一种总线故障检测电路制造技术

本发明专利技术提供了一种总线故障检测电路，包括：电平转换模块、判决比较模块和计数锁定模块；所述电平转换模块连接总线输入信号CANH和CANL，将总线与电源的差分电压输出至判决比较模块；判决比较模块用于将该差分电压与电源电压的分量进行比较，若总线电压处于故障判决区间，则向计数锁定模块输出高电平进行故障报警；前沿消隐模块的输入端接入TXD输入信号，用于在TXD输入信号发生下降沿跳变时，控制TXD输入信号经过一个延迟时间后，输出控制信号TXDn_deglitch至计数锁定模块；所述计数锁定模块识别总线是否发生故障，若确定故障真实发生，则输出总线故障标识符Fault。本发明专利技术能够实时监测总线状态，在总线短路到电源或者地时，能够快速准确的报告故障。能够快速准确的报告故障。能够快速准确的报告故障。

【技术实现步骤摘要】
一种总线故障检测电路


[0001]本专利技术涉及通信总线接口网络
，具体涉及一种总线故障检测电路。

技术介绍

[0002]在工业控制和车载网络中，常常使用一对差分总线来传输信号，具有很高的可靠性和通用性，比如CAN总线和RS485总线。一根总线常常挂有很多个节点，每个节点都可以独立控制总线状态进行数据收发。当其中一个节点发生故障时候，就可能将总线短路到电源或者地，这时，就需要系统及时报告故障并进行故障排查。
[0003]现有的CAN总线对地短路在线监测方法中，是在总线上串联电阻进行故障检测，由于检测电阻上有电压降，会造成发热和效率损失，从而影响总线通信。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供一种总线故障检测电路，在不影响总线通信的情况下，实时的监测总线的状态，在总线短路到电源或者地的情况下，能够快速准确的报告故障。
[0005]本申请实施例提供以下技术方案：一种总线故障检测电路，包括：
[0006]依次通信连接的电平转换模块、判决比较模块和计数锁定模块；
[0007]所述电平转换模块的输入端连接总线输入信号CANH和CANL，用于将总线电压进行电平转换，将总线与电源的差分电压输出至所述判决比较模块；所述判决比较模块用于将该差分电压与电源电压的分量进行比较，若总线电压处于故障判决区间，则向所述计数锁定模块输出高电平进行故障报警；
[0008]还包括前沿消隐模块，所述前沿消隐模块的输入端接入TXD输入信号，所述TXD输入信号用于控制总线CANH和CANL的显性和隐性状态的切换，所述前沿消隐模块用于在所述TXD输入信号发生下降沿跳变时，控制所述TXD输入信号经过一个延迟时间后，输出控制信号TXDn_deglitch至所述计数锁定模块；
[0009]所述计数锁定模块根据所述控制信号TXDn_deglitch和所述判决比较模块输出的高电平故障报警信号识别总线是否发生故障，若确定故障真实发生，则输出总线故障标识符Fault。
[0010]根据一种实施例，所述计数锁定模块识别总线是否发生故障的过程包括：
[0011]所述计数锁定模块对输入的高电平的有效故障检测时间进行计数，若该有效故障检测时间持续至少两个周期，则判定故障真实发生，并将信号锁定后输出总线故障标识符Fault。
[0012]根据一种实施例，待总线故障解除后，所述计数锁定模块将计数器以及故障标识符Fault清零。
[0013]根据一种实施例，所述电平转换模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、缓冲器和放大器；
[0014]所述第一电阻的第一端连接总线输入信号CANH和CANL，第二端连接所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端接至共模点Vcc/2上；所述第一电阻和第二电阻的中间节点连接所述缓冲器的输入端，所述缓冲器的输出端连接所述第三电阻的第一端，用于将所述中间节点的电压等电平的输出到所述第三电阻；所述第三电阻的第二端连接所述放大器的第一输入端，所述放大器的第二输入端连接参考电平Vcc/2，所述放大器的输出端通过所述第四电阻反馈接入所述放大器的第一输入端，所述放大器将总线与电源的差分电压输出至所述判决比较模块。
[0015]根据一种实施例，所述第一电阻的阻值R1、所述第二电阻的阻值R2、所述第三电阻的阻值R3和所述第四电阻的阻值R4之间的关系为：R2*R4/R3*(R1+R2)＝1。
[0016]根据一种实施例，所述判决比较模块包括比较器，所述比较器的第一输入端连接所述放大器的输出端，第二输入端连接参考电平Vcc/N，用于将总线与电源的差分电压Vcc
‑
CANH与电源电压的分量Vcc/N进行比较，当总线电压CANH进入故障判决区间Vcc到(Vcc
‑
Vcc/N)之间时，所述比较器输出高电平进行故障报警。
[0017]本说明书实施例能够达到的有益效果至少包括：本专利技术提供了一种总线故障检测电路，在不影响总线正常通信的情况下，能够实时准确的监测总线故障发生，并及时发出故障报告。本专利技术提出的故障判决区间跟随电源Vcc的变化而变化，降低了不同电源电压时候的故障误判率。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1为传统的收发器结构及故障检测电路；
[0020]图2为本专利技术提出的总线故障检测架构；
[0021]图3为本专利技术实施例中总线正常工作区间及故障检测区间；
[0022]图4为本专利技术实施例中电平采样电路及判决比较电路；
[0023]图5为本专利技术实施例中各级节点的波形图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]如图1所示，图1为传统的收发器结构及故障检测电路。CAN收发器10驱动总线CANH和CANL进行通信，电阻15为总线的终端负载。传统的总线故障检测方法是在CAN收发器10和终端负载电阻15之间插入一个检测电阻13和另一检测电阻14，当总线CANH和CANL发生短路故障时候，流过一个检测电阻13和另一检测电阻14的电流值同正常态不同，连接检测电阻
两端的第一比较器11和第二比较器12就能够检测出故障状态，发出故障报警。这种故障检测方式需要在总线上串入检测电阻，会产生电压降和造成功率损失。
[0027]如图2所示，本专利技术提供一种总线故障检测电路，包括：
[0028]依次通信连接的电平转换模块20、判决比较模块21和计数锁定模块22；
[0029]所述电平转换模块20的输入端连接总线输入信号CANH和CANL，用于将总线电压进行电平转换，将总线与电源的差分电压输出至所述判决比较模块21；所述判决比较模块21用于将该差分电压与电源电压的分量进行比较，若总线电压处于故障判决区间，则向所述计数锁定模块22输出高电平进行故障报警；
[0030]还包括前沿消隐模块23，所述前沿消隐模块23的输入端接入TXD输入信号，所述TXD输入信号用于控制总线CANH和CANL的显性和隐性状态的切换，所述前沿消隐模块23用于在所述TXD输入信号发生下降沿跳变时，控制所述TXD输入信号经过一个延迟时间后，输出控制信号TXDn_deglitch至所述计数锁定模块22；
[0031]所述计数锁定模块22根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种总线故障检测电路，其特征在于，包括：依次通信连接的电平转换模块、判决比较模块和计数锁定模块；所述电平转换模块的输入端连接总线输入信号CANH和CANL，用于将总线电压进行电平转换，将总线与电源的差分电压输出至所述判决比较模块；所述判决比较模块用于将该差分电压与电源电压的分量进行比较，若总线电压处于故障判决区间，则向所述计数锁定模块输出高电平进行故障报警；还包括前沿消隐模块，所述前沿消隐模块的输入端接入TXD输入信号，所述TXD输入信号用于控制总线CANH和CANL的显性和隐性状态的切换，所述前沿消隐模块用于在所述TXD输入信号发生下降沿跳变时，控制所述TXD输入信号经过一个延迟时间后，输出控制信号TXDn_deglitch至所述计数锁定模块；所述计数锁定模块根据所述控制信号TXDn_deglitch和所述判决比较模块输出的高电平故障报警信号识别总线是否发生故障，若确定故障真实发生，则输出总线故障标识符Fault。2.根据权利要求1所述的总线故障检测电路，其特征在于，所述计数锁定模块识别总线是否发生故障的过程包括：所述计数锁定模块对输入的高电平的有效故障检测时间进行计数，若该有效故障检测时间持续至少两个周期，则判定故障真实发生，并将信号锁定后输出总线故障标识符Fault。3.根据权利要求1所述的总线故障检测电路，其特征在于，待总线故障解除后，所述计数锁定模块将计数器以及故障标识符Fault清零。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：万明亮，
申请(专利权)人：上海川土微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：