Can總線控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及CAN總線控制領(lǐng)域，特別是設(shè)及CAN總線控制器。
【背景技術(shù)】
[0002] CAN是Controller Area Network的縮寫，是ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。目前 被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面。CAN總線控制器是用W實現(xiàn) CAN總線協(xié)議和與微處理器的接口的電路模塊。CAN總線W多主機方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任意一 個節(jié)點均可W在任意時刻主動向網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點發(fā)送信息，而不分主從，通信方式靈活。 CAN節(jié)點的硬件構(gòu)成主要有CAN總線控制器和收發(fā)器，其中CAN總線控制器可分為獨立式的 CAN總線控制器和集成于CPU/MCU內(nèi)部的CAN總線控制器。
[0003] 獨立的CAN總線控制器的結(jié)構(gòu)如圖1所示:CAN_CHP模塊為最頂層模塊，完成輸入輸 出端口、LD0(low化opout vo；Uage)、數(shù)字頂層模塊的例化。
[0004] CAN_CHP模塊包括四個模塊:LDO模塊產(chǎn)生給數(shù)字邏輯供電的核屯、電壓;CLK_GEN模 塊產(chǎn)生系統(tǒng)各數(shù)字模塊的工作模式和測試模式的時鐘;CAN_TST模塊為測試控制邏輯，支持 忍片的量產(chǎn)測試;CAN_T0P模塊為忍片核屯、功能，實現(xiàn)CPU接口和CAN總線通信功能。
[0005] 而CAN_T0P又包括S個模塊:CAN_REG為CPU寄存器管理邏輯模塊，實現(xiàn)控制寄存器 地址譯碼，寄存器映射，寄存器值寫入讀出等邏輯功能;CAN_B化為位定時(時序)邏輯模塊， 監(jiān)視串口的CAN總線和處理與總線有關(guān)的位時序;CAN_BSP為位流處理器模塊，根據(jù)位定時 器提供的定時控制及時鐘，完成所有總線數(shù)據(jù)的處理。
[0006] 獨立的CAN總線控制器需在外部晶振時鐘和微處理器的配合下工作。若晶振時鐘 "跑飛"（一般為倍頻），或微處理器故障，將可能影響整條CAN總線擁痕。 【實用新型內(nèi)容】
[0007] 本實用新型實施例的目的是提供CAN總線控制器，W實現(xiàn)對CAN總線控制器自身及 外部晶振時鐘和微處理器的監(jiān)控，減少對整條CAN總線的不良影響。
[000引為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了如下方案：
[0009] -種CAN總線控制器，包括外殼和安裝于所述外殼中的寄存器管理邏輯模塊，還包 括安裝于所述外殼中的檢測控制模塊，所述檢測控制模塊上集成有看口狗定時器和時鐘校 驗定時器，其中：
[0010] 所述看口狗定時器的使能輸入端用于接收使能信號;所述看口狗定時器的溢出中 斷輸出端與所述寄存器管理邏輯模塊的收發(fā)使能端相連接;所述看口狗定時器的清零輸入 端與外部微處理器的輸入輸出使能端相連接;所述看口狗定時器的計數(shù)輸入端與外部晶振 時鐘相連接；
[0011] 所述時鐘校驗定時器的使能輸入端用于接收時鐘校驗使能信號;所述時鐘校驗定 時器的計數(shù)輸入端與所述外部晶振時鐘相連接;所述時鐘校驗定時器的溢出中斷輸出端與 所述寄存器管理邏輯模塊的收發(fā)使能端相連接。
[0012] 優(yōu)選的，所述看口狗定時器具體為定時計數(shù)器。
[0013] 優(yōu)選的，還包括與口，所述與口兩個輸入端分別用于接收軟件使能信號和硬件使 能信號，所述與口的輸出端與所述定時計數(shù)器的使能輸入端相連接，所述使能信號包括所 述軟件使能信號和硬件使能信號。
[0014] 優(yōu)選的，所述時鐘校驗定時器包括至少一個時鐘計數(shù)器。
[0015] 優(yōu)選的，所述時鐘校驗定時器包括第一時鐘計數(shù)器和第二時鐘計數(shù)器;所述第一 時鐘計數(shù)器的計數(shù)輸入端和所述第二時鐘計數(shù)器的計數(shù)控制端分別與所述外部晶振時鐘 相連接;所述第一時鐘計數(shù)器的溢出中斷輸出端與所述第二時鐘計數(shù)器的計數(shù)輸入端相連 接;所述第二時鐘計數(shù)器的溢出中斷輸出端與所述寄存器管理邏輯模塊的收發(fā)使能端相連 接。
[0016] 優(yōu)選的，所述第一時鐘計數(shù)器的計數(shù)頻率為所述外部晶振時鐘的晶振頻率的256 分頻。
[0017] 在本實用新型實施例中，檢測控制模塊中的看口狗定時器可監(jiān)控外部微處理器是 否正常，并在微處理器異常時，釋放CAN總線。此外，如果CAN總線控制器內(nèi)部發(fā)生可導(dǎo)致看 口狗定時器計數(shù)溢出的故障，同樣會使溢出中斷輸出端bl輸出溢出信號，從而釋放對CAN總 線的控制。因此，看口狗定時可監(jiān)控CAN總線控制器自身和外部微處理器是否正常，并在異 常時，釋放CAN總線;檢測控制模塊中的時鐘校驗定時器可監(jiān)控晶振時鐘是否工作正常，并 在晶振時鐘工作異常時，釋放CAN總線。通過內(nèi)置的檢測控制模塊可監(jiān)控CAN總線控制器自 身及外部微處理器和晶振時鐘是否工作正常，并在工作異常時，釋放CAN總線。
【附圖說明】
[0018] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的 一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可W根據(jù) 運些附圖獲得其他的附圖。
[0019] 圖1為本實用新型實施例提供的現(xiàn)有獨立的CAN總線控制器的結(jié)構(gòu)示例圖；
[0020] 圖2為本實用新型實施例提供的AN總線控制器的結(jié)構(gòu)示例圖；
[0021] 圖3為本實用新型實施例提供的看口狗定時器結(jié)構(gòu)示例圖；
[0022] 圖4、5為本實用新型實施例提供的時鐘校驗定時器結(jié)構(gòu)示例圖。
【具體實施方式】
[0023] 在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另 一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示運些實體或操作之間存在任何運種實際 的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包 含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括 沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為運種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。 在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個……"限定的要素，并不排除在包括上述要素 的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0024] CAN是Controller Area Network的縮寫，是ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。目前 被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面。
[0025] CAN總線控制器是用W實現(xiàn)CAN總線協(xié)議和與微處理器的接口的電路模塊。
[00%] CAN總線W多主機方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任意一個節(jié)點均可W在任意時刻主動向網(wǎng)絡(luò) 上的其他節(jié)點發(fā)送信息，而不分主從，通信方式靈活。CAN節(jié)點的硬件構(gòu)成主要有CAN總線控 審IJ器和收發(fā)器，其中CAN總線控制器可分為獨立式的CAN總線控制器和集成于CPU/MCU內(nèi)部 的CAN總線控制器。本實用新型中的CAN總線控制器為獨立的CAN總線控制器?，F(xiàn)有獨立的 CAN總線控制器的結(jié)構(gòu)如圖1所示：
[0027]外殼內(nèi)的CAN_畑P模塊為最頂層模塊，完成輸入輸出端口、LDOQow dropout VOl化ge)、數(shù)字頂層模塊的例化。
[00%] CAN_CHP模塊包括四個模塊:LDO模塊產(chǎn)生給數(shù)字邏輯供電的核屯、電壓;CLK_GEN模 塊產(chǎn)生系統(tǒng)各數(shù)字模塊的工作模式和測試模式的時鐘;CAN_TST模塊為測試控制邏輯，支持 忍片的量產(chǎn)測試;CAN_T0P模塊為忍片核屯、功能，實現(xiàn)CPU接口和CAN總線通信功能。
[0029] 而CAN_T0P又包括S個模塊:CAN_REG為寄存器管理邏輯模塊，解釋來自外部微處 理器的命令，實現(xiàn)控制寄存器地址譯碼，寄存器映射，寄存器值寫入讀出等邏輯功能，并向 夕F部微處理器提供中斷信息和狀態(tài)信息；CAN_BTL為位定時（時序)邏輯模塊，監(jiān)視串口的 CAN總線和處理與總線有關(guān)的位時序;CAN_BSP為位流處理器模塊，根據(jù)位定時器提供的定 時控制及時鐘，完成所有總線數(shù)據(jù)的處理。
[0030] CAN_BSP模塊包括S個模塊:CAN_ACF為驗收濾波器模塊，驗收濾波器把它其中的 數(shù)據(jù)和接收的識別碼的內(nèi)容相比較W決定是否接收信息;CAN_CRC為CRC校驗?zāi)K，完成數(shù) 據(jù)的CRC校驗;CAN_FIF0為發(fā)送接收緩沖器模塊，用于儲存CAN總線上發(fā)送和接收的信息，完 成時鐘域的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)CPU讀/寫時鐘與內(nèi)部時鐘的完全異步工作。
[0031] CAN總線控制器需在外部微處理器和晶振時鐘的配合下工作，若外部微處理器異 ?；蚓д駮r鐘跑飛（一般為倍頻），或獨立的CAN總線控制器自身故障，將可能影響整條CAN 總線擁痕。
[0032] 為此，請參見圖2,本實用新型實施例所提供的CAN總線控制器增加 CAN_DET模塊。 CAN_DET模塊為檢測控制模塊，用于完成看口狗功能和輸入時鐘校驗功能。
[0033] CAN_DET模塊包含看口狗定時器和輸入時鐘校驗定時器。為看口狗定時器和時鐘 校驗定時器分配地址，微控制器可根據(jù)分配的地址訪問看口狗定時器和時鐘校驗定時器的 數(shù)據(jù)。
[0034] 在本實用新型其他實施例中，上述CAN總線控制器還可包括與口。
[0035] 請參見圖3,看口狗定時器301的使能輸入端al用于接收外部使能信號。
[0036] 更具體的，看口狗定時器301的使能輸入端al可連接與口 302的輸出端，而與口 302 的兩個輸入端分別用于接收軟件使能信號(wdg_soft_en)和硬件使能信號(wdg_en)。在連 接關(guān)系上，與口 302的兩個輸入端一個可接收CAN_DET模塊內(nèi)部信號實現(xiàn)軟件使能，另一個 可接本忍片(模塊)管腳，實現(xiàn)硬件使能。
[0037] 看口狗定時器301的溢出中斷輸出端bl與寄存器管理邏輯模塊的收發(fā)使能端相連 接，實現(xiàn)釋放總線功能和與外部微處理器的接口。
[0038] 寄存器管理邏輯模塊的收發(fā)使能端可W低電平使能，與之對應(yīng)，溢出中斷信號 (wdg_int_sta)可為高電平，運樣，當(dāng)看口狗定時器的溢出中斷輸出端曰2輸出溢出中斷信號 時，寄存器管理邏輯模塊將停止對CAN總線的收發(fā)，從而可釋放對CAN總線的控制。
[0039] 或者，與之相反，寄存器管理邏輯模塊的收發(fā)使能端也可高電平使能，則溢出中斷 信號可為低電平。
[0040] 看口狗定時器301的清零輸入端a2與外部微處理器的輸入輸出使能端相連接。
[0041] 外部微處理器會向CAN總線控制器發(fā)出讀寫指令，由于看口狗定時器的清零輸入 端曰2與微處理器的輸入輸出使能端相連，則讀寫使能指令會輸入看口狗定時器301的清零 輸入端a2,從而實現(xiàn)看口狗定時器301的清零。
[0042] 看口狗定時器的計數(shù)輸入端a3與外部晶振時鐘相連接。
[0043] 外部晶振時鐘會依據(jù)自己的振蕩頻率輸出方波信號。將看口狗定時器的計數(shù)輸入 端a3與外部晶振時鐘相連接，則看口狗定時器在清零后會根據(jù)晶振時鐘的頻率進行計時 (在方波的上升沿或下降沿計數(shù)）。
[0044] 如果在兩個讀寫指令之間，晶振時鐘發(fā)生倍頻導(dǎo)致看口狗定時器301計數(shù)溢出，貝U 看口狗定時器301的溢出中斷輸出端bl將向寄存器管理邏輯模塊的收發(fā)使能端輸出溢出中 斷