CN113992450A - 一种基于lin总线的高可靠性数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于LIN总线的高可靠性数据传输方法，特点是当读取数据时，比较模块将由验证模块发送的当前读取数据与在数据存储模块中存储的当前读取数据进行比较，当比较结果为一致时，完成读取数据过程；当比较结果为不一致时，重复数据请求过程，直至验证成功或者达到最大通讯失败次数时停止数据传输过程；优点是在控制器向上位机上传数据的过程中增加了一个数据一致性的比较过程，从而确保通讯模块发送和接收的节点传输并存储执行了一致的数据内容，大大提高了上位机与汽车电子水泵的控制器之间的数据传输的可靠性和有效性，从而使汽车电子水泵的运行过程较为可靠稳定，或者能达到所需的运行性能要求。

Description

一种基于LIN总线的高可靠性数据传输方法

技术领域

本发明涉及一种数据传输方法，尤其是一种基于LIN总线的高可靠性数据传输方法。

背景技术

汽车热管理系统中的汽车电子水泵作为该系统中重要零部件，通过控制器驱动定转子的旋转带动叶轮使冷却液在整个系统中循环流动，达到冷却及加热的目的，其需要通过LIN总线将各个参数上传至上位机用于监测运行状态，或由上位机将需要刷写的数据刷写至控制器中实现需要的功能；现有的基于LIN总线数据传输方法多为传输过程中在数据位后面加上CRC校验位，以确保数据的准确性，该种方法只能确认接收方收到的数据没有问题，而非对整个过程进行确认；然而，传输的数据内容有可能在其内部存储过程发生变化，导致数据传输过程不够精确可靠。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种数据传输过程可靠有效的基于LIN总线的高可靠性数据传输方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于LIN总线的高可靠性数据传输方法，包括以下步骤：

步骤1）：设置上位机和用于连接上位机与汽车电子水泵的控制器的通讯模块，在上位机上设置数据请求模块和验证模块，在控制器上设置数据读取模块、数据存储模块和比较模块，当上位机向控制器读取数据时，通讯模块进入通讯状态，数据请求模块接收外部输入的参数读取信号并通过通讯模块发送与参数读取信号对应的数据请求指令至数据读取模块；

步骤2）：数据读取模块根据数据请求指令读取数据存储模块中对应的当前读取数据，由数据读取模块通过通讯模块将当前读取数据发送至验证模块，验证模块将接收到的当前读取数据通过通讯模块发送至比较模块，比较模块将接收到的当前读取数据与在数据存储模块中存储的当前读取数据进行比较，当比较结果为一致时，完成上位机向控制器读取数据的过程；当比较结果为不一致时，由比较模块发送通讯异常信号至数据请求模块，并执行步骤3）；

步骤3）：设置最大通讯失败次数，当数据请求模块接收到通讯异常信号且接收的次数小于最大通讯失败次数时，再次通过通讯模块发送数据请求指令至数据读取模块，并返回步骤2）继续执行；若数据请求模块接收到通讯异常信号且接收的次数达到最大通讯失败次数时，由数据请求模块停止数据传输过程。

所述的上位机设置有心跳信号发送模块，所述的控制器上设置有心跳信号反馈模块，所述的心跳信号发送模块中预设有初始验证数据，所述的心跳信号反馈模块中预设有随机数生成模块，所述的心跳信号发送模块与所述的心跳信号反馈模块中预设有相同的加密验证函数，当所述的通讯模块未进入通讯状态时，所述的心跳信号发送模块通过所述的通讯模块每秒发送一次的包括初始验证数据的当前维持心跳信号至所述的心跳信号反馈模块，所述的心跳信号反馈模块接收到当前维持心跳信号后通过所述的随机数生成模块生成一个随机数并通过通讯模块发送至所述的心跳信号发送模块，开始本轮验证过程，此时由所述的心跳信号反馈模块中预设的加密验证函数对随机数进行加密得到第一加密验证数，所述的心跳信号发送模块通过预设的加密验证函数对接收到的随机数进行加密得到第二加密验证数，再由所述的心跳信号发送模块通过所述的通讯模块将第二加密验证数发送至所述的心跳信号反馈模块，所述的心跳信号反馈模块将第一加密验证数与第二加密验证数进行比较，当比较结果一致时完成本轮验证过程，并由所述的心跳信号反馈模块通过所述的随机数生成模块生成新的随机数并通过通讯模块发送至所述的心跳信号发送模块，开始下一轮验证过程；当比较结果不一致时，由所述的通讯模块断开所述的上位机与所述的控制器之间的连接关系。通过心跳信号发送模块与心跳信号反馈模块之间的数据验证，能够增加上位机与控制器之间数据传输的安全保密性，如因为比较结果不一致导致通讯模块断开上位机与控制器之间的连接关系，产品会退出通讯状态恢复正常运行，从而保证参数不被外部数据读取。

与现有技术相比，本发明的优点在于当上位机向控制器读取数据时，由数据读取模块根据数据请求指令读取数据存储模块中对应的当前读取数据并发送至验证模块，再由验证模块将接收到的当前读取数据再次通过通讯模块发回至比较模块，比较模块将接收到的当前读取数据与在数据存储模块中存储的当前读取数据进行比较，当比较结果为一致时，完成上位机向控制器读取数据的过程；当比较结果为不一致时，由比较模块发送通讯异常信号至数据请求模块，并重复数据请求过程，直至验证成功或者达到最大通讯失败次数，若数据请求模块接收到通讯异常信号且接收的次数达到最大通讯失败次数时，由数据请求模块停止数据传输过程；

以上数据传输方法在控制器向上位机上传数据的过程中，增加了一个数据一致性的比较过程，从而确保通讯模块发送和接收的节点传输并存储执行了一致的数据内容，大大提高了上位机与汽车电子水泵的控制器之间的数据传输的可靠性和有效性，从而使汽车电子水泵的运行过程较为可靠稳定，或者能达到所需的运行性能要求。

附图说明

图1为实施例一的原理框图；

图2为实施例二的原理框图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：如图1所示，一种基于LIN总线的高可靠性数据传输方法，包括以下步骤：

步骤1）：设置上位机1和用于连接上位机1与汽车电子水泵的控制器2的通讯模块3，在上位机1上设置数据请求模块11和验证模块12，在控制器2上设置数据读取模块21、数据存储模块22和比较模块23，当上位机1向控制器2读取数据时，通讯模块3进入通讯状态，数据请求模块11接收外部输入的参数读取信号并通过通讯模块3发送与参数读取信号对应的数据请求指令至数据读取模块21；参数读取信号中包含待读取信号在数据存储模块22中的存储地址，从而方便数据读取模块21相应读取；

步骤2）：数据读取模块21根据数据请求指令读取数据存储模块22中对应的当前读取数据，由数据读取模块21通过通讯模块3将当前读取数据发送至验证模块12将接收到的当前读取数据通过通讯模块3发送至比较模块23，比较模块23将接收到的当前读取数据与在数据存储模块22中存储的当前读取数据进行比较，当比较结果为一致时，完成上位机1向控制器2读取数据的过程；当比较结果为不一致时，由比较模块23发送通讯异常信号至数据请求模块11，并执行步骤3）；

步骤3）：设置最大通讯失败次数，当数据请求模块11接收到通讯异常信号且接收的次数小于最大通讯失败次数时，再次通过通讯模块3发送数据请求指令至数据读取模块21，并返回步骤2）继续执行；若数据请求模块11接收到通讯异常信号且接收的次数达到最大通讯失败次数时，由数据请求模块11停止数据传输过程。以上数据传输方法在上传数据的过程中，增加了一个数据一致性的比较过程，通过验证模块12对上传的数据下发回比较模块23中与原始存储的对应数据进行一致性比较，只有当比较通过才完成数据传输过程，当比较持续失败直至达到设定次数时停止继续传输，从而确保通讯模块3发送和接收的节点传输并存储执行了一致的数据内容，大大提高了上位机1与汽车电子水泵的控制器2之间的数据传输的可靠性和有效性，使汽车电子水泵的运行过程较为可靠稳定，或者能达到所需的运行性能要求。

其中，还可以在上位机1中设置数据刷写模块和上位比较模块，当上位机向控制器刷写数据时，由数据刷写模块将包括刷写地址的当前刷写数据通过通讯模块发送至数据存储模块，同时数据刷写模块发送当前刷写数据至上位比较模块，数据存储模块存储当前刷写数据并通过通讯模块发送已存储信号至上位比较模块，上位比较模块接收到已存储信号后通过通讯模块发送比较指令至数据读取模块，数据读取模块根据比较指令读取数据存储模块中已存储的当前刷写数据并通过通讯模块发送至上位比较模块，上位比较模块将由数据读取模块发送的当前刷写数据与由数据刷写模块发送的当前刷写数据进行比较，若比较结果一致则判定数据刷写成功，完成数据刷写过程，若比较结果不一致则判定数据刷写失败重新开始刷写过程，直至刷写成功或达到最大刷写次数时，由数据刷写模块停止数据刷写过程，以上过程能够保证刷写过程中刷写成功的数据的可靠性和准确性较高，从而实现有效控制。

实施例二：如图2所示，其余部分与实施例一相同，其不同之处在于上位机1设置有心跳信号发送模块4，控制器2上设置有心跳信号反馈模块5，心跳信号发送模块4中预设有初始验证数据，心跳信号反馈模块5中预设有随机数生成模块51，心跳信号发送模块4与心跳信号反馈模块5中预设有相同的加密验证函数，当通讯模块3未进入通讯状态时，心跳信号发送模块4通过通讯模块3每秒发送一次的包括初始验证数据的当前维持心跳信号至心跳信号反馈模块5，心跳信号反馈模块5接收到当前维持心跳信号后通过随机数生成模块51生成一个随机数并通过通讯模块3发送至心跳信号发送模块4，开始本轮验证过程，此时由心跳信号反馈模块5中预设的加密验证函数对随机数进行加密得到第一加密验证数，心跳信号发送模块4通过预设的加密验证函数对接收到的随机数进行加密得到第二加密验证数，再由心跳信号发送模块4通过通讯模块3将第二加密验证数发送至心跳信号反馈模块5，心跳信号反馈模块5将第一加密验证数与第二加密验证数进行比较，当比较结果一致时完成本轮验证过程，并由心跳信号反馈模块5通过随机数生成模块51生成新的随机数并通过通讯模块3发送至心跳信号发送模块4，开始下一轮验证过程；当比较结果不一致时，由通讯模块3断开上位机1与控制器2之间的连接关系。通过心跳信号发送模块4与心跳信号反馈模块5之间建立加密数据验证过程，通过随机数生成模块51及加密验证函数实现加密数据的生成及转换过程，只有当每次验证过程完成才维持继续连接，能够增加上位机1与控制器2之间数据传输的安全保密性，如因为比较结果不一致导致通讯模块断开上位机1与控制器2之间的连接关系，产品会退出通讯状态恢复正常运行，从而保证参数不被外部数据读取；其中当前维持心跳信号一般设置为1秒发送一次。

Claims (2)

1.一种基于LIN总线的高可靠性数据传输方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1）：设置上位机和用于连接上位机与汽车电子水泵的控制器的通讯模块，在上位机上设置数据请求模块和验证模块，在控制器上设置数据读取模块、数据存储模块和比较模块，当上位机向控制器读取数据时，通讯模块进入通讯状态，数据请求模块接收外部输入的参数读取信号并通过通讯模块发送与参数读取信号对应的数据请求指令至数据读取模块；

步骤2）：数据读取模块根据数据请求指令读取数据存储模块中对应的当前读取数据，由数据读取模块通过通讯模块将当前读取数据发送至验证模块，验证模块将接收到的当前读取数据通过通讯模块发送至比较模块，比较模块将接收到的当前读取数据与在数据存储模块中存储的当前读取数据进行比较，当比较结果为一致时，完成上位机向控制器读取数据的过程；当比较结果为不一致时，由比较模块发送通讯异常信号至数据请求模块，并执行步骤3）；

步骤3）：设置最大通讯失败次数，当数据请求模块接收到通讯异常信号且接收的次数小于最大通讯失败次数时，再次通过通讯模块发送数据请求指令至数据读取模块，并返回步骤2）继续执行；若数据请求模块接收到通讯异常信号的次数达到最大通讯失败次数时，由数据请求模块停止数据传输过程。

2.根据权利要求1所述的一种基于LIN总线的高可靠性数据传输方法，其特征在于所述的上位机设置有心跳信号发送模块，所述的控制器上设置有心跳信号反馈模块，所述的心跳信号发送模块中预设有初始验证数据，所述的心跳信号反馈模块中预设有随机数生成模块，所述的心跳信号发送模块与所述的心跳信号反馈模块中预设有相同的加密验证函数，当所述的通讯模块未进入通讯状态时，所述的心跳信号发送模块通过所述的通讯模块每秒发送一次的包括初始验证数据的当前维持心跳信号至所述的心跳信号反馈模块，所述的心跳信号反馈模块接收到当前维持心跳信号后通过所述的随机数生成模块生成一个随机数并通过通讯模块发送至所述的心跳信号发送模块，开始本轮验证过程，此时由所述的心跳信号反馈模块中预设的加密验证函数对随机数进行加密得到第一加密验证数，所述的心跳信号发送模块通过预设的加密验证函数对接收到的随机数进行加密得到第二加密验证数，再由所述的心跳信号发送模块通过所述的通讯模块将第二加密验证数发送至所述的心跳信号反馈模块，所述的心跳信号反馈模块将第一加密验证数与第二加密验证数进行比较，当比较结果一致时完成本轮验证过程，并由所述的心跳信号反馈模块通过所述的随机数生成模块生成新的随机数并通过通讯模块发送至所述的心跳信号发送模块，开始下一轮验证过程；当比较结果不一致时，由所述的通讯模块断开所述的上位机与所述的控制器之间的连接关系。

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