[实用新型]一种基于CAN总线的多设备同步电路

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总线的多设备同步电路。

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；在应用过程中需要将两个或是多个设备的全局时间进行同步，从而保证这些CAN设备对总线上产生的CAN事件，或是其他接口产生的事件有相同的时间戳，这就需要在这些控制器之间架设一个专门用于同步的电路。当这个同步电路上产生了同步事件后，所有连接到这个电路中的CAN设备都将其全局时间复位，以保证设备之间的时间同步。

目前同步方法主要是基于CAN总线的报文事件来进行同步，例如，向总线上发送一条专门用于同步的报文，其他节点收到后，执行同步过程，但是此方法的精度较低，同时无法满足多个CAN设备并不连接到同一根网络上的情况，此外，使用专门的报文进行同步，会对当前网络上的通信带来一定的影响。

两个节点同步的方法通常是使用一根用于同步的线缆连接至另一个CAN设备，但这种方法不适合多个CAN节点之间的同步，而且还需要考虑同步线连接时的电气保护问题。

发明内容

本发明的目的，就是为了克服基于CAN总线的多设备之间的同步问题，实现只使用2个IO口，即可完成与相连的所有控制器之间的主动同步与被动同步，同步电路支持隔离，确保了各个控制器的安全。

本发明提供的具体技术方案如下：

一种基于CAN总线的多设备同步电路，使用微控制器与至少一个CAN控制器连接，每个CAN控制器分别连接至CAN总线上；每个CAN设备通过控制MOS管的门极实现主动同步，通过读取N沟道MOS管漏极实现被动同步，读写IO均通过隔离器进行电气隔离。

一种基于CAN总线的多设备同步电路，其同步电路由一个支持双向的隔离器、N沟道MOS管、地线和同步线构成。

一种基于CAN总线的多设备同步电路，所述的同步线将各个CAN总线设备的同步电路连接在一起，同步线默认通过电源上拉。

一种基于CAN总线的多设备同步电路，所述的同步电路中设备的一个输出端口通过隔离器控制MOS管的门极，在端口拉高时，MOS管导通，使同步线拉低，从而实现主动同步，其他CAN设备监听到同步线的下降沿，同时进行被动同步。

一种基于CAN总线的多设备同步电路，所述的同步电路中设备的一个输入端口通过隔离器连接同步线，在同步线拉低时，输入端口将监听到下降沿，从而使得CAN设备进行被动同步。

一种基于CAN总线的多设备同步电路，其优势在于，可以连接任意个CAN设备，只需要通过两个IO口，即可实现主动同步和被动同步，在两个端口上均加入了电气隔离，从而减小干扰，提高连接的安全性。

附图说明

图1为本发明实施方法中CAN设备的总体架构图

图2为本发明实施方法中同步电路图

图1中，微控制器（101），CAN控制器（102），CAN收发器（103），CAN总线CANH（104），CAN总线CANL（105），CAN设备（110），同步电路（113），同步线（114），地线（115）

图2中，N沟道MOS管（201），电阻（202），电源（203），同步线监听电压（205），MOS管控制线（206），隔离器（207），被动同步监听IO（208），主动同步控制IO（209）

具体实施方式

在图1中，CAN设备（110）包含微控制器（101）、CAN收发器（103）和同步电路（113），CAN设备连接至CAN总线CANH（104）和CANL（105），同时同步电路（113）连接至同步线（114）上。

微控制器（101），内部集成CPU和内存，与一个或多个独立的CAN控制器相连；或是内部集成一个或多个CAN控制器；图1显示的是微控制器内部集成两个CAN控制器（102）的情形。

在图2中，同步线监听电压（205）连接至同步线（114），通过将同步线监听电压（205）引入隔离器（207），通过隔离后进入微控制器（101）的被动同步监听IO（208），这样一旦同步线上有一个下降沿，同时就会在微控制器（101）的被动同步监听IO（208）引脚上产生下降沿，微控制器（101）通过此引脚的改变事件进行被动同步。

在图2中，微控制器（101）的主动同步控制IO（209）连接至隔离器（207），其输出为MOS管控制线（206），接到MOS的门极，当主动同步控制IO（209）拉高时，MOS管控制线（206）拉高，MOS管（201）打开，同步线（114）被拉低，从而实现CAN设备的主动同步和其他监听节点的被动同步。