[发明专利]用于CAN总线导航设备信息模拟的系统和方法

说明书

技术领域：

本发明涉及了一种用于CAN总线导航设备信息模拟的系统和方法。特别是涉及一种针对多种导航设备的测试、维修而设计的CAN总线导航设备信息模拟系统。通过对信号的模拟，可以对CAN网络进行信息分析，方便非技术人员对设备的快速的检测和故障定位。属于计算机软件技术领域。

背景技术：

CAN即控制器局域网络，属于工业现场总线的范畴。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。由于其良好的性能及独特的设计，CAN总线越来越受到人们的重视。通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可达1MBPS。现在，CAN的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。

我国在大型船舶上也配备有CAN网络。目前研发人员通常使用仿真器或者专用的CAN分析仪帮助分析CAN网络中存在的问题。然而，船舶在航行时，一旦出现故障，使用者往往无法及时得到专业维修支持。这就需要有一种便于携带的专用的CAN网络数据数据模拟系统，以便在出现故障时，操作人员可以根据需求进行信号模拟，及时分析问题、定位故障。

目前，常用的CAN总线测试方法使用CAN分析仪，并利用配套的软件进行可以直接进行CAN总线的信息和物理特性检测。然而，这样不但价格要求较高，而且对于设备的使用者来说非常不直观。CAN总线扩展帧位数为29位，在编写帧号进行信息模拟时，涉及位移操作，对使用者也十分不便。此外，在大型船舶上，设备较多，使用独立的CAN分析仪，也不利于系统的集成。

本发明针对现有技术中的不足和需求，提出了一种只需较少硬件，从而极大降低成本、但有较高灵活性的CAN总线导航设备信息模拟方法。利用上位机提供基本显控界面环境，以向导配置方便操作者管理信息，实现多种CAN总线导航设备的信息模拟。使用结果表明，本发明涉及的CAN总线导航设备信息模拟系统和方法，可以减少对操作者的技术要求，同时简化测试设备装置，利于在大型系统中集成，方便现场携带和使用。

发明内容：

本发明的目的是，提供一种CAN总线导航设备信息模拟的系统和方法，方便使用者对CAN总线信息进行模拟。在此方法下，可以减少对使用者的技术要求，同时应保证方便携带和现场使用，并且成本较低。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明为一种CAN总线导航设备信息模拟的系统和方法，其技术方案如下：

CAN总线导航设备信息模拟系统，包括硬件与软件部分，其中硬件部分包括PC104架构计算机，监控显示器，输入设备，CAN接口芯片SJA1000和接口装置。监控显示器和输入设备与PC104架构计算机直接相连，接口装置通过CAN接口芯片SJA1000与计算机相连。PC104架构计算机实现导航设备信息的模拟，并在监控显示器中显示提供人机交互界面，接口装置提供CAN连接端口连接至目标网络，并内置由开关控制的匹配电阻。所述CAN接口芯片提供两路CAN通信接口，可以选用盛博协同公司A3-CSD板卡。

CAN总线导航设备信息模拟系统的软件由主控模块、显示模块、配置模块、通信模块、信息生成模块，五个模块组成。主控模块协调和控制其余模块工作；配置模块提供发送信息格式的设置及信息提示颜色的设置。在发送信息时，主控模块将交互界面的命令传递至信息生成模块，信息生成模块根据要求生成对应信息，并将信息传递至通信模块进行发送。

应用上述系统进行的CAN总线导航设备信息模拟方法的实施步骤如下：

步骤一，启动CAN总线导航设备信息模拟系统，在配置模块读取配置文件。

所述的配置模块读取配置文件，是由该模块在系统启动时，调用配置文件读取CAN总线工作参数，CAN报文类型(11位标识符模式或29位标识符模式)、CAN网络通信速率，以及前一次对多种设备信息设置的格式，提示颜色信息等信息。

步骤二，用户可以在配置文件中增加新的设备信息，设置信息格式、信息提示颜色。

在增加新的设备信息时，系统将提供向导模式，引导用户确定设备对应CAN报文类型，信息格式，数据存储类型，信息提示颜色。并将新规则写入配置文件中。用户也可以对规则进行修改、删除、打印。

步骤三，连接所使用的接口，确定是否连入匹配电阻。使用CAN总线导航设备信息模拟系统，设定导航信息参数。模拟产生对应设备导航信息，并通过接口装置发送导航信息。