CN111159076B - 一种星载can总线主备切换和应答控制方法 - Google Patents

Abstract

一种星载CAN总线主备切换和应答控制方法，通过多路数据独立存储，指令解析存储，参数设计的技术方案，使终端设备CAN总线数据接收符合星载设备高可靠性、小型化、可复用的要求，避免出现数据接收冲突、数据丢失、占用存储资源多和复用性差的问题。本发明可以应用于星载遥感器CAN总线终端设备中，实现可靠数据接收和应答。

Description

一种星载CAN总线主备切换和应答控制方法

技术领域

本发明涉及一种星载CAN总线主备切换和应答控制方法，用于航天遥感相机CAN总线数据的接收和处理。

背景技术

在星载遥感系统中，系统功能、性能越来越强大，结构越来越复杂，对通讯总线的选择、系统小型化和模块的可复用性提出了更高的要求。

CAN总线是数字串行通信总线，与同类型的其他总线相比具有高可靠性、配置灵活、可挂载节点多等优点。在星载遥感系统终端系统数量不断增大的形势下，CAN总线的优势越发明显，进而得到引入和推广。在产品开发过程中，需要结合星载产品高可靠性、小型化、可复用等要求，探索一种适应航天应用要求的终端系统CAN总线数据接收和处理方法。

现有的终端系统CAN总线数据接收和处理方法通常没有考虑到多路总线数据冲突问题、数据处理占用资源问题和数据处理模块可复用性问题，导致在使用过程中出现数据丢失、占用逻辑资源过大、内部逻辑反复大面积修改的情况。本发明可以应用在星载遥感器终端系统的CAN总线数据接收中，解决现有技术存在的问题，保证航天产品应用要求。

发明内容

本发明解决的技术问题为：克服现有技术不足，提供一种星载CAN总线主备切换和应答控制方法，根据多路总线独立接收并缓存、分时处理，数据解析和最小化编码，参数提取等方案解决了数据冲突、占用资源大和复用性差的问题。

本发明解决的技术方案为：一种星载CAN总线主备切换和应答控制方法，包括步骤如下：

1)接收多路CAN总线传输的数据，对接收到的多路CAN总线数据标记总线来源，并将每个总线对应的数据独立存储在不同的地址中，并按照规定的总线的优先级分时依次读取；其中，包括：

11)设置CAN总线通道优先级，对于优先级高的总线通道的数据优先读取和处理；

12)每个读取周期t1内，按CAN总线通道的优先级依次读取每个地址中存储的数据；所述数据的种类包括：指令、指令数据块、状态数据块和遥测数据；

2)按数据的种类对需要应答的数据进行编码处理，同时，根据读取数据种类的个数确定编码位宽，将编码依次缓存；所述编码位宽W具体为：

W＝log₂(1+1+n)；

其中，n为当前读取周期t1内接收到的遥测数据的总数；

每个指令需要反馈1个应答数据，所有指令反馈的应答数据相同；

每个指令数据块需要反馈1个应答数据，所有指令反馈的应答数据相同；

状态数据块不需要反馈应答数据；

每个遥测数据需要反馈多个应答数据，不同种类的遥测数据需要反馈的应答数据量不同；

3)按缓存顺序依次读取缓存的编码，进行应答处理；

所述读取周期t1根据遥测数据对应的反馈相应时间t2和遥测数据对应的多个应答数据中两两应答数据之间的发送时间间隔t3确定，具体为：

t1＝t2*(2+n)+t3*M；

其中，M为当前读取周期t1内n个遥测数据对应的应答数据的总数。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1)本发明多路数据独立接收、缓存，再合成一路，避免数据冲突和丢失；

2)本发明对待应答指令编码存储，避免存储原始指令占用大量存储资源；

3)本发明采用参数设计方法进行响应时间和数据间隔控制，提高可复用性。

附图说明

图1为CAN总线主备切换和应答控制方法基本框架；

图2为响应间隔和应答数据帧间隔；

图3为本发明应答处理流程图。

具体实施方式

本发明的基本思路为：

如图1，首先对各通道CAN总线分别进行缓存，按优先级控制各通道数据的读出，在数据合成和解析模块中将数据合成一路，进行解析，将待应答的指令的指令内容和总线来源进行标记，并缓存至FIFO_yd；在状态标志为空闲状态读取FIFO_yd中的数据，同时将状态标志置为非空闲；通过轮询应答控制或间接指令应答控制处理，控制响应时间和数据帧间隔，如图2所示，获得应答数据；最后，总线选择及数据发送模块控制数据通过标记的总线发送出去，发送完毕将状态标志置为空闲，此时可再次读取FIFO_yd中的指令进行应答处理。

应答处理流程如图3所示。接收到的轮询指令和间接指令连同指令总线来源标志一起缓存至FIFO_yd。当FIFO_yd非空且状态标志为空闲，则从FIFO_yd读取一个数据，同时将状态标志置为非空闲，否则等待。对读出数据进行判断，如果为轮询指令，则进入轮询指令应答分支，否则进入间接指令应答分支。轮询指令应答分支：等待响应时间t2，然后读取应答数据，通过标记总线发送，同时对发送数据个数Num进行计数，当Num小于设定的轮询应答个数maxnum时，等待间隔时间t3后继续读取应答数据并发送；当Num大于或等于设定的轮询应答个数maxnum时，轮询应答完毕，将状态置为空闲，轮询指令应答分支结束，回到开始状态。间接指令应答分支：等待响应时间t2，然后通过标记总线发送应答数据，将状态标志置为空闲，间接指令应答结束，回到开始状态。

本发明一种星载CAN总线主备切换和应答控制方法，包括步骤如下：

1)接收多路CAN总线传输的数据，对接收到的多路CAN总线数据标记总线来源，并将每个总线对应的数据独立存储在不同的地址中，并按照规定的总线的优先级分时依次读取；其中，包括：

11)设置CAN总线通道优先级，对于优先级高的总线通道的数据优先读取和处理；

12)每个读取周期t1内，按CAN总线通道的优先级依次读取每个地址中存储的数据；所述数据的种类包括：指令、指令数据块、状态数据块和遥测数据；

2)按数据的种类对需要应答的数据进行编码处理，同时，根据读取数据种类的个数确定编码位宽，将编码依次缓存；所述编码位宽W具体为：

W＝log₂(1+1+n)；

其中，n为当前读取周期t1内接收到的遥测数据的总数；

每个指令需要反馈1个应答数据，所有指令反馈的应答数据相同；

每个指令数据块需要反馈1个应答数据，所有指令反馈的应答数据相同；

状态数据块不需要反馈应答数据；

每个遥测数据需要反馈多个应答数据，不同种类的遥测数据需要反馈的应答数据量不同；

3)按缓存顺序依次读取缓存的编码，进行应答处理；

所述读取周期t1根据遥测数据对应的反馈相应时间t2和遥测数据对应的多个应答数据中两两应答数据之间的发送时间间隔t3确定，具体为：

t1＝t2*(2+n)+t3*M；

其中，M为当前读取周期t1内n个遥测数据对应的应答数据的总数。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (1)

1.一种星载CAN总线主备切换和应答控制方法，其特征在于，包括步骤如下：

1)接收多路CAN总线传输的数据，对接收到的多路CAN总线数据标记总线来源，并将每个总线对应的数据独立存储在不同的地址中，并按照规定的总线的优先级分时依次读取；其中，包括：

11)设置CAN总线通道优先级，对于优先级高的总线通道的数据优先读取和处理；

12)每个读取周期t1内，按CAN总线通道的优先级依次读取每个地址中存储的数据；所述数据的种类包括：指令、指令数据块、状态数据块和遥测数据；

2)按数据的种类对需要应答的数据进行编码处理，同时，根据读取数据种类的个数确定编码位宽，将编码依次缓存；所述编码位宽W具体为：

W＝log₂(1+1+n)；

其中，n为当前读取周期t1内接收到的遥测数据的总数；

每个指令需要反馈1个应答数据，所有指令反馈的应答数据相同；

每个指令数据块需要反馈1个应答数据，所有指令反馈的应答数据相同；

状态数据块不需要反馈应答数据；

每个遥测数据需要反馈多个应答数据，不同种类的遥测数据需要反馈的应答数据量不同；

3)按缓存顺序依次读取缓存的编码，进行应答处理；

所述读取周期t1根据遥测数据对应的反馈相应时间t2和遥测数据对应的多个应答数据中两两应答数据之间的发送时间间隔t3确定，具体为：

t1＝t2*(2+n)+t3*M；

其中，M为当前读取周期t1内n个遥测数据对应的应答数据的总数。

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