[发明专利]一种CAN总线双通路备份中冗余消息处理方法

说明书

一种CAN总线双通路备份中冗余消息处理方法，通过在CAN消息的发送端增加缓存机制和进行冗余备份，在接收端采用查重过滤机制来完成对数据信息处理，以保证CAN总线组网通信中数据传输无缺损或者缺损率极低，过程包括：设备节点发送CAN信息过程：某节点需要向外发送CAN消息时，将发送的CAN消息先存入CAN1和CAN2消息FI FO队列中，通过主循环不间断查询方式，将CAN消息发送到CAN1和CAN2总线上；设备节点接收CAN信息过程：通过对各节点设备I D分配采用互斥性设计，保持其唯一性，为避免无关信息对各执行节点产生干扰，各节点单机对CAN总线节点信息进行过滤处理，只响应与本节点相关信息；单机节点在收到控制信息后，首先确认是否为重复信息，如果不是重复信息则执行动作。

技术领域

本发明涉及一种CAN总线数据传输冗余消息处理方法，属于总线通讯技术领域。

背景技术

在各种系统应用中，经常需要使用CAN总线来传输数据，而在数据传输过程中有可能受空间干扰或电源波动等原因，会导致某一帧数据信息缺损、错乱或者丢失。为解决这一问题，现有技术主要是从硬件电路的可靠性出发，在节点接收端和发送端电路上增加对CAN电路的保护，如电源上增加滤波、隔离电路，在数字通信接口增加隔离电路，增强电路稳定性。这种方式，在节点单一、传输环境简单、数据信息少量的情况下，CAN总线传输的过程中比较可靠有效。但是涉及到传输环境复杂、数据量较大的情况下时，就缺乏一种保护措施，来保证数据传输的可靠性。

在一些对系统可靠性要求很高的应用中或者传输环境较差的场景下，比如在航天系统应用中，如何保证CAN总线组网通信中数据传输无缺损或者缺损率极低，是本领域技术人员主要解决的问题。现有技术中有一些信息传输的可靠方法，例如CN109587020B通过增加一些物理过滤方式，从硬件设计上来保证信息传输的可靠，但这种处理方式增加了物理空间和来料成本；例如CN103490966B采用双通道CAN总线通讯确保信息传输可靠，但处理方式比较单一且效率低下，处理单一是指仅从数据帧的消息序号来进行判重处理，这样还损耗数据传输宽度，效率低下是指该设计对双总线上所有数据都进行判重处理，这样增加了判重处理效率。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提出一种CAN总线双通路备份中冗余消息的处理方法，通过在CAN消息的发送端增加缓存机制和进行冗余备份，在接收端采用高效查重过滤机制来完成对数据信息处理，利用简单的方法规避了软件延迟、线路延迟等对双冗余CAN总线数据接收的影响，保证了CAN总线组网通信中数据传输无缺损或者缺损率极低。

本发明采用的技术方案：

如图8所示，为双通道CAN总线网络结构。网络结构图中节点表示各单机设备，各节点设备通过CAN总线网络组网，采用CAN1和CAN2双总线组网机制。

本发明CAN总线双通路备份中冗余消息处理方法，通过在CAN消息的发送端增加缓存机制和进行冗余备份，在接收端采用查重过滤机制来完成对数据信息处理，以保证CAN总线组网通信中数据传输无缺损或者缺损率极低，其过程包括：

1)设备节点发送CAN信息过程：

某节点需要向外发送CAN消息时，将发送的CAN消息先存入CAN1和CAN2消息FIFO队列中，然后在主函数main()中设置while()循环，通过不间断查询方式判断CAN发送邮箱是否有空闲的；

若有空闲的邮箱，则划出一条CAN消息从FIFO队列中出栈进入CAN发送邮箱中，等待发送；若发送邮箱被占用，则等待下一次主循环判断CAN发送邮箱是否有空闲；

设置每个邮箱优先级相同，消息依次发送，发送成功后将当前被占用的邮箱置空，等待接收CAN信息，此时CAN消息已发送CAN1和CAN2总线上；发送失败后，不设置丢弃此信息，邮箱被继续占用等待下一次发送；