本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種CAN自動路由系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

由于現(xiàn)有車輛前裝CAN網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，各ECU節(jié)點(diǎn)單元也越來越多，各ECU獨(dú)立單元需要對CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對應(yīng)的設(shè)計(jì)。目前汽車產(chǎn)業(yè)更加產(chǎn)業(yè)化、智能化。其CAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)應(yīng)用越來越廣泛。而在整個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)中如何更好更快去找尋自己的ECU單元(CAN ID)，如何能輕松訪問并發(fā)送數(shù)據(jù)，在用戶數(shù)據(jù)多包發(fā)送更為突出，而現(xiàn)有系統(tǒng)未能整體去實(shí)現(xiàn)CAN網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層、鏈路層，導(dǎo)致需要開發(fā)CAN網(wǎng)絡(luò)的廠家設(shè)計(jì)上比較困難，獨(dú)立去做的復(fù)雜度相對高，通過CAN網(wǎng)絡(luò)路由功能可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層輕松使用CAN網(wǎng)絡(luò)，能快速實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)，最終可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速開發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種CAN自動路由系統(tǒng)和方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種CAN自動路由系統(tǒng)，包括：硬件模塊、硬件驅(qū)動模塊、自動鏈路模塊和自動路由模塊；所述硬件模塊、所述硬件驅(qū)動模塊、所述自動鏈路模塊和所述自動路由模塊依次 連接；所述硬件模塊連接于鏈路層，用于為數(shù)據(jù)傳輸提供硬件基礎(chǔ)；所述自動鏈路模塊用于標(biāo)準(zhǔn)的CAN鏈路層數(shù)據(jù)接收或發(fā)送；所述自動路由模塊用于用戶注冊，并根據(jù)所述硬件驅(qū)動模塊和所述自動鏈路模塊的工作狀態(tài)生成相應(yīng)的描述符；所述硬件驅(qū)動模塊用于根據(jù)所述描述符驅(qū)動所述硬件模塊接收或發(fā)送數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的CAN自動路由系統(tǒng)中，所述自動路由模塊還用于在所述硬件驅(qū)動模塊和所述自動鏈路模塊的工作狀態(tài)正常的情況時(shí)生成成功描述符；在所述硬件驅(qū)動模塊和所述自動鏈路模塊的工作狀態(tài)不正?；虍a(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)生成錯(cuò)誤描述符。

在本發(fā)明的CAN自動路由系統(tǒng)中，

所述自動路由模塊還用于直接將需要發(fā)送的所述數(shù)據(jù)發(fā)送至所述自動鏈路模塊；所述自動鏈路模塊還用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)的長度大小，對所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分包發(fā)送。

在本發(fā)明的CAN自動路由系統(tǒng)中，

用戶發(fā)送所述數(shù)據(jù)的接口為：can_write(fd，buf，len)；

其中，fd為系統(tǒng)自動分派的有效描述符；buf為用戶需要發(fā)送的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址；len為用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的長度。

在本發(fā)明的CAN自動路由系統(tǒng)中，

所述自動鏈路模塊還用于自動鏈路接收所述數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到所述自動路由模塊；所述自動路由模塊還用于把接收到的數(shù)據(jù)通過所述描述符與ECU節(jié)點(diǎn)信息對應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。

在本發(fā)明的CAN自動路由系統(tǒng)中，

用戶發(fā)送所述數(shù)據(jù)的接口為：can_read(fd，buf，len)；

其中，fd為系統(tǒng)自動分派的有效描述符；buf為用戶需要接收的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址；len為用戶接收數(shù)據(jù)的長度。

本發(fā)明還提供一種CAN自動路由方法，涉及上述的CAN自動路由系統(tǒng)，包括步驟：

S1、開啟所述硬件模塊，系統(tǒng)初始化；

S2、用戶通過所述自動路由模塊進(jìn)行注冊，再通過所述自動鏈路模塊接收或發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的CAN鏈路層數(shù)據(jù)；

S3、所述自動路由模塊根據(jù)所述硬件驅(qū)動模塊和所述自動鏈路模塊的工作狀態(tài)生成相應(yīng)的描述符；所述硬件驅(qū)動模塊根據(jù)所述描述符驅(qū)動所述硬件模塊接收或發(fā)送數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的CAN自動路由方法中，所述步驟S3還包括：

判斷所述硬件驅(qū)動模塊和所述自動鏈路模塊的工作狀態(tài)是否正常；若是，則生成成功描述符；若否，則生成錯(cuò)誤描述符。

在本發(fā)明的CAN自動路由方法中，所述步驟S3還包括：

所述自動路由模塊直接將需要發(fā)送的所述數(shù)據(jù)發(fā)送至所述自動鏈路模塊；所述自動鏈路模塊根據(jù)所述數(shù)據(jù)的長度大小，對所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分包發(fā)送；

用戶發(fā)送所述數(shù)據(jù)的接口為：can_write(fd，buf，len)；

其中，fd為系統(tǒng)自動分派的有效描述符；buf為用戶需要發(fā)送的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址；len為用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的長度。

在本發(fā)明的CAN自動路由方法中，所述步驟S3還包括：

所述自動鏈路模塊自動鏈路接收所述數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)發(fā)送到所述自 動路由模塊；所述自動路由模塊把接收到的數(shù)據(jù)通過所述描述符與ECU節(jié)點(diǎn)信息對應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送；

用戶發(fā)送所述數(shù)據(jù)的接口為：can_read(fd，buf，len)；

其中，fd為系統(tǒng)自動分派的有效描述符；buf為用戶需要接收的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址；len為用戶接收數(shù)據(jù)的長度。

實(shí)施本發(fā)明的的CAN自動路由系統(tǒng)和方法具有以下有益效果：自動實(shí)現(xiàn)底層CAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的鏈路層協(xié)議，可進(jìn)行有效的封裝，開發(fā)者不需要關(guān)心底層鏈路如何實(shí)現(xiàn)，大大節(jié)省了開發(fā)時(shí)間。自動實(shí)現(xiàn)各ECU單元(CAN ID尋址)的自動路由供功能，讓用戶/開發(fā)者像網(wǎng)絡(luò)編程一樣簡單。讓用戶/開發(fā)者實(shí)現(xiàn)硬件的無關(guān)性，只關(guān)注應(yīng)用層的開發(fā)設(shè)計(jì)，達(dá)到硬件無關(guān)性。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明CAN自動路由系統(tǒng)的系統(tǒng)方框圖；

圖2是本發(fā)明CAN自動路由方法的流程方框圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明針對的是在現(xiàn)有技術(shù)中未能整體去實(shí)現(xiàn)CAN網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層、鏈路層，導(dǎo)致需要開發(fā)CAN網(wǎng)絡(luò)的廠家設(shè)計(jì)上比較困難，獨(dú)立去做的復(fù)雜度相對高的問題，提供一種CAN自動路由系統(tǒng)和方法，能夠自動實(shí)現(xiàn)底層CAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的鏈路層協(xié)議，可進(jìn)行有效的封裝，開發(fā)者不需要關(guān)心底層鏈路如何實(shí)現(xiàn)，大大節(jié)省了開發(fā)時(shí)間。自動實(shí)現(xiàn)各ECU單元(CAN ID尋址)的自動路由 供功能，讓用戶/開發(fā)者像網(wǎng)絡(luò)編程一樣簡單。讓用戶/開發(fā)者實(shí)現(xiàn)硬件的無關(guān)性，只關(guān)注應(yīng)用層的開發(fā)設(shè)計(jì)，達(dá)到硬件無關(guān)性。

為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

如圖1所示，CAN(Controller Area Network)，中文名稱為控制器局域網(wǎng)絡(luò)，通常稱為CAN bus，即CAN總線。是目前在國際上應(yīng)用最廣泛的開放式現(xiàn)場總線之一。CAN網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場。汽車CAN網(wǎng)絡(luò)通訊目前成為車輛最穩(wěn)定的局域網(wǎng)通訊系統(tǒng)，承載著汽車各ECU控制單元的控制與通訊。

本發(fā)明提供了一種CAN自動路由系統(tǒng)，包括：硬件模塊10、硬件驅(qū)動模塊20、自動鏈路模塊30和自動路由模塊40；

硬件模塊10、硬件驅(qū)動模塊20、自動鏈路模塊30和自動路由模塊40依次連接；在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，硬件模塊10通常包括CAN網(wǎng)絡(luò)硬件部分，如CAN控制器、收發(fā)器等。

硬件模塊10連接于鏈路層，用于為數(shù)據(jù)傳輸提供硬件基礎(chǔ)；系統(tǒng)初始化時(shí)，通常首先要打開CAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括啟用硬件模塊10。

自動鏈路模塊30用于標(biāo)準(zhǔn)的CAN鏈路層數(shù)據(jù)接收或發(fā)送；對CAN底層網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)的鏈路實(shí)現(xiàn)，主要針對數(shù)據(jù)多包收發(fā)的自動化實(shí)現(xiàn)。

自動路由模塊40用于用戶注冊，并根據(jù)硬件驅(qū)動模塊20和自動鏈路模塊30的工作狀態(tài)生成相應(yīng)的描述符；實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動路由功能，用戶只需要?jiǎng)討B(tài)注冊一個(gè)ECU單元，即CAN ID網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，CAN自動路由模塊就自動實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)功能。

硬件驅(qū)動模塊20用于根據(jù)描述符驅(qū)動硬件模塊10接收或發(fā)送數(shù)據(jù)。硬 件驅(qū)動模塊20提供了標(biāo)準(zhǔn)的CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收發(fā)空，CAN網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置接口，如CAN網(wǎng)絡(luò)的波特率等接口。

進(jìn)一步地，自動路由模塊40還用于在硬件驅(qū)動模塊20和自動鏈路模塊30的工作狀態(tài)正常的情況時(shí)生成成功描述符。即在硬件驅(qū)動模塊20和自動鏈路模塊30的工作狀態(tài)正常的情況時(shí)自動路由模塊40自動分派路由接口，并成功返回自動鏈路描述符fd到用戶，即系統(tǒng)中唯一動態(tài)分派的路由成功標(biāo)識符，相當(dāng)于套接字描述符。在硬件驅(qū)動模塊20和自動鏈路模塊30的工作狀態(tài)不正常或產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)生成錯(cuò)誤描述符。

當(dāng)用戶需要發(fā)送接收CAN數(shù)據(jù)時(shí)，直接操作申請的描述符，并用自動路由模塊40成功分派的描述符調(diào)用接口進(jìn)行收發(fā)CAN數(shù)據(jù)。自動路由模塊40還用于直接將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送至自動鏈路模塊30；自動鏈路模塊30還用于根據(jù)數(shù)據(jù)的長度大小，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分包發(fā)送。通常自動鏈路模塊30根據(jù)數(shù)據(jù)的長度大小，按照CAN標(biāo)準(zhǔn)鏈路層協(xié)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行分包發(fā)送，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的CAN鏈路層數(shù)據(jù)發(fā)送。

用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的接口為：can_write(fd，buf，len)；

其中，fd為系統(tǒng)自動分派的有效描述符；buf為用戶需要發(fā)送的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址；len為用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的長度。

自動鏈路模塊30還用于自動鏈路接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到自動路由模塊40；當(dāng)用戶需要接收數(shù)據(jù)時(shí)，只有用戶成功注冊的描述符對應(yīng)的有效CAN ID才能被有效接收，否則無法接收到底層的對應(yīng)用戶數(shù)據(jù)。自動路由模塊40還用于把接收到的數(shù)據(jù)通過描述符與ECU節(jié)點(diǎn)信息對應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。即把接收的數(shù)據(jù)通過描述符與CAN ID的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)，發(fā)送到對應(yīng)的 用戶，實(shí)現(xiàn)CAN數(shù)據(jù)的接收。

用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的接口為：can_read(fd，buf，len)；

其中，fd為系統(tǒng)自動分派的有效描述符；buf為用戶需要接收的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址；len為用戶接收數(shù)據(jù)的長度。

如圖2所示，本發(fā)明還提供了一種CAN自動路由方法，包括上述的CAN自動路由系統(tǒng)，包括步驟：

S1、開啟硬件模塊10，系統(tǒng)初始化；通常首先要打開CAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，硬件模塊10通常包括CAN網(wǎng)絡(luò)硬件部分，如CAN控制器、收發(fā)器等。

S2、用戶通過自動路由模塊40進(jìn)行注冊，再通過自動鏈路模塊30接收或發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的CAN鏈路層數(shù)據(jù)；對CAN底層網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)的鏈路實(shí)現(xiàn)，主要針對數(shù)據(jù)多包收發(fā)的自動化實(shí)現(xiàn)。

S3、自動路由模塊40根據(jù)硬件驅(qū)動模塊20和自動鏈路模塊30的工作狀態(tài)生成相應(yīng)的描述符；硬件驅(qū)動模塊20根據(jù)描述符驅(qū)動硬件模塊10接收或發(fā)送數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動路由功能，用戶只需要?jiǎng)討B(tài)注冊一個(gè)ECU單元，即CAN ID網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，CAN自動路由模塊就自動實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)功能。硬件驅(qū)動模塊20提供了標(biāo)準(zhǔn)的CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接收發(fā)空，CAN網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置接口，如CAN網(wǎng)絡(luò)的波特率等接口。

進(jìn)一步地，

判斷硬件驅(qū)動模塊20和自動鏈路模塊30的工作狀態(tài)是否正常；若是，則生成成功描述符；若否，則生成錯(cuò)誤描述符。通常在硬件驅(qū)動模塊20和自動鏈路模塊30的工作狀態(tài)正常的情況時(shí)自動路由模塊40自動分派路由接口， 并成功返回自動鏈路描述符fd到用戶，即系統(tǒng)中唯一動態(tài)分派的路由成功標(biāo)識符，相當(dāng)于套接字描述符。

進(jìn)一步地，步驟S3還包括：

當(dāng)用戶需要發(fā)送接收CAN數(shù)據(jù)時(shí)，直接操作申請的描述符，并用自動路由模塊40成功分派的描述符調(diào)用接口進(jìn)行收發(fā)CAN數(shù)據(jù)。自動路由模塊40直接將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送至自動鏈路模塊30；自動鏈路模塊30根據(jù)數(shù)據(jù)的長度大小，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分包發(fā)送；通常自動鏈路模塊30根據(jù)數(shù)據(jù)的長度大小，按照CAN標(biāo)準(zhǔn)鏈路層協(xié)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行分包發(fā)送，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的CAN鏈路層數(shù)據(jù)發(fā)送。

用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的接口為：can_write(fd，buf，len)；

其中，fd為系統(tǒng)自動分派的有效描述符；buf為用戶需要發(fā)送的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址；len為用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的長度。

進(jìn)一步地，步驟S3還包括：

自動鏈路模塊30自動鏈路接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到自動路由模塊40；當(dāng)用戶需要接收數(shù)據(jù)時(shí)，只有用戶成功注冊的描述符對應(yīng)的有效CAN ID才能被有效接收，否則無法接收到底層的對應(yīng)用戶數(shù)據(jù)。自動路由模塊40把接收到的數(shù)據(jù)通過描述符與ECU節(jié)點(diǎn)信息對應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送；即把接收的數(shù)據(jù)通過描述符與CAN ID的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)，發(fā)送到對應(yīng)的用戶，實(shí)現(xiàn)CAN數(shù)據(jù)的接收。

用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的接口為：can_read(fd，buf，len)；

其中，fd為系統(tǒng)自動分派的有效描述符；buf為用戶需要接收的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址；len為用戶接收數(shù)據(jù)的長度。

綜上，本發(fā)明自動實(shí)現(xiàn)底層CAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的鏈路層協(xié)議，可進(jìn)行有效的封裝，開發(fā)者不需要關(guān)心底層鏈路如何實(shí)現(xiàn)，大大節(jié)省了開發(fā)時(shí)間。自動實(shí)現(xiàn)各ECU單元CAN ID尋址的自動路由供功能，讓用戶/開發(fā)者像網(wǎng)絡(luò)編程一樣簡單。讓用戶/開發(fā)者實(shí)現(xiàn)硬件的無關(guān)性，只關(guān)注應(yīng)用層的開發(fā)設(shè)計(jì)，達(dá)到硬件無關(guān)性。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。