CN112468378A - 一种基于can总线的大容量数据传输设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明可能涉及CAN总线、数据传输、航空发动机控制系统等技术领域,特别涉及一种基于CAN总线的大容量数据传输设备及方法。当需要读取数据时,利用CAN总线向数据存储设备发送指令,按一定规则组织数据后通过CAN总线进行回传;所述数据为按相同属性或含义有序存储的数据;数据存储设备按CAN总线对每一数据帧大小的限制,将所述数据拆分为多个数据帧的形式通过CAN总线进行回传。本技术方案公开的方法实现了通过CAN总线进行大量数据的传输,该传输方式高率、可靠。
Description
技术领域
本发明涉及CAN总线、数据传输、航空发动机控制系统等技术领域,特别涉及一种基于CAN总线的大容量数据传输设备及方法。
背景技术
现有技术中,航空发动机控制系统有数据存储、传输的需要,但是无相应解决方案。检索现有资料,发现可通过使用CAN总线实现数据传输。CAN总线在汽车等工业控制领域大量采用,具有结构简单、功能可靠的特点。但是由于CAN总线传输规则的天然限制,其每次只能实现64比特信息以内数据的传输,对于大容量数据、高可靠性、高效率数据传输缺乏有效支持。
发明内容
本发明解决的技术问题:提供一种基于CAN总线的数据传输设备及方法,解决现有技术中数据传输容量小、效率低、可靠性差的技术问题。
本发明的技术方案为:一种数据传输方法,当需要读取数据时,利用CAN总线向数据存储设备发送指令,按一定规则组织数据后通过CAN总线进行回传;
所述数据为按相同属性或含义有序存储的数据;
数据存储设备按CAN总线对每一数据帧大小的限制,将所述数据拆分为多个数据帧的形式通过CAN总线进行回传。本技术方案公开的方法实现了通过CAN总线进行大量数据的传输,该传输方式高效率、可靠。
优选地,所述数据分解为大小一致的多个数据包,所述数据包的大小为固定数量的数据帧。本技术方案充分考虑了CAN总线传输的技术要求,将大量数据处理为适于CAN总线传输的形式,提高了整个技术方案的可实施性,保证了技术效果。
优选地,所述数据帧的帧头由帧序数和命令字组成;
所述命令字代表正在执行的指令。本技术方案为数据的校验和指令的实现提供了基础,设计巧妙,便于应用。
优选地,每一个数据包传输完成后,经确认数据正确,再开始下一个数据包的传输;
根据帧序数是否连续并完整判断数据传输是否正确。本技术方案涉及了输出传输的校验程序,保证数据传输的准确、可靠。
优选地,通过给定命令字控制数据传输的过程,包括开始传输、等待传输、终止传输。本技术方案具体公开了所述命令字的功能,简单便捷的实现了指令的控制。
一种数据传输设备,所述的设备包括上位机、处理器和数据存储设备,上位机、处理器和数据存储设备通过总线交互;
上位机经处理器通过总线发送读取数据的指令,数据存储设备按CAN总线对每一数据帧大小的限制将数据拆分为多个数据帧,并通过总线按数据帧的形式回传至上位机;
数据存储设备中的数据为按相同属性或含义有序存储的数据。
优选地,所述数据存储设备将数据分解为大小一致的多个数据包,所述数据包的大小为固定数量的数据帧。
优选地,所述数据帧的帧头为由帧序数和命令字组成;
所述命令字代表正在执行的指令。
优选地,每一个数据包传输完成后,经上位机确认数据正确,数据存储设备再开始组织下一数据包的传输;
上位机根据帧序数是否连续并完整判断数据传输是否正确。
本发明提出的基于CAN总线大容量数据传输设备及方法,通过该设备及方法,实现了存储数据的远程访问及下载,通讯速率1Mbps时,最远下载距离可达40米。降低波特率后,最远通讯距离可达10千米。该发明的应用,拓展了设备的应用场景,可实现远距离的大规模数据交互,大大方便了数据的获取及应用。
以上所述的设备特别适用于航空发动机控制系统,所述的数据为航空发动机运行数据。本技术方案公开了特别适适于应用的具体场景,充分考虑了航空发动机控制系统的特性,为功能的扩展、数据传输的高效、可靠提供了基础。
附图说明
图1为存储及传输设备的结构图;
图2为数据传输的流程。
具体实施方式
一种数据传输方法,当需要读取数据时,利用CAN总线向数据存储设备发送指令,按一定规则组织数据后通过CAN总线进行回传;所述数据为按相同属性或含义有序存储的数据;数据存储设备按CAN总线对每一数据帧大小的限制,将所述数据拆分为多个数据帧的形式通过CAN总线进行回传。所述数据分解为大小一致的多个数据包,所述数据包的大小为固定数量的数据帧。
所述数据帧的帧头为由帧序数和命令字组成;所述命令字代表正在执行的指令。每一个数据包传输完成后,经确认数据正确,再开始下一个数据包的传输;根据帧序数是否连续并完整判断数据传输是否正确。通过给定命令字控制数据传输的过程,包括开始传输、等待传输、终止传输。
如图2所示,本实施例所述的基于CAN总线的数据传输设备以航空发动机控制系统为例,待传输数据为数据存贮装置中预先存储的大量航空发动机运行数据,数据量较大,已在数据存贮装置中按照一定的组织规则存贮。为满足数据调阅的需要,特别应用了上述技术方案。
数据存储及传输设备由数据接收上位机(简称上位机)、中央处理器、CAN驱动芯片、FLASH存储器及SRAM组成。中央处理器集成在发动机控制系统中,将发动机实时运行生成的数据周期性存储到FLASH存储器中。SRAM用于缓存需要传输的数据。CAN总线为双绞线形式,可在机外进行扩展延伸。
需要读取设备中存储的数据时,首先由上位机发送相关指令。中央处理器收到指令后,将数据封装为数据包,数据包中包含固定长度的一系列数据集合。接着数据包会被分解为CAN总线能够传输的数据帧,数据帧的大小不超过64比特,能够被CAN总线一次性传输。同时,为了保证所传数据的正确性,又在数据帧中分出单独的帧头部分,包含传输的帧序数、当前执行的指令等内容。
数据帧按照顺序进行发送,当前数据包中的数据帧全部发送完毕后,上位机会进行数据的汇总及校验,校验结果正确则继续后面数据传输,不正确则通过指令,重复回传当前数据包,直到正确传输。所有的数据都将被分割为数据包、数据帧的形式进行依次传输,直到传输完成。
传输过程中,也可通过指令及时结束当前数据传输。
Claims (10)
1.一种数据传输方法,其特征在于,当需要读取数据时,利用CAN总线向数据存储设备发送指令,按一定规则组织数据后通过CAN总线进行回传;
所述数据为按相同属性或含义有序存储的数据;
数据存储设备按CAN总线对每一数据帧大小的限制,将所述数据拆分为多个数据帧的形式通过CAN总线进行回传。
2.根据权利要求1所述的一种数据传输方法,其特征在于,所述数据分解为大小一致的多个数据包,所述数据包的大小为固定数量的数据帧。
3.根据权利要求2所述的一种数据传输方法,其特征在于,所述数据帧的帧头为由帧序数和命令字组成;
所述命令字代表正在执行的指令。
4.根据权利要求3所述的一种数据传输方法,其特征在于,每一个数据包传输完成后,经确认数据正确,再开始下一个数据包的传输;
根据帧序数是否连续并完整判断数据传输是否正确。
5.根据权利要求3所述的一种数据传输方法,其特征在于,通过给定命令字控制数据传输的过程,包括开始传输、等待传输、终止传输。
6.一种数据传输设备,其特征在于,所述的设备包括上位机、处理器和数据存储设备,上位机、处理器和数据存储设备通过总线交互;
上位机经处理器通过总线发送读取数据的指令,数据存储设备按CAN总线对每一数据帧大小的限制将数据拆分为多个数据帧,并通过总线按数据帧的形式回传至上位机;
数据存储设备中的数据为按相同属性或含义有序存储的数据。
7.根据权利要求6所述的一种数据传输设备,其特征在于,所述数据存储设备将数据分解为大小一致的多个数据包,所述数据包的大小为固定数量的数据帧。
8.根据权利要求7所述的一种数据传输方法,其特征在于,所述数据帧的帧头为由帧序数和命令字组成;
所述命令字代表正在执行的指令。
9.根据权利要求8所述的一种数据传输方法,其特征在于,每一个数据包传输完成后,经上位机确认数据正确,数据存储设备再开始组织下一数据包的传输;
上位机根据帧序数是否连续并完整判断数据传输是否正确。
10.根据权利要求6-9任一所述的数据传输设备,其特征在于,所述的设备特别适用于航空发动机控制系统,所述的数据为航空发动机运行数据。
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