[發明專利]用于CAN總線導航設備信息模擬的系統和方法

無效

• 申請號: 201110380553.0
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102495551A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 洪晟;周正;陶文輝;楊洪旗
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術領域：

本發明涉及了一種用于CAN總線導航設備信息模擬的系統和方法。特別是涉及一種針對多種導航設備的測試、維修而設計的CAN總線導航設備信息模擬系統。通過對信號的模擬，可以對CAN網絡進行信息分析，方便非技術人員對設備的快速的檢測和故障定位。屬于計算機軟件技術領域。

背景技術：

CAN即控制器局域網絡，屬于工業現場總線的范疇。與一般的通信總線相比，CAN總線的數據通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性。由于其良好的性能及獨特的設計，CAN總線越來越受到人們的重視。通信介質可以是雙絞線、同軸電纜或光導纖維。通信速率可達1MBPS。現在，CAN的高性能和可靠性已被認同，并被廣泛地應用于工業自動化、船舶、醫療設備、工業設備等方面。

我國在大型船舶上也配備有CAN網絡。目前研發人員通常使用仿真器或者專用的CAN分析儀幫助分析CAN網絡中存在的問題。然而，船舶在航行時，一旦出現故障，使用者往往無法及時得到專業維修支持。這就需要有一種便于攜帶的專用的CAN網絡數據數據模擬系統，以便在出現故障時，操作人員可以根據需求進行信號模擬，及時分析問題、定位故障。

目前，常用的CAN總線測試方法使用CAN分析儀，并利用配套的軟件進行可以直接進行CAN總線的信息和物理特性檢測。然而，這樣不但價格要求較高，而且對于設備的使用者來說非常不直觀。CAN總線擴展幀位數為29位，在編寫幀號進行信息模擬時，涉及位移操作，對使用者也十分不便。此外，在大型船舶上，設備較多，使用獨立的CAN分析儀，也不利于系統的集成。

本發明針對現有技術中的不足和需求，提出了一種只需較少硬件，從而極大降低成本、但有較高靈活性的CAN總線導航設備信息模擬方法。利用上位機提供基本顯控界面環境，以向導配置方便操作者管理信息，實現多種CAN總線導航設備的信息模擬。使用結果表明，本發明涉及的CAN總線導航設備信息模擬系統和方法，可以減少對操作者的技術要求，同時簡化測試設備裝置，利于在大型系統中集成，方便現場攜帶和使用。

發明內容：

本發明的目的是，提供一種CAN總線導航設備信息模擬的系統和方法，方便使用者對CAN總線信息進行模擬。在此方法下，可以減少對使用者的技術要求，同時應保證方便攜帶和現場使用，并且成本較低。為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明為一種CAN總線導航設備信息模擬的系統和方法，其技術方案如下：

CAN總線導航設備信息模擬系統，包括硬件與軟件部分，其中硬件部分包括PC104架構計算機，監控顯示器，輸入設備，CAN接口芯片SJA1000和接口裝置。監控顯示器和輸入設備與PC104架構計算機直接相連，接口裝置通過CAN接口芯片SJA1000與計算機相連。PC104架構計算機實現導航設備信息的模擬，并在監控顯示器中顯示提供人機交互界面，接口裝置提供CAN連接端口連接至目標網絡，并內置由開關控制的匹配電阻。所述CAN接口芯片提供兩路CAN通信接口，可以選用盛博協同公司A3-CSD板卡。

CAN總線導航設備信息模擬系統的軟件由主控模塊、顯示模塊、配置模塊、通信模塊、信息生成模塊，五個模塊組成。主控模塊協調和控制其余模塊工作；配置模塊提供發送信息格式的設置及信息提示顏色的設置。在發送信息時，主控模塊將交互界面的命令傳遞至信息生成模塊，信息生成模塊根據要求生成對應信息，并將信息傳遞至通信模塊進行發送。

應用上述系統進行的CAN總線導航設備信息模擬方法的實施步驟如下：

步驟一，啟動CAN總線導航設備信息模擬系統，在配置模塊讀取配置文件。

所述的配置模塊讀取配置文件，是由該模塊在系統啟動時，調用配置文件讀取CAN總線工作參數，CAN報文類型(11位標識符模式或29位標識符模式)、CAN網絡通信速率，以及前一次對多種設備信息設置的格式，提示顏色信息等信息。

步驟二，用戶可以在配置文件中增加新的設備信息，設置信息格式、信息提示顏色。

在增加新的設備信息時，系統將提供向導模式，引導用戶確定設備對應CAN報文類型，信息格式，數據存儲類型，信息提示顏色。并將新規則寫入配置文件中。用戶也可以對規則進行修改、刪除、打印。

步驟三，連接所使用的接口，確定是否連入匹配電阻。使用CAN總線導航設備信息模擬系統，設定導航信息參數。模擬產生對應設備導航信息，并通過接口裝置發送導航信息。