[发明专利]基于CAN总线的多节点自动组网方法

说明书

本发明公开了基于CAN总线的多节点自动组网方法。CAN节点上电侦听等待第一时长，并随机延时第二时长，并得到一ID，然后广播发送所述ID。成功广播发送完成的CAN节点，将其发送的所述ID设置为自身ID，其后每个一心跳时间发送一次该自身ID。未成功发送完成的节点，将收到来自发送成功CAN节点广播的ID报文，并认为该ID已被占用，将该ID加1形成新的ID，终止前一次发送，随机延时所述第二时长，再次广播发送所述新的ID报文。依次类推，直至所有CAN节点均已被分配ID。本发明的自动组网方法针对多机并联、总线上有多节点的应用，通过自动组网算法，实现ID分配、节点动态增减，无需任何人工或外部干预。

技术领域

本发明涉及CAN总线技术领域，且特别是有关于CAN总线自动组网的方法。

背景技术

CAN(Controller Area Network)总线是一种最初为汽车车载设备控制而设计的串行数字通信总线，其目的是用多点、串行数字通讯技术取代常规的直接导线信号连接，可以大量节省车载设备的电缆布线。由于CAN总线可靠性高、协议精炼、价格低，在工业测控领域也获得广泛应用。随着电动汽车的普及，充电桩市场规模庞大，为便于与电池管理系统BMS对接，CAN总线在充电桩产品中也已成为主流通讯方式。

充电桩一般由数台或数十台充电模块并联以提升功率，通信电源系统通常也由数台开关电源模块并联组成，以及测控领域也存在较多并联、同等多节点组网的应用需求。针对多节点CAN总线，通常组成网络时先由专业人员定义好每个节点的ID，网络建立需较长的准备时间；另一种方法是通过一个主机来管理和分配ID，但各个节点需依次连接到网络，操作较为复杂。

专利201210034238.7公开了一种小型CAN总线网络组网的方法，该方法具有以下缺点：

1)需外部先选定起始节点，增加了操作难度，非完全自动；

2)节点ID由随机数确定，会导致不连续，增加了主机监控难度；

3)需确定的网络节点总数N，以确定组网完成，应用场合受限；也无法动态地增加或减少网络节点。

专利200910079308.9公开了一种CAN总线动态组网的方法，该方法的缺点是：

1)每个节点即终端设备须具有不同的特征ID，无法自动分配ID；仅通过组网竞争出总线控制器；

2)总线控制器须维护节点信息表，若总线控制器退出，需重新组网，由新竞争出的总线控制器维护节点信息表，增加了软件开发难度。

发明内容

本发明正是思及于此，提供针对总线上有多节点的应用，提供一种自动组网算法，实现ID分配、节点动态增减，无需任何人工或外部干预。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

所述CAN总线包含多个CAN节点，所述自动组网方法，包括如下步骤：

第一步骤，各CAN节点上电侦听等待第一时长，接收总线上的ID报文；

第二步骤，各CAN节点随机延时第二时长，并生成一ID，所述ID包含N位随机数和M位有效ID，然后广播发送所述ID；

第三步骤，成功发送完成的CAN节点，将其发送的所述ID设置为自身ID，其后每个一心跳时间发送一次所述自身ID；

第四步骤，未成功发送完成的节点，将收到来自发送成功CAN节点广播发送的ID报文，并认为所述ID已被占用，若其生成的ID与其接收到的ID报文相同，自动将其生成的ID加1形成新的ID报文，终止前一次发送，随机延时所述第二时长，再次广播发送所述新的ID报文；

第四步骤执行结束后继续执行第三步骤，直至所有CAN节点均已被分配ID。