CN105577694A - 一种传输数据包的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种传输数据包的方法，该方法包括：属于第一节点的至少两个接口中的第一接口接收第二节点发送的数据包，其中，数据包包括：协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID，以及数据；第一接口的接收过滤器判断数据包中的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致；如果接收过滤器判断的结果为一致，至少一个第二接口中的每个第二接口的发送过滤器判断数据包中的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致；如果发送过滤器判断的结果为一致，通过第三接口转发数据包。

Description

一种传输数据包的方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种传输数据包的方法。
背景技术
CAN总线是一种面向工业嵌入式系统的总线式通讯接口，其具有高可靠，多节点的特点。但其数据包长度较短且固定，数据包无法在其他通讯接口上有效传输。
UART接口即串行接口，是一种简单的常用通讯接口，其结构简单，使用方便但无法支持多节点。
OpenCAN协议是一种基于CAN总线的上层通讯协议，其扩展了CAN的能力，定义了数据交换方式以及节点的描述方式，但是其结构相对复杂，不方便使用在低成本系统上，且无法在其他类型链路上传输。
发明内容
本发明的目的是提供一种传输数据包的方法，通过节点接口的接收/发送过滤器判断数据包中的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致，如果判断结果一致，则转发该数据包，使得协议结构简单，实现成本低。同时，还可以在多种不同链路层之间进行传输，适用性高。
本发明提供的一种传输数据包的方法，该方法包括：属于第一节点的至少两个接口中的第一接口接收第二节点发送的数据包，其中，所述数据包包括：协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID，以及数据，所述第一节点的设备ID作为所述数据包中的目标设备ID，所述第二节点的设备ID作为所述数据包中的源设备ID；
所述第一接口的接收过滤器判断所述数据包中的协议ID、所述源设备ID、所述目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致；
如果所述接收过滤器判断的结果为一致，至少一个第二接口中的每个第二接口的发送过滤器判断所述数据包中的协议ID、所述源设备ID、所述目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致，其中，所述至少一个第二接口为所述至少两个接口中除所述第一接口之外的其他接口；
如果所述发送过滤器判断的结果为一致，通过第三接口转发所述数据包，其中，所述第三接口为所述至少一个第二接口中的部分接口。
可选地，当所述源设备ID为0时，标识发送所述数据包的源设备为未知设备；当所述目标设备ID为0时，标识接收所述数据包的目标设备为多个能接收到所述数据包的设备。
可选地，所述第一接口为总线接口，所述数据包还包括：帧ID和数据长度，
所述帧ID包括：分包序号、所述协议ID、所述源设备ID、所述目标设备ID和所述数据类型ID，其中，所述分包序号用于标识所述数据包的分包的序号；
数据长度，用于标识所述数据包的分包中携带的数据的长度，且所述数据长度的取值为0到8的整数；以及
所述数据包的分包中携带的数据，所述数据占用0到8Byte。
可选地，所述第一接口的接收过滤器判断所述数据包中的协议ID、所述源设备ID、所述目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致，包括：
检查缓冲区中是否存在与所述数据包中的协议ID、所述源设备ID、所述目标设备ID和数据类型ID均一致的数据碎片集合；
如果存在所述数据碎片集合，根据所述数据包中的分包序号将所述数据包插入所述数据碎片集合中；
确定所述数据碎片集合中的数据是否接收完毕，当所述数据碎片集合中存在分包序号为0的数据包时，确定所述数据接收完毕。
可选地，所述根据所述数据包中的分包序号将所述数据包插入所述数据碎片集合中包括：依照分包序号从最大值到0的顺序，将所述数据包插入所述数据碎片集合中，其中，分包序号的所述最大值等于所述数据的数据长度除以8减1后向上取整。
可选地，所述方法还包括：如果所述缓冲区中不存在所述数据碎片集合时，以所述数据包中的分包序号为起始，新建数据碎片集合。
可选地，所述第一接口为串行接口，所述数据包还包括：第一标识，用于标识所述数据包的起始字节0，且所述第一标识占用1Byte；
第二标识，用于标识所述数据包的起始字节1，且所述第二标识占用1Byte；
数据长度，用于标识所述数据包中携带的数据的长度，且所述数据长度占用1Byte；数据校验项，用于标识所述数据包是完整的数据包。
可选地，在所述第一接口的接收过滤器判断所述数据包中的协议ID、所述源设备ID、所述目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致之后，所述方法还包括：
根据所述数据包中的所述第一标识和所述第二标识确定所述数据包的起始字节；检查所述数据包中的数据校验项，以确保所述数据包是完整的数据包。
基于上述技术方案提供的一种传输数据包的方法，通过节点接口的接收/发送过滤器判断数据包中的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致，如果判断结果一致，则转发该数据包。该数据包使得协议结构简单，实现成本低。同时，还可以在多种不同链路层之间进行传输，适用性高。
附图说明
本发明的附图是为了方便进一步理解本发明实施例的技术方案。
图1为根据本发明一个实施例提供的一种传输数据包的方法的流程示意图；
图2为根据本发明另一个实施例提供的一种传输数据包的方法的流程示意图；
图3为根据本发明再一个实施例提供的一种传输数据包的方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的技术方案以及优点表达的更清楚，下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述，以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
图1为根据本发明一个实施例提供的一种传输数据包的方法100的流程示意图。如图1所示的方法100包括：
110，属于第一节点的至少两个接口中的第一接口接收第二节点发送的数据包，其中，该数据包包括：协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID，以及数据，该第一节点的设备ID作为该数据包中的目标设备ID，该第二节点的设备ID作为该数据包中的源设备ID。
120，第一接口的接收过滤器判断该数据包中的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致。
130，如果接收过滤器判断的结果为一致，至少一个第二接口中的每个第二接口的发送过滤器判断该数据包中的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致，其中，至少一个第二接口为至少两个接口中除第一接口之外的其他接口。
140，如果发送过滤器判断的结果为一致，通过第三接口转发该数据包，其中，第三接口为至少一个第二接口中的部分接口。
具体的，数据包的结构如下表1所示。
项目 含义 长度 范围
PID 协议ID 4Bit 0～15
SID 源设备ID 6Bit 0～63
TID 目标设备ID 6Bit 0～63
DataID 数据类型ID 1Byte 0～255
Data 数据 0～255Byte 0～255
应理解，在该实施例中，当源设备ID为0时，标识发送数据包的源设备为未知设备。当目标设备ID为0时，标识接收数据包的目标设备为多个能接收到数据包的设备。
上述实施例提供的一种传输数据包的方法，通过节点接口的接收/发送过滤器判断数据包中的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致，如果判断结果一致，则转发该数据包。该数据包是基于总线/点对点可转换通讯协议(StandardExchangeProtocol，SEP)的，使得协议结构简单，实现成本低。同时，还可以在多种不同链路层之间进行传输，适用性高。
可选地，当第一接口为总线接口时，也就是说，数据包通过总线接口传输时，数据包还包括：帧ID和数据长度，其中，
帧ID包括：分包序号、协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID，其中，分包序号用于标识数据包的分包的序号；
数据长度，用于标识数据包的分包中携带的数据的长度，且数据长度的取值为0到8的整数；以及数据包的分包中携带的数据，数据占用0到8Byte。
例如：数据包在CAN总线上传输时，数据包的结构如下表2所示。
需要说明的是，由于通过CAN总线传输数据包时，一包数据最多为8byte，因此，可以使用分包的形式进行传输。上述表2中，帧ID可以占用29Bit，而帧ID包括的分包序号、协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID通过11位BaseID和18位EnxtendedID承载依次进行承载。
另外，数据长度可以使用4位DLC承载。数据是指数据包的分包中所携带的数据。
分包序号在第一分包时为最大值，每发一包递减1,最后一包时为0表示数据传输结束。其中，分包序号的最大值等于数据的数据长度除以8减1后向上取整。
例如：数据长度为26，则分包序号的最大值等于3。也就是说，第一分包的分包序号为3，数据长度为8；第二分包的分包序号为2，数据长度为8；第三分包的分包序号为1，数据长度为8；第四分包的分包序号为0，数据长度为2。当发送设备将第四分包发送后，数据发送完毕；当接收设备收到第四分包时，数据接收完毕。
可选地，作为本发明的一个实施例，当第一接口为总线接口时，如图2所示，所述方法200包括：
210，属于第一节点的至少两个接口中的第一接口接收第二节点发送的数据包，其中，该数据包包括：协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID，以及数据，该第一节点的设备ID作为该数据包中的目标设备ID，该第二节点的设备ID作为该数据包中的源设备ID。
220，第一接口的接收过滤器检查缓冲区中是否存在与数据包中的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致的数据碎片集合。
231，如果存在数据碎片集合，根据数据包中的分包序号将数据包插入数据碎片集合中。
232，如果缓冲区中不存在数据碎片集合时，以数据包中的分包序号为起始，新建数据碎片集合。
240，将数据包插入数据碎片集合中后，确定该数据碎片集合中的数据是否接收完毕，当数据碎片集合中存在分包序号为0的数据包时，确定数据接收完毕。
250，至少一个第二接口中的每个第二接口的发送过滤器判断该数据包中的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致，其中，至少一个第二接口为至少两个接口中除第一接口之外的其他接口。
261，如果发送过滤器判断的结果为一致，通过第三接口转发该数据包，其中，第三接口为至少一个第二接口中的部分接口。
262，如果发送过滤器判断的结果为不一致，则忽略该数据包。
具体的，在该实施例中，231包括：依照分包序号从最大值到0的顺序，将数据包插入数据碎片集合中，其中，分包序号的最大值等于数据的数据长度除以8减1后向上取整。
上述实施例提供的一种传输数据包的方法，通过在数据包中设计分包序号和数据长度，使得数据包在通过CAN总线传输时，不再受CAN总线数据包长度短且长度固定的限制。
可选地，第一接口为串行接口，也就是说，当数据包通过串行接口传输时，数据包还包括：
第一标识，用于标识数据包的起始字节0，且第一标识占用1Byte；
第二标识，用于标识数据包的起始字节1，且第二标识占用1Byte；
数据长度，用于标识数据包中携带的数据的长度，且数据长度占用1Byte；
数据校验项，用于标识数据包是完整的数据包。
例如：数据包在UART/UDP/TCP等串行接口上传输时，数据包的结构如下表3所示。
需要说明的是，由于数据包通过串行接口传输时，需要准确的分辨出数据包的起始字节，并结合数据长度来确定该数据包中的数据，再根据数据校验项确保该数据包时完整的数据包。其中，数据校验项是通过CRC16算法得到的。
另外，在该实施例中，为了更加准确的识别出数据包的起始字节，设计了S0和S1两个标识。
可选地，作为本发明的另一个实施例，当第一接口为串行接口时，如图3所示，所述方法300包括：
310，属于第一节点的至少两个接口中的第一接口接收第二节点发送的数据包，其中，该数据包包括：协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID，以及数据，该第一节点的设备ID作为该数据包中的目标设备ID，该第二节点的设备ID作为该数据包中的源设备ID。
320，第一接口的接收过滤器判断该数据包中的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致。
330，如果接收过滤器判断的结果为一致，根据该数据包中的第一标识和第二标识确定该数据包的起始字节。
340，检查数据包中的数据校验项，以确保数据包是完整的数据包。
350，至少一个第二接口中的每个第二接口的发送过滤器判断该数据包中的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致，其中，至少一个第二接口为至少两个接口中除第一接口之外的其他接口。
360，如果发送过滤器判断的结果为一致，通过第三接口转发该数据包，其中，第三接口为至少一个第二接口中的部分接口。
上述实施例提供的一种传输数据包的方法，通过在数据包中设计两个起始字节标识和数据校验项，使得数据包在通过UART/UDP/TCP等串行传输时，能够更加准确的分辨出数据包的起始字节，并确保该数据包的完整性。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种传输数据包的方法，其特征在于，包括：
属于第一节点的至少两个接口中的第一接口接收第二节点发送的数据包，其中，所述数据包包括：协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID，以及数据，所述第一节点的设备ID作为所述数据包中的目标设备ID，所述第二节点的设备ID作为所述数据包中的源设备ID；
所述第一接口的接收过滤器判断所述数据包中的协议ID、所述源设备ID、所述目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致；
如果所述接收过滤器判断的结果为一致，至少一个第二接口中的每个第二接口的发送过滤器判断所述数据包中的协议ID、所述源设备ID、所述目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致，其中，所述至少一个第二接口为所述至少两个接口中除所述第一接口之外的其他接口；
如果所述发送过滤器判断的结果为一致，通过第三接口转发所述数据包，其中，所述第三接口为所述至少一个第二接口中的部分接口。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
当所述源设备ID为0时，标识发送所述数据包的源设备为未知设备；
当所述目标设备ID为0时，标识接收所述数据包的目标设备为多个能接收到所述数据包的设备。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一接口为总线接口，所述数据包还包括：帧ID和数据长度，
所述帧ID包括：分包序号、所述协议ID、所述源设备ID、所述目标设备ID和所述数据类型ID，其中，所述分包序号用于标识所述数据包的分包的序号；
数据长度，用于标识所述数据包的分包中携带的数据的长度，且所述数据长度的取值为0到8的整数；以及
所述数据包的分包中携带的数据，所述数据占用0到8Byte。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一接口的接收过滤器判断所述数据包中的协议ID、所述源设备ID、所述目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致，包括：
检查缓冲区中是否存在与所述数据包中的协议ID、所述源设备ID、所述目标设备ID和数据类型ID均一致的数据碎片集合；
如果存在所述数据碎片集合，根据所述数据包中的分包序号将所述数据包插入所述数据碎片集合中；
确定所述数据碎片集合中的数据是否接收完毕，当所述数据碎片集合中存在分包序号为0的数据包时，确定所述数据接收完毕。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据包中的分包序号将所述数据包插入所述数据碎片集合中包括：
依照分包序号从最大值到0的顺序，将所述数据包插入所述数据碎片集合中，其中，分包序号的所述最大值等于所述数据的数据长度除以8减1后向上取整。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果所述缓冲区中不存在所述数据碎片集合时，以所述数据包中的分包序号为起始，新建数据碎片集合。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一接口为串行接口，所述数据包还包括：
第一标识，用于标识所述数据包的起始字节0，且所述第一标识占用1Byte；
第二标识，用于标识所述数据包的起始字节1，且所述第二标识占用1Byte；
数据长度，用于标识所述数据包中携带的数据的长度，且所述数据长度占用1Byte；
数据校验项，用于标识所述数据包是完整的数据包。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述第一接口的接收过滤器判断所述数据包中的协议ID、所述源设备ID、所述目标设备ID和数据类型ID是否与已存储的协议ID、源设备ID、目标设备ID和数据类型ID均一致之后，所述方法还包括：
根据所述数据包中的所述第一标识和所述第二标识确定所述数据包的起始字节；
检查所述数据包中的数据校验项，以确保所述数据包是完整的数据包。
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