支持多主通信的星载CAN总线应用协议设计

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1、V01．23No．4航天器工程第23卷第4期!!墨里垒堡兰堡垦垒!!曼盟鱼!盟垦兰垦!堕鱼!!!!生!旦支持多主通信的星载CAN总线应用协议设计陈海燕1刘思远2袁春柱2李志刚2(1北京电子科技职业学院，北京100015)(2航天东方红卫星有限公司，北京100094)摘要为提升星上设备间信息交互灵活性，文章对现有小卫星星上CAN总线应用层通信协议进行了改进，新的应用层协议通过合理的地址域设计、地址编排、屏蔽策略设计，使得该协议可以灵活支持总线设备多主通信，同时为了确保卫星系统按照一定的节拍有序运行，建议对总线采取周期调度下的多主通信模式。文章通过构建多主通信场景对该协议进行验证，结果表明

2、该协议可以有效支持总线节点多主通信、组播、广播等，提升了总线通信的灵活性和通信效率。关键词小卫星；CAN总线；应用层协议；多主通信中图分类号：v474文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．1673—8748．2014．04．013DesignofOn。boardCANBusApplicationProtocolSupportingMulti—masterCommunicationCHENHaiyanlLIUSiyuan2YUANChunzhu2LIZhigan92(1BeijingVocatinalCollegeofElectronicScienceandTechnolo

3、gy，Beijing100015，China)(2DFHSatelliteCo．Ltd．，Beijing100094，China)Abstract：Inordertoenhancetheflexibleofcommunicationbetweenelectronicequipmentofsmallsatellite，ControllerAreaNetwork(CAN)busapplicationlayerprotocolusedinsmallsatellitenowisimprovedinthispaper．Throughreasonableaddressfielddesign，add

4、ressdistributionandmaskstrategy，thenewprotocolcanflexiblysupportmulti-mastercommunication．Inordertoensuresatellitesystemrunningintimetick，acyclescheduleisproposedwhileusingthisproto—c01．Multi—mastersceneisdesignedtovalidatethenewprotoc01．Theresultsshowthatthenewprotocolcansupportmulti—mastercomm

5、unication，groupbroadcastandbroadcast，enhacingthecommunicationflexibilityandefficiency．Keywords：smallsatellite；CANbus；applicationlayerprotocol；multi—mastercammunication1引言控制器局域网(ControllerAreaNetwork，CAN)总线作为一种串行通信的现场总线，已经在汽车、航空、工业控制等领域中得到了广泛应用。鉴于CAN总线具有可靠性高、实时性好、抗干扰能力强、通信方式灵活、组网简单等优点，国内外均已将其引入星载

6、电子系统，甚至大量小卫星已经将CAN总线作为星上骨干网络来完成星上设备间的信息传递，且大量在轨小卫星的CAN总线应用效果表明，以CAN总线作为星上骨干网络可以安全可靠地实现小卫星星上信息交互的基本需求[1q]。CAN总线标准仅对物理层和数据链路层做出了规定，没有对应用层进行严格的定义，多个工业领域根据自身的应用特点，已经形成了几种标准的收稿日期：2014-05—07；修回日期：2014—06-25基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)(2012AAl2060I)作者简介：陈海燕，女，工程师，研究方向为移动通信。Email：gracechenl28@sina．corn。第4期陈海

7、燕等：支持多主通信的星载CAN总线应用协议设计CAN总线高层应用协议，如CAL、CANopen、Devi—ceNet、CANaerospace等。针对星载应用，目前尚未形成普遍采用的标准应用层协议，欧洲空间标准化组织(ECSS)正在致力于将汽车工业所建立的CANopen协议在卫星上推广应用并建立空间CAN总线应用协议标准[5]，该协议的优点是具有很强的适应性，但由于其为通用的应用层协议，具体应用还须制定设备子协议，因此应用复杂，目前尚未在星上得