[发明专利]一种星载CAN总线即插即用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种星载CAN总线即插即用方法，属于计算机总线通信领域。

背景技术

CAN总线的“即插即用”主要用于完成卫星星上各系统的快速的集成及应用。目前，国内支持即插即用的星载CAN总线的研究还很少。一般都是针对不同的卫星型号，根据型号类型特点，制定特定的CAN总线协议，然后星上各系统或者各设备依据协议更改或者编写各自的软件，即每个卫星型号都有其特定的协议及软件，一般都不能原样的使用在其他卫星型号上。各生产厂商将很大部分精力放在与星上其他设备的接口及匹配性上，无法充分的把精力放在自家设备功能、性能的实现、提升上。然而随着小卫星快速组装、快速测试以及研制周期大量缩短的发展趋势，目前这种CAN总线的使用方法已经难以满足发展要求了。

因此，有必要使用一种通用的CAN总线协议，使得不同的卫星型号在总线网络这块，软硬件不用更改就能直接使用。这样，各生产厂商就不用关心与星上其他设备的接口及匹配性，将更过的精力放在自家设备功能、性能的实现、提升上。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种星载CAN总线即插即用方法，本发明大大增加了各设备的通用性，使得设备能够并行或者开发先行开发，甚至批量的开发。

本发明的技术解决方案是：一种星载CAN总线即插即用方法，步骤如下：

(1)接入CAN总线网络的各设备即CAN节点，在加电后自动向星务中心计算机发送CAN节点的注册请求，即告知星务中心计算机：总线网络有新的CAN节点加入；

(2)星务中心计算机在接收步骤(1)的CAN节点的注册请求后，立即向各CAN节点发送索取它们注册信息详细内容的命令字；

(3)CAN节点收到步骤(2)中的索取它们注册信息详细内容的命令字后，向星务中心计算机发送该CAN节点自身注册信息的详细内容，包括：CAN节点遥测包类型、遥测包周期；

(4)星务中心计算机将从步骤(3)收到的注册信息中与协议配置有关的内容放入协议约束缓冲区中；同时星务中心计算机将注册信息中与星务中心计算机重构有关的内容放入软件约束缓冲区中；

(5)星务中心计算机在接收完所有CAN节点的注册信息详细内容后，依据协议约束缓冲区，通过协议自动配置方法将各CAN节点进行重新配置，配置后的数据放入CAN配置信息缓冲区中；协议自动配置方法是依据协议约束缓冲区，将各CAN节点的重新配置，以满足其注册信息中所要求的内容及CAN总线通信协议；

(6)星务中心计算机将步骤(5)配置后的各CAN节点的CAN状态信息顺序发送给相应的CAN节点，

(7)步骤(6)中相应的CAN节点正确收到配置信息后，依据接收到的配置信息对自身CAN总线进行重新配置，并将配置结果反馈给星务中心计算机；

(8)在步骤(7)的同时，星务中心计算机依据软件约束缓冲区中内容，对自身软件进行重构，以满足与各CAN节点的总线通信要求，当所有CAN节点都正确配置后，星务中心计算机也成功重构后，星务中心计算机按照各CAN节点注册信息中的要求与各CAN节点进行总线通信。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明采用通用的CAN总线协议，使得不同的卫星型号在总线网络这块，软硬件不用更改就能直接使用。采用该方法的各设备在接入总线网络后，不需人工干预，在简单的自动配置后，即能正常与其他设备进行通信与工作。这样，各生产厂商就不用关心与星上其他设备的接口及匹配性，将更过的精力放在自家设备功能、性能的实现和提升上，增加了各设备的通用性。

(2)本发明方法采用支持即插即用的CAN总线，使得星上各设备都能快速的集成在一起工作。与传统的设备在设计和投产前先签署IDS表和数据约定相比，能有效降低设备生产厂商与卫星总体之间的紧耦合关系，使得各设备能够并行化或者批量化生产，易于形成货架式产品；也能减少设备接口每次更改时，沟通不充分、约束不规范、设计不合理等人为因素带来的各种问题，提高了设备的健壮性。

(3)本发明方法具有良好的可扩展性。随着应用的不断增长，设备间握手信息的增加，本发明可以通过修改步骤(3)中的即插即用设备详细注册信息，满足应用的需要。

附图说明

图1为本发明基于CAN总线的星上网络拓扑结构图；

图2为本发明方法的流程图；

图3为本发明方法中协议自动配置方法的流程图；

图4为本发明方法中软件自动重构方法的流程图；

图5为本发明整体流程图。

具体实施方式