[发明专利]一种基于CAN总线的双路CAN仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子设备,特别涉及一种基于CAN总线的仿真系统。 

背景技术

CAN总线作为各个微控制器之间的通信接口,在汽车和工业中有着广泛的应用；在CAN总线的开发过程中,为了验证某个节点的功能,通常需要将总线上与此节点交互的其他没有的节点通过计算机虚拟出来,并与真实的网络一起通信,从而对充分验证被测节点的各项性能,和整个网络的性能。 

通常的做法是使用USB转CAN的接口卡,将CAN总线与计算机连接起来,在上位机上,通过USB接口,控制下位机发送和接收报文,以对总线上的节点进行仿真。这样的仿真系统存在的问题是：1、一般一个系统只支持一根CAN总线,对网关和多路CAN总线支持不好；2、由于收发器固定,不能同时支持高速CAN、低速CAN和单线CAN。 

发明内容

本发明的目的,就是为了克服CAN总线仿真过程中的多路CAN总线支持问题以及扩展性问题,使用了支持双路CAN的硬件,同时每个CAN接口的收发器可以通过插拔替换的方法支持：高速CAN、低速CAN和单线CAN。 

本发明提供的具体技术方案如下： 

一种基于CAN总线的双路CAN仿真系统,使用微控制器与两个CAN控制器连接,每个CAN控制器分别连接至CAN总线上,每个CAN收发器可以通过插拔方式替换为高速CAN、低速CAN和单线CAN,微控制器通过USB总线与PC机进行数据传输从而实现CAN报文的收发,在PC机上执行仿真,使PC虚拟的每一个仿真CAN节点都有自己的行为。 

一种基于CAN总线的双路CAN仿真系统,包括硬件电路,下位机程序和上位机程序。 

一种基于CAN总线的双路CAN仿真系统,所述的硬件电路由微控制器、两个CAN控制器、USB模块组成；微控制器与两个CAN控制器连接,每个CAN控制器连接一个CAN收发器,每个CAN收发器均连接至一根独立的CAN总线上。 

一种基于CAN总线的双路CAN仿真系统,所述的CAN控制器在总线上监听到CAN报文或是错误帧后,将监听的数据反馈给微控制器,微控制器将其读入本地报文接收缓冲区,并将接收缓冲区内的数据通过USB模块上传至PC机。 

一种基于CAN总线的双路CAN仿真系统,所述的USB模块接收到上位机的命令后,对微控制器进行配置,包括CAN总线参数的配置等等。 

一种基于CAN总线的双路CAN仿真系统,所述的上位机程序仿真网络中的虚拟节点,并通过USB驱动程序将需要发送的报文传给下位机进行发送；同时通过USB驱动程序将下位机接收的报文读取并传递给虚拟节点。 

一种基于CAN总线的双路CAN仿真系统,它的优势在于,1、设计合理,结构清晰,可以虚拟任意个节点,节点与节点是完全独立,互不影响的；2、可以同时支持两个CAN总线进行同时仿真,支持网关功能；3、每路CAN总线都支持高速CAN、低速CAN和单线CAN。 

附图说明

图1为本发明实施方法中上下位机连接的总架构图 

图2为本发明实施方法中硬件电路的执行逻辑 

图3为本发明实施方法中仿真系统执行逻辑 

图1中,微控制器（101）,CAN控制器（102）,CAN收发器座（103）,CAN总线CANH（104）,CAN总线CANL（105）,USB模块（106）,PC机（109）,下位机硬件电路（110）,USB线（111）,电源模块（112）,通道1发送指示灯（113）,通道1接收指示灯（114）,通道1错误指示灯（115）,通道2发送指示灯（116）,通道2接收指示灯（117）,通道2错误指示灯（118）,高速CAN收发器子板（119）,低速CAN收发器子板（120）,单线CAN收发器子板（121） 

图2中,CAN控制器接收缓冲区（201）,CAN控制器发送缓冲区（202）,本地CAN发送缓冲区（203）,本地CAN接收缓冲区（204）,测试引擎（205）,报文USB发送缓冲区（208）,报文USB接收缓冲区（209）,计算机CPU（211）,CAN总线仿真应用程序（212） 

图3中,USB驱动程序（301）,USB接收缓冲区（302）,USB发送缓冲区（303）,CAN总线仿真程序（304） 

具体实施方式