[发明专利]兼容CAN2.0B协议的CAN总线通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业控制领域，特别涉及一种兼容CAN2.0B协议的CAN总线通信方法。

背景技术

CAN总线是BOSCH公司为现代汽车电子设备互联通信设计的一种多主机设备局部网，其卓越的性能已经广泛应用于工业控制、交通工具、医疗仪器、数控机床等众多场合。BOSCH公司在1991年发布了包含具有11位ID的CAN2.0A和29位ID的CAN2.0B协议的CAN2.0规范，但随着应用需求的增加，其最高1Mbps通信速率已经不能满足应用需求，因此BOSCH在2012年发布了具有更高通信速率的CAN FD1.0协议，该协议虽然能提升基于CAN FD协议节点之间的通信速率，但无法兼容现有的基于CAN2.0B协议的节点。换言之，它只能用于构建全新的基于CAN FD协议的网络，因此亟需一种与CAN2.0B节点兼容并达到较高通信速率的技术手段。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种兼容CAN2.0B协议的CAN总线通信方法，其在兼容现有CAN2.0B协议的前提下，提高CAN总线网络节点间的通信速率。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种兼容CAN2.0B协议的CAN总线通信方法，采用增强型CAN协议，即ECAN协议通信；其中，所述ECAN协议为对CAN2.0B协议重新定义后的协议，所述ECAN协议使得采用ECAN协议通信的节点比采用CAN2.0协议通信的节点具有更高的速率实现节点之间的通信，同时使得所述采用ECAN协议通信的节点可与采用CAN2.0B协议通信的节点共存于同一个网络。

本发明保留BOSCH公司CAN 2.0B协议标准的除物理层数据帧外的所有其它帧类型、帧格式、应答响应机制、错误判断与错误计数机制，以及其它涉及到的物理层通信的所有方法，仅改变其物理层数据帧的帧格式并通过在CAN2.0B帧的数据域和CRC域插入高速比特的方式来实现通信速率的提升，同时实现与采用CAN2.0B协议通信的节点共存于同一网络。

所述ECAN协议具体构成为：在CAN2.0B的基础上，保留其各字段并重新定义其远程帧指示位RTR、保留位R0和R1来区分CAN2.0B数据帧和ECAN数据帧，ECAN协议仲裁域定义及相应的仲裁机制与CAN2.0B协议相同；ECAN协议中在对应于CAN2.0B协议的数据域和CRC域内填充高速比特数据实现传输速率的提升，所述高速比特数据的填充符合CAN2.0B协议的比特填充规律。 

在本发明的一个实施例中，所述高速比特数据的填充采用以下第一方式：

每3比特一组的最后一个“R”全部用于传输高速比特，若高速比特的传输速率为CAN2.0B比特传输速率的                                                倍，则每3个CAN2.0B比特可以传输比特的用户数据，N为不小于1的整数。

在本发明的又一实施例中，所述高速比特数据的填充采用以下第二方式：在第一方式的基础上，除第一组外，每组开始的“R”比特的同步段和相位段减去同步跳转宽度SJW的时间用于传输高速比特，增加传输速率。

在本发明的另一实施例中，所述高速比特数据的填充采用以下方式：在第二方式的基础上，增加每组的“D”比特的相位段减去同步跳转宽度SJW的时间用于传输高速比特，以进一步增加传输速率。

新的数据帧我们称之为ECAN数据帧，符合新的帧及相应的响应机制的CAN节点被称之为ECAN节点。

与现有技术相比，本发明的有益效果： 本发明中网络节点间采用增强型CAN协议，即ECAN协议通信，ECAN协议为对CAN2.0B协议重新定义后的协议，所述ECAN协议使得采用ECAN协议通信的节点比采用CAN2.0协议通信的节点具有更高的速率实现节点之间的通信，同时使得所述采用ECAN协议通信的节点可与采用CAN2.0B协议通信的节点共存于同一个网络。因此，本发明在兼容现有采用CAN2.0B协议通信的节点的前提下，提高了基于CAN总线协议的网络节点间的通信速率。

附图说明：

图1是 CAN 2.0B与ECAN物理层数据帧结构示意图；

图2是 ECAN帧高速比特数据填充三种方法示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。