[发明专利]一种低成本多主总线通信控制系统

说明书

本发明提供了一种低成本多主总线通信控制系统，通过主控制器软件实现总线的冲突检测以及仲裁，省去专门的总线控制器，既节省成本又提高效率；在硬件上选择CAN总线驱动器做为总线收发器跨过CAN总线控制器直接与主控制器连接，主控制器输出EN信号控制总线收发器；收发器的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态，这就保证不会出现像在RS－485网络中，当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。

技术领域

本发明涉及通信控制技术领域，特别涉及一种低成本多主总线通信控制系统。

背景技术

目前，要实现一个既高效又简单成本低的多点通信架构，现有的RS485总线和CAN总线都不能满足要求，RS485总线效率低，节点多时轮询时间太长，数据更新效率低，CAN总线需要CAN总线控制器芯片，虽然总线通信效率高，但结构复杂，成本高；

并且RS485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差。主机要轮询每一个节点，被轮询到的节点向主机发送数据，当节点数量庞大时，两次轮询同一节点的时间间隔就很长，上传数据的实时性得不到保证，效率低。

发明内容

本发明提供一种低成本多主总线通信控制系统，通过主控制器执行自有通信协议完成总线冲突检测和仲裁机制，实现与CAN总线相同的网络特点，各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。

本发明提供一种低成本多主总线通信控制系统，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。

可选的，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。

可选的，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；