[发明专利]基于FPGA的列车用CAN通信转换控制方法及转换模块

摘要

本发明涉及一种基于FPGA的列车用CAN通信转换控制方法及转换模块，方法步骤为：FPGA连接至少三个CAN接口模块，一个模块级CAN接口模块接FPGA所在设备的内部模块级CAN总线，其余CAN接口模块中，一个CAN接口模块或两个CAN接口模块接待通信的一个设备的设备级CAN总线，FPGA还连接数字量输入接口单元。FPGA将模块级CAN接口模块接收到的设备内部模块级CAN总线发送的数据重新打包，同时通过其他CAN接口转发至其他设备，FPGA将其他CAN接口模块接收到的设备级CAN总线发送的数据重新打包，同时通过模块级CAN接口模块发送至该设备的其他相关模块。本发明能够满足三路及三路以上CAN总线的要求，实现数据的快速可靠传输。

主权项

1.一种基于FPGA的列车用CAN通信转换控制方法，其特征在于，含有以下步骤：FPGA连接至少三个CAN接口模块，一个CAN接口模块接FPGA所在设备的内部模块级CAN总线，将该CAN接口模块称为模块级CAN接口模块，其余CAN接口模块中，每个CAN接口模块接不同的待通信设备的设备级CAN总线，或其余CAN接口模块中，两个CAN接口模块分别接同一个待通信设备的两个设备级CAN总线，且两个CAN接口模块互为冗余；FPGA还连接数字量输入接口单元；FPGA上电后，FPGA内部的数字量输入检测模块在设定时间内读取来自于数字量输入接口单元的数字量输入状态，并确定所在的节点位置，所述数字量输入检测模块在读取数字量输入状态过程中输出“读取配置未完成”标志，在读取完成后输出“读取配置完成”标志，若节点位置有效，则输出“配置有效”标志，根据节点位置确定所有CAN接口模块所需的报文ID配置参数，若节点位置无效，则仅输出“配置无效”标志；FPGA内部的每个CAN通信控制模块均一直处于等待状态，直到检测到“读取配置完成”标志为止；在配置完成后，第一CAN通信控制模块进行初始化，若ID配置无效，设置的ID仅有一个，即发送内部状态为“ID Status”，若ID配置有效，除设置发送内部状态“ID Status”的一个ID外，还设置其他用于转发数据的ID；第一CAN通信控制模块通过内部状态“ID Status”从模块级CAN接口模块循环发送检测到的数字量输入状态以及其他所有CAN接口模块离线/在线状态；若ID配置有效，第一CAN通信控制模块循环检测是否有“设备级CAN报文已接收”标志，检测到该标志后将FPGA设备级数缓存区中的数据重新打包，按照内部模块级CAN通信协议从模块级CAN接口模块转发；若ID配置有效，第一CAN通信控制模块循环检测是否收到新报文，若收到新报文且新报文ID符合配置，则接收该报文至FPGA模块级数据缓存区，并置“模块级CAN报文已接收”标志；在配置完成后，其他各个CAN通信控制模块检测到“配置有效”标志，若ID配置有效，则初始化与该CAN通信控制模块连接的CAN接口模块，若检测到“配置无效”标志，则关闭与该CAN通信控制模块连接的CAN接口模块；若ID配置有效，每个CAN通信控制模块循环检测是否有“模块级CAN报文已接收”标志，检测到该标志后将FPGA模块级数据缓存区中的数据重新打包，按照设备级CAN总线通信接口协议从与该CAN通信控制模块连接的CAN接口模块转发；若ID配置有效，每个CAN通信控制模块循环检测是否收到新报文，若收到新报文且新报文的ID符合配置，则接收该报文至FPGA的设备级数据缓存区，并置“设备级CAN报文已接收”标志。