基于物联网电力测温设备的RS485与CAN总线兼容的通信方法

摘要

一种基于物联网电力测温设备的RS485与CAN总线兼容的通信方法，采用为RS485与CAN总线规定统一的主从设备规则、网络地址分配规则、帧格式、数据包格式、总线资源分配规则、保留字规则的方法，首先定义网络主设备和从设备，然后定义网络地址、帧格式、数据包格式、总线资源分配、保留字，指定RS485与CAN总线网络中一个节点作为主设备，其他所有节点作为从设备；主设备负责总线资源分配；从设备中存储一个变量，用于记录当前总线类型；使两种总线能够使用统一的方法进行通信，本方法对RS485和CAN总线兼容性好，同时应用层不必关心硬件设备类型，可避免同一种设备开发两套软件的造成的时间浪费，同时，也可降低系统复杂度，减小错误几率，节省开发和维护环节的成本。

主权项

一种基于物联网电力测温设备的RS485与CAN总线兼容的通信方法，其特征在于，在应用层使用一套所述方法，即可使设备同时支持RS485与CAN总线；所述方法包括如下步骤：（1）定义网络主设备和从设备：指定RS485与CAN总线网络中一个节点作为主设备，其他所有节点作为从设备；主设备负责总线资源分配；从设备中存储一个变量，用于记录当前总线类型；（2）定义网络地址：总线网络中地址范围从0～255，将所有节点分配为以下地址：主设备地址、从设备地址范围、广播地址；（3）定义帧：定义总线中数据传输的最小单位叫做帧，每帧固定包含8字节数据；定义若干帧组成的一个包含完整意义的结构叫做数据包；帧格式定义如下：1字节的目的地址+1字节的源地址+1字节的数据包信息+1字节的帧校验值+4字节的数据；上述定义中，“数据包信息”字节中的第7位表示数据包类型，0表示单帧数据包，1表示多帧数据包；数据包的长度小于等于4字节的数据包叫做单帧数据包；数据包长度大于4字节的数据包叫做多帧数据包；多帧数据包分为头帧与数据帧；“数据包信息”字节中的第0～6位用于标记数据包ID；多帧数据包中，头帧格式定义如下：1字节的目的地址+1字节的源地址+1字节的数据包信息+1字节的帧校验值+1字节的数据包ID+1字节的数据包字节长度 +2字节的数据包校验值；多帧数据包的头帧中，“数据包信息”字节固定为0xFF；多帧数据包中，数据帧格式定义如下：1字节的目的地址+1字节的源地址+1字节的数据包信息+1字节的帧校验值+ 4字节的数据；上述定义中，“数据包信息”的第0～6位表示数据帧编号；多帧数据包中，每个数据帧都拥有唯一编号；多帧数据包中，“数据包信息”的第7位固定为1；（4）定义数据包：一组帧可组成一个包含完整意义的数据包；数据包格式定义如下：1字节的源地址+1字节的目的地址+1字节的数据包ID+若干字节的数据；（5）接收数据包：接收数据包的流程如下：a、计算帧校验值，若校验不通过，则抛弃本帧；b、若目的地址不是本机地址或广播地址，则抛弃本帧；c、若数据包类型为单帧数据包，则直接接收数据，得到一个完整的数据包；d、若数据包类型为多帧数据包，则从头帧中获取数据包ID、数据包长度、数据包校验值，然后依次接收数据帧，最后校验数据包校验值，得到一个完整的数据包；若接收过程中帧编号不正确或数据包校验值不正确，则抛弃本数据包中的所有帧；（6）总线资源分配规则：CAN总线具有硬件自仲裁功能；RS485总线需要定义软件总线资源分配方法；总线资源分配规则描述如下： a、总线中，每个从设备都具有唯一的地址；主设备上电时先执行初始化过程：首先向广播地址发送ID为“扫描”的单帧数据包，然后，主设备轮流向0~255范围内的每个地址点名，各从设备依次向主设备应答本从设备地址；主设备确认当前总线中存在的所有地址，完成初始化；b、完成初始化后，主设备以时间片为单位，轮流向每个地址点名；被点到名的地址获得总线占用权，点名操作占用2字节，数据格式为：1字节点名关键字+1字节点名地址；一旦其他地址被点名，当前地址立即失去总线占用权；（7）保留字：RS485总线中保留1字节数据作为点名关键字；若数据包中的数据字段中存在点名关键字，则将其转义后才能传输。