基于CAN總線智能建筑監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議設(shè)計
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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)志幀的開始，它由單個“顯性”位構(gòu)成，在總線空閑時發(fā)送，在總線上產(chǎn)生同步作用。
(2)仲裁域，仲裁域包括29位標(biāo)識符、SRR位、IDE位、RTR位。29位標(biāo)識符包括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?；綢D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)識符用于提供關(guān)于傳送報文和總線訪問的優(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)序列(15位)和CRC界定符(1個“隱性”位)，用于幀校驗。
(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，此期間無位填充。本文引用地址：http://www.biyoush.com/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，沒有規(guī)定應(yīng)用層。所以用戶在設(shè)計通訊軟件時，必須首先設(shè)計合適的CAN總線通訊協(xié)議，才能完成數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的傳輸?；谘芯緾AN2．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個步驟。
4．1 CAN總線網(wǎng)絡(luò)中信息傳輸類型
智能建筑中信息傳輸類型主要有以下幾種：
(1)緊急信息，用以傳輸重要信息，優(yōu)先級最高，如報警信息。
(2)廣播信息，向總線上掛接的所有節(jié)點發(fā)送的信息。
(3)命令信息，控制節(jié)點向執(zhí)行節(jié)點發(fā)送的信息。
(4)狀態(tài)信息，執(zhí)行節(jié)點接收到命令執(zhí)行后，向控制節(jié)點反饋的信息。
(5)數(shù)據(jù)信息，負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)的節(jié)點發(fā)送的信息，如傳感器采集到的信息。
4．2 根據(jù)標(biāo)識符的分配方案確定各節(jié)點優(yōu)先級
標(biāo)識符的分配方案首先滿足節(jié)點以及報文信息對優(yōu)先級的要求，同時利用標(biāo)識符空問加載有關(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)識符的擴(kuò)展幀格式，具體分配如下：
(1)信息類型標(biāo)識符(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)點地址標(biāo)識符(ID．22～I(xiàn)D．15)，0000000l—上位機(jī)節(jié)點，00000010—安全監(jiān)控節(jié)點，00000100—消防監(jiān)控節(jié)點，0000010l—配電節(jié)點，00000111—給排水節(jié)點，00001000—電梯節(jié)點，00001001—照明節(jié)點，00001010—空調(diào)節(jié)點。
(3)報文功能標(biāo)識符(ID．14～I(xiàn)D．08)，如果一個節(jié)點發(fā)送多幀報文，在報文信息類型相同的情況下，可以用報文功能標(biāo)識符來區(qū)分報文的優(yōu)先級。
(4)現(xiàn)場裝置地址標(biāo)識符(ID．07～I(xiàn)D．00)。
4．3 組織各幀報文
明確各節(jié)點發(fā)送的報文，對系統(tǒng)中各類控制信號和數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，填充各報文的數(shù)據(jù)域。
5 通信協(xié)議的軟件實現(xiàn)
通信協(xié)議的軟件設(shè)計由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。
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