CANFD总线系统采样点配置与测试方法及相应的数据传输方法技术方案

本发明专利技术涉及CANFD总线系统采样点配置与测试方法及相应的数据传输方法。基于CANFD数据帧中转换比特的位时间与采样点的关系，针对系统所支持的不同通信速率，配置出系统中各节点能够实现通信的采样点位置和相应的偏差范围。发送节点生成CANFD数据帧，根据所确定的位采样点位置得到转换比特的位时间；然后以第一通信速率发送数据帧第一部分，以确定的转换位时间发送转换比特，并且以第二通信速率发送数据帧第二部分。本发明专利技术还提供CANFD系统采样点测试方法，针对待测节点发送的数据帧，检测第一部分中一比特的位时间、转换比特的位时间和第二部分中一比特的位时间。基于检测的这些位时间计算位采样点位置，通过判断其是否符合偏差范围来确定待测节点是否通过测试。

Sampling Point Configuration and Testing Method of CANFD Bus System and Corresponding Data Transmission Method

The invention relates to a sampling point configuration and testing method of a CANFD bus system and a corresponding data transmission method. Based on the relationship between bit time of converted bits and sampling points in CAFD data frames, the sampling points position and the corresponding deviation range of each node in the system are configured according to the different communication rates supported by the system. The transmitting node generates a CANFD data frame and obtains the bit time of the converted bit according to the position of the determined bit sampling point. Then the first part of the data frame is transmitted at the first communication rate to transmit the converted bit at the determined conversion bit time, and the second part of the data frame is transmitted at the second communication rate. The invention also provides a sampling point test method for a CANFD system, which detects the bit time of one bit in the first part, the bit time of conversion bit and the bit time of one bit in the second part for the data frame transmitted by the node under test. The position of bit sampling point is calculated based on the bit time detected, and the test node is determined by judging whether it conforms to the deviation range.

【技术实现步骤摘要】
CANFD总线系统采样点配置与测试方法及相应的数据传输方法
本专利技术总体上涉及电子领域，具体涉及一种CANFD总线系统采样点配置与测试方法以及相应的数据传输方法。
技术介绍
随着汽车电子化程度越来越高，汽车中各个电子控制单元(ECU，ElectronicControlUnit)的通信速度的需求也越来越高。典型地，各个ECU通过控制器局域网络(CAN，ControllerAreaNetwork)总线通信，其通信速率为500kBit/s。传统的CAN网络已经不能满足日益多元化的汽车电子功能，在近几年逐渐成熟的具有灵活数据速率的CAN(CANFD，CANwithFlexibleDatarate)总线作为传统CAN总线的替代方案，越来越多的受到行业关注。CANFD总线系统具有诸多优点，其提高了传输速率和报文的有效利用率，并且保持高可靠性的同时能够兼容目前的CAN总线。当前CANFD的应用还属于初级阶段，缺乏很多设计经验及测试方法，其中包括作为系统关键设计之一的采样点设计。由于CANFD总线的通信属性与CAN总线的不同，采样点配置或设计以及对应的测试方法与传统CAN总线有显著区别。当前的CAN总线系统采样点设计和测试方法并不适用于CANFD总线系统。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的实施例提供一种CANFD总线系统采样点配置与测试方法以及相应的数据传输方法，实现了CANFD总线系统的采样点配置和测试问题。在本专利技术的第一方面，提供一种CANFD总线系统中的通信节点发送数据的方法。该方法包括：生成CANFD数据帧，CANFD数据帧包括将以第一通信速率发送的第一部分、将以第二通信速率发送的第二部分以及第一部分与第二部分之间的转换比特；确定发送转换比特的位时间；以及以与第一通信速率相应的第一时钟发送第一部分中的比特，以确定的转换位时间发送转换比特，以及以与第二通信速率相应的第二时钟发送第二部分中的比特。在某些实施例中，确定发送转换比特的位时间包括：确定CANFD总线系统的数据传输所支持的第一通信速率和第二通信速率；基于第一通信速率和第二通信速率，确定CANFD总线系统的位采样点位置；以及基于位采样点位置，计算转换比特的位时间。在某些实施例中，确定CANFD总线系统的位采样点位置包括：当第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率为2M比特/秒、5M比特/秒或8M比特/秒时，将位采样点位置确定为自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的0.8倍位置处。在某些实施例中，计算转换比特的位时间包括根据下式计算：TBRS＝T1*s+T2*(1-s)其中TBRS为转换比特的位时间，T1为以第一通信速率传输一比特的时间，T2为以第二通信速率传输一比特的时间，s为表征位采样点位置的自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的倍数。在本专利技术的第二方面，提供一种CANFD总线系统中的通信节点接收数据的方法。该方法包括：经由CANFD总线接收来自其他通信节点的CANFD数据帧，CANFD数据帧包括以第一通信速率发送的第一部分、以第二通信速率发送的第二部分以及第一部分与第二部分之间的转换比特；确定CANFD总线系统的位采样点位置和转换比特的位时间；以及以确定的位采样点位置对CANFD数据帧的比特进行采样，以解析CANFD数据帧。在某些实施例中，确定CANFD总线系统的位采样点位置包括：当第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率为2M比特/秒、5M比特/秒或8M比特/秒时，将位采样点位置确定为自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的0.8倍位置处。在某些实施例中，确定转换比特的位时间包括根据下式计算：TBRS＝T1*s+T2*(1-s)其中TBRS为转换比特的位时间，T1为以第一通信速率传输一比特的时间，T2为以第二通信速率传输一比特的时间，s为表征位采样点位置的自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的倍数。在本专利技术的第三方面，提供一种用于测试CANFD总线系统的位采样点位置的方法，CANFD总线系统包括根据本专利技术第一方面所描述的方法发送数据的待测通信节点。该方法包括：获取待测通信节点发送的CANFD数据帧，CANFD数据帧包括以第一通信速率发送的第一部分、以第二通信速率发送的第二部分以及第一部分与第二部分之间的转换比特；检测第一部分中一比特相应的第一位时间、转换比特的位时间和第二部分中一比特相应的第二位时间；以及基于第一位时间、转换比特的位时间和第二位时间，计算CANFD总线系统的位采样点位置。在某些实施例中，计算CANFD总线系统的位采样点位置包括根据下式计算：s＝(TBRS-T2)/(T1-T2)其中s表征位采样点位置，TBRS为转换比特的位时间，T1为第一位时间，T2为第二位时间。在某些实施例中，方法还包括：确定计算的位采样点位置是否在偏差范围内；以及响应于位采样点位置未在偏差范围内，确定待测通信节点关于位采样点位置的测试失败。在某些实施例中，确定计算的位采样点位置是否在偏差范围内包括：当第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率为2M比特/秒时，确定位采样点位置是否在0.78-0.82之间；当第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率为5M比特/秒时，确定位采样点位置是否在0.79-0.81之间；以及当第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率为8M比特/秒时，确定位采样点位置是否在0.794-0.806之间。在本专利技术的第四方面，提供一种CANFD总线系统，包括根据本专利技术第一方面所描述的方法发送数据的通信节点和/或根据本专利技术第一方面所描述的方法接收数据的通信节点。本专利技术实施例提供了一种有效的CANFD总线系统采样点配置和测试以及相应的数据传输方案，给出了采样点的允许偏差范围，提升了CANFD总线系统的应用前景。附图说明图1示出根据本专利技术实施例的基于CANFD总线通信的系统的示意性框图；图2示出根据本专利技术实施例的CANFD帧结构的示意图；图3示出根据本专利技术的一个实施例的两节点通信模型的示意图；图4示出根据本专利技术的一个实施例的两节点通信模型采样点关系的示意图；图5示出根据本专利技术实施例的典型的传输一比特信息的方波电压的示意图；图6示出根据本专利技术实施例的配置CANFD总线系统采样点的允许偏差范围的示意图；图7示出根据本专利技术的一个实施例的CANFD总线系统中的通信节点发送数据的方法的流程图；图8示出根据本专利技术的一个实施例的CANFD总线系统中的通信节点接收数据的方法的流程图；以及图9示出根据本专利技术的一个实施例的CANFD总线系统采样点测试方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本专利技术并不局限于附图和以下实施例。如本文中所述，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。如所知的，CAN总线的通信速率较CANFD总线慢，其一个比特(Bit本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CANFD总线系统中的通信节点发送数据的方法，其特征在于，包括：生成CANFD数据帧，所述CANFD数据帧包括将以第一通信速率发送的第一部分、将以第二通信速率发送的第二部分以及所述第一部分与所述第二部分之间的转换比特；确定发送所述转换比特的位时间；以及以与所述第一通信速率相应的第一时钟发送所述第一部分中的比特，以确定的所述转换位时间发送所述转换比特，以及以与所述第二通信速率相应的第二时钟发送所述第二部分中的比特。

【技术特征摘要】
1.一种CANFD总线系统中的通信节点发送数据的方法，其特征在于，包括：生成CANFD数据帧，所述CANFD数据帧包括将以第一通信速率发送的第一部分、将以第二通信速率发送的第二部分以及所述第一部分与所述第二部分之间的转换比特；确定发送所述转换比特的位时间；以及以与所述第一通信速率相应的第一时钟发送所述第一部分中的比特，以确定的所述转换位时间发送所述转换比特，以及以与所述第二通信速率相应的第二时钟发送所述第二部分中的比特。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中确定发送所述转换比特的位时间包括：确定所述CANFD总线系统的数据传输所支持的所述第一通信速率和所述第二通信速率；基于所述第一通信速率和所述第二通信速率，确定所述CANFD总线系统的位采样点位置；以及基于所述位采样点位置，计算所述转换比特的位时间。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中确定所述CANFD总线系统的位采样点位置包括：当所述第一通信速率为500K比特/秒以及所述第二通信速率为2M比特/秒、5M比特/秒或8M比特/秒时，将所述位采样点位置确定为自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的0.8倍位置处。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中计算所述转换比特的位时间包括根据下式计算：TBRS＝T1*s+T2*(1-s)其中TBRS为所述转换比特的位时间，T1为以所述第一通信速率传输一比特的时间，T2为以所述第二通信速率传输一比特的时间，s为表征位采样点位置的自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的倍数。5.一种CANFD总线系统中的通信节点接收数据的方法，其特征在于，包括：经由CANFD总线接收来自其他通信节点的CANFD数据帧，所述CANFD数据帧包括以第一通信速率发送的第一部分、以第二通信速率发送的第二部分以及所述第一部分与所述第二部分之间的转换比特；确定所述CANFD总线系统的位采样点位置和所述转换比特的位时间；以及以确定的所述位采样点位置对所述CANFD数据帧的比特进行采样，以解析所述CANFD数据帧。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中确定所述CANFD总线系统的位采样点位置包括：当所述第一通信速率为500K比特/秒以及所述第二通信速率为2M比特/秒、5M比特/秒或8M比特/秒时，将所述位采样点位置确定为自比特传输起始以起始...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁灵，
申请(专利权)人：广州小鹏汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44