[发明专利]CAN总线动态组网的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种CAN总线网络，尤其是一种CAN总线动态组网的方法。

背景技术

现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域 网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技 术支持。

CAN(Controller Area Network)总线属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式 控制或实时控制的串行通信网络。与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的 可靠性、实时性和灵活性，被广泛应用于汽车行业、自动控制、航空航天、航海、过程工 业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域。

如图1所示，现有技术中的CAN总线包括一个总线控制器01，总线控制器与一条总线通 道02连接，在总线通道上连接有多个终端设备03。在实际处理过程中，通常要指定总线控 制器01，然后由总线控制器01通过总线通道02以通信帧向各个终端设备03发送信息。终端 设备03接收到信息后。执行相应操作。如果需要返回信息，也是通过总线通道02以通信帧 的方式返回总线控制器01。

上述现有技术至少存在以下缺点：

随着运行时间的增加，总线控制器01可能出现故障，从而导致CAN总线整体瘫痪，造 成严重的通信故障，并且需要人为的设置总线控制器01。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够减少系统故障的CAN总线动态组网的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的CAN总线动态组网的方法，包括通过总线通道连接的多个终端设备，所述的 多个终端设备中，每个终端设备具有不同的特征ID；多个终端设备通过特征ID竞争出总线 控制器。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的CAN总线动态组网的方法，由 于每个终端设备具有不同的特征ID；多个终端设备通过特征ID竞争出总线控制器。可以不 必人为的设置总线控制器，能够减少系统故障。

附图说明

图1为现有技术中CAN总线系统的结构框图。

具体实施方式

本发明的CAN总线动态组网的方法，其较佳的具体实施方式是，CAN总线系统包括通过 总线通道连接的多个终端设备，多个终端设备中，每个终端设备具有不同的特征ID；多个 终端设备通过特征ID竞争出总线控制器。

该CAN总线系统中的各个终端设备启动后发送广播帧。如果该CAN总线系统中已有总线 控制器，则总线控制器通知其已加入到网络。否则则竞争出总线控制器，竞争出的总线控 制可以是任何一个终端设备。

总线控制器定时发送心跳报文，各个终端设备接收到心跳报文后发送回应信息通知总 线控制器；总线控制器根据收到的回应信息获得并保存当前网络中的终端设备数量、运行 状态信息。

当网络中加入新的终端设备时，该新的终端设备启动后发送广播帧，总线控制器接收 到该广播帧后通知该新的终端设备已经加入到网络，并保存其信息及运行状态。

总线控制器发送心跳报文后，用收到的回应信息与保存在内存表格中的信息进行比 较，如果超过一定时间没有收到回应信息或者回应信息出错则认为相应的终端设备被去掉 或损坏，并从所述内存表格中将该终端设备的信息删除。

如果在规定时间内总线控制器没有发送的心跳报文，则其它终端设备认为该总线控制 器故障，由其它终端设备重新竞争出新的总线控制器，并接任原总线控制器的任务。

本发明可以在有线网络内部，实现设备间自动组网并可动态增减，即在有线环境下自 动建立与维护设备的方法，具体可以包括以下几方面的功能：

1、各个终端设备具有不同的特征ID；

2、各个终端节点竞争出总线控制器：

系统启动后各个终端节点发送广播帧，如果总线未竞争出总线控制器。则根据各个节 点的特征ID竞争出总线控制器。

3、总线控制器通过发送定时心跳报文探测各个终端设备是否存在及其运行状态：

总线控制器定时发送心跳报文，各个终端设备接收到后则发送回应通知总线控制器。 总线控制器收到信息后，在一张内存表格保存当前网络的终端设备数量、运行状态等等；

4、动态加入终端设备：