[发明专利]一种车载CAN总线标准格式标识符的分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车制造技术相关领域，更具体的说，本发明涉及一种对车载CAN总线标准格式标识符进行有效管理的车载CAN总线标准格式标识符的分配方法。 

背景技术

控制器局域网络（Controller Area Network，简称CAN总线）是BOSCH公司为现代工业应用推出的一种多主机局域网，属于现场总线范畴，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。由于其卓越的性能现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多行业。CAN总线是一种多主机总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可以达到1MBPS。CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先等级判别等项工作。 

CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码，采用这种方法的优点是可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识符分为标准格式和扩展格式两种，标准格式标识符由11位二进制数组成，扩展格式标识符由29位二进制数组成，因此可以定义2¹¹或2²⁹个不同的数据块。这种按数据编码的方式，还可使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。数据段长度最多为8个字节，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态及测试数据的一般要求，同时，8个字节不会占用总线时间过长，从而保证了通信的实时性。CAN协议采用CRC（循环冗余校验）并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。另外，CAN总线采用了多主机竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点，CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。CAN总线卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，越来越受到工业界的重视，并已被公认为最有前途的现场总线之一。CAN总线协议已被国际标准化组织认证，技术比较成熟，控制芯片已经商品化，性价比高，特别适用于分布式测控系统之间的通信。 

CAN总线网络中的通信数据以特定的格式组成传输单元，称为报文，报文分为数据帧、远程帧、错误帧和超载帧等四种固定格式。其中，数据帧和远程帧与应用层关系紧密，是主要的通信报文。 

数据帧和远程帧都使用标识符，标识符唯一的标识了报文携带数据的含义，并且定义了报文优先权，作为仲裁场的主要构成成分用于总线竞争。只要总线空闲，任何节点都可以开始发送报文，如果2个或2个以上的节点同时开始传送报文，那么就会有总线访问冲突。通过使用标识符的位仲裁可以解决这个冲突，位仲裁机制确保信息和时间均不会损失，仲裁期间，每一个节点的控制器都会对发送位的电平与被监控的总线电平进行比较，如果电平相同，则继续发送下一位，如果发送的是一隐性电平而监控的总线电平是显性电平，那么，该节点就失去仲裁，必须退出发送状态。因此标识符的编码结构对于应用系统的实时性、可靠性等性能指标影响重大。 

随着汽车电子的高速发展，汽车的控制越来越复杂，控制智能化和网络通讯成为汽车电子的发展趋势，其中CAN总线技术在汽车上得到普及应用，其标识符的分配在系统设计的初始阶段就要设计好。目前汽车生产中CAN总线的标识符没有一个通用的分配方法，从而造成CAN总线系统的通用性和扩展性差，生产效率低。 

发明内容

本发明主要解决现有车载CAN总线系统的通用性和扩展性差，生产效率低的技术问题；提供一种对标准格式标识符进行分段管理的车载CAN总线标准格式标识符的分配方法。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种车载CAN总线标准格式标识符的分配方法，CAN总线的标准格式标识符按分段管理的分配方法分为报文发送周期的类别Class ID、车载电子系统电控单元地址ECU Address、报文的信号路由标识位Routing Indicator和车载电子系统电控单元的报文索引ECU Frame Index等四个部分。将CAN总线的标准格式标识符分为四个部分，每个部分根据实际情况单独定义，从而使CAN总线系统具有更好的通用性和扩展性。