基于三模冗余制造技术

本发明专利技术公开了基于三模冗余

【技术实现步骤摘要】
基于三模冗余CAN控制器的CAN链路控制方法和系统


[0001]本专利技术属于汽车控制
，尤其涉及基于三模冗余
CAN
控制器的
CAN
链路控制方法和系统
。

技术介绍

[0002]常规的控制器局域网
(Controller Area Network
，
CAN)
总线热冗余方法有两种
。
第一种为两条总线都传来数据时，接收端采用“先到先用”的策略，即任意一路的总线数据先到接收节点，就接收此路总线上的数据，而舍弃另一路总线的帧信息
。
会导致先到达接收端的数据可能在传输过程中受到干扰出现错误，而后到达的数据准确无误
。
第二种为在采用系统冗余方法的系统中，两个
CAN
控制器分为主控制器与备用控制器，主控制器正常接受帧信息后发送信号至备用控制器令其维持备用工作状态不变，当主控制器所在的通信链路因故障而导致无法发送信号至备用控制器时，处于工作状态的备用控制器立即接替主控制器，如果主控制器发送信号至备用控制器的通信链路如有故障，则会出现双主机这一故障状态
。
因此，由于冗余机制中选择无故障总线的策略考虑不周，需要更加高效的冗余机制以保障
CAN
通信的可靠性
。
[0003]常规
CAN
总线的冷冗余模式下，与
CAN
控制器相连的控制端
CPU
内部设置一个定时器，总线上的主节点r/>CAN
控制器周期性地广播特定的帧信息至总线上，发送周期应小于定时器的周期，其余
CAN
节点接收此帧信息后置零各自
CPU
的定时器
。
倘若总线有故障，无法接收用于复位定时器的帧信息，则定时器记满数后，触发开关信号将备用
CAN
总线切入系统，原
CAN
总线的输入端将被屏蔽
。
不足之处在于，计数器的周期太长，则会降低对故障的敏感性，进而会影响系统的可靠性；如果周期太短，频繁发送计数器复位的帧信息，则会降低
CAN
总线的利用率，进而降低
CAN
总线的通信效率
。
并且由于有主节点的存在，还需要额外对主节点冗余，否则当主节点故障而无法周期性地发送用于复位计数器的帧信息时，总线上的从设备均误切换至备用总线
。
[0004]除此之外，常规的
CAN
总线冗余，无论是冷冗余还是热冗余，每增加一路冗余通路，都需要在原有的电路设计中，再增加一块
CAN
控制器芯片，这会增加通信板卡的面积
。

技术实现思路

[0005]为了弥补现有技术的缺陷，本专利技术提供了基于三模冗余
CAN
控制器的
CAN
链路控制方法和系统
。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0007]第一方面，提供了一种基于三模冗余
CAN
控制器的
CAN
链路控制系统，应用于车载
FPGA
芯片，
CAN
链路控制系统包括：
[0008]三个
CAN
控制器
、
三个冗余模块及诊断模块；
[0009]每一个冗余模块分别连接两个
CAN
控制器的输入端，诊断模块与三个冗余模块连接；
[0010]诊断模块预先设置工作模式为三路独立传输模式或冗余模式，冗余模式的冗余类型为热冗余或冷冗余；
[0011]当工作模式为三路独立传输模式时，诊断模块选择三个
CAN
控制器相互独立建立
CAN
链路；
[0012]当工作模式为冗余模式时，冗余模块分别接收对应的两个
CAN
控制器的
CAN
数据，根据
CAN
数据及冗余模式的冗余类型进行处理得到处理结果；
[0013]诊断模块根据处理结果选择对应的
CAN
控制器建立
CAN
链路
。
[0014]进一步的，三个
CAN
控制器分别为第一
CAN
控制器
、
第二
CAN
控制器及第三
CAN
控制器；
[0015]三个冗余模块分别为第一冗余模块
、
第二冗余模块及第三冗余模块；
[0016]第一冗余模块与第一
CAN
控制器和第二
CAN
控制器的输入端连接；
[0017]第二冗余模块与第二
CAN
控制器和第三
CAN
控制器的输入端连接；
[0018]第三冗余模块与第一
CAN
控制器和第三
CAN
控制器的输入端连接
。
[0019]进一步的，还包括：
[0020]第一选择器
、
第二选择器及第三选择器；
[0021]第一选择器
、
第二选择器及第三选择器均与诊断模块控制连接；
[0022]第一选择器与第一
CAN
控制器及
CAN
总线连接；
[0023]第二选择器与第二
CAN
控制器及
CAN
总线连接；
[0024]第三选择器与第三
CAN
控制器及
CAN
总线连接
。
[0025]进一步的，诊断模块包括：选择单元；
[0026]当工作模式为三路独立传输模式时，选择单元分别向第一选择器
、
第二选择器及第三选择器发送开启指令，使得第一
CAN
控制器与
CAN
总线之间的第一
CAN
链路打开
、
第二
CAN
控制器与
CAN
总线之间的第二
CAN
链路打开及第三
CAN
控制器与
CAN
总线之间的第三
CAN
链路打开
。
[0027]进一步的，诊断模块还包括：
CAN
总线数据接收单元；
[0028]CAN
总线数据接收单元通过
CAN
总线接收预置标志位，根据预置标志位预先设置工作模式，工作模式为三路独立传输模式或冗余模式，冗余模式的冗余类型为热冗余或冷冗余
。
[0029]进一步的，第一冗余模块
、
第二冗余模块及第三冗余模块具有相同的结构，第一冗余模块包括：
[0030]第一数据缓存区及第二数据缓存区及冗余模式获取单元；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于三模冗余
CAN
控制器的
CAN
链路控制系统，其特征在于，应用于车载
FPGA
芯片，所述
CAN
链路控制系统包括：三个
CAN
控制器
、
三个冗余模块及诊断模块；每一个所述冗余模块分别连接两个所述
CAN
控制器的输入端，所述诊断模块与三个所述冗余模块连接；所述诊断模块预先设置工作模式为三路独立传输模式或冗余模式，所述冗余模式的冗余类型为热冗余或冷冗余；当所述工作模式为三路独立传输模式时，所述诊断模块选择三个所述
CAN
控制器相互独立建立
CAN
链路；当所述工作模式为冗余模式时，所述冗余模块分别接收对应的两个所述
CAN
控制器的
CAN
数据，根据所述
CAN
数据及所述冗余模式的冗余类型进行处理得到处理结果；所述诊断模块根据所述处理结果选择对应的
CAN
控制器建立
CAN
链路
。2.
根据权利要求1所述的一种基于三模冗余
CAN
控制器的
CAN
链路控制系统，其特征在于，三个所述
CAN
控制器分别为第一
CAN
控制器
、
第二
CAN
控制器及第三
CAN
控制器；三个所述冗余模块分别为第一冗余模块
、
第二冗余模块及第三冗余模块；所述第一冗余模块与所述第一
CAN
控制器和所述第二
CAN
控制器的输入端连接；所述第二冗余模块与所述第二
CAN
控制器和所述第三
CAN
控制器的输入端连接；所述第三冗余模块与所述第一
CAN
控制器和所述第三
CAN
控制器的输入端连接
。3.
根据权利要求2所述的一种基于三模冗余
CAN
控制器的
CAN
链路控制系统，其特征在于，还包括：第一选择器
、
第二选择器及第三选择器；所述第一选择器
、
所述第二选择器及所述第三选择器均与所述诊断模块控制连接；所述第一选择器与所述第一
CAN
控制器及
CAN
总线连接；所述第二选择器与所述第二
CAN
控制器及所述
CAN
总线连接；所述第三选择器与所述第三
CAN
控制器及所述
CAN
总线连接
。4.
根据权利要求3所述的一种基于三模冗余
CAN
控制器的
CAN
链路控制系统，其特征在于，所述诊断模块包括：选择单元；当所述工作模式为三路独立传输模式时，所述选择单元分别向所述第一选择器
、
所述第二选择器及所述第三选择器发送开启指令，使得所述第一
CAN
控制器与所述
CAN
总线之间的第一
CAN
链路打开
、
所述第二
CAN
控制器与所述
CAN
总线之间的第二
CAN
链路打开及所述第三
CAN
控制器与所述
CAN
总线之间的第三
CAN
链路打开
。5.
根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯洋松，卢山，
申请(专利权)人：长沙湘计海盾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：