汽车can总线网络及其从节点和汽车的制作方法_2

文档序号:8512210阅读:来源:国知局
少一个第一 CAN数据,并通过CAN总线发送至少一个第一 CAN数据至汽车CAN总线网络的主节点20,以及通过CAN总线接收主节点20发送的至少一个第二 CAN数据,并根据至少一个第二 CAN数据控制多个输出设备40,其中,N为大于或等于I的整数,N小于M,、i和j为大于I的整数,输入设备30和输出设备40的总个数小于或等于 M-N0
[0027]其中,多个输入设备30可以为多个传感器或多个其它检测设备等,多个输出设备40可以为电磁阀、继电器等。在本发明的一个实施例中,从节点10对至少一个输入数据分别进行的滤波处理可以为仲裁滤波、平均值滤波、一阶滤波等,从而确保滤波处理数据的稳定性和可靠性。此外,在本发明的一个实施例中,从节点10接收到主节点20发送的至少一个第二 CAN数据后,对至少一个第二 CAN数据进行解析,并根据解析结果控制多个输出设备40。
[0028]进一步地,在本发明的一个实施例中,在从节点10根据预设CAN总线协议将至少一个滤波处理数据与从节点10的地址信息进行编码为至少一个第一 CAN数据之前,从节点10还可以获取至少一个滤波处理数据的类型信息。进一步地,在本发明的一个实施例中,至少一个滤波处理数据的类型信息可以包括模拟量、数字开关量、脉冲量等。其中,模拟量可以为电阻型模拟量,电压型模拟量,电流型模拟量等,数字开关量的数据可以为汽车档位开关信号等,脉冲量的数据可以为汽车的车速脉冲信号、转速脉冲信号等。
[0029]进一步地,在本发明的一个实施例中,从节点10可以根据预设CAN总线协议将至少一个滤波处理数据中类型信息相同的滤波处理数据分别按照从节点10的端口顺序依次编码至第一 CAN数据的数据域,以及将从节点10的地址信息和滤波处理数据的类型信息编码至第一 CAN数据的仲裁域。
[0030]具体地,在本发明的一个实施例中,可以将类型信息包括数字开关量的至少一个滤波处理数据分别按照从节点10的端口顺序,依次编码至8个字节的数据域,其中,每个滤波处理数据编码为2位,即一个第一 CAN数据可以传输16个数字开关量的滤波处理数据。另外,在本发明的一个实施例中,可以将类型信息包括至少一个模拟量的滤波处理数据分别按照从节点10的端口顺序,依次编码至8个字节的数据域,其中,每个滤波处理数据编码为2个字节,即一个第一 CAN数据可以传输4个模拟量的滤波处理数据。在本发明的再一个实施例中,可以将类型信息包括模拟量的至少一个滤波处理数据分别按照从节点10的端口顺序,依次编码至8个字节的数据域,其中,每个滤波处理数据编码为2个字节,即一个第一 CAN数据可以传输4个模拟量的滤波处理数据。从而实现将数据域中数据的位置与相应数据的输入设备30相连的I/O端口对应。
[0031]进一步地,在本发明的一个实施例中,第一 CAN数据的仲裁域包括29位标识符。进一步地,在本发明的一个实施例中,从节点10将从节点10的地址信息编码至第一 CAN数据的仲裁域的最低8位标识符,其中,第一 CAN数据的仲裁域的最低8位标识符即第一 CAN数据的源地址SA,从而从节点10在CAN总线网络中具有唯一的地址。在本发明的一个实施例中,硬件端口设计中预设N个端口为3个I/O端口,从节点10在上电后,将根据该3个I/O端口的初始数据生成的地址信息作为源地址SA编码至第一 CAN数据的仲裁域。
[0032]另外,在本发明的一个实施例中,从节点10可以将滤波处理数据的类型信息编码至第一 CAN数据的仲裁域中PF地址,例如在PF地址值范围为240到255之间,以不同的PF地址值代表滤波处理数据的类型是模拟量、数字开关量还是脉冲量,例如:PF地址值为240代表第一 CAN数据中滤波处理数据为数字开关量,PF地址值为241代表第一 CAN数据中滤波处理数据为模拟量。
[0033]进一步地,在本发明的一个实施例中,从节点10在发送至少一个第一 CAN数据至汽车CAN总线网络的主节点20之前,还将至少一个第一 CAN数据的发送顺序编码至第一CAN数据的仲裁域。其中,在本发明的一个实施例中,从节点10可以将至少一个第一 CAN数据的发送顺序编码至第一 CAN数据的仲裁域中PS地址,例如,当PF = 240,PS = I时,代表当前第一 CAN数据为数字开关量的第一组数据,当PS = 2时,代表当前第一 CAN数据为数字开关量的第二组数据。
[0034]在本发明的一个具体实施例中,如图3所示,汽车CAN总线网络的从节点10的工作过程如下:
[0035]SI,从节点上电。
[0036]S2,从节点读取预设N个端口的数据,并将预设N个端口的数据编码为从节点的地址信息。
[0037]S3,从节点的全局变量进行初始化。
[0038]S4,从节点采集开关量、模拟量、数字量等数据。
[0039]S5,从节点对采集的数据进行滤波。
[0040]S6,从节点将地址信息和滤波后的数据按照CAN协议,组装为CAN数据。
[0041]S7,从节点按照CAN数据发送周期要求将CAN数据按时发送至CAN网络。
[0042]S8,从节点接收主节点发送的CAN数据。
[0043]S9,从节点解析主节点发送的CAN数据,并根据解析结果对输出设备进行控制。
[0044]其中,在完成步骤S9之后,从节点返回步骤S4。
[0045]需要说明的是,主节点20用于接收多个从节点10中每个从节点10的至少一个第一 CAN数据,并根据每个从节点10的每个第一 CAN数据对应生成从节点10的第二 CAN数据,以及分别发送从节点10的第二 CAN数据至从节点10。进一步地,在本发明的一个实施例中,当电气原理图确定了多个输入设备30与多个从节点10的多个I/O端口的连接关系后,主节点20即可根据该连接关系和预设CAN总线协议中仲裁域的编码和数据域的格式定义,解析每个第一 CAN数据的具体含义(包括发送第一 CAN数据的从节点10,第一 CAN数据中数据的类型以及数据对应的I/O端口,第一 CAN数据的顺序编号等),并根据解析结果生成当前第一 CAN数据对应从节点10的第二 CAN数据。例如,当从节点10发送如图4所示的四个第一 CAN数据后,主节点20可解析获知,第一从节点10发送了 I/O端口 I到I/O端口 4的4个模拟量的AD值。
[0046]本发明实施例提出的汽车CAN总线网络的从节点,在上电后,获取预设N个端口的初始数据,并根据预设N个端口的初始数据生成从节点的地址信息,以及采集多个输入设备输入的至少一个输入数据,并对至少一个输入数据分别进行滤波处理为至少一个滤波处理数据,根据预设CAN总线协议将至少一个滤波处理数据与从节点的地址信息进行编码为至少一个第一 CAN数据,并发送至少一个第一 CAN数据至汽车CAN总线网络的主节点,以及接收主节点发送的至少一个第二 CAN数据,并根据至少一个第二 CAN数据控制多个输出设备。该汽车CAN总线网络的从节点将所有数据发送给主节点,而不做具体的运算,仅根据主节点的控制数据执行相应的控制,从而可以优化汽车CAN总线网络的控制功能,实现从节点通用化设计,便于软件开发、项目管理和后期维护,并能降低成本。
[0047]本发明另一方面实施例还提出了一种汽车CAN总线网络,如图5所示,该汽车CAN总线网络包括:多个上述的从节点10和主节点20。其中,主节点20用于接收每个从节点10的至少一个第一 CAN数据,并根据每个从节点10的每个第一 CAN数据对应生成从节点10的第二 CAN数据,以及分别发送从节点10的第二 CAN数据至从节点10。
[0048]进一步地,在本发明的一个实施例中,当电气原理图确定了多个输入设备30与多个从节点10的多个I/O端口的连接关系后,主节点20即可根据该连接关系和预设CAN总线协议中仲裁域的编码和数据域的格式定义,解析每个第一 CAN数据的具体含义(包括发送第一 CAN数据的从节点10,第一 CAN数据中数据的类型以及数据对应的I/O端口,第一 CAN数据的顺序编号等),并根据解析结果生成当前第一 CAN数据对应从节点10的第二 CAN数据。
[0049]综上所述,虽然各从节点10连接的输入设备30 (例如传感器)输入的输入数据的类型不相同,且输出设备40可以实现的功能也不相同,但由于从节点10相同,即从节点10的硬件和软件都相同,且从节点10的软件和硬件设计与具体控制算法无关,而将控制算法设计在主节点20,使得主节点20成为整个汽车CAN总线网络的主控单
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