基于CAN总线的控制器网络监控系统及监控方法

摘要

一种基于CAN总线的控制器网络监控系统及监控方法。监控系统由监控软件、监控微机、CAN总线通信接口设备和被监控的控制器网络组成。监控软件运行在监控微机上，监控微机通过CAN总线通信接口设备与被监控的控制器网络相连。监控软件采用模块化的软件组件结构，由通信组件、应用组件、应用层协议网络配置数据库及其管理组件、报文解析组件和报文封装组件组成。本发明在兼容不同厂家的CAN总线通信接口设备的同时，可灵活配置应用层协议，可在监控过程中实时统计总线通信特性、解析报文，通过信号图形绘制、信号数据跟踪、CAN报文跟踪和总线通信特性参数统计窗口实时显示监控信息，并可在事后重现整个监控过程，具有很好的通用性。

主权项

基于CAN总线的控制器网络监控系统，其特征在于，该监控系统由监控软件、监控微机、CAN总线通信接口设备和被监控的基于CAN总线的控制器网络组成；监控软件运行在监控微机上，监控微机通过CAN总线通信接口设备与被监控的控制器网络的CAN总线相连；监控软件采用模块化的软件组件结构，由通信组件、应用组件、应用层协议网络配置数据库及应用层协议网络配置数据库管理组件、报文解析组件和报文封装组件组成；所述应用组件是独立的Windows应用程序，为基于CAN总线的控制器网络的实时监控及监控数据分析提供图形化的操作/显示界面；该组件提供了以下功能：文件管理功能：包括新建监控文件、打开监控文件、保存监控文件、另存监控文件、载入应用层协议网络配置数据库、打开应用层协议网络配置数据库管理工具、导出数据至文件、打印预览、打印子功能；其中，导出数据至文件子功能是将记录的监控数据导出为其它数据处理软件所能处理的文件格式，导出数据的范围可选择导出当前图形窗口中显示图形所对应的数据，或导出完整的监控数据；设备控制功能：包括快速启动、打开设备、初始化通道、激活通道、释放通道和关闭通道子功能；其中，快速启动子功能将打开由配置功能所选定的CAN总线通信接口设备、并初始化和激活该设备的所有可用通道；视图管理功能：包括CAN报文跟踪窗口管理、图形视图管理、信号视图管理、统计视图管理和图形拷贝子功能；CAN报文跟踪窗口以列表的方式实时显示报文发送/接收时间、报文发送/接收通道号、报文名称、报文ID、帧格式、数据域长度、数据域的值和报文说明信息；图形视图以一个或多个图表、每个图表包含一个或多个信号的方式实时绘制信号曲线，窗口中绘制的图表和信号曲线数量、信号曲线绘制的具体位置和线型由配置功能中的图表参数设置子功能完成；信号视图以列表的方式实时显示信号名称、所属报文名称、实际值、单位、最大/最小值和信号说明信息；统计视图以列表和曲线的方式定时更新每一设备通道CAN总线统计特性参数，这些参数包括总线负载、峰值负载、标准数据帧/远程帧的数量/帧率、扩展数据帧/远程帧的数量/帧率、错误帧的数量/帧率和对应的日志时间；图形拷贝子功能允许以图位或矢量图格式、将在当前图形窗口中选择的图表拷贝至Windows剪贴板或保存到指定文件；监控功能：包括启动、暂停、恢复和停止监控子功能；在启动后的监控过程中，系统在监测到通信事件后，将实时更新CAN报文跟踪窗口、信号图形绘制窗口、信号数据跟踪窗口、总线通信特性参数统计窗口；若监控过程被暂停或停止，则各窗口的更新亦将被暂停或停止；回放功能：包括一步完成、从指定位置启动、从监控文件开始位置启动、暂停、恢复和停止监控过程回放子功能；该功能用于事后分析，可以实现监控过程信息的全部重现；配置功能：包括通信接口设备选择、硬件参数设置、图表参数设置和更新周期设置子功能；通信接口设备选择子功能用以选择将用来监控的、已安装或连接到监控微机上的CAN总线通信接口设备；硬件参数设置子功能用以设置所选定设备各可用通道的位定时参数、验收滤波参数、以及工作模式/发送模式/发送请求模式参数；图表参数设置子功能用以设置图表绘制数量，对于每一图表，可设置每屏可绘制的每个信号的数据点数、纵坐标最小/最大值、是否显示图例，对于每一信号项，可设置它在图例中显示的名称、绘制位置、以及它在所属各图表中进行绘制的颜色、线型、线宽及数据比例；更新周期设置子功能用以设置监控或回放过程中各监控窗口的更新周期。