基于CAN總線(xiàn)智能建筑監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議設(shè)計(jì)
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擴(kuò)展幀的數(shù)據(jù)幀的主要結(jié)構(gòu)有：
(1)幀起始，標(biāo)志幀的開(kāi)始，它由單個(gè)“顯性”位構(gòu)成，在總線(xiàn)空閑時(shí)發(fā)送，在總線(xiàn)上產(chǎn)生同步作用。
(2)仲裁域，仲裁域包括29位標(biāo)識(shí)符、SRR位、IDE位、RTR位。29位標(biāo)識(shí)符包括11位基本ID、18位擴(kuò)展ID。基本ID按ID-28到ID-18的順序發(fā)送，擴(kuò)展ID按ID-17到ID-0的順序發(fā)送。基本ID首先發(fā)送，其次是SRR位和IDE位。擴(kuò)展ID的發(fā)送位于IDE位之后。SRR是“隱性”位。IDE位在標(biāo)準(zhǔn)格式里為“顯性”，在擴(kuò)展格式里為“隱性”。RTR位在數(shù)據(jù)幀里必為“顯性”，而在遠(yuǎn)程幀里必為“隱性”。標(biāo)識(shí)符用于提供關(guān)于傳送報(bào)文和總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)的優(yōu)先權(quán)信息，其數(shù)值越小，表示優(yōu)先權(quán)越高，發(fā)生沖突時(shí)優(yōu)先發(fā)送。
(3)控制域，由6位構(gòu)成，前2位為保留位，為“顯性”。后4位為數(shù)據(jù)長(zhǎng)度碼(DLC)，表示數(shù)據(jù)域中數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)，必須在0～8范圍內(nèi)變化。
(4)數(shù)據(jù)域，由被發(fā)送的數(shù)據(jù)組成，字節(jié)數(shù)為控制域中決定的0～8 bit，第一個(gè)字節(jié)的最高位首先被發(fā)送。
(5)CRC域，包括CRC(循環(huán)冗余碼校驗(yàn))序列(15位)和CRC界定符(1個(gè)“隱性”位)，用于幀校驗(yàn)。
(6)應(yīng)答域，由應(yīng)答間隙和應(yīng)答界定符組成，共2位。
(7)幀結(jié)束，由7位隱性位組成，此期間無(wú)位填充。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/157121.htm
4 通訊協(xié)議的制定
在CAN的協(xié)議規(guī)范，規(guī)定了數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，沒(méi)有規(guī)定應(yīng)用層。所以用戶(hù)在設(shè)計(jì)通訊軟件時(shí)，必須首先設(shè)計(jì)合適的CAN總線(xiàn)通訊協(xié)議，才能完成數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的傳輸。基于研究CAN2．OB規(guī)范的基礎(chǔ)上，采用自定義協(xié)議的方法，制定了智能建筑監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議。通訊協(xié)議的制定主要包括以下3個(gè)步驟。
4．1 CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中信息傳輸類(lèi)型
智能建筑中信息傳輸類(lèi)型主要有以下幾種：
(1)緊急信息，用以傳輸重要信息，優(yōu)先級(jí)最高，如報(bào)警信息。
(2)廣播信息，向總線(xiàn)上掛接的所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息。
(3)命令信息，控制節(jié)點(diǎn)向執(zhí)行節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息。
(4)狀態(tài)信息，執(zhí)行節(jié)點(diǎn)接收到命令執(zhí)行后，向控制節(jié)點(diǎn)反饋的信息。
(5)數(shù)據(jù)信息，負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息，如傳感器采集到的信息。
4．2 根據(jù)標(biāo)識(shí)符的分配方案確定各節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級(jí)
標(biāo)識(shí)符的分配方案首先滿(mǎn)足節(jié)點(diǎn)以及報(bào)文信息對(duì)優(yōu)先級(jí)的要求，同時(shí)利用標(biāo)識(shí)符空問(wèn)加載有關(guān)信息，減少在數(shù)據(jù)域內(nèi)占用的空間。本系統(tǒng)采用有29位標(biāo)識(shí)符的擴(kuò)展幀格式，具體分配如下：
(1)信息類(lèi)型標(biāo)識(shí)符(ID．28～I(xiàn)D．23)，000001—緊急信息，000010—廣播信息，000011—命令信息，000100—狀態(tài)信息，000101—數(shù)據(jù)信息。
(2)節(jié)點(diǎn)地址標(biāo)識(shí)符(ID．22～I(xiàn)D．15)，0000000l—上位機(jī)節(jié)點(diǎn)，00000010—安全監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，00000100—消防監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，0000010l—配電節(jié)點(diǎn)，00000111—給排水節(jié)點(diǎn)，00001000—電梯節(jié)點(diǎn)，00001001—照明節(jié)點(diǎn)，00001010—空調(diào)節(jié)點(diǎn)。
(3)報(bào)文功能標(biāo)識(shí)符(ID．14～I(xiàn)D．08)，如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送多幀報(bào)文，在報(bào)文信息類(lèi)型相同的情況下，可以用報(bào)文功能標(biāo)識(shí)符來(lái)區(qū)分報(bào)文的優(yōu)先級(jí)。
(4)現(xiàn)場(chǎng)裝置地址標(biāo)識(shí)符(ID．07～I(xiàn)D．00)。
4．3 組織各幀報(bào)文
明確各節(jié)點(diǎn)發(fā)送的報(bào)文，對(duì)系統(tǒng)中各類(lèi)控制信號(hào)和數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)，填充各報(bào)文的數(shù)據(jù)域。
5 通信協(xié)議的軟件實(shí)現(xiàn)
通信協(xié)議的軟件設(shè)計(jì)由3部分組成：CAN控制器的初始化、數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收程序，其流程圖如圖5，圖6和圖7所示。
評(píng)論