[发明专利]一种机载双余度CAN总线通信方法

说明书

本发明属于计算机通信技术，公开了一种机载双余度CAN总线通信协议。本发明对机载双余度CAN总线通信协议进行了定义和说明。其特征在于，提供一种双余度CAN总线通信协议，该协议基于双余度CAN通信系统构型。通信协议定义了双余度消息格式、双冗余标识符结构、健康状态消息数据格式。基于该协议，CAN总线节点应用层准备好需要发送的消息，由发送节点产生两个冗余副本并分别在两个通道上发送，在两条总线上同时传输。在接收方对接收消息进行比较过滤后提交给上层应用，且对应用层透明，该协议可实现机载CAN总线网络系统级的可靠性和实时性。

技术领域：

本发明属于计算机通信技术领域，涉及一种机载双余度CAN总线通信方法。

背景技术：

标准CAN总线协议(ISO 11898)作为工业控制领域现场总线标准，其在可靠性、实时性、低成本方面颇具优势。

标准CAN协议提供了内建容错机制，能够对通信链路上的瞬时错误进行检测和恢复。尽管CAN总线报文的失效率很低，比其它现行的许多总线性能都要好，从而使得CAN总线可以被机载系统所选用。但在某些极端条件下，可能会出现通信不一致，不可预测或信道阻塞等现象。

此外，CAN总线构成的系统中会出现多种模式的物理故障，在这些故障模式中，一部分可能对系统影响不大，有一部分可能会引起系统或节点不能正常工作。在实际应用中，由于应用环境等的不同，这些固有局限或物理故障发生的概率也不同。尤其在可靠性和实时性要求较高的机载环境下，链路永久故障和不确定传输实验两种故障是难以容忍的。

机载应用领域提出了双余度CAN总线系统构型，可有效降低上面故障发生造成通信系统失效的概率。本发明就是针对双余度CAN总线系统构型提出的通信方法，实现双余度CAN总线通信的有效管理。

本发明内容：

本发明基于物理通信链路的双余度CAN通信系统构型，定义了机载双余度CAN通信消息格式、双余度标识符结构、健康状态消息数据格式。

一种机载双余度CAN总线通信方法，其特征是，本方法基于物理通信链路的双余度CAN通信系统构型，定义了机载双余度CAN通信消息格式、双余度标识符结构、健康状态消息数据格式；包括：

发送行为：应用层对每一条消息生成并发送两份完全相同的数据，两份数据记为第一份发送数据和第二份发送数据，第一份发送数据递交给第一通道传输，第二份发送数据递交给第二通道传输；

接收行为：接收过程中，CAN总线节点收到来自两个通道的数据，两个通道的数据分别为第一份接收数据和第二份接收数据；从时间维度来看，若第一份接收数据先于第二份接收数据到达接收节点，则向应用提交第一份接收数据；若第二份接收数据先于第一份接收数据到达接收节点，则向应用提交第二份接收数据；

本方法使用的双余度CAN通信消息格式兼容了CAN2.0B规范29位扩展帧的消息格式，可以单帧传输1～8Bytes的数据；

本方法使用的双余度标识符结构中，各标识符位功能描述如下：

h)逻辑通信通道LCC指示消息发送优先等级，支持互相独立的不同通道编码；逻辑通信通道LCC占据标识符域第28～26位；

i)功能编码标识Source FID指示消息源系统信息，FID号由整个系统统一分配，Source FID占据标识符第25～19位；

j)保留位RSD为标识符预留；RSD占据标识符第18位；

k)本地位LCL指示报文物理传输范围，LCL位占据标识符第17位；

l)私有位PVT指示专用报文位，PVT占据消息第16位；

m)数据对象编码DOC指示消息目标系统信息；DOC由整个系统统一分配，DOC占据标识符第15～2位；