一种基于现场总线网络架构模式的网络化设计方法与流程

技术特征：
1.一种基于现场总线网络架构模式的网络化设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：s1，can协议涵盖了iso规定的osi（开放式系统间互联，open systems interconnection）基本参照模型中的传输层、数据链路层以及物理层；s2，can协议中关于iso/osi基本参照模型中的传输层、数据链路层以及物理层；s3，数据链路层分为mac（媒介访问控制，medium access control）子层和llc（逻辑链路控制，logical link control）子层，mac子层是can协议的核心部分；s4，can通信通过数据帧、远程帧、错误帧、过载帧和帧间隔这5种不同的帧来实现。2.根据权利要求1所述的一种基于现场总线网络架构模式的网络化设计方法，其特征在于：在s4中，所述数据帧分为标准格式和扩展格式两种，分别由帧起始、仲裁段、控制段、数据段、crc段、ack段和帧结束7个段构成；标准格式和扩展格式的帧起始是相同的，都是由1个位的显性位表示帧的开始段；仲裁段是表示数据的优先级的段，标准格式和扩展格式在此有所不同，标准格式的id有11个位，从id28到id18被依次发送，禁止高7位都为隐性；扩展格式的id有29个位，从id28到id0，同样禁止高7位都为隐性；控制段表示数据段的字节数，由6个位构成，标准格式和扩展格式的构成有所不同；两种格式的数据段构成是相同的，均可包含0-8个字节的数据，且从最高位开始输出；两种格式的crc段都是检查帧传输错误的帧；标准格式和扩展格式的ack段都用来确认是否正常接收，由ack槽和ack界定符2个位构成；两种格式的帧结束都是由7个位的隐性位构成，用来表示帧的结束的段。3.根据权利要求1所述的一种基于现场总线网络架构模式的网络化设计方法，其特征在于：在s4中，所述远程帧是接收单元向发送单元请求发送数据所用的帧，由帧起始、仲裁段、控制段、crc段、ack段和帧结束6个段组成；和数据帧相比，远程帧的rtr位为隐性位，且没有数据段，可以通过rtr位将没有数据段的数据帧和远程帧区分开来；远程帧的数据长度码以所请求数据帧的数据长度码表示。4.根据权利要求1所述的一种基于现场总线网络架构模式的网络化设计方法，其特征在于：在s4中，所述错误帧是在接收和发送消息时检测出错误通知错误的帧，错误帧由错误标志和错误界定符构成；错误标志有主动错误标志和被动错误标志两种；主动错误标志是指处于主动错误状态的单元检测出错误时输出的错误标志，由6个位的显性位构成；被动错误标志是处于被动状态错误的单元检测出错误时输出的错误标志，由6个位的隐性位构成；错误界定符是由8个位的隐性位构成。5.根据权利要求1所述的一种基于现场总线网络架构模式的网络化设计方法，其特征在于：在s4中，所述过载帧用于接收单元通知其尚未完成接收准备的帧，由过载标志和过载界定符构成；过载帧的过载标志是6个位的显性位，其构成与主动错误标志的构成相同；过载界定符是8个位的隐性位，其构成与错误界定符的构成相同。6.根据权利要求1所述的一种基于现场总线网络架构模式的网络化设计方法，其特征在于：在s4中，所述帧间隔是用于分隔数据帧和远程帧的帧，由间隔、总线空闲和延迟传送构成；数据帧和远程帧可以通过插入帧间隔将本帧与前面的任何帧分开，过载帧和错误帧
前不能插入帧间隔；帧间隔的间隔是3个位的隐性位；总线空闲为隐性电平，且无长度限制；延迟传送是8个位的隐性位，只在处于被动错误状态的单元刚发送一个消息后的帧间隔中包含的段。7.根据权利要求1所述的一种基于现场总线网络架构模式的网络化设计方法，其特征在于：can协议的通信方法为nrz(non-return to zero)方式；各个位的开头或者结尾都没有附加同步信号；发送单元以与位时序同步的方式开始发送数据；接收单元根据总线上电平的变化进行同步并进行接收工作。8.根据权利要求7所述的一种基于现场总线网络架构模式的网络化设计方法，其特征在于：接收单元通过硬件同步或者再同步的方法调整时序进行接收；硬件同步和再同步遵从以下规则：1个位中只进行一次同步调整；只有当上次采样点的总线值和边沿后的总线值不同时，该边沿才能用于调整同步；在总线空闲且存在隐性电平到显性电平的边沿时，则一定要进行硬件同步；在总线非空闲时检测到的隐性电平到显性电平的边沿如果满足上述的前两个条件的话，将进行再同步，且需满足下面的两个条件：1）发送单元观测到自身输出的显性电平有延迟时不进行再同步；2）发送单元帧起始到仲裁段有多个单元同时发送的情况下，对延迟边沿不进行再同步。

技术总结
本发明公开了一种基于现场总线网络架构模式的网络化设计方法，S1，CAN协议涵盖了ISO规定的OSI（开放式系统间互联，Open Systems Interconnection）基本参照模型中的传输层、数据链路层以及物理层；S2，CAN协议中关于ISO/OSI基本参照模型中的传输层、数据链路层以及物理层；S3，数据链路层分为MAC（媒介访问控制，Medium Access Control）子层和LLC（逻辑链路控制，Logical Link Control）子层，MAC子层是CAN协议的核心部分；S4，CAN通信通过数据帧、远程帧、错误帧、过载帧和帧间隔这5种不同的帧来实现。本发明方法既能提高网络通信效率，又能保证通信的可靠实现。保证通信的可靠实现。保证通信的可靠实现。


技术研发人员：宋元帅 范云生 孙涛 刘鹤
受保护的技术使用者：大连中和聚能自动控制系统有限公司
技术研发日：2020.08.10
技术公布日：2022/2/23