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

背景技術(shù)：

由于現(xiàn)有車(chē)輛前裝CAN網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，各ECU節(jié)點(diǎn)單元也越來(lái)越多，各ECU獨(dú)立單元需要對(duì)CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)。目前汽車(chē)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(lái)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(fǎng)問(wèn)并發(fā)送數(shù)據(jù)，在用戶(hù)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(kāi)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(duì)高，通過(guò)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(kāi)發(fā)，最終可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速開(kāi)發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

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

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：提供一種CAN自動(dòng)路由系統(tǒng)，包括：硬件模塊、硬件驅(qū)動(dòng)模塊、自動(dòng)鏈路模塊和自動(dòng)路由模塊；所述硬件模塊、所述硬件驅(qū)動(dòng)模塊、所述自動(dòng)鏈路模塊和所述自動(dòng)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(dòng)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(dòng)路由模塊用于用戶(hù)注冊(cè)，并根據(jù)所述硬件驅(qū)動(dòng)模塊和所述自動(dòng)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(dòng)模塊用于根據(jù)所述描述符驅(qū)動(dòng)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(dòng)路由系統(tǒng)中，所述自動(dòng)路由模塊還用于在所述硬件驅(qū)動(dòng)模塊和所述自動(dòng)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(dòng)模塊和所述自動(dòng)鏈路模塊的工作狀態(tài)不正常或產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)生成錯(cuò)誤描述符。

在本發(fā)明的CAN自動(dòng)路由系統(tǒng)中，

所述自動(dòng)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(dòng)鏈路模塊；所述自動(dòng)鏈路模塊還用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度大小，對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分包發(fā)送。

在本發(fā)明的CAN自動(dòng)路由系統(tǒng)中，

用戶(hù)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(dòng)分派的有效描述符；buf為用戶(hù)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址；len為用戶(hù)發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。

在本發(fā)明的CAN自動(dòng)路由系統(tǒng)中，

所述自動(dòng)鏈路模塊還用于自動(dòng)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(dòng)路由模塊；所述自動(dòng)路由模塊還用于把接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)所述描述符與ECU節(jié)點(diǎn)信息對(duì)應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。

在本發(fā)明的CAN自動(dòng)路由系統(tǒng)中，

用戶(hù)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(dòng)分派的有效描述符；buf為用戶(hù)需要接收的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址；len為用戶(hù)接收數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。

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

S1、開(kāi)啟所述硬件模塊，系統(tǒng)初始化；

S2、用戶(hù)通過(guò)所述自動(dòng)路由模塊進(jìn)行注冊(cè)，再通過(guò)所述自動(dòng)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(dòng)路由模塊根據(jù)所述硬件驅(qū)動(dòng)模塊和所述自動(dòng)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(dòng)模塊根據(jù)所述描述符驅(qū)動(dòng)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(dòng)路由方法中，所述步驟S3還包括：

判斷所述硬件驅(qū)動(dòng)模塊和所述自動(dòng)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(dòng)路由方法中，所述步驟S3還包括：

所述自動(dòng)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(dòng)鏈路模塊；所述自動(dòng)鏈路模塊根據(jù)所述數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度大小，對(duì)所述數(shù)據(jù)進(jìn)行分包發(fā)送；

用戶(hù)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(dòng)分派的有效描述符；buf為用戶(hù)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址；len為用戶(hù)發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。

在本發(fā)明的CAN自動(dòng)路由方法中，所述步驟S3還包括：

所述自動(dòng)鏈路模塊自動(dòng)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(dòng)路由模塊；所述自動(dòng)路由模塊把接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)所述描述符與ECU節(jié)點(diǎn)信息對(duì)應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送；

用戶(hù)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(dòng)分派的有效描述符；buf為用戶(hù)需要接收的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址；len為用戶(hù)接收數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。

實(shí)施本發(fā)明的的CAN自動(dòng)路由系統(tǒng)和方法具有以下有益效果：自動(dòng)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(kāi)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(kāi)發(fā)時(shí)間。自動(dòng)實(shí)現(xiàn)各ECU單元(CAN ID尋址)的自動(dòng)路由供功能，讓用戶(hù)/開(kāi)發(fā)者像網(wǎng)絡(luò)編程一樣簡(jiǎn)單。讓用戶(hù)/開(kāi)發(fā)者實(shí)現(xiàn)硬件的無(wú)關(guān)性，只關(guān)注應(yīng)用層的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，達(dá)到硬件無(wú)關(guān)性。

附圖說(shuō)明

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

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

圖2是本發(fā)明CAN自動(dòng)路由方法的流程方框圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明針對(duì)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(kāi)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(duì)高的問(wèn)題，提供一種CAN自動(dòng)路由系統(tǒng)和方法，能夠自動(dòng)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(kāi)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(kāi)發(fā)時(shí)間。自動(dòng)實(shí)現(xiàn)各ECU單元(CAN ID尋址)的自動(dòng)路由 供功能，讓用戶(hù)/開(kāi)發(fā)者像網(wǎng)絡(luò)編程一樣簡(jiǎn)單。讓用戶(hù)/開(kāi)發(fā)者實(shí)現(xiàn)硬件的無(wú)關(guān)性，只關(guān)注應(yīng)用層的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，達(dá)到硬件無(wú)關(guān)性。

為了對(duì)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(duì)照附圖詳細(xì)說(shuō)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(chēng)為控制器局域網(wǎng)絡(luò)，通常稱(chēng)為CAN bus，即CAN總線(xiàn)。是目前在國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一。CAN網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。汽車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò)通訊目前成為車(chē)輛最穩(wěn)定的局域網(wǎng)通訊系統(tǒng)，承載著汽車(chē)各ECU控制單元的控制與通訊。

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

硬件模塊10、硬件驅(qū)動(dòng)模塊20、自動(dòng)鏈路模塊30和自動(dòng)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(kāi)CAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括啟用硬件模塊10。

自動(dòng)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(duì)CAN底層網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)的鏈路實(shí)現(xiàn)，主要針對(duì)數(shù)據(jù)多包收發(fā)的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)。

自動(dòng)路由模塊40用于用戶(hù)注冊(cè)，并根據(jù)硬件驅(qū)動(dòng)模塊20和自動(dòng)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(dòng)路由功能，用戶(hù)只需要?jiǎng)討B(tài)注冊(cè)一個(gè)ECU單元，即CAN ID網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，CAN自動(dòng)路由模塊就自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)功能。

硬件驅(qū)動(dòng)模塊20用于根據(jù)描述符驅(qū)動(dòng)硬件模塊10接收或發(fā)送數(shù)據(jù)。硬 件驅(qū)動(dòng)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(dòng)路由模塊40還用于在硬件驅(qū)動(dòng)模塊20和自動(dòng)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(dòng)模塊20和自動(dòng)鏈路模塊30的工作狀態(tài)正常的情況時(shí)自動(dòng)路由模塊40自動(dòng)分派路由接口，并成功返回自動(dòng)鏈路描述符fd到用戶(hù)，即系統(tǒng)中唯一動(dòng)態(tài)分派的路由成功標(biāo)識(shí)符，相當(dāng)于套接字描述符。在硬件驅(qū)動(dòng)模塊20和自動(dòng)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(hù)需要發(fā)送接收CAN數(shù)據(jù)時(shí)，直接操作申請(qǐng)的描述符，并用自動(dòng)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(dòng)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(dòng)鏈路模塊30；自動(dòng)鏈路模塊30還用于根據(jù)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度大小，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分包發(fā)送。通常自動(dòng)鏈路模塊30根據(jù)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度大小，按照CAN標(biāo)準(zhǔn)鏈路層協(xié)議對(duì)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(hù)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(dòng)分派的有效描述符；buf為用戶(hù)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址；len為用戶(hù)發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。

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

用戶(hù)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(dòng)分派的有效描述符；buf為用戶(hù)需要接收的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址；len為用戶(hù)接收數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。

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

S1、開(kāi)啟硬件模塊10，系統(tǒng)初始化；通常首先要打開(kāi)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(hù)通過(guò)自動(dòng)路由模塊40進(jìn)行注冊(cè)，再通過(guò)自動(dòng)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(duì)CAN底層網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)的鏈路實(shí)現(xiàn)，主要針對(duì)數(shù)據(jù)多包收發(fā)的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)。

S3、自動(dòng)路由模塊40根據(jù)硬件驅(qū)動(dòng)模塊20和自動(dòng)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(dòng)模塊20根據(jù)描述符驅(qū)動(dòng)硬件模塊10接收或發(fā)送數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)路由功能，用戶(hù)只需要?jiǎng)討B(tài)注冊(cè)一個(gè)ECU單元，即CAN ID網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，CAN自動(dòng)路由模塊就自動(dòng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā)功能。硬件驅(qū)動(dòng)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(dòng)模塊20和自動(dòng)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(dòng)模塊20和自動(dòng)鏈路模塊30的工作狀態(tài)正常的情況時(shí)自動(dòng)路由模塊40自動(dòng)分派路由接口， 并成功返回自動(dòng)鏈路描述符fd到用戶(hù)，即系統(tǒng)中唯一動(dòng)態(tài)分派的路由成功標(biāo)識(shí)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(hù)需要發(fā)送接收CAN數(shù)據(jù)時(shí)，直接操作申請(qǐng)的描述符，并用自動(dòng)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(dòng)路由模塊40直接將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送至自動(dòng)鏈路模塊30；自動(dòng)鏈路模塊30根據(jù)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度大小，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分包發(fā)送；通常自動(dòng)鏈路模塊30根據(jù)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度大小，按照CAN標(biāo)準(zhǔn)鏈路層協(xié)議對(duì)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(hù)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(dòng)分派的有效描述符；buf為用戶(hù)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址；len為用戶(hù)發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。

進(jìn)一步地，步驟S3還包括：

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

用戶(hù)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(dòng)分派的有效描述符；buf為用戶(hù)需要接收的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址；len為用戶(hù)接收數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。

綜上，本發(fā)明自動(dòng)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(kāi)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(kāi)發(fā)時(shí)間。自動(dòng)實(shí)現(xiàn)各ECU單元CAN ID尋址的自動(dòng)路由供功能，讓用戶(hù)/開(kāi)發(fā)者像網(wǎng)絡(luò)編程一樣簡(jiǎn)單。讓用戶(hù)/開(kāi)發(fā)者實(shí)現(xiàn)硬件的無(wú)關(guān)性，只關(guān)注應(yīng)用層的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，達(dá)到硬件無(wú)關(guān)性。

上面結(jié)合附圖對(duì)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)。