出现连接中断或连接故障信号,则终止程序。
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