CN101572641B

CN101572641B - 基于can总线的控制器网络监控系统及监控方法

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Publication number: CN101572641B
Application number: CN200910145539.5A
Authority: CN
Inventors: 阴晓峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2029-05-26
Also published as: CN101572641A

Abstract

一种基于CAN总线的控制器网络监控系统及监控方法。监控系统由监控软件、监控微机、CAN总线通信接口设备和被监控的控制器网络组成。监控软件运行在监控微机上，监控微机通过CAN总线通信接口设备与被监控的控制器网络相连。监控软件采用模块化的软件组件结构，由通信组件、应用组件、应用层协议网络配置数据库及其管理组件、报文解析组件和报文封装组件组成。本发明在兼容不同厂家的CAN总线通信接口设备的同时，可灵活配置应用层协议，可在监控过程中实时统计总线通信特性、解析报文，通过信号图形绘制、信号数据跟踪、CAN报文跟踪和总线通信特性参数统计窗口实时显示监控信息，并可在事后重现整个监控过程，具有很好的通用性。

Description

基于CAN总线的控制器网络监控系统及监控方法

技术领域

本发明涉及基于CAN总线的控制器网络监控系统及监控方法，尤其涉及基于CAN总线的车载和工业现场控制器网络监控系统及监控方法。

背景技术

CAN(控制器局域网)协议，由德国BOSCH公司开发，现已成为国际标准ISO 11898。因具有较高的通信速率(最高可达1Mbps)、高可靠性和良好的错误检测能力，CAN被广泛应用于汽车嵌入式控制系统，以及温度恶劣、电磁辐射强和振动大的工业控制环境。目前，CAN总线已成为汽车电子控制系统和工业控制局域网的标准总线之一，并且有以CAN为底层协议专为商用车设计的SAE J1939协议和面向工业控制领域的CANOpen协议。对在CAN总线基础上构建的控制器网络进行监控，不仅可以通过实时监控各控制器节点的工作/状态参数来分析控制器的性能，还可以对总线的通信特征信息(如负载、各种帧的数量及帧率等)进行统计。基于CAN总线的控制器网络监控系统，是基于CAN总线的ECU(电子控制单元)及其网络开发调试、故障诊断、匹配标定、在线编程等过程的重要工具。

目前，在基于CAN总线的控制器网络监控方面，国外已有功能较为全面的软件，但一般只支持同一厂家生产的CAN总线通信接口设备，且价格昂贵，如Vector公司的CANoe/CANalyzer就不支持国内公司生产的CAN总线通信接口设备，这在增加用户使用成本的同时、也限制了用户的选择范围。国内现有的监控系统，除同样仅支持同一厂家生产的CAN总线通信接口设备以外：要么采用固定的应用层协议配置，只能用于一种特定的系统(如专利ZL 200420092756.5“基于CAN总线的燃料电池汽车整车控制器监控系统”)，通用性不强；要么就是只支持对数链路层CAN报文的监控，而不能对应用层协议进行配置，因而无法实现对报文内容的解析，在具体应用领域中的实用性较差。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的基于CAN总线的控制器网络监控系统的以上不足—对不同厂家的CAN总线通信接口设备的兼容性差、不能对应用层协议进行灵活配置、通用性不强、实用性较差，提供一种基于CAN总线的控制器网络监控系统及监控方法。本发明在兼容不同厂家的CAN总线通信接口设备的同时，可灵活配置应用层协议，可在监控过程中实时解析报文并绘制信号曲线及各种表格，还可在事后重现整个监控过程，具有很好的通用性。

基于CAN总线的控制器网络监控系统，由监控软件、监控微机、CAN总线通信接口设备和被监控的基于CAN总线的控制器网络组成，监控软件运行在监控微机上，监控微机通过CAN总线通信接口设备与被监控的控制器网络的CAN总线相连。

监控软件采用模块化的软件组件结构，由通信组件、应用组件、应用层协议网络配置数据库及其管理组件、报文解析组件和报文封装组件组成。

通信组件：是介于CAN数据链路层协议软件与应用组件之间的中间件，用以实现对不同厂家CAN总线通信接口设备驱动程序底层实现细节的屏蔽、并向应用组件提供一组通用的应用编程接口，通过通信组件提供的应用编程接口，应用组件可实现基于CAN总线的各种通信功能。

应用组件：为基于CAN总线的控制器网络的实时监控及监控数据分析提供图形化的操作/显示界面，该组件提供了文件管理、设备控制、视图管理、监控、回放、配置等功能，主要涉及通信硬件参数配置、监控过程控制、总线状态监测(负载、数据帧/远程帧/错误帧的数量和帧率等特性参数的统计)、网络报文及信号数据跟踪、信号曲线绘制、监控数据存储及回放。其主要监控窗口包括：信号图形绘制窗口、信号数据跟踪窗口、CAN报文跟踪窗口和总线通信特性参数统计窗口。

应用层协议网络配置数据库：描述被监控的控制器网络的物理结构及信息组织方式，由网络、控制器节点及报文三个子库构成，各子库相对独立，采用线性可动态扩展结构。网络子库的每条记录除包含对网络基本参数(如名称、协议、通信速率等)进行描述的域外、还通过控制器节点名称与控制器节点子库中的记录相关联；控制器节点子库的每条记录除包含对控制器节点基本参数(如名称、网络地址等)进行描述的域外、还通过报文名称与报文子库中由其发送或接收的报文描述记录相关联；报文子库的每条记录除包含对报文基本参数(如名称、ID、帧格式、数据长度、周期等)进行描述的域外、还通过控制器节点名与发送和接收该报文的控制器节点相关联，另外还通过动态对象数组的方式支持其所包含的信号对象域数量的动态扩展；一个信号对象作为报文描述记录中的一个域，包括该信号名称、字节顺序(Intel/Motorola格式)、起始位、位长度、比例、偏移量、单位、最大/小值、数据类型(有/无符号整型、IEEE float型、IEEE double型)、实际值等子域。

应用层协议网络配置数据库管理组件：实现对应用层协议网络配置数据库的管理功能。其主要功能包括：对各子库中记录项(网络、控制器节点、报文)的插入、删除及各记录项所含域属性值的编辑/修改；对于报文记录，通过信号对象的插入和删除支持对其所含信号对象域数量的动态扩展；对于每一信号对象域，亦可实现对其所含各子域(如信号名称、字节顺序、起始位、位长度、比例、偏移量、单位、最大/小值、数据类型等)属性值的编辑/修改。

报文解析组件：根据应用层协议网络配置数据库中相应报文及其所包含信号的描述，将符合CAN 2.0及ISO 11898标准的数据链路层报文所包含的各种信号的实际值提取出来。

报文封装组件：实现与报文解析组件相反的功能，即根据各种信号所在报文描述对该信号的描述、将信号的实际值封装成符合CAN 2.0及ISO 11898标准的数据链路层报文数据。

基于CAN总线的控制器网络监控方法，其具体步骤如下：

第一步：使用应用层协议网络配置数据库管理组件配置应用层协议，并保存为应用层协议网络配置数据库文件；

第二步：将应用层协议网络配置数据库文件载入监控系统应用组件计算环境；

第三步：选择将用来监控的、已安装(或连接)到监控微机上的CAN总线通信接口设备；

第四步：设置所选定设备用于监控的通道的位定时参数、验收滤波参数、以及工作模式/发送模式/发送请求模式参数；

第五步：通过应用组件调用通信组件提供的应用编程接口，激活监控通道；

第六步：设置各监控窗口的更新周期；

第七步：启动监控过程；

第八步：应用组件根据更新周期启动监控窗口更新定时器，同时启动后台监控线程；

监控线程监控到报文的发送或接收时，首先完成总线统计特性参数的计算(被统计的参数包括总线负载、峰值负载、标准数据帧/远程帧的数量/帧率、扩展数据帧/远程帧的数量/帧率、错误帧的数量/帧率，其中，峰值负载取已统计周期总线负载的最大值)，并将这些统计特性参数添加到总线统计记录表中；然后再根据发送或接收的报文ID，在应用层协议网络配置数据库的报文子库中查找该报文的应用层协议是否已经配置，若已配置，则调用报文解析组件完成对该报文的解析，并将解析后的报文添加到报文记录表中；

每当监控窗口更新定时器定时时间到，通知信号图形绘制窗口、信号数据跟踪窗口、CAN报文跟踪窗口和总线通信特性参数统计窗口更新内容；

第九步：停止监控过程(包括停止监控窗口更新定时器和后台监控线程)；

第十步：保存监控数据至监控文件(供事后分析之用)。

本发明的有益效果是，通信组件在数据链路层(与各种CAN总线通信接口设备驱动程序对应)和应用层(与应用组件对应)之间屏蔽了不同厂家的CAN总线通信接口设备底层实现的差异性，在增加新的通信接口设备时，只需在保持应用编程接口不变的前提下对通信组件进行适当扩展，可确保整个方案的稳健性；应用层协议网络配置数据库及其管理组件，可实现对应用层协议的灵活配置，保证了监控系统的通用性，适用于对基于CAN总线的各种应用领域的控制器网络的监控。

附图说明

图1基于CAN总线的控制器网络监控系统硬件连接示意图

图2基于CAN总线的控制器网络监控系统软件组件结构图

图3通信组件实施类图

图4应用组件功能层次图

图5应用层协议配置数据库关键类图

图6报文解析流程图

图7报文封装流程图

图8监控线程流程图

具体实施方式

如图1所示，基于CAN总线的控制器网络监控系统，由监控软件(图中未画出)、监控微机、CAN总线通信接口设备、和被监控的基于CAN总线的控制器网络组成，监控软件运行在监控微机上，监控微机通过CAN总线通信接口设备与被监控的控制器网络的CAN总线相连。监控微机可以是工控/台式机、也可以是便携式电脑。CAN总线通信接口设备可使用Vector公司的各类CAN接口卡(包括CANCARDX、CANPARI、CANAC2、CANAC2PCI、CANCARDY、CANCARDXL、CANCARD2、EDICCARD、VIRTUAL)、亦可使用广州周立功单片机公司的各类低成本的CAN接口卡(包括PCI5121、PCI9810、USBCAN1、USBCAN2、PCI9820、CAN232、PCI5110、CANLITE、ISA9620、ISA5420、PC104CAN、CANETE、DNP9810、PCI9840)。

基于CAN总线的控制器网络监控系统软件组件结构如图2所示。监控软件采用模块化的软件组件结构，由通信组件、应用组件、应用层协议网络配置数据库及其管理组件、报文解析组件和报文封装组件组成。

通信组件是介于CAN数据链路层协议软件与应用组件之间的中间件，用以实现对不同厂家CAN总线通信接口设备驱动程序底层实现细节的屏蔽、并向应用组件提供一组通用的应用编程接口，通过通信组件提供的应用编程接口，应用组件可实现基于CAN总线的各种通信功能。图3是通信组件的实施类图，该组件封装了前述Vector和广州周立功单片机公司的各类CAN接口卡的设备驱动程序，不同的设备以{厂商名，设备类型，设备编号}三元组进行区别，共提供了42个应用编程接口，以Windows动态链接库的形式提供，是一个相对独立的组件，除可被监控软件集成以外，还提供了二次开发能力。

图4是应用组件功能层次图。该组件是独立的Windows应用程序，为基于CAN总线的控制器网络的实时监控及监控数据分析提供图形化的操作/显示界面。该组件提供了文件管理、设备控制、视图管理、监控、回放、配置等功能。分述如下。

文件管理功能包括新建监控文件、打开监控文件、保存监控文件、另存监控文件、载入应用层协议网络配置数据库、打开应用层协议网络配置数据库管理工具、导出数据至文件、打印预览、打印等子功能。其中，导出数据至文件子功能是将记录的监控数据导出为其它数据处理软件所能处理的文件格式(包括Origin、Excel、Matlab等)，导出数据的范围可选择导出当前图形窗口中显示图形所对应的数据，或导出完整的监控数据。

设备控制功能包括快速启动、打开设备、初始化通道、激活通道、释放通道和关闭通道子功能。其中，快速启动子功能将打开由配置功能所选定的CAN总线通信接口设备、并始初化和激活该设备的所有可用通道(若该设备具有虚拟通道，亦将激其所的虚拟通道)。

视图管理功能包括(CAN报文)跟踪窗口管理、图形视图管理、信号视图管理、统计视图管理和图形拷贝子功能。其中，CAN报文跟踪窗口以列表的方式实时显示报文发送/接收时间、报文发送/接收通道号、报文名称、报文ID、帧格式(标准/扩展帧)、数据域长度(单位为字节)、数据域的值(0-8个字节)和报文说明信息。图形视图(即信号图形绘制窗口)以一个或多个图表、每个图表包含一个或多个信号的方式实时绘制信号曲线，窗口中绘制的图表和信号曲线数量、信号曲线绘制的具体位置(即在哪一个图表中绘制某一信号曲线)和线型等由配置功能中的图表参数设置子功能完成。信号视图(即信号数据跟踪窗口)以列表的方式实时显示信号名称、所属报文名称、实际值(解析后的值)、单位、最大/最小值和信号说明信息。统计视图(即总线通信特性参数统计窗口)以列表和曲线的方式定时更新每一设备通道(通道的数量取决于所选择的CAN通信接口设备)CAN总线统计特性参数，这些参数包括：总线负载、峰值负载、标准数据帧/远程帧的数量/帧率、扩展数据帧/远程帧的数量/帧率、错误帧的数量/帧率、和对应的日志时间等。图形拷贝子功能允许以图位或矢量图格式、将在当前图形窗口中选择的图表拷贝至Windows剪贴板或保存到指定文件。

监控功能包括启动、暂停、恢复和停止监控子功能。在启动后的监控过程中，系统在监测到通信事件后，将实时更新CAN报文跟踪窗口、信号图形绘制窗口、信号数据跟踪窗口和总线通信特性参数统计窗口。若监控过程被暂停或停止，则各窗口的更新亦将被暂停或停止。

回放功能包括一步完成、从指定位置启动、(从监控文件开始位置)启动、暂停、恢复和停止(监控过程)回放子功能。该功能用于事后分析，可以实现监控过程信息的全部重现。

配置功能包括通信接口设备选择、硬件参数设置、图表参数设置和更新周期设置子功能。其中，通信接口设备选择子功能用以选择将用来监控的、已安装(或连接)到监控微机上的CAN总线通信接口设备。硬件参数设置子功能用以设置所选定设备各可用通道的位定时参数、验收滤波参数、以及工作/发送/发送请求模式参数。图表参数设置子功能用以设置图表绘制数量；对于每一图表，可设置每屏可绘制的每个信号的数据点数、纵坐标最小/最大值、是否显示图例；对于每一信号项，可设置它在图例中显示的名称、绘制位置(在哪个图表中绘制，支持不选或多选)、以及它在其所属各图表中进行绘制的颜色、线型、线宽及数据比例。更新周期设置子功能用以设置监控或回放过程中各监控窗口的更新周期。

图5是应用层协议配置数据库关键类图。该数据库采用面向对象的方法构建，用以描述被监控的控制器网络的物理结构及信息组织方式，由网络、控制器节点及报文三个子库构成，各子库相对独立，采用线性可动态扩展结构。

网络子库的每条记录是类CNetDesc的一个实例，除包含对网络基本参数(如名称m_Name、协议m_Protocol、通信速率m_BaudRate等)进行描述的域外、还通过节控制器点名称m_NodeNames与控制器节点子库中的记录相关联；控制器节点子库的每条记录是类CNodeDesc的一个实例，除包含对控制器节点基本参数(如名称m_Name、网络地址m_Address等)进行描述的域外、还通过报文名称m_TxMsgNames或m_RxMsgNames与报文子库中由其发送或接收的报文描述记录相关联；报文子库的每条记录是类CMsgDesc的一个实例，除包含对报文基本参数(如名称m_Name、ID m_ID、帧格式m_IDFormat、数据长度m_DLC、周期m_Period等)进行描述的域外、还通过控制器节点名m_SenderNames或m_ReceiverNames与发送和接收该报文的控制器节点相关联，另外还通过动态对象数组m_Signals的方式支持其所包含的信号对象域数量的动态扩展；一个信号对象是类CSigDesc的一个实例，它作为报文描述记录中的一个域，包括该信号名称m_Name、字节顺序m_ByteOrder(Intel/Motorola格式)、起始位m_StartBit、位长度m_Length、比例m_Factor、偏移量m_Offset、单位m_Unit、最大/小值m_MaxVal/m_MinVal、数据类型m_ValType(有/无符号整型、IEEE float型、IEEE double型)、实际值m_Val等子域。CNetDesc、CNodeDesc、CMsgDesc和CSigDesc四个关键类均是CObject的子类，以支持文件I/O的串行化操作。该数据库以二进制文件格式存储。

应用层协议网络配置数据库管理组件是独立的Windows应用程序，用以实现对应用层协议网络配置数据库的管理功能。其主要功能包括：对各子库中记录项(网络、控制器节点、报文)的插入、删除及各记录项所含域属性值的编辑/修改；对于报文记录，通过信号对象的插入和删除支持对其所含信号对象域数量的动态扩展；对于每一信号对象域，亦可实现对其所含各子域(信号名称、字节顺序、起始位、位长度、比例、偏移量、单位、最大/小值、数据类型等)属性值的编辑/修改。

报文解析组件是一个以Windows动态链接库的形式提供的相对独立的组件，根据应用层协议网络配置数据库中相应报文及其所包含信号的描述，将符合CAN 2.0及ISO 11898标准的数据链路层报文所包含的各种信号的实际值提取出来。

报文解析流程如图6所示。该组件以指向CAN报文数据域首地址的指针和CAN报文描述(类CMsgDesc，类图如图5中所示)的引用作为输入。当报文描述所包含的信号总数为零或信号值类型非法(不是无符号整型、有符号整型、IEEE float型和IEEE double型之一)时，返回值为False；成功解析后返回值为True，解析所得的信号实际值直接存入作为输入的CAN报文描述引用中相应信号的信号值(m_Val)域。该组件允许同一报文所含信号的字节顺序不一致(可以是Intel或Motorola格式)，允许信号值的类型可以是无符号整型、有符号整型、IEEE float型或IEEE double型。

报文封装组件是一个以Windows动态链接库的形式提供的相对独立的组件，实现与报文解析组件相反的功能，即根据各种信号所在报文描述对该信号的描述、将信号的实际值封装成符合CAN 2.0及ISO 11898标准的数据链路层报文数据。

报文封装流程如图7所示。该组件以CAN报文描述的引用和指向CAN报文数据域首地址的指针作为输入。当报文描述所包含的信号总数为零或信号值类型非法(不是无符号整型、有符号整型、IEEE float型和IEEE double型之一)时，返回值为False；成功封装后返回值为True，封装后的CAN报文数据存入从其首地址开始的连续多个字节单元(长度由报文描述确定)。该组件允许同一报文所含信号的字节顺序不一致(可以是Intel或Motorola格式)，允许信号值的类型可以是无符号整型、有符号整型、IEEE float型或IEEE double型。

基于CAN总线的控制器网络监控方法，其具体步骤如下：

第二步：使用应用组件提供的载入应用层协议网络配置数据库子功能，将应用层协议网络配置数据库文件载入监控系统；

第三步：使用应用组件提供的通信接口设备选择子功能，选择将用来监控的、已安装(或连接)到监控微机上的CAN总线通信接口设备。

第四步：使用应用组件提供的硬件参数设置子功能，设置所选定设备用于监控的通道的位定时参数、验收滤波参数、以及工作模式/发送模式/发送请求模式参数；

第五步：使用应用组件提供的快速启动或打开设备、初始化通道和激活通道子功能，激活监控通道；

第六步：使用应用组件提供的更新周期设置子功能，设置各监控窗口的更新周期。

第七步：使用应用组件提供的启动监控子功能，启动监控过程；

监控线程流程如图8所示：监控线程若监控到报文的发送或接收，首先按其帧格式(标准帧/扩展帧)分别统计数据帧/远程帧/出错帧的数量和总位数，再将其换算成相应的帧率及总线负载，锁定同步段，将每个统计周期的计算结果(总线负载、峰值负载、标准数据帧/远程帧的数量/帧率、扩展数据帧/远程帧的数量/帧率、错误帧的数量/帧率，峰值负载取已统计周期总线负载的最大值)及对应的日志时间添加到总线统计记录表中，再解锁同步段；然后再根据发送或接收的报文ID在应用层协议网络配置数据库的报文子库中查找该报文的应用层协议是否已经配置，若已配置，则调用报文解析组件完成对该报文的解析，锁定同步段，将解析后的报文添加到报文记录表中，再解锁同步段；

每当监控窗口更新定时器定时时间到，通知所有监控窗口更新内容；信号图形绘制窗口、信号数据跟踪窗口和CAN报文跟踪窗口更新时，在读取报文记录表前锁定同步段，在读取报文记录表后解锁同步段；总线通信特性参数统计窗口更新时，在读取总线统计记录表前锁定同步段，在读取总线统计记录表后解锁同步段；

第九步：使用应用组件提供的停止监控子功能，停止监控过程(包括停止监控窗口更新定时器和后台监控线程)；

第十步：使用应用组件提供的保存/另存监控文件子功能，保存监控数据至监控文件(供事后分析之用)。

Claims

1.基于CAN总线的控制器网络监控系统，其特征在于，该监控系统由监控软件、监控微机、CAN总线通信接口设备和被监控的基于CAN总线的控制器网络组成；监控软件运行在监控微机上，监控微机通过CAN总线通信接口设备与被监控的控制器网络的CAN总线相连；监控软件采用模块化的软件组件结构，由通信组件、应用组件、应用层协议网络配置数据库及应用层协议网络配置数据库管理组件、报文解析组件和报文封装组件组成；

所述应用组件是独立的Windows应用程序，为基于CAN总线的控制器网络的实时监控及监控数据分析提供图形化的操作/显示界面；该组件提供了以下功能：

文件管理功能：包括新建监控文件、打开监控文件、保存监控文件、另存监控文件、载入应用层协议网络配置数据库、打开应用层协议网络配置数据库管理工具、导出数据至文件、打印预览、打印子功能；其中，导出数据至文件子功能是将记录的监控数据导出为其它数据处理软件所能处理的文件格式，导出数据的范围可选择导出当前图形窗口中显示图形所对应的数据，或导出完整的监控数据；

设备控制功能：包括快速启动、打开设备、初始化通道、激活通道、释放通道和关闭通道子功能；其中，快速启动子功能将打开由配置功能所选定的CAN总线通信接口设备、并初始化和激活该设备的所有可用通道；

视图管理功能：包括CAN报文跟踪窗口管理、图形视图管理、信号视图管理、统计视图管理和图形拷贝子功能；CAN报文跟踪窗口以列表的方式实时显示报文发送/接收时间、报文发送/接收通道号、报文名称、报文ID、帧格式、数据域长度、数据域的值和报文说明信息；图形视图以一个或多个图表、每个图表包含一个或多个信号的方式实时绘制信号曲线，窗口中绘制的图表和信号曲线数量、信号曲线绘制的具体位置和线型由配置功能中的图表参数设置子功能完成；信号视图以列表的方式实时显示信号名称、所属报文名称、实际值、单位、最大/最小值和信号说明信息；统计视图以列表和曲线的方式定时更新每一设备通道CAN总线统计特性参数，这些参数包括总线负载、峰值负载、标准数据帧/远程帧的数量/帧率、扩展数据帧/远程帧的数量/帧率、错误帧的数量/帧率和对应的日志时间；图形拷贝子功能允许以图位或矢量图格式、将在当前图形窗口中选择的图表拷贝至Windows剪贴板或保存到指定文件；

监控功能：包括启动、暂停、恢复和停止监控子功能；在启动后的监控过程中，系统在监测到通信事件后，将实时更新CAN报文跟踪窗口、信号图形绘制窗口、信号数据跟踪窗口、总线通信特性参数统计窗口；若监控过程被暂停或停止，则各窗口的更新亦将被暂停或停止；

回放功能：包括一步完成、从指定位置启动、从监控文件开始位置启动、暂停、恢复和停止监控过程回放子功能；该功能用于事后分析，可以实现监控过程信息的全部重现；

配置功能：包括通信接口设备选择、硬件参数设置、图表参数设置和更新周期设置子功能；通信接口设备选择子功能用以选择将用来监控的、已安装或连接到监控微机上的CAN总线通信接口设备；硬件参数设置子功能用以设置所选定设备各可用通道的位定时参数、验收滤波参数、以及工作模式/发送模式/发送请求模式参数；图表参数设置子功能用以设置图表绘制数量，对于每一图表，可设置每屏可绘制的每个信号的数据点数、纵坐标最小/最大值、是否显示图例，对于每一信号项，可设置它在图例中显示的名称、绘制位置、以及它在所属各图表中进行绘制的颜色、线型、线宽及数据比例；更新周期设置子功能用以设置监控或回放过程中各监控窗口的更新周期。

2.根据权利要求1所述基于CAN总线的控制器网络监控系统，其特征在于，所述应用层协议网络配置数据库采用面向对象的方法构建，以二进制文件格式存储，可描述被监控的控制器网络的物理结构及信息组织方式；该数据库采用如下三个相对独立、线性可动态扩展的子库构成：

网络子库的每条记录除包含对网络基本参数进行描述的域外，还通过控制器节点名称与控制器节点子库中的记录相关联，所述网络基本参数包括网络名称、协议和通信速率；控制器节点子库的每条记录除包含对控制器节点基本参数进行描述的域外，还通过报文名称与报文子库中由控制器节点发送或接收的报文描述记录相关联，所述控制器节点基本参数包括控制器节点名称和网络地址；报文子库的每条记录除包含对报文基本参数进行描述的域外，还通过控制器节点名与发送和接收该报文的控制器节点相关联，另外还通过动态数组的方式支持其所包含的信号对象域数量的动态扩展，所述报文基本参数包括报文名称、ID、帧格式、数据长度和周期；一个信号对象作为报文描述记录中的一个域，包括的子域有：该信号名称、字节顺序、起始位、位长度、比例、偏移量、单位、最大/小值、数据类型、实际值，所述字节顺序是Intel格式或Motorola格式，所述数据类型为有符号整型或无符号整型或IEEEfloat型或IEEE double型。

3.根据权利要求1所述基于CAN总线的控制器网络监控系统，其特征在于，所述应用层协议网络配置数据库管理组件是独立的Windows应用程序，用以实现对应用层协议网络配置数据库的管理功能，其主要功能包括：对各子库中记录项的插入、删除及各记录项所含域属性值的编辑/修改；对于报文记录，通过信号对象的插入和删除支持对其所含信号对象域数量的动态扩展；对于每一信号对象域，亦可实现对其所含各子域属性值的编辑/修改，所述信号对象域的子域包括信号名称、字节顺序、起始位、位长度、比例、偏移量、单位、最大/小值、数据类型。

4.基于CAN总线的控制器网络监控方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：使用应用层协议网络配置数据库管理组件配置应用层协议，并保存为应用层协议网络配置数据库文件；将应用层协议网络配置数据库文件载入监控系统应用组件计算环境；选择将用来监控的、已安装或连接到监控微机上的CAN总线通信接口设备；设置所选定设备用于监控的通道的位定时参数、验收滤波参数、以及工作模式/发送模式/发送请求模式参数；通过应用组件调用通信组件提供的应用编程接口，激活监控通道；设置各监控窗口的更新周期；启动监控过程；应用组件根据更新周期启动监控窗口更新定时器，同时启动后台监控线程；停止监控过程；保存监控数据至监控文件。