适用于汽车性能检测系统的CAN总线应用层协议设计

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1、2011年第2期工业仪表与自动化装置·l9·适用于汽车性能检测系统的CAN总线应用层协议设计谢东坡，周亮，颜永福，张仪栋(重庆车辆检测研究院国家客车质量监督检验中心／国家摩托车质量监督检验中心，重庆401l22)摘要：借鉴其他CAN总线应用层协议的优点，设计适用于汽车性能检测系统应用的CAN总线应用层协议一xCAN。主要从报文定义、数据通信和网络管理3个方面进行讨论，并给出了一个应用实例，结果表明xCAN协议应用于汽车性能检测系统是可行的。关键词：CAN总线；应用层协议；汽车性能检测系统中图分类号：TP336文献标志码：A文章编号

2、：1000—0682(2011)02—0019—03DesignofCANbusapplicationlayerprotocolforvehicleperformancestestingsystemXIEDongpo，ZHOULiang，YANYongfu，ZHANGYidong(NationalAutoQualityTestCenter，NationalMotore)rleQualityTestCenter，ChongqingVehicleTest＆ResearchInstitute，Chongqing401122，China)

3、Abstract：ReferencingotherCANapplicationlayerprotocol’Sadvantages，anewCANbusapplica—tionlayerprotocolnamedxCANforvehicleperformancestestingsystemwasdesigned．Theprotocolwasdiscussedinthreepans：theassignmentofmessage，thedatacommunicationandthenetworkmanage—ment．Thenatypi

4、calapplicationwasintroduced，andtheresultsprovexCANisapplicableforvehicleperformancestestingsystem．Keywords：CANbus；applicationlayerprotocol；vehicleperformancestestingsystem0引言1汽车性能检测系统用CAN总线应用层协议的设计CAN总线已经成为全球范同内最重要的现场基于CAN总线的汽车综合性能测试系统的结总线之一，甚至领导着串行总线的发展。虽然CAN构框图如图1所示

5、。具有诸多优点，但CAN本身并非一个完整的协议，只包括物理层和数据链路层2个底层协议，要进行电阻高效率的通信还需要进一步开发应用层协议。目前，比较流行的CAN总线应用层协议主要有Devi．ceNet和CANopen两种，但由于这2种协议是基于通用性的，其标准结构复杂，开发难度较大且价格不菲，对于一些并不复杂的基于CAN总线的测控网络1汽车综合性能测试系统不太适合J。该文针对一个基于CAN总线的汽系统巾有一个主控模块和多个汽车性能参数获车综合性能测试系统，参考DevieeNet、CANopen和取模块，各个模块间以CAN总线连接，为

6、一主多子iCAN协议，提出一种适用于汽车检测系统开发的应节点结构。其基本工作原理是：各个子节点完成多用层通信协议一xCAN。种汽车参数的获取，并将参数通过CAN总线发送给主控节点，主控节点对来自各个子节点的数据进行收稿日期：2010—09—10基金项目：重庆市质监局科研计划项目(2006一KY一10)相关处理后，通过以太网实时发送给上位机，以实现作者简俞：谢东坡(1984)，男，河南商丘人，硕士，主要从事汽车对汽车参数的实时监测，这就要求CAN总线通信系检测技术的研究T作。‘统具有较高的可靠性。为了设计一套简洁可靠的应·20·工业

7、仪表与自动化装置2011年第2期用层协议，主要考虑以下几个方面：1)CAN报文的主控节点ID为0000，ID111l保留，用作广播时的目定义：规定CAN报文中标识符以及数据部分使用的标ID，意即当目标ID位l111，CAN网络中除发送节规则具体意义；2)数据通信的实现：规定了网络中点以外的所有节点无条件接收该帧。报文数据传输的规则；3)网络管理：对于网络中设3)帧总数ID备的控制以及运行状态的监控。帧总数lD用来表示节点进行数据传输时包含1．1xCAN报文的定义的总帧数。对CAN报文格式进行合适的定义，可以使CAN4)帧编号ID报

8、文组成元素具有其特定的功能和意义，CAN报文格帧编号用来表示帧的顺序和位置，当源节点报式定义包括报文标识符和报文数据部分的分配两方文分帧传输时，目标节点只有将报文的所有帧接收面。需要说明的是：在xCAN中只使用了扩展帧的完成后方视为接收成功。这里给