[发明专利]一种主从式CAN FD总线应用层通信方法及系统、电子设备

说明书

本申请公开了一种主从式CAN FD总线应用层通信方法及系统、电子设备，方法包括：接收数据帧；其中，所述数据帧的帧结构中包括仲裁域帧ID结构和数据域中的数据段数据结构；根据所述数据帧的仲裁域帧ID，确定所述数据帧的类型；根据数据帧类型，获取并解析数据帧帧结构数据域中相关数据，并执行与相关数据相关的功能。本申请可根据系统规模灵活选择通过标准帧或扩展帧实现。根据对中小型CAN FD总线系统在实际应用中的需求出发，设计了一种主从式的CAN FD总线应用层通信方法，简单易用，便于推广。

技术领域

本发明涉及具有灵活数据速率的控制器局域网(Controller Area Network withFlexible Data rate，CAN FD)领域。尤其涉及一种主从式CAN FD总线应用层通信方法及系统、电子设备。

背景技术

控制器局域网(Controller Area Network，CAN)总线自诞生以来，已在汽车、工业控制等领域得到广泛的应用。但随着汽车电子、工业自动化技术的高速发展，设备间通信的数据量大大增加，传统CAN总线最大1Mbps通信速率、数据域最大8字节有效数据的技术特点已经逐渐不能满足高速、大数据量通信要求。CAN FD对传统CAN总线技术进行了升级，其仲裁域最大通信速率依然为1Mbps，但数据域通信速率可达到仲裁域的8倍，并且数据域的有效数据最大可达到64字节，有效避免了数据拆分的发生。

然而，CAN FD总线中依然未定义应用层通信方法，具体项目应用中，必须设计适合的应用层协议。传统的CAN总线应用层协议或是复杂的通用型协议，或是特定领域的专用协议，不利于中小型系统的设计实现，而且通常也无法有效发挥CAN FD总线的技术优势。

发明内容

由于现有方法存在上述问题，本申请提出一种主从式CAN FD总线应用层通信方法及系统、电子设备。

第一方面，本申请提出一种主从式CAN FD总线应用层通信方法，包括：

接收数据帧；其中，所述数据帧的帧结构中包括仲裁域帧ID和数据域中的数据段数据结构；

根据所述数据帧帧结构的仲裁域帧ID，确定所述数据帧的类型；其中，所述数据帧的类型包括周期指令帧、特定指令帧、周期应答帧、异常状态帧或异常处理指令帧；

若所述数据帧的类型为周期指令帧，则确定所述周期指令帧为从节点或监控节点接收的来自主节点的数据帧，从节点或监控节点获取其帧结构的数据域中的数据段数据结构中的第一数据，并执行与所述第一数据相关的功能；

若所述数据帧的类型为特定指令帧，则确定所述特定指令帧为从节点接收的来自主节点的数据帧，从节点获取其帧结构的数据域中的数据段数据结构中的第二数据，并执行与所述第二数据相关的功能；

若所述数据帧的类型为周期应答帧，则确定所述周期应答帧为主节点接收的来自从节点的数据帧，主节点获取其帧结构的数据域中的数据段数据结构中的第三数据；

其中，所述异常状态帧为主节点接收的从节点发生功能故障时发送的数据帧；

所述异常处理指令帧为主节点或从节点接收的监控节点监测到主节点发生异常时发送的数据帧。

在一种可能的实现中，所述周期指令帧和周期应答帧帧结构的仲裁域帧ID设置有地址位段和指令类型/数据类型位段中的一种或多种信息；

所述地址位段表示数据帧发送者；主节点的地址值为1，监控节点的地址值为0，从节点的地址分配根据从节点在系统中的重要性，从小到大分配；当地址位段指示数据来源为主节点或监控节点时，则指令类型/数据类型位段表示指令类型；当地址位段指示数据来源为从节点时，则指令类型/数据类型位段表示数据类型。

在一种可能的实现中，所述第一数据为主节点运行时间戳、主节点和从节点的自检状态、指令字节、从节点连接状态以及第一CRC32校验字节；