CAN总线系列讲座——如何监测CAN网络节点的工作状态

CAN 总线系列讲座第十讲——如何监测 CAN 网络节点的工作状态1 问题的引出在 CAN 总线研发项目的具体应用中，有的项目相对比较简单，不需要运用CAN 总线的应用层协议来开发，在网络节点的状态监控方面，需要实时诊断其是处于正常通讯状态还是故障状态。2 只有 2 个节点的简单 CAN 总线网络例如：一个 CAN 总线网络中只有主节点和 1 个子节点。主节点子节点图 1 2 个节点构成的简单 CAN 总线网络这时，主节点可以通过 2 种方式诊断子节点是处于正常通讯状态还是故障状态。方式一：主节点中设置一个定时器，例如 2s 时间间隔主节点向子节点发送一次询问（可以单独询问子节点的状态，也可以令子节点上传数据），设定 0.5s钟时间限制，如果 0.5s 钟内没有收到子节点的应答，就判定子节点故障，主节点可以通过蜂鸣器、显示屏、LED 等报警；同样的，子节点设定6s 钟时间限制，如果 6s 钟内没有收到主节点的询问，就判定主节点故障，同样子节点可以通过蜂鸣器、显示屏、LED 等报警。方式二：主节点在有人值守的情况下，例如煤矿风机运转状态的监控，主节点一般是有人值守的计算机（主节点通过 USB、串口、PCI 连接在计算机上），此时可以不用再通过嵌入式系统判定主节点是否工作正常了。可以让子节点定时（例如 0.5s 钟）向主节点发送一组数据帧，在主节点上设定 1s 钟时间限制，如果 1s 钟内没有收到子节点的应答，就判定子节点故障。此处 0.5s 钟向主节点发送的一组数据帧就是我们常说的“心跳信息”——就像人的心脏跳动一样，证明子节点还“活着”。设置“心跳信息”有个技巧，让子节点发送的数据帧中的一个字节内容要有所变化，例如：数据流传输方向：子节点主节点目标地址（主节点地址）数据帧内容(数据长度 3)第一次0X28A0X000XAA0XBB第二次0X28A0X010XAA0XBB第三次0X28A0X000XAA0XBB第四次0X28A0X010XAA0XBB第五次0X28A0X000XAA0XBB数据帧内容中的第 1 个字节是 0X00 和 0X01 交替出现，假如都是保持 0X00不变会有什么麻烦呢？目标地址（主节点地址）数据帧内容(数据长度 3)第一次0X28A0X000XAA0XBB第二次0X28A0X000XAA0XBB第三次0X28A0X000XAA0XBB第四次0X28A0X000XAA0XBB第五次0X28A0X000XAA0XBB如果某一段时间内 CAN 总线网络上没有其他的数据传输，只有这些内容不变的“心跳信息”占满整个显示屏，那么就不容易让人及时判定子节点出现故障了，有“视觉疲劳”。所以，使用“心跳信息”...