[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于CAN總線的運(yùn)動(dòng)控制通訊系統(tǒng)及通訊方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210061203.6
• 申請(qǐng)日: 2022-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114500151A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳闖;劉勇;吳道鋒;于金生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京科遠(yuǎn)智慧科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04L12/40
• 分類(lèi)號(hào): H04L12/40;H04L43/10;H04L41/0803
• 代理公司: 南京九致知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32307
• 代理人: 齊棠

1.一種基于CAN總線的運(yùn)動(dòng)控制通訊系統(tǒng)，其特征在于，包括基于CAN網(wǎng)絡(luò)連接的主站、若干從站，及在所述主站與從站間進(jìn)行傳輸交互的通訊報(bào)文；

所述主站包括讀寫(xiě)請(qǐng)求模塊、第一開(kāi)關(guān)量更新模塊及運(yùn)動(dòng)計(jì)算模塊，所述從站包括讀寫(xiě)處理模塊、第二開(kāi)關(guān)量更新模塊及運(yùn)動(dòng)響應(yīng)模塊；

所述通訊報(bào)文包括數(shù)據(jù)報(bào)文及控制報(bào)文；

所述數(shù)據(jù)報(bào)文在所述讀寫(xiě)請(qǐng)求模塊與所述讀寫(xiě)處理模塊間進(jìn)行傳輸，用于實(shí)現(xiàn)主站與從站間的內(nèi)部參數(shù)讀寫(xiě)；所述控制報(bào)文在所述運(yùn)動(dòng)計(jì)算模塊與所述運(yùn)動(dòng)響應(yīng)模塊間進(jìn)行傳輸，用于直接實(shí)現(xiàn)主站對(duì)從站運(yùn)動(dòng)控制；

所述數(shù)據(jù)報(bào)文及控制報(bào)文均包括數(shù)據(jù)區(qū)及若干位域；所述數(shù)據(jù)區(qū)用于傳輸內(nèi)部參數(shù)量或運(yùn)動(dòng)參數(shù)量；所述位域包括功能碼位、主從標(biāo)識(shí)位、模式位、從站ID位；所述功能碼位用于供主站或從站直接識(shí)別對(duì)應(yīng)報(bào)文的類(lèi)型，所述主從標(biāo)識(shí)位用于直接識(shí)別對(duì)應(yīng)報(bào)文的主站或從站來(lái)源，所述模式位用于供主站或從站直接識(shí)別對(duì)應(yīng)報(bào)文所傳輸?shù)膹恼竟ぷ髂Ｊ剑鰪恼綢D位用于供主站直接區(qū)分從站；

所述第一開(kāi)關(guān)量更新模塊用于在主站發(fā)送通訊報(bào)文時(shí)更新開(kāi)關(guān)量輸入量；所述第二開(kāi)關(guān)量更新模塊用于在從站發(fā)送通訊報(bào)文時(shí)更新開(kāi)關(guān)量輸出量；所述數(shù)據(jù)報(bào)文及控制報(bào)文的位域還包括IO數(shù)據(jù)位；所述IO數(shù)據(jù)位與所述第一開(kāi)關(guān)量更新模塊及第二開(kāi)關(guān)量更新模塊相關(guān)聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)主站與從站間的通訊連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述主站包括從站監(jiān)視模塊，所述從站包括主站監(jiān)視模塊；所述通訊報(bào)文包括心跳報(bào)文，所述心跳報(bào)文的位域包括功能碼位，其從所述從站監(jiān)視模塊傳輸至主站監(jiān)視模塊，用于進(jìn)行從站對(duì)主站工作狀態(tài)的監(jiān)控。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)報(bào)文及控制報(bào)文的位域還包括報(bào)文序號(hào)位，同一對(duì)應(yīng)報(bào)文在發(fā)送與接收時(shí)，其報(bào)文序號(hào)位相同；用于監(jiān)視所述主站與對(duì)應(yīng)從站間通訊是否匹配。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通訊系統(tǒng)，其特征在于，所述主站包括同步控制模塊，所述從站包括同步處理模塊；所述通訊報(bào)文包括同步報(bào)文，所述同步報(bào)文的位域包括功能碼位，其從所述同步控制模塊傳輸至所述同步處理模塊；所述控制報(bào)文的位域包括對(duì)應(yīng)的同步標(biāo)識(shí)位；所述同步標(biāo)識(shí)位用于使所述控制報(bào)文與同步報(bào)文相關(guān)聯(lián)，以進(jìn)行主站對(duì)從站的同步控制。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通訊系統(tǒng)，其特征在于，各通訊報(bào)文的優(yōu)先級(jí)由高至低依次為：同步報(bào)文、控制報(bào)文、數(shù)據(jù)報(bào)文、心跳報(bào)文。

6.一種基于CAN總線的運(yùn)動(dòng)控制通訊系統(tǒng)的通訊方法，其特征在于，基于權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通訊，包括：

所述主站和從站各自進(jìn)行預(yù)配置，所述主站的配置項(xiàng)包括從站編號(hào)、主站通訊波特率，所述從站的配置項(xiàng)包括自身編號(hào)、從站通訊波特率；所述從站編號(hào)與自身編號(hào)相對(duì)應(yīng)；所述主站通訊波特率與所述從站通訊波特率相同，并與輪詢間隔及輪詢周期相關(guān)聯(lián)；

所述主站對(duì)各從站進(jìn)行輪詢控制，依據(jù)運(yùn)動(dòng)計(jì)算模塊的計(jì)算結(jié)果組建控制報(bào)文，并發(fā)送給對(duì)應(yīng)從站的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)模塊；此時(shí)所述運(yùn)動(dòng)響應(yīng)模塊將通過(guò)模式位直接識(shí)別工作模式，并依據(jù)數(shù)據(jù)區(qū)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)量使從站執(zhí)行運(yùn)動(dòng)；

所述主站檢查讀寫(xiě)請(qǐng)求模塊，若有待處理的讀寫(xiě)請(qǐng)求，則發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文至對(duì)應(yīng)的讀寫(xiě)處理模塊，以完成對(duì)從站內(nèi)部參數(shù)的讀寫(xiě)；

所述主站接收各從站回復(fù)的控制報(bào)文、數(shù)據(jù)報(bào)文，并依其在進(jìn)行下次輪詢。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通訊方法，其特征在于，在所述主站對(duì)各從站進(jìn)行輪詢前，所述主站的運(yùn)動(dòng)計(jì)算模塊將預(yù)先對(duì)每一從站的運(yùn)動(dòng)參數(shù)量進(jìn)行等步長(zhǎng)插補(bǔ)計(jì)算；此時(shí)所述主站將依據(jù)該預(yù)先計(jì)算的結(jié)果直接組建控制報(bào)文。