CN103179010A - 一种减少帧冲突的can总线通讯方法 - Google Patents

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钱锐
凌云
胡建军
李�杰
李晴
李耀伟
陈旺
张领辉
苏瑾
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Abstract

本发明涉及一种减少帧冲突的CAN总线通讯方法，在一个高频CAN帧中定义1个或2个字节的数据作为索引号，再定义1个或多个字节作为索引数据，索引数据的含义根据索引号而定，把需要传送的低频数据填充到对应的索引数据中，从而把低频数据嵌入到高频CAN帧中，实现不同速率的数据同步传送，减少了CAN帧冲突。

Description

一种减少帧冲突的CAN总线通讯方法
技术领域
本发明涉及一种减少帧冲突的CAN总线通讯方法
背景技术
目前，CAN(控制器局域网)通讯在车辆电控、工业现场等场合应用日益普遍，CAN通讯解决了多主通讯握手和仲裁等问题。
CAN通讯一般在车辆电控中广泛应用，CAN通讯的实时性对车辆的安全性非常重要，采用本方案对提高车辆的安全性有很好的作用，因此应用前景广泛。
当CAN通讯进行大量数据传输，通讯的频次较高时，由于各个CPU发送数据是随机的，有的是多帧连发，这样必然导致帧碰撞加剧，从而引起很多帧会丧失发送，通讯失败，造成通讯的实时性变差，如何解决多主通讯方式下，提高通讯的实时性的同时，减少帧冲突非常重要。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提供了一种减少帧冲突的CAN总线通讯方法。通过减少CAN帧数，解决CAN通讯效率低下和实时性不好的问题。
(二)技术方案
本发明涉及一种减少帧冲突的CAN总线通讯方法，具体为在一个高频CAN帧中定义1个或2个字节的数据作为索引号，再定义1个或多个字节作为索引数据，索引数据的含义根据索引号而定，把需要传送的低频数据填充到对应的索引数据中，从而把低频数据嵌入到高频CAN帧中，实现不同速率的数据同步传送，减少了CAN帧冲突。
本发明的CAN总线通讯方法，通过定义不同的索引号定义不同频率的索引数据，从而实现多种频率的数据传送方式。
在本发明的CAN总线通讯方法中，如果用CAN帧数据2个字节定义索引号，CAN帧数据2个字节定义索引数据，可实现最多65536种不同频率的低频数据和高频数据的同步传送。
(三)有益效果
本发明的有益效果是，减少CAN通讯的帧碰撞次数，提高CAN通讯的数据流量，提高CAN通讯的实时性。CAN通讯一般在车辆电控中广泛应用，CAN通讯的实时性对车辆的安全性非常重要，采用本方案对提高车辆的安全性有很好的作用，因此应用前景广泛。本发明的方法实施简单，可以在现有的CAN系统的硬件不变的情况下，修改软件就可以实现，因此可以大量应用。
附图说明
图1为正常J1939帧的格式图；
图2为具有低速数据索引功能的混速通讯原理图。
具体实施方式
本发明在一个CAN帧中定义1个或2个字节的数据作为索引号，再定义1个或多个字节作为索引数据，索引数据的含义根据索引号而定，把需要传送的低速数据填充到对应的索引数据中，这样就可以在一个数据帧中定义不同速率的数据，得到减少数据帧的目的，避免了帧的碰撞，大大提高通讯的有效数据流量和网络数据的实时性，从而减少帧冲突的可能性。
本发明涉及一种提高CAN效率和实时性的通讯协议，在一个CAN帧中，用一个或多个数据用作索引号，用一个或多个字节作为索引数据，实现不同速率的数据同步传送功能。即采用二次索引的方式，把低速数据嵌入到高速CAN帧中，减少帧的种类和数量，进一步减少CAN帧冲突。本发明在车辆电控系统中，对提高CAN通讯的效率非常有效。
建立在CAN总线基础上的通讯协议很多，其中应用广泛的是J1939协议，该协议如图1所示，包括优先级P，帧功能号PF，帧发送的源地址SA，帧发送的目标地址PS，数据长度LEN，帧数据0至针帧数据7等部分。
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图对本发明进一步详细描述。
如图1所示，标准的J1939帧包括帧头和数据两部分，帧头描述优先级、功能号、源地址、目标地址、数据长度等，帧数据长度一般为8个字节。本发明的是在标准J1939的基础上，把其中数据字节中的一个或2个用于索引号，用其中1个或多个字节作为索引数据，如图2所示，用数据字节4作为索引号的低8位，数据字节5作为索引号的高8位，用数据字节6和数据字节7作为索引数据，这样索引数据的含义就与索引号捆绑在一起，只要定义不同的索引号就可以定义不同的索引数据，从而可以实现65536种数据的传送，再在索引号中对不同的频次的数据进行排序，就可以实现多种频率的数据传送方式，从而达到高频数据和低频数据同步传送，在CAN总线上传输的数据帧的频率是相对稳定的，为多CPU之间的同步创造了条件。
本发明采用多频数据混频发送的方式，可以大大减少数据帧，为准同步传输创造了条件，因此是可行的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种减少帧冲突的CAN总线通讯方法，其特征在于，在一个高频CAN帧中定义1个或2个字节的数据作为索引号，再定义1个或多个字节作为索引数据，索引数据的含义根据索引号而定，把需要传送的低频数据填充到对应的索引数据中，从而把低频数据嵌入到高频CAN帧中，实现不同速率的数据同步传送，减少了CAN帧冲突。
2.如权利要求1所述的通讯方法，其特征在于，通过定义不同的索引号定义不同频率的索引数据，从而实现多种频率的数据传送方式。
3.如权利要求2所述的通讯方法，其特征在于，用CAN帧数据2个字节定义索引号，CAN帧数据2个字节定义索引数据，可实现最多65536种不同频率的低频数据和高频数据的同步传送。
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