[发明专利]一种基于CANopen协议的安全从站系统

权利要求书

1.一种基于CANopen协议的安全从站系统，应用于有轨电车道岔控制系统中，其特征在于，所述的从站系统包括从站初始化模块、CAN中断服务处理模块、从站安全数据发送处理模块、从站安全数据接收处理模块、从站非安全数据处理模块和自检模块；

所述的从站初始化模块，用于初始化底层硬件模块、定时器、对象字典以及自身的CANopen状态机；

所述的CAN中断服务处理模块，用于CAN控制器数据的接收处理；

所述的从站安全数据发送处理模块，用于给待发送数据增加安全层协议，并发送给CAN总线其它节点；

所述的从站安全数据接收处理模块，用于对接收的数据进行安全校验以及宽恕处理；

所述的从站非安全数据处理模块，用于非安全数据的接收和发送处理；

所述的自检模块，用于对CPU、内存、时钟和电压硬件进行周期性自检；

所述的CAN中断服务处理模块用于CAN控制器数据的接收处理，包括CANopen通信对象的过滤、分类，以及与主节点的时间同步；

所述的CAN中断服务处理模块的工作流程具体包括：

步骤2.1：从硬件缓冲区中读取接收到的数据帧；

步骤2.2：判断数据帧是否为标准帧，若是标准帧，执行步骤2.3；否则丢弃数据帧，清中断，并退出中断处理；

步骤2.3：判断数据帧的目标节点是否为本节点，若是本节点，执行步骤2.4；否则丢弃数据帧，清中断，并退出中断处理；

步骤2.4：清中断；

步骤2.5：判断数据帧是否为PDO通信对象，若是PDO通信对象，执行步骤2.6，否则，执行步骤2.7；

步骤2.6：把数据帧放入“安全数据接收处理模块”的安全消息队列中，由安全数据接收处理模块进行进一步处理，并退出中断处理；

步骤2.7：把数据帧放入“非安全数据接收处理模块”的非安全消息队列中，由非安全数据接收处理模块进行进一步处理，并退出中断处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于CANopen协议的安全从站系统，其特征在于，所述的从站初始化模块的工作流程具体包括：

步骤1.1：初始化CAN 2.0B 硬件；

步骤1.2：初始化定时器；

步骤1.3：初始化SDO通信参数；

步骤1.4：初始化PDO通信参数；

步骤1.5：初始化对象字典；

步骤1.6：初始化安全消息队列；

步骤1.7：初始化非安全消息队列。

3.根据权利要求1所述的一种基于CANopen协议的安全从站系统，其特征在于，所述的从站安全数据发送处理模块的工作流程具体包括：

步骤3.1：从安全数据库中提取上个采集的安全数据，并计算其CRC32；

步骤3.2：获取本节点的安全时间戳SafetyTimeStamp、安全标识SafetyId、安全校核字SafetyCheckWord；

步骤3.3：按照如下公式计算PDO通信的校验码，标记为CRCM；

CRCM = CRC32_Cal ^ SafetyTimeStamp ^ SafetyCheckWord ^ SafetyId

步骤3.4：把待发送的安全数据和CRCM打包成PDO通信对象，并调用CAN驱动发送接口发送PDO通信对象。