專(zhuān)利名稱(chēng)：動(dòng)態(tài)控制區(qū)網(wǎng)絡(luò)總線系統(tǒng)配置和消息傳送的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及總線通信，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種可以在控制軟件部件與處理器控制的外圍設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)通信的控制區(qū)網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線通信協(xié)議。
背景技術(shù)：
要求傳統(tǒng)的無(wú)線基站利用通常被稱(chēng)為控制軟件部件的軟件應(yīng)用程序，控制外圍設(shè)備，例如放大器組對(duì)收發(fā)信機(jī)輸出的RF信號(hào)進(jìn)行放大，以及交換機(jī)組用于確保正確路由選擇天線輸出的RF信號(hào)。通常，通過(guò)經(jīng)過(guò)多點(diǎn)總線對(duì)多個(gè)外圍設(shè)備廣播控制消息，或者通過(guò)經(jīng)過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)總線利用硬件尋址消息傳送方法與一個(gè)外圍設(shè)備進(jìn)行離散通信，控制軟件部件控制外圍設(shè)備。
然而，上述總線配置具有某些相關(guān)局限性。諸如CAN總線的多點(diǎn)總線對(duì)與外圍設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的控制軟件應(yīng)用程序或部件提供低成本集成方法。然而，盡管利用廣播消息方法，多點(diǎn)CAN總線可以使一個(gè)控制軟件部件與幾個(gè)外圍設(shè)備進(jìn)行通信，但是利用硬件尋址消息傳送方法，它不能使該軟件部件僅與特定的一個(gè)或者多個(gè)外圍設(shè)備進(jìn)行通信。此外，每次對(duì)總線拆除外圍設(shè)備或添加外圍設(shè)備時(shí)，都必須重新配置該控制軟件部件，從而延長(zhǎng)了基站停機(jī)時(shí)間，而且提高了維護(hù)成本。
另一方面，利用硬件尋址消息傳送方法，通過(guò)專(zhuān)用點(diǎn)到點(diǎn)總線連接到外圍設(shè)備的控制軟件部件可以離散尋址該外圍設(shè)備。然而，專(zhuān)用點(diǎn)到點(diǎn)連接要求在例如基站交換臺(tái)上具有高級(jí)輸入/輸出處理和附加離散控制線路或連接，因此考慮到成本和空間，要在系統(tǒng)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)這種點(diǎn)到點(diǎn)連接是不現(xiàn)實(shí)的。
因此，需要一種可以使控制軟件部件通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)多點(diǎn)總線與處理器控制的外圍設(shè)備進(jìn)行離散通信的系統(tǒng)和方法。


根據(jù)下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例所作的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解，附圖包括圖1是其中可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的CAN總線系統(tǒng)和消息傳送過(guò)程的優(yōu)選實(shí)施例的無(wú)線基站的硬件/軟件方框圖；圖2A-2C是示出圖1所示控制軟件部件發(fā)送的消息的內(nèi)容的消息數(shù)據(jù)表；圖3是當(dāng)控制軟件部件是消息源時(shí)的消息類(lèi)型表；圖4A和4B是示出根據(jù)本發(fā)明的CAN總線消息傳送過(guò)程，CAN標(biāo)題分部的構(gòu)成的表；圖5是示出當(dāng)控制軟件部件是消息源時(shí)，外圍設(shè)備和軟件交換機(jī)建立的CAN協(xié)議硬件消息過(guò)濾器/標(biāo)識(shí)符的構(gòu)成的表；圖6是用于表示控制軟件應(yīng)用程序發(fā)送的消息的幀長(zhǎng)度的可能幀ID值的表；圖7是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的CAN總線系統(tǒng)和方法所需的第二種軟件方法的軟件方框圖；以及圖8-11是示出可以使圖1所示基站的各部件互相通信、與本發(fā)明的CAN總線系統(tǒng)和方法有關(guān)的消息傳送協(xié)議的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，參考附圖，附圖中類(lèi)似的參考編號(hào)表示類(lèi)似的部件，圖1示出典型無(wú)線基站10的原理圖，在無(wú)線基站10中，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)CAN總線系統(tǒng)配置和消息傳送過(guò)程的優(yōu)選實(shí)施例。基站10具有可以支持各種空中接口技術(shù)，例如，UMTS、EDGE、iDEN以及1XTREME技術(shù)的硬件平臺(tái)。然而，可以預(yù)料，為了支持各種無(wú)線應(yīng)用要求的其它類(lèi)型的空中接口技術(shù)，可以配置基站10。
基站10尤其包括控制區(qū)網(wǎng)絡(luò)(CAN)控制板12，控制區(qū)網(wǎng)絡(luò)控制板12包括控制器13和分別用于控制CAN總線14-22的CAN總線處理器14a-22a。優(yōu)先通過(guò)利用基站基干(未示出)建立的硬件連接，CAN總線14-22分別將控制板12連接到一個(gè)或者多個(gè)處理器控制的外圍設(shè)備(PD)24-44，例如，用于放大收發(fā)信機(jī)輸出的RF信號(hào)的放大器組，用于確保正確路由天線輸出的RF信號(hào)的交換機(jī)，定制電源，定制扇形托盤(pán)，RF濾波裝置、RF組合器等，它們分別包括一個(gè)相應(yīng)外圍設(shè)備處理器24a-44a。具體地說(shuō)，下面是總線連接多點(diǎn)總線14將控制板12連接到處理器控制的外圍設(shè)備24-30；點(diǎn)到點(diǎn)總線16將控制板12連接到處理器控制的外圍設(shè)備32；多點(diǎn)總線18將控制板12連接到處理器控制的外圍設(shè)備34-38；多點(diǎn)總線20將控制板12連接到處理器控制的外圍設(shè)備40；以及多點(diǎn)總線22將控制板12連接到處理器控制的外圍設(shè)備42-44。
應(yīng)該明白，上述連接是典型連接，因?yàn)槔蒙鲜龆帱c(diǎn)總線或點(diǎn)到點(diǎn)總線的各種變化，可以將典型處理器控制的外圍設(shè)備24-44連接到控制板。此外，根據(jù)特定基站應(yīng)用，利用更多或更少的總線，可以將更多或更少的處理器控制的外圍設(shè)備連接到控制板12。
仍參考圖1，現(xiàn)在將更詳細(xì)說(shuō)明控制板12控制處理器控制的外圍設(shè)備24-44的控制過(guò)程?？刂瓢?2優(yōu)先是軟件控制的硬件實(shí)體，該硬件實(shí)體實(shí)現(xiàn)基站10的電子系統(tǒng)內(nèi)的各種功能，而且控制板12包括控制器13和總線處理器14a-22a。利用諸如典型控制軟件部件46-50的控制軟件部件(CSC)以及軟件交換機(jī)52，編程控制器13，通過(guò)控制在相應(yīng)外圍設(shè)備處理器24a-44a內(nèi)編程的外圍軟件應(yīng)用程序24b-44b，該軟件交換機(jī)52用于使控制軟件部件46-50控制處理器控制的外圍設(shè)備24-44。具體地說(shuō)，在控制設(shè)備類(lèi)型1(T1)和設(shè)備號(hào)1-6(N1-6)處理器控制的外圍設(shè)備時(shí)，示出控制軟件部件46。在圖1中，相應(yīng)處理器控制的外圍設(shè)備是處理器控制的外圍設(shè)備24-34。在控制設(shè)備類(lèi)型1(T1)和設(shè)備號(hào)7(N7)的處理器控制的外圍設(shè)備以及設(shè)備類(lèi)型2(T2)和設(shè)備號(hào)1(N1)的處理器控制的外圍設(shè)備時(shí)，示出控制軟件部件48。在圖1中，相應(yīng)處理器控制的外圍設(shè)備是處理器控制的外圍設(shè)備36和38。在控制設(shè)備類(lèi)型2(T2)和設(shè)備號(hào)2(N2)的處理器控制的外圍設(shè)備以及設(shè)備類(lèi)型3和4(T3，T4)和設(shè)備號(hào)1(N1，N1)的處理器控制的外圍設(shè)備時(shí)，示出控制軟件部件50。在圖1中，相應(yīng)處理器控制的外圍設(shè)備是處理器控制的外圍設(shè)備40-44。
根據(jù)在CAN總線處理器14a-22a實(shí)現(xiàn)的CAN總線協(xié)議以及層疊在CAN總線協(xié)議之上并在外圍設(shè)備處理器24a-44a以及交換機(jī)52實(shí)現(xiàn)的硬件設(shè)備協(xié)議，利用消息傳送方法，通過(guò)CAN總線14-22，控制軟件部件46-50可以離散控制外圍軟件應(yīng)用程序24b-44b。硬件設(shè)備協(xié)議用于根據(jù)CAN總線協(xié)議的細(xì)節(jié)選取控制軟件部件46-50，同時(shí)，它含有用于使控制軟件部件46-50通過(guò)CAN總線14-22與處理器控制的外圍設(shè)備24-44進(jìn)行通信的必要信息。因此，對(duì)設(shè)置了一個(gè)外圍設(shè)備(點(diǎn)到點(diǎn)連接)的CAN總線，例如CAN總線16與多點(diǎn)CAN總線，例如CAN總線14進(jìn)行同樣的處理?？刂栖浖考?6-50不知道處理器控制的外圍設(shè)備24-44的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?；每個(gè)控制軟件部件46-50僅分別具有到處理器控制的外圍設(shè)備24-44的消息傳送接口，該處理器控制的外圍設(shè)備24-44進(jìn)行控制，就如同它是寄存器/用戶傳送消息方法中的設(shè)置的任務(wù)。
更詳細(xì)地說(shuō)，可以在交換機(jī)52與相應(yīng)控制軟件部件46-50之間路由選擇在前消息和控制消息，必須利用交換機(jī)注冊(cè)這些軟件部件。同樣，還必須使用CAN總線和被格式化的消息，利用交換機(jī)52注冊(cè)處理器控制的外圍設(shè)備24-46，下面將說(shuō)明該消息。在控制軟件部件和外圍設(shè)備注冊(cè)后，這樣建立的連接可以交換消息，下面將做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。例如，一個(gè)消息交換是周期性地從控制軟件部件發(fā)送到通過(guò)交換機(jī)相連的每個(gè)外圍設(shè)備的心跳消息。心跳消息是具有HEARTBEAT消息操作碼的COMMAND型消息，在一個(gè)實(shí)施例中，每隔3秒發(fā)送一次該消息。通過(guò)交換機(jī)，外圍設(shè)備分別將類(lèi)似心跳消息發(fā)送到相應(yīng)控制軟件部件。這樣，保持注冊(cè)外圍設(shè)備，并保持與該設(shè)備實(shí)現(xiàn)連接。在一個(gè)實(shí)施例中，如果外圍設(shè)備或者控制軟件部件不能從對(duì)方接收5個(gè)連續(xù)心跳，則假設(shè)發(fā)生了什么故障，并重新開(kāi)始注冊(cè)，從而建立新連接。通過(guò)進(jìn)行以下說(shuō)明，對(duì)此就更清楚了。
控制軟件部件利用注冊(cè)消息，例如圖2A-2C所示和所定義的典型注冊(cè)消息進(jìn)行注冊(cè)或者啟動(dòng)注冊(cè)。如圖所示，控制軟件部件發(fā)出的注冊(cè)消息是10、16位字，其中字1是功能區(qū)ID，下面做進(jìn)一步說(shuō)明，它是特定控制軟件部件的唯一標(biāo)識(shí)符；字2表示消息類(lèi)型，它被置位為0×7，表示REGISTRATION類(lèi)型；字3和4是32位事務(wù)ID，它被置位為0，不再有關(guān)，而且不做進(jìn)一步說(shuō)明；字5和6分別是消息長(zhǎng)度的上字和下字，其中上字，即字5被置位為0，而下字注冊(cè)消息無(wú)關(guān)；字7是圖2B所示的CAN標(biāo)題；以及字8-10是圖4C所示的數(shù)據(jù)字。CAN標(biāo)題是2字節(jié)、16位字，其中頭2位定義幀ID，被置位為0，接著的6位定義消息操作碼，被置位為0×7，接著的4位定義設(shè)備類(lèi)型，被置位為0×F，后4位定義設(shè)備號(hào)也被置位為0×F，這些設(shè)置是對(duì)注冊(cè)消息專(zhuān)用的。3個(gè)數(shù)據(jù)字8-10表示6字節(jié)，其第一字節(jié)表示軟件部件注冊(cè)支持的設(shè)備類(lèi)型，第二字節(jié)表示軟件部件可以控制的設(shè)備數(shù)量或容量，后4字節(jié)是用于控制軟件部件的信道句柄或ID。該句柄或ID可以使多個(gè)外圍設(shè)備，或者具體地說(shuō)是它們發(fā)出的消息通過(guò)交換機(jī)路由選擇到一個(gè)控制軟件部件。
在注冊(cè)之后，路由選擇到交換機(jī)52和控制軟件部件46-50的、從交換機(jī)52和控制軟件部件46-50開(kāi)始路由選擇的以及在交換機(jī)52與控制軟件部件46-50之間路由選擇的每個(gè)控制消息均包括一部分與注冊(cè)消息具有同樣形式的消息或消息標(biāo)題，而且該消息或消息標(biāo)題包括公用和CAN標(biāo)題分部。該標(biāo)題后面是消息數(shù)據(jù)。因此，涉及控制軟件部件的所有消息均具有相同標(biāo)題。下面是消息標(biāo)題的典型形式或格式公用標(biāo)題分部16位字1功能區(qū)ID16位字2消息類(lèi)型
16位字3消息長(zhǎng)度上字16位字4消息長(zhǎng)度下字16位字5CAN標(biāo)題其中CAN標(biāo)題包括幀ID、消息操作碼、設(shè)備類(lèi)型以及外圍設(shè)備號(hào)。請(qǐng)注意，替換形式包括兩個(gè)附加16位字，它插在字2與字3之間用于規(guī)定事務(wù)ID。由于在優(yōu)選實(shí)施例中未采用這些內(nèi)容，所以不對(duì)它們進(jìn)行說(shuō)明。
在公用標(biāo)題分部中，功能區(qū)ID是控制軟件部件46-50，唯一16位標(biāo)識(shí)符。功能區(qū)ID是規(guī)定控制軟件部件的身份以及控制軟件部件的邏輯實(shí)例號(hào)的標(biāo)識(shí)符，而且它對(duì)于每個(gè)控制軟件部件46-50必須是唯一的。當(dāng)存在同一個(gè)控制軟件部件的多個(gè)實(shí)例時(shí)，使用邏輯實(shí)例號(hào)，該多個(gè)實(shí)例控制相同或不同的處理器控制的外圍設(shè)備。身份與邏輯實(shí)例號(hào)或功能區(qū)ID的組合對(duì)該控制軟件部件的系統(tǒng)提供唯一標(biāo)識(shí)符。當(dāng)對(duì)于一個(gè)或者多個(gè)處理器控制的外圍設(shè)備22-44，將控制消息發(fā)送到交換機(jī)時(shí)，控制軟件部件46-50分別利用其唯一信息填充該字段。當(dāng)使消息從處理器控制的外圍設(shè)備24-44之一路由選擇到控制軟件應(yīng)用程序46-50之一時(shí)，交換機(jī)52利用接收控制軟件部件的功能區(qū)ID填充該字段。
消息類(lèi)型是16位標(biāo)識(shí)符。如果控制軟件部件46-50之一是消息源，則交換機(jī)52利用消息類(lèi)型建立CAN消息標(biāo)識(shí)符或過(guò)濾器。如果對(duì)于CAN過(guò)濾器，交換機(jī)52使用消息類(lèi)型，則處理器控制的外圍設(shè)備消息類(lèi)型必須小于或者等于15(4位)。這是因?yàn)橄㈩?lèi)型字段，例如圖5所示的典型消息類(lèi)型字段僅允許4位字段用于說(shuō)明消息類(lèi)型。圖3所示的表中示出每種消息類(lèi)型及其相應(yīng)十六進(jìn)制賦值。請(qǐng)讀者的注意力集中在最后一個(gè)的消息類(lèi)型，具體地說(shuō)是0×7，它表示如上參考圖2所述的注冊(cè)。如果處理器控制的外圍設(shè)備24-44之一是消息源，并使該消息路由選擇到控制軟件部件46-50之一，則使用圖5所示CAN過(guò)濾器和圖4所示CAN標(biāo)題從外圍設(shè)備接收的值，利用上字節(jié)內(nèi)的消息類(lèi)型值和下字節(jié)內(nèi)的消息操作碼，交換機(jī)52壓縮消息類(lèi)型字段，即字2。為了使控制軟件部件46-50之一接收消息，交換機(jī)52必須注冊(cè)控制軟件部件，以便從規(guī)定的處理器控制的外圍設(shè)備類(lèi)型接收消息，如上所述。
消息長(zhǎng)度是32位字段，它用于識(shí)別所發(fā)送的消息的總長(zhǎng)度，而且在將該消息發(fā)送到處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備后，交換機(jī)52利用它確定所需的幀總數(shù)。
如圖4A示出的表所示，CAN標(biāo)題，即字5包括幀ID、消息操作碼、設(shè)備類(lèi)型以及設(shè)備號(hào)，它是16位壓縮標(biāo)識(shí)符。不需要控制軟件部件46-50清楚地知道該標(biāo)題分部。關(guān)于幀ID，即位15和14，這些位不能用于在交換機(jī)52與控制軟件部件46-50之間傳送消息，而且它們只能用于路由選擇到處理器控制的外圍設(shè)備24-44的或從其路由選擇的CAN消息。從控制軟件部件46-50的觀點(diǎn)出發(fā)，保留幀ID位用于使消息通過(guò)CAN總線14-22從處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備24-44路由選擇到交換機(jī)52，以及從交換機(jī)52路由選擇到處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備24-44。因?yàn)榭刂栖浖考恢苯訉?duì)CAN標(biāo)題賦值，所以控制軟件部件不使用幀ID位。
消息操作碼位13-8表示具有控制軟件部件46-50定義其范圍的消息操作碼。該字段用于對(duì)一種消息類(lèi)型指示不同的操作。每種消息類(lèi)型(字1)最多有64個(gè)唯一操作碼。這些操作碼使應(yīng)用程序例如對(duì)各種狀態(tài)信息或不同命令定義不同告警，例如關(guān)鍵字(key)、去關(guān)鍵字(dekey)等。
當(dāng)與控制軟件部件46-50之一進(jìn)行通信的過(guò)程中分別包括設(shè)備類(lèi)型位7-4和設(shè)備號(hào)位3-0時(shí)，設(shè)備類(lèi)型位7-4和設(shè)備號(hào)位3-0構(gòu)成處理器控制的外圍設(shè)備24-44的唯一標(biāo)識(shí)符。例如，功率放大器、低功率放大器或接收機(jī)每塊或設(shè)備具有唯一設(shè)備類(lèi)型。如果控制軟件部件發(fā)出消息，則包含在該類(lèi)型中的信息處理器控制的外圍設(shè)備的目的地標(biāo)識(shí)符。如果處理器控制的外圍設(shè)備將消息發(fā)送到其控制軟件部件，則包含在該字節(jié)內(nèi)的信息表示處理器控制的外圍設(shè)備的信源標(biāo)識(shí)符。處理器控制的外圍設(shè)備號(hào)必須對(duì)一個(gè)處理器控制的外圍設(shè)備是唯一的。設(shè)備號(hào)可以是例如處理器控制的外圍設(shè)備的基站槽ID。
由控制軟件部件46-50選取使控制軟件部件46-50與處理器控制的外圍設(shè)備24-44進(jìn)行通信必需實(shí)現(xiàn)的CAN總線協(xié)議。實(shí)際上，發(fā)起與處理器控制的外圍設(shè)備進(jìn)行通信的控制軟件部件不知道實(shí)際上僅將部分消息標(biāo)題發(fā)送到處理器控制的外圍設(shè)備，而且不知道該消息需要所使用的特定CAN總線上的多個(gè)CAN消息幀。同樣，每個(gè)控制軟件部件46-50也不知道它從處理器控制的外圍設(shè)備接收的消息是否需要多個(gè)CAN消息幀，因?yàn)檎怯山粨Q機(jī)將處理器控制的外圍設(shè)備發(fā)出的獨(dú)立CAN消息幀排列為一個(gè)消息，然后，將該消息從交換機(jī)發(fā)送到指定的控制軟件部件。
CAN總線協(xié)議要求一個(gè)CAN消息僅含有8個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)和消息過(guò)濾器的11個(gè)附加位(如圖5所示)。正如以下詳細(xì)說(shuō)明的那樣，這優(yōu)先用于2字節(jié)的標(biāo)題信息，是圖4A所示和圖4B更詳細(xì)示出的形式，其中利用圖6所示表中的值填充2位幀ID(下面說(shuō)明)；最多6字節(jié)數(shù)據(jù)；以及11個(gè)過(guò)濾器位。交換機(jī)52從消息標(biāo)題，具體地說(shuō)是從控制軟件部件46-50提供的消息類(lèi)型的字2和設(shè)備類(lèi)型的字5中選取這些過(guò)濾器位，然后，分割CAN總線協(xié)議所需的數(shù)據(jù)。在各外圍設(shè)備處理器24a-44a實(shí)現(xiàn)的硬件過(guò)濾器使用該11位消息過(guò)濾器，而在各外圍設(shè)備軟件應(yīng)用程序24b-44b實(shí)現(xiàn)的軟件過(guò)濾器使用對(duì)CAN消息內(nèi)的標(biāo)題信息獲得的8個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)中的2個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)。
具體地說(shuō)，在外圍設(shè)備處理器24a-44a實(shí)現(xiàn)的硬件過(guò)濾器使消息僅從一個(gè)控制軟件部件46-50路由選擇到11位消息過(guò)濾器規(guī)定其設(shè)備類(lèi)型的這些處理器控制的外圍設(shè)備。而標(biāo)準(zhǔn)CAN總線協(xié)議使用全部11位消息類(lèi)型數(shù)據(jù)，而不使用消息類(lèi)型和設(shè)備類(lèi)型數(shù)據(jù)的11位。一旦規(guī)定的處理器控制的外圍設(shè)備收到通過(guò)硬件過(guò)濾器過(guò)濾后的消息，則在下面的外圍設(shè)備軟件應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)的每個(gè)軟件過(guò)濾器分別確定該消息是否特別用于其特定處理器控制的外圍設(shè)備。隨后，通過(guò)進(jìn)行上述消息配置和硬件過(guò)濾器和軟件過(guò)濾器，控制軟件部件46-50中的一個(gè)特定控制軟件部件可以通過(guò)CAN總線14-22之一與處理器控制的外圍設(shè)備24-44中的一個(gè)特定處理器控制的外圍設(shè)備進(jìn)行離散通信。
當(dāng)控制軟件部件46-50之一是消息源時(shí)，根據(jù)公用和CAN標(biāo)題分部提供的信息而且如圖4A、4B、5和6所示，交換機(jī)52對(duì)離開(kāi)CAN總線的消息建立消息標(biāo)識(shí)符或CAN標(biāo)題。請(qǐng)注意，當(dāng)處理器控制的外圍設(shè)備24-44之一是消息源時(shí)，該設(shè)備應(yīng)該將正確的消息類(lèi)型和設(shè)備類(lèi)型送到消息過(guò)濾器。消息過(guò)濾器和消息標(biāo)識(shí)符或總線上的CAN消息的CAN標(biāo)題對(duì)于控制軟件部件是不可見(jiàn)的。使位于交換機(jī)52的CAN設(shè)備的過(guò)濾器，即所有處理器控制的外圍設(shè)備24-44接收通過(guò)CAN總線14-22發(fā)送的所有消息，因?yàn)樘幚砥骺刂频耐鈬O(shè)備可以?xún)H將消息發(fā)送到控制軟件部件。處理器控制的外圍設(shè)備24-44應(yīng)該利用圖6所示的幀ID將正確消息壓縮為消息標(biāo)識(shí)符或CAN標(biāo)題，如圖4A所示和圖4B詳細(xì)所示。
要求交換機(jī)52根據(jù)CAN總線協(xié)議分割消息，因?yàn)樗匦韪鶕?jù)CAN總線實(shí)現(xiàn)過(guò)程選取控制軟件部件。交換機(jī)52僅接收控制軟件部件發(fā)出的一個(gè)消息(最終目的地是處理器控制的外圍設(shè)備)，而不考慮消息的大小。如果消息大小超過(guò)CAN總線限制，則交換機(jī)52負(fù)責(zé)分割并發(fā)送發(fā)送整個(gè)消息所需的多個(gè)CAN幀。
正如硬件設(shè)備協(xié)議中定義的那樣，每個(gè)CAN幀(或消息)含有2字節(jié)的標(biāo)題，如圖4A和4B中的表所示，其中圖4B所示的表詳細(xì)示出交換機(jī)52壓縮在CAN標(biāo)題內(nèi)的信息。僅在為了產(chǎn)生2字節(jié)消息標(biāo)題而將CAN消息或幀發(fā)送到處理器控制的外圍設(shè)備時(shí)，交換機(jī)52對(duì)在消息的標(biāo)題內(nèi)接收的目的地信息附加幀ID。幀ID用于表示控制消息是否跨越多個(gè)CAN幀。圖6所示的表示出幀ID的可能值。
因此，CAN消息或幀含有2字節(jié)的標(biāo)題數(shù)據(jù)和6字節(jié)的消息數(shù)據(jù)。如果從控制軟件部件接收的消息數(shù)據(jù)大于6字節(jié)，則交換機(jī)52必須將該數(shù)據(jù)分割為連續(xù)CAN幀。根據(jù)控制消息跨越的CAN幀的數(shù)量，交換機(jī)設(shè)置幀ID。有3種可能情況必須進(jìn)行處理1個(gè)CAN幀；2個(gè)CAN幀；2個(gè)以上的CAN幀。
如果控制消息裝入一個(gè)CAN幀(6字節(jié)或更少)，則交換機(jī)52利用“結(jié)束幀”值填充幀ID。如果控制消息裝入2個(gè)CAN幀，則交換機(jī)利用“開(kāi)始幀”值填充第一幀的幀ID，而利用“結(jié)束幀”值填充第二幀的幀ID?？梢杂行Ы邮站o接在“開(kāi)始幀”之后的“結(jié)束幀”。如果控制應(yīng)用程序跨越兩個(gè)以上的CAN幀，則交換機(jī)52利用“開(kāi)始幀”填充第一幀的幀ID。交換機(jī)52利用“中間幀”填充每個(gè)后續(xù)幀，直到到達(dá)最后一幀。交換機(jī)52利用“結(jié)束幀”填充最后一幀。
由于一個(gè)CAN幀被限制為8個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，而處理器控制的外圍設(shè)備24-44的消息傳送要求卻不局限于8字節(jié)消息，所以處理器控制的外圍設(shè)備24-44利用軟件設(shè)備協(xié)議定義的幀ID組裝控制軟件部件46-50發(fā)出的輸入消息。相反，要求交換機(jī)52根據(jù)CAN總線協(xié)議組裝從處理器控制的外圍設(shè)備接收的消息，因?yàn)樗仨毟鶕?jù)CAN總線實(shí)現(xiàn)過(guò)程選取控制軟件部件46-50。
具體地說(shuō)，交換機(jī)52僅將一個(gè)消息發(fā)送到控制軟件部件，而不考慮該消息跨越多少個(gè)CAN幀。如果處理器控制的外圍設(shè)備發(fā)送的消息跨越一個(gè)以上的CAN幀，則交換機(jī)52負(fù)責(zé)組裝該消息，并在完成該消息后，使它路由選擇到預(yù)定的控制軟件部件。交換機(jī)52利用CAN標(biāo)題分部中的幀ID組裝處理器控制的外圍設(shè)備24-44發(fā)送的消息。正如硬件設(shè)備協(xié)議所定義的那樣，每個(gè)CAN幀(或消息)含有2字節(jié)標(biāo)題和后面的6字節(jié)數(shù)據(jù)。
如果將設(shè)備消息裝入一個(gè)CAN幀(6字節(jié)或者更少)，則CAN消息標(biāo)題內(nèi)的幀ID是“結(jié)束幀”值。如果設(shè)備消息裝入2個(gè)CAN幀，則第一幀的幀ID是“開(kāi)始幀”值，而第二幀的幀ID是“結(jié)束幀”值?？梢杂行Ы邮站o跟在“開(kāi)始幀”之后的“結(jié)束幀”。如果設(shè)備消息跨越兩個(gè)以上的CAN幀，則第一幀的幀ID是“開(kāi)始幀”值。每個(gè)后續(xù)幀的幀ID分別是“中間幀”，直到到達(dá)最后一幀。最后一幀的幀ID是“結(jié)束幀”。
交換機(jī)52不能接收“開(kāi)始幀”不在其前的“中間幀”。如果交換機(jī)52確實(shí)接收了“開(kāi)始幀”不在其前的“中間幀”，則它不認(rèn)從信源處理器控制的外圍設(shè)備接收的整個(gè)消息，然后，產(chǎn)生錯(cuò)誤消息。
此外，交換機(jī)52不能接收“結(jié)束幀”不在其前的“開(kāi)始幀”。如果交換機(jī)52接收了“結(jié)束幀”不在其前的“開(kāi)始幀”，則它不認(rèn)從信源處理器控制的外圍設(shè)備接收的整個(gè)消息，然后產(chǎn)生錯(cuò)誤。
通過(guò)在CAN總線協(xié)議上覆蓋硬件設(shè)備協(xié)議和軟件設(shè)備協(xié)議以實(shí)現(xiàn)如上所述的CAN總線消息傳送過(guò)程，控制軟件部件46-50可以利用多個(gè)多點(diǎn)CAN總線與諸如處理器控制的外圍設(shè)備24-44的外部處理器控制的外圍設(shè)備進(jìn)行離散通信。此外，上述配置便于利用點(diǎn)到點(diǎn)尋址方法或廣播方法使控制軟件部件與處理器控制的外圍設(shè)備進(jìn)行通信。組合協(xié)議便于使處理器控制的外圍設(shè)備實(shí)現(xiàn)高可用性和高冗余度，而且與僅利用傳統(tǒng)CAN消息型過(guò)濾提供的消息傳送靈活性相比，具有更高的消息傳送靈活性。
此外，可以修改上述CAN總線消息傳送過(guò)程，以適應(yīng)任何數(shù)量的控制軟件部件以及最多16個(gè)的處理器控制的外圍設(shè)備數(shù)量的變化和最多16個(gè)的處理器控制的外圍設(shè)備類(lèi)型的變化。處理器控制的外圍設(shè)備的數(shù)量和類(lèi)型被限制為16個(gè)的原因是因?yàn)轭?lèi)型和數(shù)量字段被限制為4位?？梢詳U(kuò)展這些字段，以提供更多或更少的處理器控制的外圍設(shè)備的可能組合。
例如，圖7中的60示出一種替換基站系統(tǒng)軟件配置。在該配置中僅實(shí)現(xiàn)一個(gè)控制軟件部件46’和比圖1中的基站10中的處理器控制的外圍設(shè)備少的處理器控制的外圍設(shè)備。然而，以上述同樣的方式實(shí)現(xiàn)上述CAN總線消息傳送過(guò)程。
現(xiàn)在參考圖8-11，說(shuō)明諸如圖1所示處理器控制的外圍設(shè)備24-44的外部CAN處理器控制的外圍設(shè)備的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)配置。通過(guò)在諸如圖1中的14-22所示的CAN總線的多個(gè)CAN總線上，對(duì)未位于控制板12上的處理器控制的外圍設(shè)備，例如圖1中的24-44所示的處理器控制的外圍設(shè)備實(shí)現(xiàn)“即插即用”環(huán)境，這種動(dòng)態(tài)系統(tǒng)配置可以提供高級(jí)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)伸縮性和擴(kuò)展能力，諸如圖1所示處理器14a-44a的處理器可以中斷該CAN總線。由于可以將處理器控制的外圍設(shè)備動(dòng)態(tài)附加到諸如圖1所示基站10的通信系統(tǒng)，所以可以將增加現(xiàn)有可用設(shè)備的數(shù)量以及附加新設(shè)備所需的軟件變更的數(shù)量降低到最少，或者不需要軟件變更。此外，可以將在正常運(yùn)行期間從系統(tǒng)拆除外圍設(shè)備所需的系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間降低到最短，或者消除該停機(jī)時(shí)間。
盡管下面的描述將參考無(wú)線基站10及其硬件部件和軟件部件，但是應(yīng)該明白，動(dòng)態(tài)系統(tǒng)配置不僅可以應(yīng)用于多點(diǎn)CAN總線環(huán)境，而且可以應(yīng)用于包括多個(gè)串行總線端口并要求動(dòng)態(tài)系統(tǒng)配置或即插即用能力的任何環(huán)境。
下面的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)配置的設(shè)計(jì)原則是對(duì)處理器控制的外圍設(shè)備完全選取CAN總線消息傳送的硬件實(shí)現(xiàn)并對(duì)處理器控制的外圍設(shè)備提供即插即用能力。
如上所述，控制軟件部件可以控制多個(gè)處理器控制的外圍設(shè)備和多個(gè)設(shè)備類(lèi)型。然而，通過(guò)具有正確消息類(lèi)型等(參考上述內(nèi)容)的CAN消息，可以?xún)H利用一個(gè)控制軟件部件注冊(cè)處理器控制的外圍設(shè)備。因此，處理器控制的外圍設(shè)備發(fā)送的所有消息均可以路由選擇到控制軟件部件注冊(cè)消息規(guī)定的單一地址。這可以是控制軟件部件的地址，但是并不局限于控制軟件部件。該地址還可以是多個(gè)控制軟件部件進(jìn)行接收的廣播信道。當(dāng)注冊(cè)過(guò)程完成時(shí)，如果消息含有進(jìn)行消息構(gòu)造和尋址所需的必要信息(即，通過(guò)廣播接收)，則多個(gè)控制軟件部件還可以將該信息發(fā)送到處理器控制的外圍設(shè)備。
交換機(jī)52負(fù)責(zé)在處理器控制的外圍設(shè)備與其控制軟件部件之間實(shí)現(xiàn)邏輯連接。邏輯連接包括用于將消息從控制軟件部件發(fā)送到處理器控制的外圍設(shè)備以及將消息從處理器控制的外圍設(shè)備發(fā)送到控制軟件部件所使用的路由選擇信息?？梢灶A(yù)料，交換機(jī)52僅用于位于CAN總線14-22上的處理器控制的外圍設(shè)備。盡管交換機(jī)52不能擴(kuò)展到具有直接離散硬件控制線的外圍設(shè)備的通信鏈路，但是作為一種選擇，交換機(jī)52可以用于擴(kuò)展通過(guò)其它類(lèi)型的總線，例如串行端口、并行端口、通用串行總線(USB)、V-11端口以及一線型總線進(jìn)行通信。
可以復(fù)位控制軟件部件46-50之任一，而無(wú)需復(fù)位交換機(jī)52。此外，可以復(fù)位處理器控制的外圍設(shè)備24-44之任一，而無(wú)需復(fù)位交換機(jī)52。如果交換機(jī)52被復(fù)位，則控制板12上的所有部件均被復(fù)位，而且會(huì)丟失所有邏輯連接。
控制軟件部件僅一次性注冊(cè)設(shè)備類(lèi)型。一次注冊(cè)包括控制軟件部件可以控制的設(shè)備類(lèi)型的處理器控制的外圍設(shè)備的數(shù)量。當(dāng)控制軟件部件檢測(cè)到其處理器控制的外圍設(shè)備之一從該系統(tǒng)拆除時(shí)，該控制軟件部件重新進(jìn)行注冊(cè)。新注冊(cè)代替先前注冊(cè)。處理器控制的外圍設(shè)備周期性地進(jìn)行注冊(cè)，直到控制軟件部件確認(rèn)收到了消息。注冊(cè)處理器控制的外圍設(shè)備意味著處理器控制的外圍設(shè)備已經(jīng)被復(fù)位。
根據(jù)先進(jìn)先出(FIFO)原則，交換機(jī)52將處理器控制的外圍設(shè)備24-44連接到控制軟件部件。將同一種設(shè)備類(lèi)型的所有處理器控制的外圍設(shè)備邏輯連接到注冊(cè)為該類(lèi)型而且仍有容量的第一控制軟件部件。如果存在多個(gè)被注冊(cè)為同一種設(shè)備類(lèi)型的處理器控制的外圍設(shè)備，則不連接后續(xù)處理器控制的外圍設(shè)備，直到滿足先前容量。
處理器控制的外圍設(shè)備始發(fā)的消息僅以控制軟件部件為目的地。作為同一個(gè)CAN總線上的多點(diǎn)的各處理器控制的外圍設(shè)備不能互相直接發(fā)送消息。
交換機(jī)52必須對(duì)控制軟件部件46-50和處理器控制的外圍設(shè)備24-44進(jìn)行處理的可能注冊(cè)情況有4種。下面將分別詳細(xì)說(shuō)明每種情況。
參考圖8，在第一種情況下，諸如處理器控制的外圍設(shè)備24的處理器控制的外圍設(shè)備首先在70進(jìn)行注冊(cè)。注冊(cè)的處理器控制的外圍設(shè)備24類(lèi)型和數(shù)量的處理器控制的外圍設(shè)備不存在先前存在的連接，而且未對(duì)處理器控制的外圍設(shè)備類(lèi)型注冊(cè)控制軟件部件。在72，收到第一次注冊(cè)的處理器控制的外圍設(shè)備類(lèi)型和數(shù)量后，交換機(jī)52處理器控制的外圍設(shè)備添加到其路由選擇表中，作為可用設(shè)備。交換機(jī)52周期性地接收和丟棄控制軟件部件發(fā)送的不匹配注冊(cè)消息，直到在74出現(xiàn)諸如控制軟件部件46的控制軟件部件發(fā)出的有效注冊(cè)。由于控制軟件部件可以對(duì)多種處理器控制的外圍設(shè)備類(lèi)型進(jìn)行注冊(cè)，所以這種情況下的有效注冊(cè)是對(duì)包括與處理器控制的外圍設(shè)備24的設(shè)備類(lèi)型對(duì)應(yīng)的設(shè)備類(lèi)型的處理器控制的外圍設(shè)備類(lèi)型進(jìn)行注冊(cè)。
當(dāng)交換機(jī)52從控制軟件部件46收到有效注冊(cè)時(shí)，在76，在可用處理器控制的外圍設(shè)備24與控制軟件部件46之間建立邏輯路由選擇連接。此時(shí)，處理器控制的外圍設(shè)備不再可以連接，因?yàn)橐粋€(gè)處理器控制的外圍設(shè)備可以?xún)H有一個(gè)用于注冊(cè)的控制軟件部件。在78，交換機(jī)52將控制軟件部件注冊(cè)轉(zhuǎn)發(fā)到處理器控制的外圍設(shè)備24。在80，處理器控制的外圍設(shè)備24繼續(xù)將其注冊(cè)消息發(fā)送到交換機(jī)52，直到在82，交換機(jī)52使注冊(cè)消息路由選擇到控制軟件部件46，然后，在84，交換機(jī)52接收控制軟件部件發(fā)送的控制軟件部件確認(rèn)消息，然后，在86，使它路由選擇到處理器控制的外圍設(shè)備24。
參考圖9，在第二種情況下，控制軟件部件46首先在90進(jìn)行注冊(cè)?？刂栖浖考?6建立設(shè)備類(lèi)型的注冊(cè)消息。在92，從控制軟件部件收到注冊(cè)消息后，交換機(jī)52將控制軟件部件46添加到其路由選擇表中，作為在注冊(cè)中規(guī)定的大量處理器控制的外圍設(shè)備的可用控制器，并存儲(chǔ)該注冊(cè)消息?？梢灶A(yù)料，控制軟件部件46可以控制同一種類(lèi)型的多個(gè)處理器控制的外圍設(shè)備。
在94，從規(guī)定類(lèi)型的處理器控制的外圍設(shè)備，例如處理器控制的外圍設(shè)備24收到注冊(cè)后，在96，交換機(jī)52將處理器控制的外圍設(shè)備添加到其路由選擇表，作為可用設(shè)備。由于控制軟件部件注冊(cè)已經(jīng)處于適當(dāng)位置，所以在98，交換機(jī)52進(jìn)行邏輯連接，而在100，將控制軟件部件注冊(cè)轉(zhuǎn)發(fā)到現(xiàn)在不可用的處理器控制的外圍設(shè)備24。在102，處理器控制的外圍設(shè)備24繼續(xù)發(fā)送注冊(cè)消息，直到收到控制軟件部件確認(rèn)消息。交換機(jī)52將在104接收的下一個(gè)處理器控制的外圍設(shè)備注冊(cè)消息轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)其建立了邏輯路由選擇連接的控制軟件部件46。通過(guò)在106將確認(rèn)消息發(fā)送到交換機(jī)52，控制軟件部件46完成注冊(cè)過(guò)程，在108，交換機(jī)52又使該確認(rèn)消息路由選擇到處理器控制的外圍設(shè)備。
重要的是要注意，第二種情況的不同之處僅在于，處理器控制的外圍設(shè)備24和控制軟件部件46的注冊(cè)順序不同。注冊(cè)過(guò)程的要求保持不變。
參考圖10，在第三種情況下，當(dāng)處理器控制的外圍設(shè)備24進(jìn)行注冊(cè)時(shí)，在110，存在現(xiàn)有邏輯連接?，F(xiàn)有邏輯連接是用于與注冊(cè)的處理器控制的外圍設(shè)備24匹配、表示在112處理器控制的外圍設(shè)備24已經(jīng)被復(fù)位的處理器控制的外圍設(shè)備類(lèi)型和數(shù)量。
在114，交換機(jī)52從已經(jīng)建立邏輯連接的處理器控制的外圍設(shè)備24接收包括設(shè)備類(lèi)型和數(shù)量的注冊(cè)消息。在116，交換機(jī)52將注冊(cè)消息轉(zhuǎn)發(fā)到正確的控制軟件部件46，正如邏輯連接規(guī)定的那樣。交換機(jī)52對(duì)處理器控制的外圍設(shè)備24發(fā)送的注冊(cè)消息進(jìn)行處理并不比對(duì)接收的其它消息進(jìn)行處理難。
控制軟件部件46知道處理器控制的外圍設(shè)備24已經(jīng)被復(fù)位，無(wú)論控制軟件部件46是否對(duì)該處理器控制的外圍設(shè)備24發(fā)送了進(jìn)行復(fù)位的命令。在118，通過(guò)將確認(rèn)消息發(fā)送到交換機(jī)52，控制軟件部件46完成注冊(cè)過(guò)程，在120，交換機(jī)52又使該確認(rèn)消息路由選擇到處理器控制的外圍設(shè)備24。
在這種情況下，先前存在的邏輯連接不發(fā)生變化，從而確保復(fù)位的處理器控制的外圍設(shè)備保持其與同一個(gè)控制軟件部件的邏輯連接。
參考圖11，在第四種情況下，在122，當(dāng)控制軟件部件46進(jìn)行注冊(cè)時(shí)，存在現(xiàn)有邏輯連接。在這種情況下，存在注冊(cè)的控制軟件部件46的連接，在124，注冊(cè)的控制軟件部件46表示控制軟件部件已經(jīng)被復(fù)位，或者表示建立了邏輯連接的處理器控制的外圍設(shè)備被拆除、被插入該系統(tǒng)。
在126，控制軟件部件對(duì)控制軟件部件所負(fù)責(zé)的每種處理器控制的外圍設(shè)備類(lèi)型建立注冊(cè)消息。在128，交換機(jī)52將該控制軟件部件注冊(cè)轉(zhuǎn)發(fā)到該注冊(cè)規(guī)定的邏輯連接處理器控制的外圍設(shè)備類(lèi)型的每個(gè)處理器控制的外圍設(shè)備。然后，在130，交換機(jī)52斷開(kāi)該處理器控制的外圍設(shè)備類(lèi)型的所有邏輯連接，并從路由選擇表中移除該處理器控制的外圍設(shè)備。
諸如處理器控制的外圍設(shè)備26的處理器控制的外圍設(shè)備接收控制軟件部件注冊(cè)，它起動(dòng)重新發(fā)出其自己的注冊(cè)的過(guò)程。在132，在收到規(guī)定類(lèi)型的處理器控制的外圍設(shè)備26發(fā)出的注冊(cè)后，在134，交換機(jī)52將該處理器控制的外圍設(shè)備26添加到其路由選擇表，作為可用處理器控制的外圍設(shè)備。因?yàn)榭刂栖浖考?cè)已經(jīng)處于適當(dāng)位置，所以在136，交換機(jī)52進(jìn)行邏輯連接，而在138，將控制軟件部件注冊(cè)轉(zhuǎn)發(fā)到現(xiàn)在不可用的處理器控制的外圍設(shè)備。
在140，處理器控制的外圍設(shè)備26繼續(xù)發(fā)送注冊(cè)消息，直到收到控制軟件部件確認(rèn)消息。在142，交換機(jī)52將所接收的下一個(gè)處理器控制的外圍設(shè)備注冊(cè)消息轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)其建立邏輯路由選擇連接的控制軟件部件。然后，在144，通過(guò)將確認(rèn)消息發(fā)送到交換機(jī)52，控制軟件部件46完成該注冊(cè)過(guò)程，然后，在146，交換機(jī)52使該確認(rèn)消息路由選擇到處理器控制的外圍設(shè)備26。
上述第四種注冊(cè)情況是最深入的注冊(cè)情況，因?yàn)樗鉀Q了兩種完全不同的系統(tǒng)軟件概念。第一個(gè)概念涉及獨(dú)立于交換機(jī)52復(fù)位控制軟件部件。第二個(gè)概念涉及即插即用系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)系統(tǒng)處理器控制的外圍設(shè)備配置的更復(fù)雜概念。進(jìn)一步描述這種情況使能的系統(tǒng)能力是有用的。
上述第四種情況可以使交換機(jī)復(fù)位各控制軟件部件已經(jīng)存在的邏輯連接，該控制軟件部件負(fù)責(zé)控制CAN總線14-24上的各可用處理器控制的外圍設(shè)備。當(dāng)控制軟件部件被復(fù)位并被重新起動(dòng)時(shí)，需要快速連接先前連接到已經(jīng)對(duì)該處理器控制的外圍設(shè)備類(lèi)型進(jìn)行了注冊(cè)的下一個(gè)可用控制軟件部件的處理器控制的外圍設(shè)備，以將系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間縮短到最短。根據(jù)軟件配置，新分配的控制軟件部件可以是也可以不是先前復(fù)位的控制軟件部件。
例如，當(dāng)心跳信號(hào)與其控制軟件部件一起丟失時(shí)，處理器控制的外圍設(shè)備重新進(jìn)行注冊(cè)。在控制軟件部件重新啟動(dòng)并發(fā)出另一個(gè)注冊(cè)之前，可以開(kāi)始處理器控制的外圍設(shè)備的重新注冊(cè)過(guò)程。如果首先收到處理器控制的外圍設(shè)備注冊(cè)，則從理論上說(shuō)，可以應(yīng)用第三種情況，直到控制軟件部件進(jìn)行了注冊(cè)。交換機(jī)52可以將也可以不將處理器控制的外圍設(shè)備注冊(cè)消息轉(zhuǎn)發(fā)到控制軟件應(yīng)用程序，但是不改變?cè)撨壿嬤B接。
交換機(jī)52已經(jīng)簡(jiǎn)化了處理器控制的外圍設(shè)備不可用的情況，而且不需要它監(jiān)控該處理器控制的外圍設(shè)備。根據(jù)上面的原則，控制軟件部件知道該部件，并因此而知道其處理器控制的外圍設(shè)備是可用的(利用對(duì)該交換機(jī)不重要的機(jī)制)。一旦可用控制軟件部件準(zhǔn)備好，就可以利用處理器控制的外圍設(shè)備進(jìn)行控制。利用控制軟件部件的多個(gè)實(shí)例，可以實(shí)現(xiàn)卡上冗余。
上述第四種情況還可以動(dòng)態(tài)配置處理器控制的外圍設(shè)備。3種即插即用情況說(shuō)明處理器控制的外圍設(shè)備的即插即用配置可能性。
在第一種即插即用情況下，從該槽拆除處理器控制的外圍設(shè)備，而且既不插入它，也不插入同一種類(lèi)型的另一個(gè)處理器控制的外圍設(shè)備，來(lái)代替拆除的處理器控制的外圍設(shè)備。這是注冊(cè)情況處理的最簡(jiǎn)單即插即用情況?？刂栖浖考R(shí)別何時(shí)從系統(tǒng)拆除該處理器控制的外圍設(shè)備并對(duì)該類(lèi)型的處理器控制的外圍設(shè)備重新注冊(cè)。因此，啟動(dòng)第四種注冊(cè)情況。將所有處理器控制的外圍設(shè)備重新連接到控制軟件部件，但是如果此后將這種類(lèi)型的處理器控制的外圍設(shè)備插入該系統(tǒng)，則該控制軟件部件仍具有可用容量。
在第二種即插即用情況下，從其槽拆除處理器控制的外圍設(shè)備，然后，將它或同一種類(lèi)型的另一個(gè)處理器控制的外圍設(shè)備插入同一個(gè)槽代替拆除的處理器控制的外圍設(shè)備。除了在新處理器控制的外圍設(shè)備被插入該系統(tǒng)之后，控制軟件部件可以不具有用于該處理器控制的外圍設(shè)備的附加能力外，這種即插即用情況是第一種即插即用情況的繼續(xù)。控制軟件部件識(shí)別何時(shí)從該系統(tǒng)拆除處理器控制的外圍設(shè)備并對(duì)該類(lèi)型的處理器控制的外圍設(shè)備重新進(jìn)行注冊(cè)，從而啟動(dòng)第四種注冊(cè)情況。將先前連接的所有處理器控制的外圍設(shè)備，包括新處理器控制的外圍設(shè)備重新連接到的控制軟件部件。
在第三種即插即用情況下，從其槽拆除處理器控制的外圍設(shè)備，然后，在不同的槽，將它或同一種類(lèi)型的另一個(gè)處理器控制的外圍設(shè)備插入該系統(tǒng)代替拆除的處理器控制的外圍設(shè)備。這可能是最困難的即插即用情況，但是仍可以利用第四種注冊(cè)情況處理這種情況。務(wù)必識(shí)別替換的處理器控制的外圍設(shè)備，并使它連接到控制軟件部件，而不與它所插入的槽無(wú)關(guān)?？刂栖浖?yīng)用程序識(shí)別何時(shí)從系統(tǒng)拆除處理器控制的外圍設(shè)備并對(duì)這種類(lèi)型的處理器控制的外圍設(shè)備重新進(jìn)行注冊(cè)，從而啟動(dòng)第四種注冊(cè)情況。控制軟件部件的注冊(cè)過(guò)程中斷現(xiàn)有的所有邏輯連接。隨后，所有處理器控制的外圍設(shè)備，包括在不同槽替換的替換處理器控制的外圍設(shè)備均重新連接到控制軟件部件。
插入交換機(jī)設(shè)計(jì)內(nèi)是一種重要情況，因?yàn)椴豢紤]處理器控制的外圍設(shè)備是否有缺陷，或者基干槽是否有缺陷，它可以使處理器控制的外圍設(shè)備被替換，而無(wú)需復(fù)位控制板12。
利用上述注冊(cè)過(guò)程和交換機(jī)52的即插即用能力，可以重新動(dòng)態(tài)注冊(cè)處理器控制的外圍設(shè)備。
盡管上面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該明白，在所附權(quán)利要求的顯而易見(jiàn)的意義范圍內(nèi)，可以修改、變更或者改變本發(fā)明。
例如，圖4A所示的CAN標(biāo)識(shí)符可以使用處理器控制的外圍設(shè)備#代替消息類(lèi)型以通過(guò)硬件確定CAN消息的目的地。此外，可以省略CAN標(biāo)題內(nèi)的操作碼，因?yàn)樽鳛镃AN協(xié)議的一部分，已經(jīng)包括了它，而且硬件可以利用它確定消息入口點(diǎn)，而不采用通過(guò)一個(gè)入口點(diǎn)進(jìn)行硬件確定。還可以擴(kuò)展/減少CAN標(biāo)題內(nèi)的設(shè)備類(lèi)型和設(shè)備#字段，有助于在系統(tǒng)內(nèi)具有更多/更少的設(shè)備。然后，可以改變幀ID分配，以附加另一種幀類(lèi)型，而且重新配置幀ID分配，以改變開(kāi)始幀、停止幀以及中間幀的數(shù)量分配。沒(méi)有開(kāi)始幀的中間幀，或者沒(méi)有后續(xù)幀的開(kāi)始幀可以用于表示一個(gè)幀消息。
此外，應(yīng)該明白，根據(jù)對(duì)特定處理器控制的外圍設(shè)備附加的優(yōu)先權(quán)分配，或預(yù)定的或者在交換機(jī)注冊(cè)過(guò)程中指出的控制軟件部件的優(yōu)先權(quán)分配，軟件交換機(jī)可以將處理器控制的外圍設(shè)備邏輯連接到控制軟件部件。
此外，控制軟件部件發(fā)出的交換機(jī)注冊(cè)消息包括一系列設(shè)備類(lèi)型以及控制軟件部件對(duì)其有能力的每種設(shè)備類(lèi)型的處理器控制的外圍設(shè)備的數(shù)量，而無(wú)需每種設(shè)備類(lèi)型的注冊(cè)消息。在重新注冊(cè)軟件部件期間，交換機(jī)還可以與處理器控制的外圍設(shè)備保持現(xiàn)有連接，而且僅斷開(kāi)重新注冊(cè)消息內(nèi)規(guī)定的設(shè)備的連接。
還可以預(yù)料，處理器控制的外圍設(shè)備不需要將設(shè)備類(lèi)型和消息類(lèi)型填充到CAN標(biāo)識(shí)符字段內(nèi)。
此外，事務(wù)ID可以用于公用標(biāo)題分部以跟蹤請(qǐng)求消息并進(jìn)行響應(yīng)。
還可以預(yù)料，多個(gè)控制軟件部件可以控制處理器控制的外圍設(shè)備，或者被邏輯連接到該處理器控制的外圍設(shè)備，而且控制軟件部件或者交換機(jī)可以根據(jù)處理器控制的外圍設(shè)備名稱(chēng)而非設(shè)備類(lèi)型/能力的方法建立邏輯連接。
最后，應(yīng)該明白，上面討論的CAN/硬件分層協(xié)議與控制板的軟件配置無(wú)關(guān)。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)控制區(qū)網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線進(jìn)行通信的方法，該方法包括使注冊(cè)消息從多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備路由選擇到一個(gè)控制軟件部件；使周期性心跳消息從該控制軟件部件路由選擇到所述多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備，以使每個(gè)所述處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備分別保持其注冊(cè)狀態(tài)；以及如果需要，使消息通過(guò)該CAN總線以離散方式從該控制軟件部件路由選擇到所述多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備中的一個(gè)或者多個(gè)，以控制所述一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法進(jìn)一步包括使該控制軟件部件連續(xù)接收從所述多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備之一發(fā)送的多幀消息的各幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中使消息以離散方式從控制軟件部件路由選擇到多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備中的一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備以控制所述一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備的過(guò)程包括使各具有類(lèi)似標(biāo)題的消息以離散方式路由選擇到多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備中的一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備，以控制所述一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中使各具有類(lèi)似標(biāo)題的消息以離散方式路由選擇到多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備中的一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備以控制所述一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備的過(guò)程包括使各具有公用標(biāo)題分部和CAN標(biāo)題分部的消息以離散方式路由選擇到多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備中的一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備，以控制所述一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中使各具有公用標(biāo)題分部和CAN標(biāo)題分部的消息以離散方式路由選擇到多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備中的一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備以控制所述一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備的過(guò)程進(jìn)一步包括路由選擇各具有公用標(biāo)題分部和CAN標(biāo)題分部的消息，而無(wú)需控制軟件部件具有CAN標(biāo)題分部的特定知識(shí)。
6.一種通過(guò)控制區(qū)網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線進(jìn)行通信的方法，該方法包括使注冊(cè)消息從處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備路由選擇到控制軟件部件；在處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備，在使注冊(cè)消息從處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備路由選擇到控制軟件部件后，周期性地從控制軟件部件接收心跳消息；以及在處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備接收從控制軟件部件發(fā)送的離散控制消息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備接收控制軟件部件發(fā)送的離散控制消息的過(guò)程包括在處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備濾除發(fā)送的控制消息，以?xún)H使特別用于處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備的離散控制消息到達(dá)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備。
8.一種用于使控制軟件部件分別與多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備進(jìn)行離散通信，而不考慮處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備是否是同樣設(shè)備的控制區(qū)網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線，該控制區(qū)網(wǎng)絡(luò)總線包括處理器，用于在控制軟件部件與多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備之間路由選擇控制消息；多條總線線路，用于將處理器連接到控制軟件部件和多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備；以及處理器用于使控制消息從控制軟件部件離散發(fā)送到多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備中的一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備。
9.一種利用控制軟件部件處理處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備的注冊(cè)過(guò)程的方法，該方法包括在處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備與控制軟件部件之間建立邏輯連接；使設(shè)備注冊(cè)消息從處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備路由選擇到控制軟件部件；使確認(rèn)消息從控制軟件部件路由選擇到處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備，表示控制軟件部件收到了設(shè)備注冊(cè)消息；以及如果處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備被拆除，則斷開(kāi)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備與控制軟件部件之間的邏輯連接，否則，如果控制軟件部件被復(fù)位，則重新引入該邏輯連接。
10.一種網(wǎng)絡(luò)區(qū)控制器，該網(wǎng)絡(luò)區(qū)控制器包括控制軟件部件，用于控制預(yù)定設(shè)備類(lèi)型的一個(gè)或者多個(gè)處理器控制的外圍設(shè)備；交換機(jī)，用于在預(yù)定設(shè)備類(lèi)型的一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備與控制軟件部件之間建立邏輯連接，用于使設(shè)備注冊(cè)消息分別從預(yù)定設(shè)備類(lèi)型的一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備路由選擇到控制軟件部件，以及用于使確認(rèn)消息從控制軟件部件分別路由選擇到預(yù)定設(shè)備類(lèi)型的一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備，表示控制軟件部件收到了分別由預(yù)定設(shè)備類(lèi)型的一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備發(fā)送的設(shè)備注冊(cè)消息；以及該交換機(jī)還用于在預(yù)定設(shè)備類(lèi)型的一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備之一被拆除時(shí)，斷開(kāi)預(yù)定設(shè)備類(lèi)型的一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備與控制軟件部件之間的邏輯連接，否則，在控制軟件部件被復(fù)位，則重新引入該邏輯連接。
全文摘要
用于通過(guò)控制區(qū)網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線(14－22)進(jìn)行通信的方法和系統(tǒng)使消息通過(guò)CAN總線(14－22)以離散方式從控制軟件部件(46－50)路由選擇到一個(gè)或者多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備(24－44)，以控制多個(gè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備(24－44)。通過(guò)使硬件設(shè)備協(xié)議覆蓋CAN總線協(xié)議實(shí)現(xiàn)CAN總線消息傳送，利用多個(gè)多點(diǎn)CAN總線(14－22)，控制軟件部件(46－50)可以與外部處理器控制的外圍設(shè)備(24－44)進(jìn)行離散通信。此外，一種利用控制軟件部件(46－50)處理處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備的注冊(cè)過(guò)程的方法和系統(tǒng)包括在處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備(24－44)與控制軟件部件(46－50)之間建立邏輯連接；以及如果處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備被拆除，則斷開(kāi)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備(24－44)與控制軟件部件(46－50)之間的邏輯連接，否則，如果為了提供即插即用能力而重新注冊(cè)和動(dòng)態(tài)注冊(cè)處理器啟動(dòng)的外圍設(shè)備(24－44)，而復(fù)位控制軟件部件(46－50)，則重新引入該邏輯連接。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1615611SQ03802106
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2003年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月11日
發(fā)明者托馬斯·M.·安德森, 拉塞爾·R.·拉斯泰德, 李·M.·伊斯泰普, 尹·S.·帕克, 喬治·F.·貢扎雷茲 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司