基于有限状态机的串行通信采样数据分析方法

Vol．４４No．８

１６００

计算机与数字工程

Computer&Digital Engineering总第３２２期

２０１６年第８期

基于有限状态机的串行通信采样数据分析方法*

杨健康李红领杨新旺尚世锋

（装甲兵工程学院信息工程系北京１０００７２）

摘要基于物理层波形的串行通信测试方法是通过对物理层波形的采样并分析得到数据链路层数据。根据CAN 总线和RS２３２的协议结构，各数据域的前后相关且状态有限，采用有限状态机对数据流进行扫描分析可实现数据的快速处理。

关键词有限状态机（FSM），CAN总线，RS２３２

中图分类号T P３３６ＤＯＩ：１０．３９６９／j．issn．１６７２-９７２２．２０１６．０８．０４３

ＦＳＭ-ＢａｓｅｄＡｎａｌｙｓｉｓＭｅｔｈｏｄｏｆＳｅｒｉａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳａｍｐｌｉｎｇＤａｔａ

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（Department of Information Engineering，Academy of Armored Forces Engineering，Beijing１０００７２）ＡｂｓｔｒａｃｔThe test method of serial communication based on physical layer wave shape is gaining the data link layer by sampling and analyzing physical layer wave shape．According to the protocol structure of CAN bus and RS２３２，the relation-ship and station of each data field is limited．Searching and analyzing the data stream by Finite-state Machine（FSM）can make data immediate processing available．

ＫｅｙＷｏｒｄｓFinite-state Machine（FSM），CAN bus，RS２３２

ＣｌａｓｓＮｕｍｂｅｒT P３３６

１引言

CAN（Control Area Netw ork）即控制器局域网，被广泛应用于工业自动化、船舶、车辆等方面，CAN总线系统的性能测试成为应用单位和厂家关心的问题［１～２］。对于专用设备和特种车辆的CAN 总线网络测试，有以下需求：

１）适用于所有车载总线的测试。基于链路层的测试方法是通过协议转换器把CAN总线数据格式转换为串口数据，通过USB接口或者COM口与计算机通信来获取总线上的数据［３～４］，要求总线网络的传输波特率已知。而不同的车载CAN总线网络通信时的位速率可能不一样，基于接口芯片的分析仪在不知道总线位速率的情况下不能从总线上接收到任何数据。因此要求测试系统应该能自动识别总线通信波特率，并正确解析出总线传输数据。

２）能够对车载CAN总线网络实时监听。根据专用设备和特种车辆的特点，需要带监听功能的测试设备对车载CAN总线进行实时监听，并完整记录原始的总线信息，在实际应用中最准确的把握车载CAN总线的传输性能参数，捕捉到突发性情况。

基于物理层波形的CAN总线测试方法通过对物理层波形的分析得到数据链路层数据［５～６］，其功能包括：

１）支持采集并存储车载CAN总线和RS２３２串行接口的物理层波形；

２）通过波形分析能自动检测总线通信系统波特率；

３）设计译码模块解析存储的波形文件得出总线上传输的CAN数据信息；

*收稿日期：２０１６年２月７日，修回日期：２０１６年３月１９日

作者简介：杨健康，男，硕士，讲师，研究方向：装备保障信息化技术、战术通信。李红领，男，硕士，讲师，研究方向：战术通信技术。杨新旺，男，硕士，讲师，研究方向：系统仿真。尚世锋，男，博士，讲师，研究方向：装备保障信息化。