欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2012102839642
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种Ethernet-CAN协议转换器,由微控制器(1)、外围电路(2)、CAN模块(3)和Ethernet模块(4)组成,所述微控制器(1)分别与外围电路(2)、CAN模块(3)和Ethernet模块(4)相连,其特征在于:所述CAN模块(3)由CAN收发器和CAN接口组成,所述Ethernet模块(4)由以太网PHY收发器和集成网络隔离变压器的RJ45插座组成,所述Ethernet-CAN协议转换器能够实现从CAN协议数据到Ethernet帧的转换,和从Ethernet帧到CAN协议数据的转换;

所述从Ethernet帧到CAN协议数据的转换过程为:

①启动CAN模块(3)接收数据;

②如果接收到数据,保存到应用层缓冲区;如果未接收到数据,返回步骤①;

③对应用层缓冲区中的数据采取优先级机制处理;

④如果此时满足Nagle算法发送数据条件,对应用层缓冲区数据进行TCP/IP封包并立即发送,返回步骤①;如果此时不满足Nagle算法发送数据条件,返回步骤①;

所述从CAN协议数据到Ethernet帧的转换过程为:

一.启动Ethernet模块(4)接收数据;

二.如果Ethernet模块(4)接收缓冲区有数据,判断网络层协议类型;如果Ethernet模块(4)接收缓冲区没有数据,返回步骤一;

三.如果步骤二中网络层协议类型为ARP协议,处理ARP报文,返回步骤一;如果步骤二中网络层协议类型为IP协议,处理IP报文;

四.判断步骤三中IP报文所承载的上层协议类型,如果为ICMP协议,处理ICMP报文,返回步骤一;如果为TCP协议,处理TCP报文,返回步骤一;

五.如果步骤四中TCP报文携带有CAN数据,发送CAN数据,返回步骤一;否则直接返回步骤一。

2.根据权利要求1所述的Ethernet-CAN协议转换器,其特征在于:所述的Ethernet-CAN协议转换器嵌入了TCP/IP协议栈,来实现TCP、IP、ARP、ICMP协议。

3.根据权利要求2所述的Ethernet-CAN协议转换器,其特征在于:在其应用层使用自定义协议,所述自定义协议的数据格式包括:代表数据流向Flag字段,代表CAN节点ID的CAN_ID字段和代表数据的CAN_DATA字段。

4.根据权利要求2所述的Ethernet-CAN协议转换器,其特征在于:在TCP协议中使用Nagle算法,工作流程为:TCP发送端接收应用层产生的数据,如果此时满足两个条件:接收到上个数据包的确认或者TCP数据长度已达到最大报文段长度(MSS),立即发送TCP数据;

否则将TCP接收到的数据组块,直至触发上述两个条件。

5.根据权利要求4所述的Ethernet-CAN协议转换器,其特征在于:根据数据信号对实时性要求和数据类型不同,将数据信号分为高、中、低三个优先级。

6.根据权利要求5所述的Ethernet-CAN协议转换器,其特征在于:对于应用层数据采取优先级处理机制,工作流程为:对高优先级数据采取填充缓冲区的处理方式,即如果TCP接收到应用层产生的高优先级数据,立即将该数据填充到最大报文段长度,触发Nagle算法的发送数据条件,立即发送数据而不必等待确认的到来;对中优先级数据采取提高采样频率的处理方式,即提高该类数据采样频率,使得其在200ms内产生一个等于MSS的报文,从而打破“死锁”机制;对于低优先级数据信号,即能容忍200ms传输时延的信号,不做处理。