[发明专利]一种实现CAN总线通讯星型连接的装置

权利要求书

1.一种实现CAN总线通讯星型连接的装置，其特征在于，包括逻辑处理单元和至少两个CAN节点，CAN节点的类型包括普通CAN节点和软核ARM节点；软核ARM节点直接与逻辑处理单元连接；普通CAN节点通过CAN收发器与逻辑处理单元连接，其中，普通CAN节点的CAN_H和CAN_L线缆分别与CAN收发器的CAN_H和CAN_L引脚连接，CAN收发器与逻辑处理单元通过RX和TX两个引脚连接；

逻辑处理单元通过一个状态机控制各节点之间的通讯，开始运行后，状态机一直向各节点发送隐性位1，各节点收到有连续11个隐性位1时判定总线进入空闲状态，此时若有需要占用总线的节点会向逻辑处理单元发送数据，若仅有一个CAN节点A发送数据，则CAN节点A占据总线，若同时有多个CAN节点发送数据，则逻辑处理单元进入仲裁阶段；

仲裁阶段时，逻辑处理单元对各CAN节点的信号处理如下：

若本CAN节点A为普通CAN节点，则逻辑处理单元将(RXA|(～TXA_delay))作为CAN节点A作用于其它CAN节点的作用信号；其中，RXA为CAN节点A的实际输出信号，|表示逻辑运算中的或运算，～表示取反符号，TXA表示CAN节点A接收信号，TXA_delay表示对信号TXA进行一个时间长度为delay的延迟，delay＝delay^*+f×L，delay^*表示CAN收发器的最大传播延时，f×L表示布线延时，f为延时参数，L为CAN节点与CAN收发器之间的布线长度；

若本CAN节点A为软核ARM节点，逻辑处理单元将RXA作为CAN节点A作用于其它CAN节点的作用信号；

逻辑处理单元最终发送至某CAN节点B的信号为其它各节点作用于节点B的作用信号的逻辑与；各CAN节点根据CAN协议规定的仲裁原则，最终只有一个节点在仲裁中获胜，获得总线控制权；

仲裁阶段结束后，总线被某一CAN节点占用，占用结束后，总线回到空闲状态，等待下一次通讯的开始。

2.根据权利要求1所述的一种实现CAN总线通讯星型连接的装置，其特征在于，所述最大延迟时间delay不超过位长度的20％。

3.根据权利要求1所述的一种实现CAN总线通讯星型连接的装置，其特征在于，所述逻辑处理单元的每个CAN节点接口都具有数据输入端RX和数据输出端TX；每个数据输入端RX上接一个上拉电阻。

4.根据权利要求3所述的一种实现CAN总线通讯星型连接的装置，其特征在于，所述CAN收发器的CAN_H和CAN_L之间采用120欧阻抗匹配。