[发明专利]一种CANFD总线的仲裁方法

说明书

本发明提供一种CANFD总线的仲裁方法，包括：设置CANFD总线的各个节点的权重；通过静态优先级算法对发送请求的各节点报文进行优先级排列，以形成优先权队列；根据所述优先权队列确定各节点报文在队列中的优选权初始位置；如果节点报文在竞争中成功，则CANFD总线发送该节点报文，否则，根据所述节点报文对应的节点权重和优先权初始位置，晋升所述节点报文的优先级。本发明能提高报文数据发送的稳定性，减少总线使用的安全隐患。

技术领域

本发明涉及总线技术领域，尤其涉及一种CANFD总线的仲裁方法。

背景技术

随着电子电气等行业的快速发展，车辆电子智能化的诉求也越来越强，车辆也从传统的机械结构逐渐演变成了智能性越来越强的电气产品。主机厂为了提高产品竞争力，将越来越多的娱乐、辅助电子控制系统加入到汽车控制中，例如汽车ADAS(高级驾驶辅助系统)、HDC(超清摄像头)、IICM(智能仪表)、HVAC(智能空调控制系统)、IAS(智能语音)等，但是由于CAN总线的最高传输速率为1Mbit/s(通常汽车CAN系统的实际使用速率最高为500kbit/s)，大量娱乐性、辅助性的ECU(Electronic ControlUnit，电子控制单元)涉及高清图片、高清视频、语音、音乐的传输，大大提高了总线的负载率，对总线信息传输的可靠性和稳定性提高了更高的要求。2012年博世和Vector首次演示了使用遵循ISO 11898-2规范的收发器芯片，速率达15Mbps的CAN-FD网络模型。除了能够增加传输速度外，该协议还能够支持更高的负载。在单个数据框架内传送率可达64字节，避免了经常发生的数据分裂状况，解决了数据一致性的问题。

目前CANFD总线的仲裁机制的主要特点就是多节点发送，即所有正常通信的汽车电子控制器均可以实时地在总线上发送数据，根据CANFD总线协议，如果某一时间节点出现两个或者两个以上的电子控制器同时发送数据的时候，就需要通过非破坏性仲裁机制来竞争总线的优先发送权，即通过报文的仲裁段中的ID进行竞争，ID越小的报文会在总线竞争中取得优先权，获得报文发送的权利，而竞争失败的报文则需要等待至下个报文的发送周期重新竞争发送的权利。由于现阶段总线搭载的电子控制器越来越多，负载率越来越高，ID优先级较低的报文很可能会在多次竞争中失败，导致数据无法及时发送，出现延迟的不确定性或者出现数据发送不稳定的情况，有时可以发送成功，有时又发送失败。进而导致总线信号传输的不稳定性。

发明内容

本发明提供一种CANFD总线的仲裁方法，解决现有CANFD总线存在优先级较低的报文在多次竞争中失败，导致数据无法及时发送的问题，能提高报文数据发送的稳定性，减少总线使用的安全隐患。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种CANFD总线的仲裁方法，包括：

设置CANFD总线的各个节点的权重；

通过静态优先级算法对发送请求的各节点报文进行优先级排列，以形成优先权队列；

根据所述优先权队列确定各节点报文在队列中的优选权初始位置；

如果节点报文在竞争中成功，则CANFD总线发送该节点报文，否则，根据所述节点报文对应的节点权重和优先权初始位置，晋升所述节点报文的优先级。

优选的，还包括：

所述节点报文根据晋升的优先级，再次进行优先级排列，并获得所述节点报文在当前优选权队列的当前优先权位置；

所述节点报文根据当前优先权位置再次参加竞争，如果竞争成功，则被发送，否则将再次晋升优先级，进行优先级排队，直至竞争成功。

优选的，所述根据所述节点报文对应的节点权重和优先权初始位置，晋升所述节点报文的优先级，包括：

根据各个节点的权重，通过权重函数f(n)得到各个节点报文的优选权位置的变化量；