【CN109768907A】一种CAN总线波特率自适应设置方法【专利】

权利要求书1页 说明书4页 附图1页
CN 109768907 A
CN 109768907 A
权 利 要 求 书
1/1 页
1 .一种CAN总线波特率自适应设置方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，设置CAN总线的初始波特率； 步骤2，对CAN总线上的所有数据帧进行实时监测； 步骤3 ，如果在设定的 第一时间阈值内监测到CAN总线上的数据帧 ，则波特率设置成功 ， 自适应设置完毕；否则，转步骤4； 步骤4，按照设定的步长降低波特率，转步骤2； 步骤5 ，如果在设定的 第二时间阈值内没有监测到CAN总线上的数据帧 ，对CAN控制器进 行复位操作，转步骤1。 2 .根据权利要求1所述的CAN总线波特率自适应设置方法，其特征在于， 所述步骤1具体包括 ：读取存储器中的 波特率 和CRC16校验码 ，计算所述波特率对应的 CRC16校验码，如果计算结果与读取的CRC16校验码相等，按照读取的波特率设置CAN总线的 波特率；否则，按照预定的初始波特率设置CAN总线的波特率； 所述步骤3还包括 ：如果在设定的 第一时间阈值内监测到CAN总线上的数据帧 ，将设置 的波特率及其对应的CRC16校验码保存至所述存储器。 3 .根据权利要求1所述的CAN总线波特率自适应设置方法，其特征在于，所述步骤2通过 设置CAN控制器的接收消息邮箱的信息帧接收掩码为0，实现对CAN总线上的所有数据帧进 行实时监测。 4 .根据权利要求1～3任意一项所述的CAN总线波特率自适应设置方法，其特征在于，所 述第一时间阈值为0 .2秒。 5 .根据权利要求1～3任意一项所述的CAN总线波特率自适应设置方法，其特征在于，所 述第二时间阈值为10秒。
代理人 卢业强
(51)Int .Cl . H04L 12/40(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109768907 A (43)申请公布日 2019.05.17
( 54 )发明 名称 一种CAN总线波特率自适应设置方法
( 57 )摘要 本发明公开一种CAN总线波特率自适应设置
方法。所述方法通过实时监测CAN总线上的所有 数据帧 ，根据是否监测到数据帧判断CAN总线波 特率设置是否成功 ，如果不成功 ，按步长逐渐降 低波特率 ，直到监测到数据帧 ，实现了CAN总线波 特率的自适应设置。本发明通过采用广播接收方 式 ，不对任何CAN标识符数据帧进行过滤 ，监测 CAN总线上的所有数据帧 ，大大提高了CAN总线波 特率设置的效率 ；本发明还具有CAN控 制器故障 监测与自动复位功能 ，如果在设定的时间内没有 监测到CAN总线上的数据帧 ，对CAN控制器进行复 位后重新执行波特率自适应设置流程。
发明内容 [0004] 为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种CAN总线波特率自适应设 置方法。 [0005] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： [0006] 一种CAN总线波特率自适应设置方法，包括以下步骤： [0007] 步骤1，设置CAN总线的初始波特率； [0008] 步骤2，对CAN总线上的所有数据帧进行实时监测； [0009] 步骤3，如果在设定的第一时间阈值内监测到CAN总线上的数据帧，则波特率设置 成功，自适应设置完毕；否则，转步骤4； [0010] 步骤4，按照设定的步长降低波特率，转步骤2； [0011] 步骤5，如果在设定的第二时间阈值内没有监测到CAN总线上的数据帧，对CAN控制 器进行复位操作，转步骤1。 [0012] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： [0013] 本发明通过实时监测CAN总线上的所有数据帧，根据是否监测到数据帧判断CAN总 线波特率设置是否成功 ，如果不成功 ，按步长逐渐降 低波特率 ，直到监测到数据帧 ，实现了 CAN总线波特率的自适应设置。本发明通过采 用广播接收方式 ，不对任何CAN标识符数据帧 进行过滤 ，监测CAN总线上的所有数据帧 ，大大提高了CAN总线波特率设置的效率 ；本发明还 具有CAN控制器故障监测与自 动复位功能 ，如果在设定的时间 (第二时间阈值) 内没有监测 到CAN总线上的数据帧 ，对CAN控制器进行复位后重新执行波特率自适应设置流程。
2
CN 109来自百度文库68907 A
说 明 书
1/4 页
一种CAN总线波特率自适应设置方法
技术领域 [0001] 本发明属于嵌入式计算机CAN总线技术领域，具体涉及一种CAN总线波特率自适应 设置方法。
背景技术 [0002] 在工业应用现场，各种嵌入式计算机实现互联互通是大势所趋。在各种现场总线 的 使 用过程中 ，由 于CAN总线具有抗干扰性强 、传输距离远以 及维 护成本低等优点 ，在各种 工业现场已 广为应 用。根据实际的工业现场使 用场景 ，当CAN控制器节点数少时 ，可以 设置 CAN总线的 波特率为1Mbit/s来提高传输速率 ；而当CAN控制器节点数目较多时 ，1Mbit/s的 波特率无法满足使 用的 要求 ，会出现严重的丢帧现象 ，因此需要降 低CAN总线的波特率 ，如 500Kbit/s或者250Kbit/s等。 [0003] 目前，基于CAN总线的波特率自适应控制器产品已开始应用于工业控制现场，但技 术并不成熟。例如 ，当某个控制器节点出现异常时 ，可能会导致一直复位现象发生。这种现 象能够对CAN总线造成严重干扰，轻则使CAN总线丢帧，重则可能导致CAN总线瘫痪。
3
CN 109768907 A
说 明 书
附图说明 [0014] 图1为本发明实施例一种CAN总线波特率自适应设置方法的流程图。
2/4 页
具体实施方式 [0015] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。 [0016] 本发明实施例一种CAN总线波特率自适应设置方法的流程图如图1所示，所述方法 包括： [0017] S101、设置CAN总线的初始波特率； [0018] S102、对CAN总线上的所有数据帧进行实时监测； [0019] S103、如果在设定的第一时间阈值内监测到CAN总线上的数据帧，则波特率设置成 功，自适应设置完毕；否则，转S104； [0020] S104、按照设定的步长降低波特率，转S102； [0021] S105、如果在设定的第二时间阈值内没有监测到CAN总线上的数据帧，对CAN控制 器进行复位操作，转S101。 [0022] 在本实施例中，步骤S101用于设置CAN总线的初始波特率。初始波特率一般设置得 较高 ，如1Mbit/s。如果设置不成功 ，再逐步降 低波特率 ，直到设置成功。CAN总线波特率的设 置一般通过设置波特率设置寄存器实现。例如，对于AT91SAM7X256型嵌入式微处理器，CPU 主频为48MHz，可通过将CAN_BR寄存器的值设置为0x00173255，将波特率设置为250Kbit/s； 通过将CAN_BR寄存器的值设置为0x00050301，将波特率设置为1Mbit/s。 [0023] 在本实施例中，步骤S102用于对CAN总线上的所有数据帧进行实时监测，根据是否 监测到数据帧判断波特率设置是否成功。对CAN总线上的所有数据帧进行实时监测，也就是 采取广播接收方式 ，不对任何CAN标识符数据帧进行过滤 ，可以 接收CAN总线上的所有数据 帧。例如 ，如果一条CAN总线上挂有多个控制器节点 ，当CAN总线上有一条数据帧 传输时 ，所 有的控制器节点均能接收到此数据帧。只要接收到数据帧就认为CAN波特率设置成功，波特 率设置成功之后，再根据各个节点控制器的实际地址进行CAN标识符接收屏蔽过滤设置。这 样处理可大大提高CAN总线波特率自适应设置的效率。 [0024] 在本实施例中，步骤S103主要用于判断波特率设置是否成功。判断方法是：设置第 一时间阈值 ，根据在第一时间阈值内是否监测到CAN总线上的数据帧进行判断 ，如果接收到 数据帧 ，就认为波特率设置成功 ，自适应设置结束 ；如果没有接收到数据帧 ，就认为当前的 波特率不匹配 ，即设置失败。第一时间阈值取值过大 ，将使波特率的自 适应设置耗时过长 ； 取值过小，可能会出现误判，有可能将本来可以匹配的波特率因等待时间太短判为不匹配。 第一时间阈值的大小一般根据经验或反复试验确定。第一时间阈值可利用定时器获得。例 如 ，如果第一时间阈值为200ms ，可配置一个10ms的定时器 ，每10ms中断一次 ，对中断次数进 行计数 ，如果当计数值为20 (20×10ms＝200ms) 时 ，依然没有监听到CAN总线上的 任何数据 帧 ，则说明设置的波特率与CAN总线上的波特率不匹配 ，波特率设置失败。 [0025] 在本实施例中，步骤S104主要用于当波特率设置失败时重新设置波特率，重新设 置的 波特率比 当前设置失败的 波特率低一个步长。每次重新设置采 用的 步长可以 相等 ，也 可以不等。步长尽量不要过大，步长过大很难使自适应设置的波特率达到或接近最大值；当 然，步长也不要太小，步长太小会使波特率自适应设置次数明显增加，从而增加自适应设置
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910017580 .8
(22)申请日 2019 .01 .09
(71)申请人 北京安控科技股份有限公司 地址 100095 北京市海淀区地锦路9号院6 号楼
(72)发明人 李永成 龚攀 卢铭 卓明 俞凌
(74)专利代理机构 北京中北知识产权代理有限 公司 11253