一种CAN总线波特率自适应设置方法技术

本发明专利技术公开一种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。本发明专利技术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；本发明专利技术还具有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。

【技术实现步骤摘要】
一种CAN总线波特率自适应设置方法
本专利技术属于嵌入式计算机CAN总线
，具体涉及一种CAN总线波特率自适应设置方法。
技术介绍
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。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。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提出一种CAN总线波特率自适应设置方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种CAN总线波特率自适应设置方法，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。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过实时监测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。本专利技术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；本专利技术还具有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。附图说明图1为本专利技术实施例一种CAN总线波特率自适应设置方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术实施例一种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：S101、设置CAN总线的初始波特率；S102、对CAN总线上的所有数据帧进行实时监测；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；S104、按照设定的步长降低波特率，转S102；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。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。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。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。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的耗时。在本实施例中，步骤S105主要用于实现CAN控制器的故障监测与自动复位功能。当CAN控制器发生故障时，可能出现这样的现象：不管将波特率设置多低都无法监测到CAN总线上的数据帧。为了解决上述问题，本实施例采取如下技术方案：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后转步骤S101，重新执行波特率自适应设置流程。CAN控制器复位主要包括关闭CAN总线时钟、配置CAN管脚使能、开启CAN管脚时钟、开启CAN总线时钟等。第二时间阈值明显大于第一时间阈值，第二时间阈值的大小同样根据经验或反复试验确定。作为一种可选实施例，所述S101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S103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。本实施例给出了设置CAN总线初始波特率的一种改进方法。在设置初始波特率之前，先判断在此次波特率设置之前是否已经成功地设置过波特率，如果是，采用成功设置过的波特率；如果不是，将波特率设置为预定的初始波特率。判断方法是：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，表明在此次波特率设置之前已经成功地设置过波特率，因为所述存储器是专门用于保存设置成功的波特率及其对应的CRC16校验码的，步骤S103在波特率设置成功后，将该波特率及其对应的CRC16校验码存入所述存储器中。因此，如果此次波特率设置之前还没有成本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永成，龚攀，卢铭，卓明，俞凌，
申请(专利权)人：北京安控科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11