王红亮,田帅帅

(中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,电子测试技术国家重点实验室,山西太原 030051)

0 引言

随着CAN总线在工业控制领域的广泛应用,CAN总线网络中的节点数目越来越多,通信距离越来越长,这对CAN总线的通信可靠性提出了更高的要求[1]。目前在提高CAN总线测试系统可靠性的诸多措施中,冗余是一种行之有效的手段[2]。此前对CAN总线的冗余大多只是对总线的冗余,包括热冗余和冷冗余两种方式,能在一定程度上减少恶劣工作环境对CAN总线工作的影响[3-5]。但是若网络中作用最为关键的主节点出现故障,则整个网络将陷于瘫痪状态。本文针对此问题,提出了一种基于节点冗余的CAN总线网络双冗余方法。

1 传统冗余技术的缺陷

在传统的冗余技术中,基本上都只对总线进行了冗余设计。主要方式包括冷冗余与热冗余两种方式。热冗余方式是指使用两条总线电缆,每个节点内部使用两个总线驱动器,但只有一个总线控制器。当节点发送时,总线控制器通过两个总线驱动器同时向两条总线发送相同的报文。在接收过程中,判断电路自动选择两条总线中的一个并将其中的报文送入总线控制器。冷冗余是指当节点发送时,总线控制器通过两个总线驱动器同时向两条总线发送相同的报文。在接收时,单片机通过门控电路将一个CAN发送器的信号输入CAN控制器进行接收。冷冗余功耗较低但实时性差,在高速传输时不易保证数据传输的速率和正确性。……