[发明专利]一种CAN总线通信方法

说明书

技术领域

本发明属于串行通讯领域，涉及工业控制中常用的控制器局域网(CAN)总线通信。

背景技术

CAN总线是一种有仲裁机制的差分信号传输的总线，因为存在仲裁机制，而且总线简单，所以经常被采用来做小数据量控制。作为总线传输，需要一个ID作为标识以确定报文的作用。标识上可以区分板卡、通信内容。CAN2.0b的MAC层上定义了两类通信帧，一种标准帧，一种超长帧。对于标准帧，有11位的ID可以标识。CAN发送数据的时候，其优先级取决于该帧的ID，ID越小，优先级越高。为了标识网络中不同的节点，CAN的ID需要带上节点的信息(我们称之为位置信息)，从而导致天生的不平等性。如果只以位置信息为CAN的ID，使得如果两个节点同时传输多帧的数据，位置信息导致的不平等性会使得其中一个节点连续传输完所有的帧才会轮到另外一个节点抢到总线。如此在现实应用中不是很好，不利于通信的均衡性。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种CAN总线通信方法，能够让主节点平等的接收各个从节点所发送的信息，避免一个从节点发送超长信息，堵塞整个节点通讯的问题。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种CAN总线通信方法，CAN2.0b通信协议中定义了标准帧，标准帧包括标识区和数据区，CAN总线中包括主节点和若干个从节点，将CAN2.0b通信协议中11bits标识区分成三部分，分别为帧信息区，节点信息区和动态翻转区，其中帧信息区占据标识区中的0至4位，共5bits，节点信息区占据标识区中的5至8位，共4bits，动态翻转区占据标识区中的9至10位，共2bits；本通信方法包括以下步骤：

步骤a)：从节点向主节点发送数据时，首先发送应答帧，应答帧中标识区里帧信息区的值是将要发送的数据帧的个数，应答帧中标识区里节点信息区存储的是当前从节点的位置信息；

步骤b)：主节点接收到从节点的应答帧后，向从节点发送回应帧，回应帧标识区里帧信息区的值是从节点将要发送的数据帧的个数，标识区里节点信息区存储的是此从节点的位置信息；

步骤c)：从节点接收到回应帧后，向主节点发送数据帧，数据帧中标识区里帧信息区的值是当前数据帧的序数，数据帧中标识区里节点信息区存储的是当前从节点的位置信息；

步骤d)：主节点接收到从节点最后一个数据帧后发送确认帧，确认帧的标识区帧信息区的值是从节点发送的数据帧的个数，标识区里节点信息区存储的是此从节点的位置信息，确认帧的数据区存储有接收掩码，接收掩码显示在通讯过程中是否丢帧；

步骤e)：从节点接收到确认帧后，根据接收掩码判断是否丢帧，如果发现丢帧，则重新发送丢失的数据帧，主节点接收到从节点重新发送来的数据帧后再向从节点发送确认帧，直至从节点接收到的确认帧内接收掩码显示没有丢帧，如果从节点接收到接收掩码确认没有丢帧，则表明信息全部传输完成，结束本次通讯；

在从节点每次开始一次新的通讯时，从节点所发送的应答帧和数据帧中标识区里动态翻转区的值按照发送顺序依次进行01、10、11转换，主节点在同一时间段优先接收从节点发送的帧中动态翻转区值为01的帧，再接收动态翻转区值为10的帧，最后接收动态翻转区值为11的帧。

上述技术方案中，优选的，步骤a¹)：主节点向从节点发送数据时，首先发送应答帧，应答帧中标识区里帧信息区的值是将要发送的数据帧的个数，应答帧中标识区里节点信息区存储的是接收从节点的位置信息，信息区存储有发送应答码；

步骤b¹)：从节点接收到主节点的应答帧后，向从节点发送回应帧，回应帧标识区里帧信息区的值是主节点将要发送的数据帧的个数，标识区里节点信息区存储的是此从节点的位置信息，信息区存储有接收应答码；

步骤c¹)：主节点接收到回应帧后，向从节点发送数据帧，数据帧中标识区里帧信息区的值是当前数据帧的序数，数据帧中标识区里节点信息区存储的是接收从节点的位置信息；

步骤d¹)：从节点接收到主节点最后一个数据帧后发送确认帧，确认帧的标识区里帧信息区的值是主节点发送的数据帧的个数，标识区里节点信息区存储的是此从节点的位置信息，确认帧的数据区存储有接收掩码，接收掩码显示在通讯过程中是否丢帧；