电子调速器的CAN通信方法及电子调速器与流程

本技术实施例涉及无人机，特别是涉及一种电子调速器的can通信方法及电子调速器。

背景技术：

1、无人机电子调速器（以下简称电调）是无人机动力系统中的核心部件，用于接收飞行控制器下发的控制指令，驱动无刷电机按照指定转速运行，并将电机转速、电流、温度等运行状态信息回传至飞行控制器。随着无人机向大载重、长航时、高可靠方向发展，电调需要承担的功能不断增加，内部架构也由早期的单微控制器逐步发展为多微控制器架构，由不同的微控制器分别承担电机驱动与换相控制、运行状态采集与监测、对外通信交互等任务，与此同时，电调与飞行控制器及其他机载设备之间的通信方式，也由模拟信号、单向串行通信逐步升级为can总线通信，以满足多设备组网、双向实时传输与强抗干扰的需求。由于微控制器自身无法直接驱动can总线的差分信号，电调内部还需设置can收发器，以完成微控制器逻辑电平与总线差分电平之间的转换。

2、在实施本技术实施例的过程中，发明人发现：目前，多微控制器架构的电调在实现can通信时，或者为每个微控制器单独设置一路can收发器，或者在多个微控制器与一路can收发器之间增设硬件选通线、模拟开关及互锁电路等硬件切换结构，以实现对收发器的分时占用，上述方式均需引入额外的器件与走线，占用较大的印制电路板面积，导致电调的体积和重量偏大，难以适配无人机日益提高的小型化、轻量化装机需求。

技术实现思路

1、本技术实施例主要解决的技术问题是提供一种电子调速器的can通信方法、电子调速器及计算机可读存储介质，能够在不设置选通电路的情况下使多个微控制器共用一个can收发器。

2、为解决上述技术问题，本技术实施例采用的一个技术方案是：提供一种电子调速器的can通信方法，所述电子调速器包括多个微控制器和一个can收发器，所述can收发器连接于can总线与所述多个微控制器之间且设有发送输入引脚，各所述微控制器的发送引脚均直接并联连接至所述发送输入引脚，所述方法由所述多个微控制器中的目标微控制器执行，各所述发送引脚与所述发送输入引脚之间未设置用于选择所述多个微控制器中之一与所述发送输入引脚导通的选通电路，所述方法包括：将所述目标微控制器的发送引脚配置为高阻状态，处于所述高阻状态的所述发送引脚不向所述发送输入引脚输出驱动电平；在保持所述高阻状态的情况下，同步至所述多个微控制器共同的时序基准，并基于所述时序基准确定所述目标微控制器对应的发送时段，其中，所述发送时段与所述多个微控制器中除所述目标微控制器之外的其余微控制器各自对应的发送时段在时间上互不重叠；在进入所述发送时段的情况下，将所述发送引脚由所述高阻状态切换为输出状态，并经由所述can收发器向所述can总线发送报文；在所述报文发送完成后，将所述发送引脚恢复为所述高阻状态，并等待下一次进入所述发送时段。

3、可选地，所述电子调速器还包括仲裁信号线，各所述微控制器的仲裁引脚均以开漏方式连接至所述仲裁信号线，所述仲裁信号线在未被任一所述微控制器驱动的情况下保持第一电平，在被任一所述微控制器驱动的情况下呈不同于所述第一电平的第二电平；所述在进入所述发送时段的情况下，将所述发送引脚由所述高阻状态切换为输出状态，并经由所述can收发器向所述can总线发送报文，包括：在进入所述发送时段的情况下，检测所述仲裁信号线的电平；在所述仲裁信号线呈所述第一电平的情况下，通过所述目标微控制器的仲裁引脚将所述仲裁信号线驱动为所述第二电平，将所述发送引脚由所述高阻状态切换为所述输出状态，经由所述can收发器向所述can总线发送所述报文，并在所述报文发送完成后停止驱动所述仲裁信号线；在所述仲裁信号线呈所述第二电平的情况下，保持所述发送引脚处于所述高阻状态，并等待下一次进入所述发送时段。

4、可选地，所述can收发器还设有待机控制引脚，所述仲裁信号线为各所述微控制器的仲裁引脚与所述待机控制引脚之间的连接线；所述can收发器在所述待机控制引脚呈所述第一电平的情况下处于工作模式，在所述待机控制引脚呈所述第二电平的持续时长达到模式切换判定时长的情况下由所述工作模式切换至待机模式；所述目标微控制器将所述仲裁信号线驱动为所述第二电平的持续时长小于所述模式切换判定时长。

5、可选地，所述can收发器还设有接收输出引脚，各所述微控制器的接收引脚均连接至所述接收输出引脚；在所述仲裁信号线呈所述第一电平的情况下，将所述发送引脚由所述高阻状态切换为所述输出状态之前，所述方法还包括：通过所述目标微控制器的接收引脚检测所述can总线的电平，得到检测结果；在所述检测结果表征所述can总线上出现不少于11个连续的隐性位的情况下，执行所述将所述发送引脚由所述高阻状态切换为所述输出状态的步骤；在所述检测结果表征所述can总线上未出现所述连续的隐性位的情况下，保持所述发送引脚处于所述高阻状态，停止驱动所述仲裁信号线，并等待下一次进入所述发送时段。

6、可选地，各所述微控制器均设有can控制器，所述can控制器设有仅侦听模式和发送模式，处于所述仅侦听模式的所述can控制器接收所述can总线上传输的报文且不向所述can总线输出电平，处于所述发送模式的所述can控制器向所述can总线发送报文；所述方法还包括：在所述发送引脚处于所述高阻状态的时段内，将所述目标微控制器的can控制器配置为所述仅侦听模式；在所述发送引脚处于所述输出状态的时段内，将所述can控制器配置为所述发送模式；在所述can控制器由所述发送模式配置为所述仅侦听模式的情况下，清除所述can控制器在所述发送模式下累计的错误计数值。

7、可选地，所述多个微控制器中包括基准微控制器，所述基准微控制器用于经由所述can收发器向所述can总线周期性发送同步报文，各所述微控制器均设有本地计时器；所述同步至所述多个微控制器共同的时序基准，包括：在所述目标微控制器接收到所述同步报文的情况下，根据所述同步报文校准所述目标微控制器的本地计时器，并将校准后的所述本地计时器的计时结果作为所述时序基准；在所述目标微控制器未接收到所述同步报文的持续时长达到预设失效时长的情况下，将所述本地计时器的计时结果作为所述时序基准，所述预设失效时长大于所述基准微控制器发送所述同步报文的周期。

8、可选地，各所述微控制器均设有本地时钟，各所述微控制器的本地计时器由各自的本地时钟驱动，相邻的两个所述发送时段之间设置有保护间隔，各所述微控制器在所述保护间隔内均不向所述can总线发送报文；所述保护间隔的时长不小于最大时间偏差，所述最大时间偏差为各所述微控制器在所述同步报文的一个周期内因各自的本地时钟之间的频率差异而累计产生的时间偏差的最大值。

9、可选地，所述方法还包括：在所述发送引脚处于所述输出状态的持续时长达到最大驱动时长的情况下，将所述发送引脚恢复为所述高阻状态，并停止驱动所述仲裁信号线；所述最大驱动时长不小于所述目标微控制器经由所述can收发器发送单个报文所需的最长时长。

10、为解决上述技术问题，本技术实施例采用的另一个技术方案是：提供一种电子调速器，包括多个微控制器和一个can收发器，所述can收发器连接于can总线与所述多个微控制器之间且设有发送输入引脚，各所述微控制器的发送引脚均直接并联连接至所述发送输入引脚，各所述发送引脚与所述发送输入引脚之间未设置用于选择所述多个微控制器中之一与所述发送输入引脚导通的选通电路；各所述微控制器均包括存储器和处理单元，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理单元执行时实现上述任一项所述的方法。

11、为解决上述技术问题，本技术实施例采用的又一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的方法。

12、本技术实施例提供一种电子调速器的can通信方法，通过将各微控制器的发送引脚在其所对应的发送时段之外配置为高阻状态、在其所对应的发送时段之内切换为输出状态，并使各微控制器所对应的发送时段在时间上互不重叠，由发送时段确定某一时刻应由哪一个微控制器占用can收发器，由高阻状态使未占用的微控制器在电气上与发送输入引脚断开，从而使多个微控制器的发送引脚得以直接并联连接至同一个发送输入引脚，无需在其间设置选通电路及其配套走线，减小了电子调速器的印制电路板面积、体积与重量。