兼容CAN2.0B協議的CAN總線通信方法技術

本發明專利技術公開了一種兼容CAN2.0B協議的CAN總線通信方法，采用增強型CAN協議，即ECAN協議通信；其中，所述ECAN協議為對CAN2.0B協議重新定義后的協議，所述ECAN協議使得采用ECAN協議通信的節點比采用CAN2.0B協議通信的節點具有更高的速率實現節點之間的通信，同時使得所述采用ECAN協議通信的節點可與采用CAN2.0B協議通信的節點共存于同一個網絡。本發明專利技術使得在提高通信速率的同時，與已有的符合CAN2.0B標準的節點可以共存于同一個網絡，兼容性好。

【技術實現步驟摘要】
兼容CAN2.0B協議的CAN總線通信方法
本專利技術涉及工業控制領域，特別涉及一種兼容CAN2.0B協議的CAN總線通信方法。
技術介紹
CAN總線是BOSCH公司為現代汽車電子設備互聯通信設計的一種多主機設備局部網，其卓越的性能已經廣泛應用于工業控制、交通工具、醫療儀器、數控機床等眾多場合。BOSCH公司在1991年發布了包含具有11位ID的CAN2.0A和29位ID的CAN2.0B協議的CAN2.0規范，但隨著應用需求的增加，其最高1Mbps通信速率已經不能滿足應用需求，因此BOSCH在2012年發布了具有更高通信速率的CANFD1.0協議，該協議雖然能提升基于CANFD協議節點之間的通信速率，但無法兼容現有的基于CAN2.0B協議的節點。換言之，它只能用于構建全新的基于CANFD協議的網絡，因此亟需一種與CAN2.0B節點兼容并達到較高通信速率的技術手段。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術中所存在的上述不足，提供一種兼容CAN2.0B協議的CAN總線通信方法，其在兼容現有CAN2.0B協議的前提下，提高CAN總線網絡節點間的通信速率。為了實現上述專利技術目的，本專利技術采用的技術方案是：一種兼容CAN2.0B協議的CAN總線通信方法，采用增強型CAN協議，即ECAN協議通信；其中，所述ECAN協議為對CAN2.0B協議重新定義后的協議，所述ECAN協議使得采用ECAN協議通信的節點比采用CAN2.0協議通信的節點具有更高的速率實現節點之間的通信，同時使得所述采用ECAN協議通信的節點可與采用CAN2.0B協議通信的節點共存于同一個網絡。本專利技術保留BOSCH公司CAN2.0B協議標準的除物理層數據幀外的所有其它幀類型、幀格式、應答響應機制、錯誤判斷與錯誤計數機制，以及其它涉及到的物理層通信的所有方法，僅改變其物理層數據幀的幀格式并通過在CAN2.0B幀的數據域和CRC域插入高速比特的方式來實現通信速率的提升，同時實現與采用CAN2.0B協議通信的節點共存于同一網絡。所述ECAN協議具體構成為：在CAN2.0B的基礎上，保留其各字段并重新定義其遠程幀指示位RTR、保留位R0和R1來區分CAN2.0B數據幀和ECAN數據幀，ECAN協議仲裁域定義及相應的仲裁機制與CAN2.0B協議相同；ECAN協議中在對應于CAN2.0B協議的數據域和CRC域內填充高速比特數據實現傳輸速率的提升，所述高速比特數據的填充符合CAN2.0B協議的比特填充規律。在本專利技術的一個實施例中，所述高速比特數據的填充采用以下第一方式：每3比特一組的最后一個“R”全部用于傳輸高速比特，若高速比特的傳輸速率為CAN2.0B比特傳輸速率的倍，則每3個CAN2.0B比特可以傳輸比特的用戶數據，N為不小于1的整數。在本專利技術的又一實施例中，所述高速比特數據的填充采用以下第二方式：在第一方式的基礎上，除第一組外，每組開始的“R”比特的同步段和相位段減去同步跳轉寬度SJW的時間用于傳輸高速比特，增加傳輸速率。在本專利技術的另一實施例中，所述高速比特數據的填充采用以下方式：在第二方式的基礎上，增加每組的“D”比特的相位段減去同步跳轉寬度SJW的時間用于傳輸高速比特，以進一步增加傳輸速率。新的數據幀我們稱之為ECAN數據幀，符合新的幀及相應的響應機制的CAN節點被稱之為ECAN節點。與現有技術相比，本專利技術的有益效果：本專利技術中網絡節點間采用增強型CAN協議，即ECAN協議通信，ECAN協議為對CAN2.0B協議重新定義后的協議，所述ECAN協議使得采用ECAN協議通信的節點比采用CAN2.0協議通信的節點具有更高的速率實現節點之間的通信，同時使得所述采用ECAN協議通信的節點可與采用CAN2.0B協議通信的節點共存于同一個網絡。因此，本專利技術在兼容現有采用CAN2.0B協議通信的節點的前提下，提高了基于CAN總線協議的網絡節點間的通信速率。附圖說明：圖1是CAN2.0B與ECAN物理層數據幀結構示意圖；圖2是ECAN幀高速比特數據填充三種方法示意圖。具體實施方式下面結合具體實施方式對本專利技術作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本專利技術上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本
技術實現思路
所實現的技術均屬于本專利技術的范圍。本專利技術旨在兼容現有采用CAN2.0B協議通信的節點的前提下，提高了基于CAN總線協議的網絡節點間的通信速率。本專利技術實施例提供的兼容CAN2.0B協議的CAN總線通信方法，采用增強型CAN協議，即ECAN協議通信；其中，所述ECAN協議為對CAN2.0B協議重新定義后的協議，所述ECAN協議使得采用ECAN協議通信的節點比采用CAN2.0協議通信的節點具有更高的速率實現節點之間的通信，同時使得所述采用ECAN協議通信的節點可與采用CAN2.0B協議通信的節點共存于同一個網絡。為了描述方便，本專利技術中自定義增強數據幀為ECAN（EnhancementCAN）幀，本專利技術中所涉及到的幀數據的描述（例如信號的狀態描述，隱性位Recessive-簡稱R，顯性位Dominant-簡稱D等）與CAN2.0協議（RobertBoschGmbH.CANSpecification,Version2.0.1991）的定義相同，換言之本專利技術僅對CAN2.0的數據幀進行了重新定義，其它所有內容與BOSCHCAN2.0規范相同。同時，為了描述方便，本專利技術中“CAN2.0”指BOSCHCAN2.0A和CAN2.0B協議（RobertBoschGmbH.CANSpecification,Version2.0.1991）所規定的內容，“CAN2.0A”指基本型BOSCHCAN2.0A（11位ID），“CAN2.0B”指擴展型BOSCHCAN2.0B（29位ID）。本專利技術保留BOSCH公司CAN2.0B協議標準的除物理層數據幀外的所有其它幀類型、幀格式、應答響應機制、錯誤判斷與錯誤計數機制，以及其它涉及到的物理層通信的所有方法，僅改變其物理層數據幀的幀格式并通過在CAN2.0B幀的數據域和CRC域插入高速比特的方式來實現通信速率的提升，同時實現與采用CAN2.0B協議通信的節點共存于同一網絡。本專利技術在于重新設計CAN2.0B協議的物理層數據幀，以比CAN2.0B節點更高的速率實現新節點（即采用ECAN協議的節點）之間的通信，同時這些新節點可以與CAN2.0B節點共存于同一個網絡，實現基于該數據幀格式的節點與現有CAN2.0B節點的兼容，本專利技術中將重新設計的CAN2.0B協議的物理層數據幀結構和機制稱為增強型CAN通信協議，簡稱ECAN協議，符合新的ECAN幀結構定義及相應的響應機制的CAN節點被稱之為ECAN節點。對于ECAN的幀結構，僅對CAN2.0B的數據幀進行重新設計，遠程幀、錯誤幀、過載幀以及幀間空隙均與CAN2.0B標準相同。在增強型通信中，為了提高通信速率，在CAN2.0B的基礎上，保留其各字段并重新定義其遠程幀指示位RTR、保留位R0和R1來區分CAN2.0B數據幀和ECAN數據幀，ECAN協議仲裁域定義及相應的仲裁機制與CAN2.0B協議相同；ECAN協議中在對應于CAN2.0B協議的數據域和CRC域內填充高速比特數據實現傳輸速率的提升，所述高速比特數據的填充符合CA本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種兼容CAN2.0B協議的CAN總線通信方法，其特征在于，采用增強型CAN協議，即ECAN協議通信；其中，所述ECAN協議為對CAN2.0B協議重新定義后的協議，所述ECAN協議使得采用ECAN協議通信的節點比采用CAN2.0B協議通信的節點具有更高的速率實現節點之間的通信，同時使得所述采用ECAN協議通信的節點可與采用CAN2.0B協議通信的節點共存于同一個網絡。

【技術特征摘要】
1.一種兼容CAN2.0B協議的CAN總線通信方法，其特征在于，采用增強型CAN協議，即ECAN協議通信；其中，所述ECAN協議為對CAN2.0B協議重新定義后的協議，所述ECAN協議使得采用ECAN協議通信的節點比采用CAN2.0B協議通信的節點具有更高的速率實現節點之間的通信，同時使得所述采用ECAN協議通信的節點可與采用CAN2.0B協議通信的節點共存于同一個網絡；其中，所述ECAN協議具體構成為：在CAN2.0B的基礎上，保留其各字段并重新定義其遠程幀指示位RTR、保留位R0和R1來區分CAN2.0B數據幀和ECAN數據幀，ECAN協議仲裁域定義及相應的仲裁機制與CAN2.0B協議相同；ECAN協議中在對應于CAN2.0B協議的數據域和CRC域內填充高速比特數據實現傳輸速率的提升，所述高速比特數據的填充符合CAN2.0B協議的比特填充規律。2....

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬上，胡劍浩，王劍，
申請(專利權)人：電子科技大學，
類型：發明
國別省市：四川;51