[發明專利]一種雙冗余CAN總線數據發送方法

在審

• 申請號: 201410117301.2
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103840993A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 王小軍;李向陽;孫招鳳;李榮;梁財海;許進亮
• 申請（專利權）人: 北京航天發射技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L12/861
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 李云鵬

技術領域

本發明屬于數據通信技術領域，更具體地，涉及一種雙冗余CAN總線數據發送方法。

背景技術

CAN總線具有標準幀和擴展幀兩種幀類型，標準幀采用11位的標識符，擴展幀采用29位的標識符。雙冗余CAN總線網絡的幀類型可為標準幀，也可為擴展幀。CAN總線的數據幀主要由仲裁場、控制場和數據場組成。仲裁場由CAN消息標識符構成，CAN消息標識符用于表征該消息的功能，例如通道檢測幀的CAN消息標識符用于表征該數據幀為通道檢測幀，同時對CAN通信起仲裁的作用。數據場攜帶CAN消息數據。

應用傳統的單CAN總線的控制網絡時，有時會出現某些失效環節，比如主干線故障、分支線故障、驅動電路故障等。因此，雙冗余CAN總線網絡能夠很好地克服上述缺點。

就此，申請人開展了雙冗余CAN總線網絡的應用研究，先后嘗試采用了雙冗余通道熱切換技術以及雙冗余通道數據同發同收技術。

雙冗余通道熱切換技術是將雙冗余CAN總線的一個通道作為工作通道，另外一個通道熱備份。當工作通道出現故障時，切換到備份通道，備份通道作為工作通道繼續工作，原來的通道如果修復好則作為備份通道，如果不能修復好則標識故障。

雙冗余通道數據同發同收技術是將雙冗余CAN總線的兩個通道都作為工作通道，相同的數據在兩個通道上同時傳送，只要有一個通道數據傳送通暢，就認為工作正常。

然而，現有技術中，尚無針對同發同收技術的雙冗余CAN總線網絡的數據發送的有效解決方案。中國專利申請CN201110169089.0公開了一種CAN網絡數據發送方法，包括：分別設定CAN網絡中所有CAN節點的發送順序；所有CAN節點按照各自設定的發送順序依次向其它所有CAN節點發送信息，克服了現有CAN網絡中多個CAN節點同時向一個CAN節點發送信息，但數據發送的實時性較差。

發明內容

為了提高數據傳輸的實時性及降低數據在兩個通道傳輸的延遲差，本發明基于雙冗余通道數據同發同收技術提供了一種在雙冗余CAN總線網絡（或稱雙冗余CAN總線通信系統）中實現雙冗余CAN總線數據發送的方法。

所述雙冗余CAN總線網絡包括一個處理器及與該處理器連接的兩條CAN總線，兩條CAN總線上均依次連接有CAN總線控制器和CAN總線驅動器，通信數據在所述兩條CAN總線上同時發送。

所述數據發送方法包括如下步驟：

（1）對待發送的數據進行整理，并根據預先確定的發送實時性優先級由高到低對數據進行分類；

（2）為經過步驟（1）的分類后得到的數據分配不同的消息標識符；

（3）同時向兩個CAN控制器寫入數據，啟動數據的發送。

進一步地，所述步驟（2）和步驟（3）之間還包括：將待發送的數據的消息標識符、數據長度、數據打包成一幀數據，并將該幀數據送入發送隊列，所述發送隊列用于暫存待發送的多幀數據，所述發送隊列直接并同時向兩個CAN控制器寫入數據。

進一步地，所述步驟（3）包括所述處理器同時向所述兩個CAN控制器寫入發送數據，并啟動CAN總線驅動器進行數據發送。

進一步地，所述經過步驟（1）的分類后得到的數據包括：故障信息數據、通道檢測信息數據、控制指令信息數據、配置指令信息數據、過程信息數據及節點狀態信息數據。

進一步地，在步驟（2）中，所述數據按照優先級由高到低進行消息標識符的分配。

本發明的有益效果如下：在雙冗余CAN總線通信系統上，本發明基于雙冗余通道數據同發同收技術實現數據發送，不需要現有技術中復雜的通道切換檢測方法，并且能夠進一步提高CAN總線通信的可靠性。此外，同時向兩個CAN控制器寫入數據，啟動數據發送，降低了相同數據在兩個總線上發送時的傳輸延遲。

附圖說明

圖1是根據本發明的一個實施例的雙冗余CAN總線網絡示意圖；

圖2是根據本發明的一個實施例的CAN接口擴展示意圖；

圖3是根據本發明的一個實施例的雙冗余CAN總線數據發送方法的流程圖。

具體實施方式

如圖1-2所示，描繪了根據本發明的一個實施例的雙冗余CAN總線網絡的結構和CAN接口擴展示意圖。

在硬件上，雙冗余CAN總線同時使用兩條CAN總線、兩個CAN總線驅動器和兩個CAN總線控制器和一個CPU。CPU通過不同的端口和中斷同時控制兩個CAN控制器。