CN115695153B - 一种can通信监测和异常自动恢复方法 - Google Patents

一种can通信监测和异常自动恢复方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115695153B
CN115695153B CN202310001231.3A CN202310001231A CN115695153B CN 115695153 B CN115695153 B CN 115695153B CN 202310001231 A CN202310001231 A CN 202310001231A CN 115695153 B CN115695153 B CN 115695153B
Authority
CN
China
Prior art keywords
control unit
main control
data
communication
monitoring module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310001231.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115695153A (zh
Inventor
张冠
曾钦
汪中岳
宋辉隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changsha Microbrain Intelligent Technology Co ltd
Original Assignee
Changsha Microbrain Intelligent Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changsha Microbrain Intelligent Technology Co ltd filed Critical Changsha Microbrain Intelligent Technology Co ltd
Priority to CN202310001231.3A priority Critical patent/CN115695153B/zh
Publication of CN115695153A publication Critical patent/CN115695153A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115695153B publication Critical patent/CN115695153B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Maintenance And Management Of Digital Transmission (AREA)

Abstract

本发明公开了CAN通信监测和异常自动恢复方法，方法包括：第一数据监控模块实时监控信号线CAN_H信号，第二数据监控模块实时监控信号线CAN_L信号；主控单元对CAN单元进行数据监测，CAN单元向主控单元主动返回数据，返回的次数为Y；当监测数据Y≥阈值K1时，判断CAN通信正常；当监测数据Y≥阈值K2且连续两帧无应答，主控单元发出指令只打开CAN_RXD；当监测数据Y<阈值K2，主控单元判断CAN通信单元故障，重启CAN通信单元。本发明能有效的监测CAN通信是否异常，当出现异常时能自动重启恢复，不需要人工去断电重启，减少人工干预。

Description

一种CAN通信监测和异常自动恢复方法
技术领域
本发明属于CAN通信技术领域，尤其涉及一种CAN通信监测和异常自动恢复方法。
背景技术
CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是一种能够实现分布式实时控制的串行通信网络。CAN 使用称为 CANH / CANL 的通信线路执行传输和接收。通过两条通信线（双绞线）产生的电压差传输数据，一个CAN网络里的所有节点都挂在这两条通信线上，使用差分信号半双工通信。
随着科学技术的发展，CAN通信被广泛的应用在车载、无人机等各个领域，用作数据通信，在使用过程中，CAN通信也不乏会出现异常现象，如死机等，造成设备无法正常通信；车辆需要停下来重新启动，无人需要飞下来重新上电，才能恢复正常， 这样使用起来很不方便，也很有可能会带来一定的损失。
针对此问题，需要一种CAN通信监测和异常自动恢复的方法，能有效获取CAN通信情况，如发生异常能自动重启，恢复正常通信，不需要人工干预，带来极大的方便，减少损失。
发明内容
有鉴于此，本发明公开的一种CAN通信监测和异常自动恢复的方法，包括主控单元、CAN通信单元和控制电路；所述主控单元通过CAN_TX向CAN通信单元发数据，所述CAN通信单元通过CAN_RX向主控单元返回数据；主控单元连接控制电路，控制电路连接CAN通信单元，主控单元能输出信号驱动控制电路控制CAN通信单元重启。
本发明公开的一种CAN通信监测和异常自动恢复方法，所述方法应用于主控单元、CAN通信单元、驱动模块、信号线CAN_H和信号线CAN_L，主控单元包括第一数据监控模块和第二数据监控模块，所述方法包括以下步骤：
第一数据监控模块实时监控信号线CAN_H信号，第二数据监控模块实时监控信号线CAN_L信号；
所述主控单元设置监控时间段，在监控时间段内，主控单元对CAN单元进行数据监测，CAN单元向主控单元主动返回数据，返回的次数为Y；
当第一数据监控模块或第二数据监控模块监测数据Y≥阈值K1时，判断CAN通信正常；
当第一数据监控模块或第二数据监控模块监测数据Y≥阈值K2且连续两帧无应答，主控单元发出指令只打开CAN_RXD；
当第一数据监控模块或第二数据监控模块监测数据Y<阈值K2，主控单元判断CAN通信单元故障，重启 CAN通信单元。
进一步的，主控单元管脚IO3、电阻R1和MOS管Q1组成第一数据监控模块，其中管脚IO3分别连接电阻R1和MOS管Q1的发射极，电阻R1的另一端接地，MOS管Q1的基极和集电极分别连接信号线CAN_H；主控单元管脚IO4、电阻R2和MOS管Q2组成第二数据监控模块，其中管脚IO4分别连接电阻R2和MOS管Q2的发射极，电阻R2的另一端接地，MOS管Q2的基极和集电极分别连接信号线CAN_L。
进一步的，所述主控单元分别连接CAN通信单元、驱动模块；第一数据监控模块连接信号线CAN_H，第二数据监控模块连接信号线CAN_L。
进一步的，所述第一数据监控模块或第二数据监控模块通过高低电平变化来判断监测数据是否异常；当CAN_H信号线为高时，MOS管Q1的1脚和3脚为高，3和2脚导通，IO3脚识别高电平；当CAN_H信号线为低时，MOS管Q1的1脚和3脚为低，3和2脚不导通，IO3脚识别低电平；当CAN_L信号线为高时，MOS管Q2的1脚和3脚为高，3和2脚导通，IO4脚识别高电平；当CAN_L信号线为低时，MOS管Q2的1脚和3脚为低，3和2脚不导通，IO4脚识别低电平。
进一步的，主控单元通过GPIO连接驱动模块，驱动模块连接CAN通信单元供电脚，主控单元输出GPIO信号控制驱动模块是否输出电压给CAN通信单元供电，正常工作时GPIO输出高电平，当GPIO输出低电平再快速输出高电平，实现CAN通信单元重启。
进一步的，主控单元U1的CAN_TX、CAN_RX与CAN通信单元U2的CAN_RX、CAN_TX连接，主控单元U1的GPIO连接电阻R5，电阻R5的另一端分别连接电阻R7、MOS管Q4的基极，MOS管Q4的发射极接地，MOS管Q4的集电极连接电阻R5，所述电阻R5的另一端分别连接电阻R6、MOS管Q3的栅极，MOS管Q3的源极连接U2的VCC管脚，MOS管Q3的漏极分别连接电阻R6的另一端、电容C2、电容C1、5V电源；主控单元的GPIO为高电平时，MOS管Q3和Q4导通，5V电源给CAN通信单元的VCC供电，CAN通信单元工作；主控单元的GPIO为低电平时，MOS管Q3和Q4不导通，5V与CAN通信单元断开连接，CAN单元不工作。
本发明的有益效果如下：
本发明能有效的监测CAN通信是否异常，当出现异常时能自动重启恢复，不需要人工去断电重启，减少人工干预。
附图说明
图 1本发明的方法结构图；
图 2本发明整体流程图；
图 3本发明数据监控模块工作原理图；
图 4本发明驱动模块工作原理图；
图5(a)是CAN通信单元工作的流程图；
图5(b)是CAN通信单元不工作的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
如图1所示，一种CAN通信监测和异常自动恢复方法，主控单元、CAN通信单元、驱动模块、信号线CAN_H和信号线CAN_L；主控单元分别连接CAN通信单元、驱动模块、第一数据监控模块、第二数据监控模块;第一数据监控模块连接信号线CAN_H，并对其进行实时监控；第二数据监控模块连接信号线CAN_L，并对其进行实时监控；主控单元通过CAN_TX向CAN通信单元发数据， CAN通信单元通过CAN_RX向主控单元返回数据，当CAN通信单元故障，驱动模块驱动CAN通信单元重启。主控单元包括第一数据监控模块和第二数据监控模块，监测和异常自动恢复方法包括以下步骤：
第一数据监控模块实时监控信号线CAN_H信号，第二数据监控模块实时监控信号线CAN_L信号；
主控单元设置监控时间段，在监控时间段内，主控单元对CAN单元进行数据监测，CAN单元向主控单元主动返回数据，返回的次数为Y；
当第一数据监控模块或第二数据监控模块监测数据Y≥阈值K1时，判断CAN通信正常；
当第一数据监控模块或第二数据监控模块监测数据Y≥阈值K2且连续两帧无应答，主控单元发出指令只打开CAN_RXD；
当第一数据监控模块或第二数据监控模块监测数据Y<阈值K2，主控单元判断CAN通信单元故障，重启 CAN通信单元。
在本发明中，阈值K2小于阈值K1，如果Y≥阈值K2且连续两帧无应答，说明此时CAN通信数据断断续续，只进行CAN数据接收，一旦Y<阈值K2，说明CAN通信单元故障，需要重启。
CAN通信单元发送或接收的帧格式为：SOF帧起始、arbitration field仲裁段、control field控制段、data field数据段、CRC field; ACK field、EOF帧结束。为减少通信负荷，控制段中主控单元向CAN通信单元发送的查询指令编码为101，主控单元向CAN通信单元发送的查询应答指令编码为110。
如图2所示，一种CAN通信监测和异常自动恢复方法的流程图，主控单元设置时间S和K，第一数据监控模块对信号线CAN_H进行监控，第二数据监控模块对信号线CAN_H进行监控，当在监控时间S段，监测数据断断续续，主控单元发出指令只打开CAN_RXD，接收CAN通信单元返回数据，当在监控时间K段，接收不到数据，重启CAN通信单元。
如图3所示，主控单元管脚IO3、电阻R1和MOS管Q1组成第一数据监控模块，主控单元管脚IO4、电阻R2和MOS管Q2组成第二数据监控模块；电子设备都是通过高低电平识别数据的，当CAN_H信号线为高时，MOS管Q1的1脚和3脚为高，3和2脚导通，IO3脚识别高电平；当CAN_H信号线为低时，MOS管Q1的1脚和3脚为低，3和2脚不导通，IO3脚识别低电平；当CAN_L信号线为高时，MOS管Q2的1脚和3脚为高，3和2脚导通，IO4脚识别高电平；当CAN_L信号线为低时，MOS管Q2的1脚和3脚为低，3和2脚不导通，IO4脚识别低电平；即当第一数据监控模块或第二数据监控模块识别数据异常，断断续续时，主控单元只打开CAN_RXD接收数据，当在一定数据内接收不都数据，判断CAN通信单元故障。
如图4所示的驱动模块，图5(a) 所示的CAN通信单元工作的流程图,图5(b)所示的CAN通信单元不工作的流程图，主控单元U1的CAN_TX、CAN_RX与CAN通信单元U2的CAN_RX、CAN_TX连接，主控单元U1的GPIO连接电阻R5，电阻R5的另一端分别连接电阻R7、MOS管Q4的基极，MOS管Q4的发射极接地，MOS管Q4的集电极连接电阻R5，所述电阻R5的另一端分别连接电阻R6、MOS管Q3的栅极，MOS管Q3的源极连接U2的VCC管脚，MOS管Q3的漏极分别连接电阻R6的另一端、电容C2、电容C1、5V电源；主控单元的GPIO为高电平时，MOS管Q3和Q4导通，5V电源给CAN通信单元的VCC供电，CAN通信单元工作；主控单元的GPIO为低电平时，MOS管Q3和Q4不导通，5V与CAN通信单元断开连接，CAN单元不工作，即当主控单元的GPIO输出一个低电平再马上输出一个高电平，CAN通信单元即可重启。
本发明的有益效果如下：
本发明能有效的监测CAN通信是否异常，当出现异常时能自动重启恢复，不需要人工去断电重启，减少人工干预。
本文所使用的词语“优选的”意指用作实例、示例或例证。本文描述为“优选的”任意方面或设计不必被解释为比其他方面或设计更有利。相反，词语“优选的”的使用旨在以具体方式提出概念。如本申请中所使用的术语“或”旨在意指包含的“或”而非排除的“或”。即，除非另外指定或从上下文中清楚，“X使用A或B”意指自然包括排列的任意一个。即，如果X使用A；X使用B；或X使用A和B二者，则“X使用A或B”在前述任一示例中得到满足。
而且，尽管已经相对于一个或实现方式示出并描述了本公开，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件(例如元件等)执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本公开的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。此外，尽管本公开的特定特征已经相对于若干实现方式中的仅一个被公开，但是这种特征可以与如可以对给定或特定应用而言是期望和有利的其他实现方式的一个或其他特征组合。而且，就术语“包括”、“具有”、“含有”或其变形被用在具体实施方式或权利要求中而言，这样的术语旨在以与术语“包含”相似的方式包括。
本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以多个或多个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。上述的各装置或系统，可以执行相应方法实施例中的存储方法。
综上所述，上述实施例为本发明的一种实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、代替、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种CAN通信监测和异常自动恢复方法，所述方法应用于主控单元、CAN通信单元、驱动模块、信号线CAN_H和信号线CAN_L，其特征在于，主控单元包括第一数据监控模块和第二数据监控模块，所述方法包括以下步骤：
第一数据监控模块实时监控信号线CAN_H信号，第二数据监控模块实时监控信号线CAN_L信号；
所述主控单元设置监控时间段，在监控时间段内，主控单元对CAN单元进行数据监测，CAN单元向主控单元主动返回数据，返回的次数为Y；
当第一数据监控模块或第二数据监控模块监测数据Y≥阈值K1时，判断CAN通信正常；
当第一数据监控模块或第二数据监控模块监测数据Y≥阈值K2且连续两帧无应答，主控单元发出指令只打开CAN_RXD；
当第一数据监控模块或第二数据监控模块监测数据Y<阈值K2，主控单元判断CAN通信单元故障，通过驱动模块重启CAN通信单元；
其中，所述阈值K2小于阈值K1。
2.根据权利要求1所述的CAN通信监测和异常自动恢复方法，其特征在于，主控单元管脚IO3、电阻R1和MOS管Q1组成第一数据监控模块，其中管脚IO3分别连接电阻R1和MOS管Q1的发射极，电阻R1的另一端接地，MOS管Q1的基极和集电极分别连接信号线CAN_H；主控单元管脚IO4、电阻R2和MOS管Q2组成第二数据监控模块，其中管脚IO4分别连接电阻R2和MOS管Q2的发射极，电阻R2的另一端接地，MOS管Q2的基极和集电极分别连接信号线CAN_L。
3.根据权利要求1所述的CAN通信监测和异常自动恢复方法，其特征在于，所述主控单元分别连接CAN通信单元、驱动模块；第一数据监控模块连接信号线CAN_H，第二数据监控模块连接信号线CAN_L。
4.根据权利要求1所述的CAN通信监测和异常自动恢复方法，其特征在于，所述第一数据监控模块或第二数据监控模块通过高低电平变化来判断监测数据是否异常；当CAN_H信号线为高时，MOS管Q1的1脚和3脚为高，3和2脚导通，IO3脚识别高电平；当CAN_H信号线为低时，MOS管Q1的1脚和3脚为低，3和2脚不导通，IO3脚识别低电平；当CAN_L信号线为高时，MOS管Q2的1脚和3脚为高，3和2脚导通，IO4脚识别高电平；当CAN_L信号线为低时，MOS管Q2的1脚和3脚为低，3和2脚不导通，IO4脚识别低电平。
5.根据权利要求1所述的CAN通信监测和异常自动恢复方法，其特征在于，主控单元通过GPIO连接驱动模块，驱动模块连接CAN通信单元供电脚，主控单元输出GPIO信号控制驱动模块是否输出电压给CAN通信单元供电，正常工作时GPIO输出高电平，当GPIO输出低电平再快速输出高电平，实现CAN通信单元重启。
6.根据权利要求5所述的CAN通信监测和异常自动恢复方法，其特征在于，主控单元U1的CAN_TX、CAN_RX与CAN通信单元U2的CAN_RX、CAN_TX连接，主控单元U1的GPIO连接驱动模块的电阻R5，电阻R5的另一端分别连接电阻R7、MOS管Q4的基极，MOS管Q4的发射极接地，MOS管Q4的集电极连接电阻R5，所述电阻R5的另一端分别连接电阻R6、MOS管Q3的栅极，MOS管Q3的源极连接U2的VCC管脚，MOS管Q3的漏极分别连接电阻R6的另一端、电容C2、电容C1、5V电源；主控单元的GPIO为高电平时，MOS管Q3和Q4导通，5V电源给CAN通信单元的VCC供电，CAN通信单元工作；主控单元的GPIO为低电平时，MOS管Q3和Q4不导通，5V与CAN通信单元断开连接，CAN单元不工作。
CN202310001231.3A 2023-01-03 2023-01-03 一种can通信监测和异常自动恢复方法 Active CN115695153B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310001231.3A CN115695153B (zh) 2023-01-03 2023-01-03 一种can通信监测和异常自动恢复方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310001231.3A CN115695153B (zh) 2023-01-03 2023-01-03 一种can通信监测和异常自动恢复方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115695153A CN115695153A (zh) 2023-02-03
CN115695153B true CN115695153B (zh) 2023-03-21

Family

ID=85057359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310001231.3A Active CN115695153B (zh) 2023-01-03 2023-01-03 一种can通信监测和异常自动恢复方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115695153B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109362033A (zh) * 2018-12-26 2019-02-19 南京北路自动化系统有限责任公司 一种矿用基站定位系统和定位方法
WO2022028520A1 (zh) * 2020-08-07 2022-02-10 格陆博科技有限公司 一种双mcu冗余设计的汽车电子驻车执行控制器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108282389B (zh) * 2017-01-05 2021-10-15 厦门雅迅网络股份有限公司 一种基于can总线负载监控的车载ota升级的方法
CN108195396B (zh) * 2017-12-21 2020-01-21 北京理工大学 一种新能源汽车车辆数据的有效性的检测方法及系统
CN109743242B (zh) * 2018-12-28 2021-06-08 联创汽车电子有限公司 Can总线报文控制系统及其控制方法
JP7234832B2 (ja) * 2019-07-03 2023-03-08 株式会社デンソー 電子制御装置
US11665021B2 (en) * 2020-09-01 2023-05-30 Nxp B.V. Can transceiver
CN113033752B (zh) * 2021-03-22 2023-06-02 深圳市英威腾电气股份有限公司 通信故障检测方法、主机、从机
CN113895451B (zh) * 2021-10-27 2023-07-18 东风汽车集团股份有限公司 一种基于自动驾驶系统的安全冗余与故障诊断系统及方法
CN114020511A (zh) * 2021-11-03 2022-02-08 西人马(西安)测控科技有限公司 基于fpga的故障检测方法、装置、设备及可读存储介质

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109362033A (zh) * 2018-12-26 2019-02-19 南京北路自动化系统有限责任公司 一种矿用基站定位系统和定位方法
WO2022028520A1 (zh) * 2020-08-07 2022-02-10 格陆博科技有限公司 一种双mcu冗余设计的汽车电子驻车执行控制器

Also Published As

Publication number Publication date
CN115695153A (zh) 2023-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5335663B2 (ja) 通信バス上の受信装置用のメッセージバッファリング方法、およびユニット
US7774644B2 (en) System and program for error handling in a dual adaptor system where one adaptor is a master
EP2728805A2 (en) Controller area network (CAN) transceiver and method for operating a CAN transceiver
US20050243408A1 (en) Configurable two-wire interface module
US20170302462A1 (en) Method for supplying power in network and apparatus therefor
CN105703991B (zh) 局部互联网络系统和方法
CN112217704A (zh) 收发器与微控制器间的通信
WO2024032441A1 (zh) 一种设备唤醒方法、装置、系统、电子设备及存储介质
CN115695153B (zh) 一种can通信监测和异常自动恢复方法
EP2940935B1 (en) Controller area network (CAN) device and method for controlling CAN traffic
US20210216294A1 (en) Device, system and a method for reprograming electronic control unit
CN114884767A (zh) 一种同步双冗余can总线通信系统、方法、设备及介质
CN111400211B (zh) 基于PCIe总线的通信方法及系统
CN113900864B (zh) 一种数据读写装置及方法
CN107908370A (zh) 数据存储方法及装置
CN113259395A (zh) 一种嵌入式环境下数据通讯装置及方法
TWM620009U (zh) 高速傳輸系統與訊號中繼器
US6560750B2 (en) Method for providing master-slave heat-swapping apparatus and mechanism on a mono-ATA bus
CN115065572B (zh) 一种面向车载电子系统的can fd控制器
CN117676318A (zh) 车载摄像头的热插拔初始化方法、装置、设备及车辆
CN212009370U (zh) 电厂分散式控制设备
CN112083710B (zh) 一种车载网络can总线节点监测系统及方法
US11803488B2 (en) High-speed transmission system, signal redriver, and control method of signal redriver
CN118092974A (zh) 一种控制电路、电子设备及固件更新方法
CN117931536A (zh) 故障处理方法、装置、电子设备和介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant