CN108833377A - 一种改进的can协议数据帧结构及数据处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种改进的CAN协议数据帧结构及数据处理方法，将识别符后4位定义为DATA1，将64位的原数据场定义为DATA2，所述DATA1用于存放命令，所述DATA2，用于存放参数或数据。本发明将有效传输数据扩展至68位，在不改变原数据帧的整体结构的前提下，有效提高了单个数据帧的有效数据传输效率。

Description

一种改进的CAN协议数据帧结构及数据处理方法

技术领域

本发明涉及控制器局域网络技术领域，具体涉及一种改进的CAN协议数据帧结构及数据处理方法。

背景技术

控制器局域网络(Controller Area Network)简称CAN，具有较高的可靠性和良好的错误检测能力，是国际上应用最广泛的现场总线之一，广泛用于汽车电子、工业测控和工业自动化等领域。

传统的CAN协议数据帧中，标准每帧最大有效数据长度为8个字节，传输有效数据的效率较低。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种改进的CAN协议数据帧结构及数据处理方法，以提高CAN总线传输有效数据的效率。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种改进的CAN协议数据帧结构，由1位帧起始、12位仲裁场、6位控制场、64位数据场、16位CRC场、2位应答场、7位帧结尾7个不同的位场组成，所述仲裁场由11位识别符和1位RTR位组成，其特征在于，所述识别符的后4位定义为DATA1，用于存放命令，原数据场定义为DATA2，用于存放参数或数据。

基于上述数据帧结构，本发明还提供一种基于改进的CAN协议数据帧的数据处理方法，标准CAN协议的数据帧由帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结尾7个不同的位场组成，仲裁场由识别符和RTR位组成，待发送数据存放在数据场中，数据场的最大长度为8个字节；其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将识别符后4位定义为DATA1，将原数据场定义为DATA2；

步骤2，待发送数据的节点将数据拆分打包，分别存放在DATA1和DATA2中；

步骤3，经过总线仲裁获得总线的使用权后，待发送数据的节点将数据帧发送到CAN总线上；

步骤4，目标节点接收数据帧，进行解析，分别从数据帧的DATA1和DATA2中提取数据并组合，还原数据内容。

进一步，所述DATA1中存放命令，所述DATA2中存放参数或数据。

本发明的有益效果是：由于原数据帧结构中命令和参数或数据均存放在数据场中，数据场的最大长度为8个字节及64位，因此传输有效数据的效率较低。而考虑到CAN网络中的节点在设置滤波器时，必须对应设置屏蔽寄存器的后4位为0，表示在接收过程中对后4位的ID不予考虑，因此本发明将识别符ID的后四位定义为DATA1，将原数据场定义为DATA2，即将有效传输数据扩展至68位，在不改变原数据帧的整体结构的前提下，有效提高了单个数据帧的有效数据传输效率。

附图说明

图1为为传统的标准CAN协议数据帧的数据组织格式示意图；

图2为本发明提供的CAN协议数据帧的数据组织格式示意图；

图3为CAN网络中数据处理的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

传统的标准CAN协议的数据帧如图1所示，由帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结尾等7个不同的位场组成。仲裁场由识别符(即ID)和RTR位等组成。待发送数据存放在数据场中，数据场的最大长度为8个字节，即64位。

图2为本发明的一个实施例提供的一种改进的CAN协议数据帧的数据组织方法。该方法是将数据帧仲裁场中标识符部分的后4位拿出来供传输数据使用组成DATA1，原来的数据场称为DATA2。

需注意，根据《CAN Specification V2.0》所述，标识符的前7位(ID11～ID4)不能全为1，因此本发明的标识符的ID不能全为1。在此CAN网络中，最大节点总数为127个。

DATA1用来存放指令，共有4位，可组成16种指令形式。

此CAN网络中的节点在设置滤波器时，必须对应设置屏蔽寄存器的后4位为0，表示在接收过程中对后4位的ID不予考虑。

此CAN网络中数据处理的过程，如图3所示，可分为以下步骤：

步骤S301，待发送数据的节点将数据拆分打包，命令存放在DATA1中，参数或者数据存放在DATA2中。

步骤S302，经过总线仲裁获得总线的使用权后，待发送数据的节点将数据发送到CAN总线上。

步骤S303，特定的节点接收数据，进行解析。

步骤S304，接收数据的节点将DATA1中的数据取出作为命令，将DATA2中的数据作为参数或数据。根据接收的数据，该节点做出相应的处理。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种改进的CAN协议数据帧结构，由1位帧起始、12位仲裁场、6位控制场、64位数据场、16位CRC场、2位应答场、7位帧结尾7个不同的位场组成，所述仲裁场由11位识别符和1位RTR位组成，其特征在于，所述识别符的后4位定义为DATA1，用于存放命令，原数据场定义为DATA2，用于存放参数或数据。

2.一种基于改进的CAN协议数据帧的数据处理方法，标准CAN协议的数据帧由帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结尾7个不同的位场组成，仲裁场由识别符和RTR位组成，待发送数据存放在数据场中，数据场的最大长度为8个字节；其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将识别符后4位定义为DATA1，将原数据场定义为DATA2；

步骤2，待发送数据的节点将数据拆分打包，分别存放在DATA1和DATA2中；

步骤3，经过总线仲裁获得总线的使用权后，待发送数据的节点将数据帧发送到CAN总线上；

步骤4，目标节点接收数据帧，进行解析，分别从数据帧的DATA1和DATA2中提取数据并组合，还原数据内容。

3.根据权利要求1所述一种基于改进的CAN协议数据帧的数据处理方法，其特征在于，所述DATA1中存放命令，所述DATA2中存放参数或数据。