[发明专利]用于监测环境的CAN总线通信的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信方法及系统，特别涉及用于监测环境的CAN总线通信的方法及系统。

背景技术

在微电子生产技术中，芯片加工是一个非常重要的生产环节。加工芯片的环境参数(如温度、湿度、气压等)会直接影响芯片质量甚至生产安全。例如：若温度超标，则会影响产品质量；若湿度过小，则容易引起静电；若气压过大，则容易产生生产设备中的有害气体泄漏，进而会严重危害工作人员的身体健康，甚至引发爆炸等严重后果。

芯片加工的工艺净化间对环境提出很高的要求。在芯片加工过程中，需要时刻监测工艺净化间的各项环境参数，如温度、湿度、气压等。

CAN(Controller Area Network，控制器局域网)总线是一种串行通信的现场总线。CAN协议建立在ISO(国际标准组织)的开发系统互联模型基础上，由物理层、数据链路层以及应用层三层构成。CAN的基本协议规范CAN2.0A和CAN2.0B只对物理层和数据链路层进行了定义，而应用层的功能需要用户根据具体应用环境来实现。目前基于CAN总线的商业协议主要有Device Net和CAN open两种协议，这两种总线协议是通用型协议，虽然功能齐全，但是其结构复杂、灵活性差，并且占用系统资源较多。

随着CAN总线的广泛应用，现有技术中却没有一种适用于工艺净化间的环境监测的CAN总线的通信方法，原因在于，要想使得监控主机和从机通过CAN总线将采集的环境参数进行灵活、快速的通信，其首要任务是设计CAN总线的应用层协议，而在设计过程中需要克服如下困难：

1、当前，CAN2.0B采用8字节的短帧数据，对于大于8字节的长帧数据，需要分为多个数据帧传送。如何传送各个数据帧，这在CAN协议标识符字段未做明确规定。

2、CAN总线网络带宽有限，在传输数据的同时需要兼顾传输效率。对于同一从机采集到的多个数据，每个数据占用的字节数都较少，却需要将这些数据分为多帧发送，这势必会降低数据传输效率。

3、在传统的CAN总线主从式通信方式中，只有主机可主动向总线上的从机发送数据，而从机只有在接收到主机的请求时才能向总线上的主机传送数据。当突发紧急情况时，若主机发出请求不及时，则可能造成安全隐患。

因为上述问题没能得到解决，所以，通过传统的CAN总线通信来监控环境效果不好。另外，利用常规的视频监控和人工观测等方式监测环境参数，存在效率低、不灵活、不及时、不可靠、不够全面等缺点。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，根据本发明的一个方面，提供了一种利用CAN总线通信的方法，包括：设置CAN总线应用层协议中仲裁域的标识符和数据帧的数据域，基于设置的CAN总线应用层协议，用于监测环境的监控主机和从机按预设的方式发送和/或接收数据帧。

从机通过采集点传感器采集环境参数信息；

当监控主机向从机发出监测环境参数的请求时，从机将所述环境参数信息发送给监控主机；

当从机采集到预设优先级的环境参数时，主动向所述监控主机发送所述预设优先级的环境参数；

主机根据接收到的环境参数的优先级做出相应的处理。

本发明能够根据监控环境的特点，对传输的数据进行灵活、高效的处理，有效增强监控主机和从机间通信的实时性、大幅提高数据传输效率。

在一些实施方式中，所述仲裁域标识符配置为扩展格式的29位标识符，包括：

优先级标识，配置为标识所述数据帧的优先级；

保留位，配置为扩展功能位；

目标地址，配置为标识数据帧所要到达的目标地址；

源地址，配置为标识数据帧的来源地址；

长短帧标识，配置为标识传输的数据帧为长帧或短帧；

长帧序号标识，配置为标识长数据帧拆分后的帧序号；

长帧结束标识，配置为标识当前数据帧是否为长数据帧的最后一帧；

采集数据数目，配置为标识当前从机向监控主机发送的数据帧中包含的采集点数据的数目；

应答标识，配置为标识数据帧是否需要应答确认。