[發明專利]一種CAN總線數據傳輸方法

有效

• 申請號: 200910242900.6
• 申請日: 2009-12-18
• 公開（公告）號: CN101764730A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 李國軍;謝松;霍德聰
• 申請（專利權）人: 航天東方紅衛星有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L1/00;H04L29/08
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 楊虹

技術領域

本發明涉及一種CAN現場總線數據傳輸方法，特別是采用動態改變優先 級、幀順序控制、多幀應答機制等多項技術提高CAN總線多幀數據傳輸可靠 性的方法，屬于數據傳輸技術領域。

背景技術

由于CAN總線標準只規定了物理層和數據鏈路層，應用層部分需要自行 開發。目前小衛星常用作法是將大塊數據分割成較小的數據塊，小塊數據單獨 發送，接收端將數據全部接收后按照先后順序拼接成原始數據。該種處理方式 簡單實用，適用于數據量較小、通信場合穩定可靠的情況。在數據塊變大，且 通信環境惡劣時，可能會產生誤碼。目前對于誤碼的處理方式為重新發送。而 大數據塊全部重新發送需要占用總線帶寬及通信時間，不利于星載測控數據的 可靠傳輸。

許杭等于2007年12月發表在《計算機工程》的《CAN總線上層協議的 設計》一文重點闡述了基于CAN擴展幀格式的應用層協議設計，而本發明基 于CAN標準幀格式，格式定義不同，現場應用的方向不同。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種高可靠的CAN 總線大數據塊傳輸方法，大幅提高了CAN總線大數據塊收發的可靠性，并具 有一定的糾檢錯功能，擴大了CAN總線的應用層次，提高了網絡系統的健壯 性。

本發明的技術解決方案是：一種CAN總線數據傳輸方法，通過以下步驟實 現：

第一步，數據發送方將要傳輸的大數據塊按照特定的幀格式分成若干個數 據幀的多幀形式，每一幀數據包括仲裁場、控制場和有效數據場，其中仲裁場 的ID10、ID9位為幀優先級、ID8～ID3位為幀順序控制域，用來填寫幀序號， 將若干個數據幀的第一幀即頭幀和最后一幀即尾幀的幀優先級定為0，其他數 據幀的優先級定為1，頭幀的幀序號為0，其余數據幀的幀序號按1、2、3...N 的順序編號，N為大數據塊分成的數據幀的幀總數，頭幀的有效數據場第一位 數據字節T為幀標識，第二個數據字節L為幀總數，即N的數值，尾幀的有效 數據場的最后一個字節SUM為校驗字，頭幀、尾幀剩余有效數據場及其余的 數據幀的有效數據場的字節為要傳輸的有效數據；

第二步，數據發送方將頭幀發送到數據接收方；

第三步，數據接收方接到頭幀后，向數據發送方返回頭幀應答數據幀，頭 幀應答數據幀格式為有效數據場第一字節T為應答幀的幀標識，第二字節為頭 幀接收狀態，第三個字節SUM為本幀的校驗字，若數據接收方向數據發送方 返回的頭幀應答數據幀有效數據場第二字節為0表示頭幀正確接收，進入第四 步，若頭幀應答數據幀有效數據場第二字節為1表示頭幀未正確接收，需要重 新發送，則返回第二步，若數據發送方在10ms內未收到頭幀應答數據幀，則 返回第二步；

第四步，數據發送方繼續向數據接收方發送其余的數據幀，直到尾幀；

第五步，數據接收方接收完所有的數據幀，根據檢查所有數據幀的結果向 數據發送方返回尾幀應答數據幀，若數據發送方10ms未接到數據接收方返回 的尾幀應答數據幀，則回到第二步；

(1)數據接收方檢查所有數據幀的幀順序控制域，若數據幀的順序號連續 完整，進入步驟(2)，若數據幀的順序號不是連續完整的，則進入步驟(3)；

(2)利用尾幀的校驗字對接收到所有數據幀進行校驗，若校驗正確，則進 入步驟(4)，若校驗不正確則進入步驟(5)；

(3)數據接收方向數據接收方返回部分重發的尾幀應答數據幀，數據幀的 格式為有效數據場的第一字節T為應答幀的幀標識，中間的字節為需重新發送 的數據幀的幀序號，第后一個字節SUM為本幀的校驗字，進入步驟(6)；

(4)數據接收方向數據接收方返回全部正確的尾幀應答數據幀，數據幀的 格式為有效數據場的第一字節T為應答幀的幀標識，第二個字節SUM為本幀 的校驗字，進入第七步；

(5)數據接收方向數據接收方返回全部重發的尾幀應答數據幀，數據幀的 格式為有效數據場的第一字節T為應答幀的幀標識，中間的字節為全部的數據 幀的幀序號，第后一個字節SUM為本幀的校驗字，進入步驟(6)；

(6)數據接收方根據數據接收方返回的尾幀應答數據幀，向數據接收方發 送所需重新發送的數據幀，回到步驟(1)；

第六步，在數據接收方接受多幀數據時，接受到多幀數據以外的數據幀， 根據數據幀仲裁場的幀優先級確定接收的順序，優先級高的先接收；