[发明专利]一种低成本多主总线通信控制系统

权利要求书

1.一种低成本多主总线通信控制系统，其特征在于，包括：

至少一个节点，所述各节点能够独立完成相应的数据处理和实现与CAN总线之间的通信功能；

主控制模块，能够监测系统的工作状态并且有效地控制系统的运行；

所述主控制模块包括：

主控制器，

CAN总线驱动器，与所述主控制器连接，用于总线收发器；

所述CAN总线驱动器的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，所述输出端CANH的状态包括高电平或悬浮状态，输出端CANL端包括低电平或悬浮状态；

当多个节点同时向CAN总线发送数据时，主控制器采用相应的仲裁机制分配节点的发送顺序，从而避免总线短路和节点损坏；

当某一节点发送数据到CAN总线时，其他所有节点都会接收该数据；

当多个节点同时向CAN总线发送数据时，主控制器采用相应的仲裁机制分配节点的发送顺序包括：

当总线上同时有两个及以上节点向总线发送数据时；

判断按位发出的数据如果与环回接收到的数据是否一致；

若不一致时，如果按位发出的数据是1，而环回收到的数据是0，那么总线被更高优先级的其他节点占用，则该节点发送数据暂存缓冲器内，进入到接收状态，直到高优先级节点数据发送完成，也就是该节点接收完成，再重新判断进入到发送状态把缓冲器内数据发送出去；

如果按位发出去的数据是0，而环回收到的数据是1，那么该节点总线收发器有故障，数据没能体现在总线上，那么程序屏蔽本节点的数据发送功能。

2.如权利要求1所述的低成本多主总线通信控制系统，其特征在于，当CAN总线的空闲时间超过3个位的时间，对各个节点发送校验脉冲并接受各个节点对于所述校验脉冲发送回来的应答脉冲；

将接受的应答脉冲与预存的应答脉冲进行匹配，当匹配不符时，发送复位命令到该节点，该节点接收到复位命令后进行复位；

当某一节点向CAN总线发送数据时，暂停向各个节点发送校验脉冲，当CAN总线的空闲时间再次超过3个位的时间时继续向各个节点发送校验脉冲；

从某一节点向CAN总线发送数据时开始计时，当时间超过一个预设值时，发送强制中断命令到该节点，该节点接收到强制中断命令后将剩余的待发送数据存入报文缓存装置中，当CAN总线空闲时，再将报文缓存装置中的剩余的待发送数据向CAN总线发送；

应答脉冲与预存的应答脉冲进行匹配具体包括：

当CAN总线的空闲时间超过3个位的时间，依次对所有节点均发送校验脉冲,其中，对第i个节点发送的校验脉冲函数为f_i(t)，其中第i个节点均有其对应的传递函数G_i(s)，校验脉冲函数是时域里的函数，传递函数为频域里的函数；将校验脉冲函数进行拉普拉斯变换，然后对应节点频域内的应答脉冲函数为频域内的校验脉冲函数乘以其对应的传递函数，再将求出的频域内的应答脉冲进行拉普拉斯反变换，得到时域内的应答脉冲函数：

其中为第i个节点对于所述校验脉冲发送回来的应答脉冲函数；

预存的应答脉冲是根据预设的一个标准节点进行上述方法求取得到的，将这个预存的应答脉冲记做那么对于与的匹配，利用抽样的方法将与抽样，使其变成两个n维向量记做和其中k＝1,2,3,…,n；n是指抽样的总次数；然后计算第i个节点与标准节点向量化后的整体相似度X_i，计算公式如下：

当所述X_i小于第一预设相似度阈值时，判定所述第i个节点的应答脉冲与预存的应答脉冲匹配不相符；

当所述X_i等于或大于所述第一预设相似度阈值时，按照如下公式计算第i个节点对应的应答脉冲抽样后的第k个元素与标准节点抽样后的对应元素的相似程度，记做Y_i(k)，其中，元素是指脉冲中的单个脉冲信号；

当Y_i(k)等于或大于第二预设相似度阈值时，判定所述第i个节点的应答脉冲与预存的应答脉冲匹配相符；其中，第二预设相似度阈值小于第一预设相似度阈值。