CN101877727B - 一种can网络节点地址的自动设置方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CAN网络节点地址的自动设置方法和装置，该方法提供了预设地址信息和预设地址响应信息在CAN通信网络中的传输过程、预设地址和地址设置因子的设置方法及各节点设备对不同预设地址响应信息类型采取的相应措施等。本发明解决了CAN网络中自动设置节点地址的问题，采用纯软件的设置策略，无需增加硬件成本，同时自适应的地址检测方法使得地址设置变得简单，***的灵活性和可扩展性大大提高，适用范围也更加广泛。

Description

一种CAN网络节点地址的自动设置方法和装置

技术领域

本发明涉及一种CAN网络节点地址的设置技术，特别涉及一种能够自动设置网络节点地址的方法和装置。

背景技术

随着监控领域的快速发展，对监控技术的要求越来越高，需要监控的设备也越来越多，CAN网络中的节点设备的数量成倍增长，如何有效地区分各节点设备成为有效管理的关键，CAN网络的***结构图如图1所示，各节点设备间实时地进行信息的交互和管理，尤其在主从式的通信模式下，必须要确定个从节点的地址信息，各节点设备必须要保证通信地址的唯一性。CAN网络节点地址的设置方法多采用固定地址和硬件拨码等方法，其扩展性和灵活性较差。固定地址的方法是按照一定的原则人为设置各节点设备的地址，该方法的管理比较方便，但对人的依赖较强，灵活性较差，若节点设备的数量较多，地址设置的工作量将大大增加，出错的可能性也将大大提高；而硬件拨码的方法将使得地址设置的工作量很大，并且可管理的节点设备数量较少，可适应的场合也较少。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种CAN网络节点地址的自动设置方法，能更好地解决在CAN网络中地址设置的问题。

本发明实施例的另一目的在于提供一种CAN网络节点地址的自动设置装置，能更好地解决在CAN网络中地址设置的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种CAN网络节点地址的自动设置方法，包括以下步骤：

A、CAN网络中的各节点设备分别设置本机的预设地址；

B、所述各节点设备分别向CAN网络中其他节点设备发送本机的预设地址信息；

C、接收到预设地址信息的所述其他节点设备发送关于所述预设地址信息的预设地址响应信息；

D、发送预设地址信息的节点设备接收所述其他节点设备发送的预设地址响应信息，并根据所述预设地址响应信息确定和保存本机地址。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种CAN网络节点地址的自动设置装置，包括：

预设地址产生单元，用于CAN网络中的各节点设备分别设置本机的预设地址；

预设地址信息发送单元，用于所述各节点设备分别向CAN网络中其他节点设备发送本机的预设地址信息；

预设地址信息响应单元，用于接收到预设地址信息的所述其他节点设备对关于所述预设地址信息的预设地址信息产生响应并发送；

预设地址信息响应接收单元，用于发送预设地址信息的节点设备接收所述其他节点设备发送的预设地址响应信息；以及

地址设定单元，用于发送预设地址信息的节点设备根据所述预设地址响应信息确定和保存本机地址。

与现有技术相比较，本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例可以自动完成CAN网络中各设备节点地址的设置，其自动设置策略可适用于主从通信模式或竞争通信模式等多种通信方式，同时也避免了因地址设置的失误而导致的通信管理错误，设备管理的智能性也大大提高了。

附图说明

图1是现有技术提供的CAN网络的***结构图；

图2是本实施例提供的CAN网络节点地址设置的逻辑流程图；

图3是本实施例提供的CAN网络节点地址设置装置的结构图；

图4是本实施例提供的CAN网络节点地址的自动设置流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图2显示了本实施例提供的CAN网络节点地址设置的逻辑流程，如图2所示：

步骤S201，CAN网络中的各节点设备分别设置本机的预设地址。其中，各节点设备要检测自身是否已存有预设地址，若检测结果为已存有预设地址且该地址在有效范围内，则将该地址设置为本机的预设地址，若检测结果为尚未存有预设地址，则该节点设备在有效范围内自行设置本机的预设地址。预设地址可以是不连续的，可以根据不同的***需求制定不同的方式，只要在有效范围内都可以，有效范围的下限值为1，上限值应大于或等于所述CAN网络中节点设备的总数。所述的节点设备可以是电力监控设备、小区内的监视器等可适用于CAN网络的设备。

此外，在本步骤之前，各节点设备要分别设置本机的地址设置因子，该因子的产生方式可以根据***的不同来制定，制定方式包括获取设备序列号或启动时间等。

步骤S202，各节点设备分别向CAN网络中其他节点设备发送本机的预设地址信息。

步骤S203，接收到预设地址信息的其他节点设备发送关于预设地址信息的预设地址响应信息。

其中，预设地址响应信息包括以下之一：

地址设定响应信息，用于表示其他节点设备已设定的地址与所述预设地址信息中的预设地址相同；

预设地址相同响应信息，用于表示其他节点设备的预设地址与所述预设地址信息中的预设地址相同；

预设地址不同响应信息，用于表示其他节点设备的预设地址与所述预设地址信息中的预设地址不同。

步骤S204，发送预设地址信息的节点设备接收其他节点设备发送的预设地址响应信息，并根据所述预设地址响应信息确定和保存本机地址。

其中，发送预设地址信息的节点设备根据接收到的预设地址响应信息确定本机地址：

若预设地址响应信息为地址设定响应信息，则该节点设备放弃原预设地址，重新生成本机的预设地址，再次向其他节点设备发送新生成的预设地址信息，并等待预定时间T0；

若预设地址响应信息为预设地址相同响应信息，则该节点设备根据地址设置因子的大小确定本机地址；若所述节点设备的地址设置因子大于发送预设地址相同响应信息的节点设备的地址设置因子，并在预定时间T0内未收到其他类型的预设地址响应信息，则该节点设备将本机的预设地址设置为本机地址；若所述节点设备的地址设置因子小于或等于发送预设地址相同响应信息的节点设备的地址设置因子，则该节点设备放弃原预设地址，重新生成本机的预设地址，再次向其他节点设备发送新生成的预设地址信息；

若预设地址响应信息为预设地址不同响应信息，并在预定时间T0内未接收到其他类型的预设地址响应信息，则该节点设备将本机的预设地址设置为本机地址。

预定时间T0根据网络的速率、网络中节点设备的数量和各节点设备的内部处理机制等确定。

若重新生成的本机的预设地址若与上次生成的预设地址相同，则再次重新生成本机的预设地址，直至新生成的预设地址与上次生成的预设地址不同为止。

确定本机地址之后，若确定地址的节点设备接收到其他节点设备发送的预设地址信息中的预设地址与本机地址相同，则向其发送地址设定响应信息。并且，节点设备下次启动时，优先使用本次设定的地址作为本机的预设地址。

图3显示了本实施例提供的CAN网络节点地址设置装置的结构，如图3所示。该装置包括预设地址产生单元、预设地址信息发送单元、预设地址信息响应单元、预设地址信息响应接收单元和地址设定单元。

其中，预设地址产生单元，用于CAN网络中的各节点设备分别设置本机的预设地址。

预设地址信息发送单元，用于各节点设备分别向CAN网络中其他节点设备发送本机的预设地址信息。

预设地址信息响应单元，用于接收到预设地址信息的其他节点设备对关于预设地址信息的预设地址信息产生响应并发送。

预设地址信息响应接收单元，用于发送预设地址信息的节点设备接收其他节点设备发送的预设地址响应信息。

地址设定单元，用于发送预设地址信息的节点设备根据预设地址响应信息确定和保存本机地址。

图4显示了本实施例提供的CAN网络节点地址的自动设置流程，如图4所示。

实施例一：

在通信直流电源***中，监控单元和各整流器组成了一个CAN总线网络，监控单元和各整流器之间是一个典型的主从通信模式，监控单元为主节点设备，各整流器为从节点设备，CAN网络的通信速率为500Kbps，采用的报文格式为扩展29位数据位格式，该***有1个监控单元，10个整流器，整流器保存的设定地址存放于EERPOM中，初始为0，地址设置步骤如下：

步骤S401，***上电后，各整流器分别获取自身机内监控软件启动的时间毫秒数，并作为本机的地址设置因子randomN，其中N的值为整流器的序号，即1～10；

步骤S402～405，从EEPROM中读取地址信息，若地址信息为0，则产生一个范围在1～50的预设地址addrN；若EEPROM中的地址信息不为0，且在1～50的范围内，则将该地址作为本机的预设地址addrN，若不在1～50的范围内，则产生一个范围在1～50的预设地址addrN；

步骤S406，整流器内监控软件向CAN网络中的其他节点设备发送本机的预设地址信息；

步骤S407～S416，在预定时间T0＝50ms内，可能收到以下类型的数据信息之一，T0值可根据具体情况作适当调整：

若收到其他整流器发送的地址设定响应信息，表示其他整流器已设定的地址与本机的预设地址信息中的预设地址相同，此时该整流器放弃原预设地址，重新生成一个新的预设地址，若新生成的地址和上次生成的地址一样，则再重新生成一次，直至新生成的预设地址与上次生成的预设地址不同为止；这种处理方式可以减轻网络的负担，缩短地址设定的时间；

若收到其他整流器发送的预设地址相同响应信息，表示其他整流器的预设地址与本机的预设地址信息中的预设地址相同，此时，若该整流器的地址设置因子大于发送预设地址相同响应信息的整流器的地址设置因子，并在预定时间T0内未收到其他类型的预设地址响应信息，则该整流器将本机的预设地址设置为本机地址；若该整流器的地址设置因子小于或等于发送预设地址相同响应信息的节点设备的地址设置因子，则该整流器放弃原预设地址，重新生成本机的预设地址，再次向其他节点设备发送新生成的预设地址信息；

若收到其他整流器发送的预设地址不同响应信息，表示其他整流器的预设地址与本机的预设地址信息中的预设地址不同，此时，若该整流器在预定时间T0内未接收到其他类型的预设地址响应信息，则该整流器将本机的预设地址设置为本机地址。

步骤S417，该整流器确定本机地址后，将该地址保存于EEPROM中，同时向监控单元发送一个地址确认信息，监控单元收到后记录该地址，并开始正常的CAN通信。此后，当收到其他整流器发送的预设地址信息时，若该预设地址信息中的预设地址与本机地址相同，则向发送该预设地址信息的整流器发送地址设定响应信息。

实施例二：

在通信直流电源***中，由6个整流器构成了一个对等通信模式的CAN总线网络，CAN的通信速率为500Kbps，报文格式为扩展的29位数据位，整流器将设定地址保存在FLASH中，初始值为0，地址设置步骤如下：

步骤S401，***上电后，各整流器获取本机的出厂时间，即年月日时分秒，作为本机的地址设置因子randomN，其中N的值为1～6；

步骤S402～405，从FLASH中读取地址信息，若地址信息为0，则产生一个范围在1～30的预设地址addrN；若EEPROM中的地址信息不为0，且在1～30的范围内，则将该地址作为本机的预设地址addrN；若不在1～30的范围内，则产生一个范围在1～30的预设地址addrN；

步骤S406，整流器内监控软件向CAN网络中的其他节点设备发送本机的预设地址信息；

步骤S407～S416，在预定时间T0＝30ms内，可能收到以下类型的数据信息之一，T0值可根据具体情况作适当调整：

若收到其他整流器发送的地址设定响应信息，此时该整流器放弃原预设地址，重新生成一个新的预设地址，若新生成的地址和上次生成的地址一样，再生成一次，直至与上次的预设地址不同为止；

若收到其他整流器发送的预设地址相同响应信息，此时，若该整流器的地址设置因子大于发送预设地址相同响应信息的整流器的地址设置因子，并在预定时间T0内未收到其他类型的预设地址响应信息，则该整流器将本机的预设地址设置为本机地址；否则该整流器放弃原预设地址，重新生成本机的预设地址，并再次向其他节点设备发送新生成的预设地址信息；

若收到其他整流器发送的预设地址不同响应信息，此时，若该整流器在预定时间T0内未接收到其他类型的预设地址响应信息，则该整流器将本机的预设地址设置为本机地址；

步骤S417，该整流器确定本机地址后，将该地址保存于FLASH中，开始正常的CAN通信。此后，当收到其他整流器发送的预设地址信息时，若该预设地址信息中的预设地址与本机地址相同，则向发送该预设地址信息的整流器发送地址设定响应信息。

综上所述，本实施例具有以下技术效果：CAN网络节点地址的自动设置方法采用的是纯软件的设置策略，所以在硬件上无需增加成本，此外，本实施例采用自适应的地址检测方法，使得地址设置变得简单，网络中节点设备的数量也可以不受限制，大大提高了***的灵活性和可扩展性，并具有更加广泛的适用范围。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种CAN网络节点地址的自动设置方法，用于自动设置网络节点地址，其特征在于，包括以下步骤：

A、CAN网络中的各节点设备分别设置本机的预设地址；

B、所述各节点设备分别向CAN网络中其他节点设备发送本机的预设地址信息；

C、接收到预设地址信息的所述其他节点设备发送关于所述预设地址信息的预设地址响应信息；以及

D、发送预设地址信息的节点设备接收所述其他节点设备发送的预设地址响应信息，并根据所述预设地址响应信息确定和保存本机地址；

其中，所述预设地址响应信息包括以下之一：

地址设定响应信息，用于表示其他节点设备已设定的地址与所述预设地址信息中的预设地址相同；

预设地址相同响应信息，用于表示其他节点设备的预设地址与所述预设地址信息中的预设地址相同；以及

预设地址不同响应信息，用于表示其他节点设备的预设地址与所述预设地址信息中的预设地址不同。

2.根据权利要求1所述的CAN网络节点地址的自动设置方法，其特征在于，在所述步骤A之前，各节点设备要分别设置本机的地址设置因子。

3.根据权利要求1所述的CAN网络节点地址的自动设置方法，其特征在于，所述步骤A包括以下步骤：

A1、所述各节点设备检测自身是否已存有预设地址；

A2、若检测结果为已存有预设地址且该地址在有效范围内，则将该地址设置为本机的预设地址；以及

A3、若检测结果为尚未存有预设地址，则该节点设备在有效范围内自行设置本机的预设地址。

4.根据权利要求1或3所述的CAN网络节点地址的自动设置方法，其特征在于，所述预设地址，其制定方法可在保证其值在有效范围内的条件下自行决定，其有效范围的下限值为1，上限值应大于或等于所述CAN网络中节点设备的总数。

5.根据权利要求2所述的CAN网络节点地址的自动设置方法，其特征在于，所述发送预设地址信息的节点设备根据所述预设地址响应信息确定本机地址的步骤包括以下之一：

若预设地址响应信息为地址设定响应信息，则该节点设备放弃原预设地址，重新生成本机的预设地址，再次向其他节点设备发送新生成的预设地址信息，并等待预定时间T0；

若预设地址响应信息为预设地址相同响应信息，则该节点设备根据地址设置因子的大小确定本机地址；以及

若预设地址响应信息为预设地址不同响应信息，并在预定时间T0内未接收到其他类型的预设地址响应信息，则该节点设备将本机的预设地址设置为本机地址。

6.根据权利要求5所述的CAN网络节点地址的自动设置方法，其特征在于，所述节点设备根据地址设置因子的大小确定本机地址的步骤包括以下之一：

若所述节点设备的地址设置因子大于发送预设地址相同响应信息的节点设备的地址设置因子，并在预定时间T0内未收到其他类型的预设地址响应信息，则该节点设备将本机的预设地址设置为本机地址；以及

若所述节点设备的地址设置因子小于或等于发送预设地址相同响应信息的节点设备的地址设置因子，则该节点设备放弃原预设地址，重新生成本机的预设地址，再次向其他节点设备发送新生成的预设地址信息。

7.根据权利要求6所述的CAN网络节点地址的自动设置方法，其特征在于，所述重新生成的本机的预设地址若与上次生成的预设地址相同，则再次重新生成本机的预设地址，直至新生成的预设地址与上次生成的预设地址不同为止。

8.根据权利要求1所述的CAN网络节点地址的自动设置方法，其特征在于，在所述步骤D中确定本机地址之后，若所述节点设备接收到所述其他节点设备发送的预设地址信息中的预设地址与本机地址相同，则向发送该预设地址信息的节点设备发送地址设定响应信息。

9.根据权利要求1所述的CAN网络节点地址的自动设置方法，其特征在于，在所述步骤D之后，所述节点设备下次启动时，优先使用本次设定的地址作为本机的预设地址。

10.一种CAN网络节点地址的自动设置装置，用于自动设置网络节点地址，其特征在于，包括：

预设地址产生单元，用于CAN网络中的各节点设备分别设置本机的预设地址；

预设地址信息发送单元，用于所述各节点设备分别向CAN网络中其他节点设备发送本机的预设地址信息；

预设地址信息响应单元，用于接收到预设地址信息的所述其他节点设备对关于所述预设地址信息的预设地址信息产生响应并发送；

预设地址信息响应接收单元，用于发送预设地址信息的节点设备接收所述其他节点设备发送的预设地址响应信息；以及

地址设定单元，用于发送预设地址信息的节点设备根据所述预设地址响应信息确定和保存本机地址；

其中，所述预设地址响应信息包括以下之一：

地址设定响应信息，用于表示其他节点设备已设定的地址与所述预设地址信息中的预设地址相同；

预设地址相同响应信息，用于表示其他节点设备的预设地址与所述预设地址信息中的预设地址相同；以及

预设地址不同响应信息，用于表示其他节点设备的预设地址与所述预设地址信息中的预设地址不同。