[发明专利]基于CAN网络的数据通讯系统及基于该系统的数据通讯方法

说明书

技术领域

本发明涉及测控网络总线通讯领域。

背景技术

CAN是ControllerAreaNetwork的缩写，是ISO国际标准化的串行通信协议。1986年德国电气商博世公司为解决现代汽车中众多的电子控制单元(ECU)之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。CAN最大的特点是废除了传统的站地址编码，取而代之对通信数据块进行编码。采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制。它采用双线多主/从模块方式，所以一个模块出故障对系统不会有什么影响，就是一般称的被缓机制。目前CAN的高性能和可靠性已被认同，并被广泛的应用于分布式测控系统之间的通讯领域。

以CAN总线技术组建的分布式测控网络，用于连接现场的智能传感器、执行器、智能I/O模块、智能仪表、测试仪器等，就形成了基于CAN的测控网络。目前，CAN总线使用的技术规范主要是CAN2.0A和CAN2.0B，CAN2.0A报文标示符可以达到2032种，而扩展标准CAN2.0B的报文标示符几乎不受限制。

为了保证数据通讯的可靠性要求，CAN2.0技术规范中规定CAN总线数据采用短帧结构，一般数据长度不超过8个字节，组成一个单帧，这样的好处是传输时间短，受干扰概率低，具有良好的检错效果。但是由于测控网络之间ECU与ECU之间或者测控设备与ECU之间的信息交换通常超过8个字节，因此，必须进行有效的多帧数据通讯的方法。

发明内容

本发明是为了在基于CAN网络的通讯系统中，实现不增加系统额外资源的情况下提高字节数据传输能力，从而提供一种基于CAN网络的数据通讯系统及基于该系统的数据通讯方法。

基于CAN网络的数据通讯系统，它包括发送端1、发送数据请求模块、数据拆分模块31、接收端2、接收数据请求模块、数据重组模块32、时间管理模块4、一号错误处理模块51和二号错误处理模块52；

发送端1是发送数据请求模块的ECU数据请求的主动提供者；

发送数据请求模块用于将ECU数据请求发送至数据拆分模块31；

接收端2是接收数据请求模块的ECU数据请求的被动接收者；

接收数据请求模块用于接收来自数据重组模块32的数据；

数据拆分模块31用于对数据进行拆分；还用于将拆分后的数据发送到CAN网络；

数据重组模块32用于从CAN网络中接收数据，还用于对数据进行重组；

时间管理模块4用于对数据拆分模块31和数据重组模块32进行时间管理；还用于当数据拆分模块31出现错误时序时，将错误信息提供给一号错误处理模块51；还用于将数据重组模块32出现错误时序时，将错误信息提供给二号错误处理模块52；

一号错误处理模块51用于回复信息给发送端1；

二号错误处理模块52用于回复信息给接收端2。

基于上述系统的数据通讯方法，它由以下步骤实现：

步骤一、首先为连接在总线上的数据通讯系统ECU分配发送与接收的唯一身份标识ID，并将其建立成一个地址映射字典；

步骤二、当发送端要请求数据发送的时，则根据发送端的身份标识ID，并查找地址映射字典，开通一个通讯通道，动态创建一个用户协议数据单元PDU，并为PDU分配所需要的资源信息，进入发送数据处理步骤；

当接收端根据接收身份标识，判断出要接收数据时，则查找地址映射字典，开通一个通讯通道，动态创建一个用户协议数据单元PDU，为PDU分配所需要的资源信息，进入接收数据处理步骤；

发送数据处理步骤：

步骤A1、首先判断发送端请求的数据量，需要采取不同的解决方式进行数据传送；并判断请求的数据量是否小于8个字节，如果判断结果为是，则执行步骤A2，如果判断结果为否，则执行步骤A3；

步骤A2、通过发送管理模块，采用一个CAN帧将完整的请求数据传送出去，并执行步骤A5；

步骤A3、通过发送管理模块，进入发送多帧数据处理状态，并执行步骤A31；

步骤A31、进行请求数据的拆分，并对拆分的多帧数据进行顺序编号，保证接收实体能够根据编号的顺序来判断接收到的数据帧是否正确，以及能够重组多段数据帧，得到完整的原始请求数据，并首先发送第一帧数据即：首帧数据；发送完成后，等待接收端应答信息，即：流控帧，并设定超时等待参数，执行步骤A32；