[发明专利]带双主控模块的CAN总线中继器及其数据中转方法

权利要求书

1.一种带双主控模块的CAN总线中继器，其特征在于包括数据读入接口，用于读入CAN总线所传输的数据；

双口RAM存储器模块，用于存储数据读入接口输入的数据；

第一锁存器，用于将双口RAM存储器模块输出的第一队列数据进行锁存；

第二锁存器，用于将双口RAM存储器模块输出的第二队列数据进行锁存；

第一主控模块，用于转发第一锁存器存储的数据；

第二主控模块，用于转发第二锁存器存储的数据；

第一CAN接口，用于传输第一主控模块所转发的数据；

第二CAN接口，用于传输第二主控模块所转发的数据；

并串转换模块，用于将第一CAN接口传输的数据和第二CAN接口传输的数据依序合并在一起；

数据输出接口，用于将并串转换模块所传输的合并后的数据输出；

其中第一主控模块在转发第一锁存器存储的数据的同时，第二主控模块在转发第二锁存器存储的数据；

其中：

数据读入接口、双口RAM存储器模块、第一锁存器、第二锁存器、第一主控模块、第二主控模块、第一CAN接口、第二CAN接口、并串转换模块和数据输出接口固定在主电路板上，数据读入接口的信号输出端与双口RAM存储器模块的信号输入端相电连接，双口RAM存储器模块的第一信号输出端与第一锁存器的信号输入端相电连接，第一锁存器的信号输出端与第一主控模块的第一信号输入端相电连接，第一主控模块的信号输出端与第一CAN接口的信号输入端相电连接，双口RAM存储器模块的第二信号输出端与第二锁存器的信号输入端相电连接，第二锁存器的信号输出端与第二主控模块的第一信号输入端相电连接，第二主控模块的信号输出端与第二CAN接口的信号输入端相电连接，第一CAN接口的信号输出端及第二CAN接口的信号输出端分别与并串转换模块的第一信号输入端和第二信号输入端相电连接，并串转换模块的信号输出端与数据输出接口的信号输入端相电连接；第一主控模块的通信端口与第二主控模块的通信端口相电连接，第一主控模块的第二信号输入端与第二锁存器的信号输出端相电连接，第二主控模块的第二信号输入端与第一锁存器的信号输出端相电连接；

第一主控模块和第二主控模块为微控制单元MCU或可编程逻辑控制器PLC或DSP芯片或FPGA芯片或ARM处理器。

2.一种使用权利要求1所述的带双主控模块的CAN总线中继器的数据中转方法，其特征在于首先将数据读入接口与上行CAN总线的输出端口相电连接，数据输出接口与下行CAN总线的输入端口相电连接；接着，CAN总线中继器开始按照以下步骤进行工作：

第一步：数据读入接口接收上行CAN总线所发出的信号并传输给双口RAM存储器模块，双口RAM存储器模块将接收的信号按照字段分别发送给第一锁存器和第二锁存器，其中第一锁存器接收第一队列数据并进行锁存，第二锁存器接收第二队列数据并进行锁存；

第二步：双口RAM存储器模块将队列指针信号分别发送给第一主控模块和第二主控模块；

第三步：第一主控模块给第二主控模块发送初始化信息，第二主控模块在收到初始化信息后给第一主控模块回复确认信息，第一主控模块在收到确认信息后，第一主控模块和第二主控模块双方建立通讯；

第四步：第一主控模块与第二主控模块判断第一锁存器及第二锁存器中是否有数据待发送，其中：对于第一主控模块，若第一锁存器中有数据待发送则第一主控模块将第一队列数据中的一帧数据发送到第一CAN接口并进入第五步，若第一锁存器中没有数据需要发送则返回第三步；与此同时，对于第二主控模块，若第二锁存器中有数据待发送则第二主控模块将第二队列数据中的一帧数据发送到第二CAN接口并进入第五步，若第二锁存器中没有数据需要发送则返回第三步；

第五步：第一CAN接口和第二CAN接口将接收的数据按照数据地址发送给并串转换模块；

第六步：并串转换模块将接收的数据按照数据地址依序合并在一起必并传送给数据输出接口，数据输出接口将接收的数据信号传送给下行CAN总线；

第七步：第一主控模块通过通讯接口将已发送完一帧数据的信号发送给第二主控模块，并将所发送的第一队列数据中的一帧数据的数据地址发给第二主控模块；第二主控模块通过通讯接口将已发送完一帧数据的信号发送给第一主控模块，并将所发送的第二队列数据中的一帧数据的数据地址发给第一主控模块；

第八步：第一主控模块将第七步中收到的数据地址存入第一主控模块的内部寄存器，同时第二主控模块将第七步中收到的数据地址存入第二主控模块的内部寄存器；

第九步：第一主控模块与第二主控模块再次判断第一锁存器及第二锁存器中是否有数据待发送，其中：对于第一主控模块，若第一锁存器中有数据待发送则第一主控模块将队列指针信号修改，将第一队列数据中的第二帧数据发送到第一CAN接口并进入第五步，若第一锁存器中没有数据需要发送则进入第三步；与此同时，对于第二主控模块，若第二锁存器中有数据待发送则第二主控模块将队列指针信号修改，将第二队列数据中的第二帧数据发送到第二CAN接口并进入第五步，若第二锁存器中没有数据需要发送则进入第三步；

第十步：对于双口RAM存储器模块，若双口RAM存储器模块中仍存储有待发送数据则继续将接收的信号按照字段分别发送给第一锁存器和第二锁存器，其中第一锁存器接收第三队列数据并进行锁存，第二锁存器接收第四队列数据并进行锁存，之后双口RAM存储器模块进入第二步；若双口RAM存储器模块中没有待发送数据，则数据读入接口接收上行CAN总线所发出的新的信号并传输给双口RAM存储器模块，之后双口RAM存储器模块进入第一步，直至数据读入接口不再接收到新的信号。