專(zhuān)利名稱(chēng)：一種星載雙can總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)故障自恢復(fù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種星載雙CAN總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)故障自恢復(fù)系統(tǒng)，屬于星載CAN總線(xiàn)技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
CAN(ControIler Area Network)總線(xiàn)是一種串行通信的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)，具有可靠性 高、實(shí)時(shí)性好、抗干擾能力強(qiáng)、通信方式靈活、組網(wǎng)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因此國(guó)內(nèi)外均已將其引入星 上電子系統(tǒng)，甚至作為星上骨干網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成星上設(shè)備間的信息傳遞。星上電子系統(tǒng)對(duì)CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信的可靠性要求很高，為了提高可靠性，通 常每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)都采用雙CAN總線(xiàn)，CAN總線(xiàn)A和CAN總線(xiàn)B。但由于目前的星載CAN總線(xiàn) 節(jié)點(diǎn)的電路模塊大多由非宇航級(jí)器件實(shí)現(xiàn)，在軌情況下容易受到空間環(huán)境(尤其是空間粒 子)的影響而出現(xiàn)邏輯異常，導(dǎo)致通信異?；蛑袛?。為消除節(jié)點(diǎn)故障對(duì)總線(xiàn)通信的影響，目 前常用的故障檢測(cè)及處理方法包括兩方面措施一方面是與CAN總線(xiàn)控制器連接的微處理 器采用讀取的方式定期查詢(xún)CAN總線(xiàn)控制器的狀態(tài)寄存器，當(dāng)狀態(tài)寄存器指示總線(xiàn)關(guān)閉或 總線(xiàn)出錯(cuò)時(shí)，對(duì)總線(xiàn)控制器進(jìn)行初始化；另一方面是與CAN總線(xiàn)控制器連接的微處理器采 用定時(shí)器對(duì)兩次總線(xiàn)響應(yīng)(進(jìn)入總線(xiàn)通訊中斷服務(wù)程序)的時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)時(shí)，超過(guò)規(guī)定 時(shí)間后認(rèn)為總線(xiàn)異常，對(duì)總線(xiàn)控制器進(jìn)行初始化。上述方法存在以下問(wèn)題故障檢測(cè)全部采 用軟件功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)的可靠性和實(shí)時(shí)性相對(duì)較低；在某些故障情況下僅通過(guò)軟件重新 初始化總線(xiàn)A及總線(xiàn)B的CAN控制器不能使得兩個(gè)控制器恢復(fù)正常收發(fā)功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種星載雙CAN總線(xiàn)節(jié)點(diǎn) 故障自恢復(fù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種軟硬結(jié)合的星載雙CAN總線(xiàn)故障系統(tǒng)，解決了故障檢測(cè)的 可靠性和實(shí)時(shí)性問(wèn)題，同時(shí)確保故障自動(dòng)解除。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種星載雙CAN總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)故障自恢復(fù)系統(tǒng)，包括第一 CAN總線(xiàn)、第二 CAN總線(xiàn)、第 一 CAN總線(xiàn)收發(fā)器、第二 CAN總線(xiàn)收發(fā)器、第一 CAN總線(xiàn)控制器、第二 CAN總線(xiàn)控制器、中斷 處理單元、硬件看門(mén)狗和處理器；第一 CAN總線(xiàn)連接第一 CAN總線(xiàn)收發(fā)器，第一 CAN總線(xiàn)收發(fā)器連接第一 CAN總線(xiàn) 控制器，第一 CAN總線(xiàn)控制器連接處理器；第二 CAN總線(xiàn)連接第二 CAN總線(xiàn)收發(fā)器，第二 CAN 總線(xiàn)收發(fā)器連接第二 CAN總線(xiàn)控制器，第二 CAN總線(xiàn)控制器連接處理器；第一 CAN總線(xiàn)控制 器和第二 CAN總線(xiàn)控制器之間還連接有中斷處理單元，中斷處理單元連接硬件看門(mén)狗和處 理器，硬件看門(mén)狗連接處理器、第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器；第一 CAN總線(xiàn)收發(fā)器接收來(lái)自第一 CAN總線(xiàn)的信號(hào)并將該信號(hào)發(fā)送給第一 CAN總 線(xiàn)控制器，第一 CAN總線(xiàn)控制器接收到信號(hào)之后產(chǎn)生第一中斷信號(hào)并將第一中斷信號(hào)發(fā)送 給中斷處理單元；第二 CAN總線(xiàn)收發(fā)器接收來(lái)自第二 CAN總線(xiàn)的信號(hào)并將該信號(hào)發(fā)送給第二 CAN總線(xiàn)控制器，第二 CAN總線(xiàn)控制器接收到信號(hào)之后產(chǎn)生第二中斷信號(hào)并將第二中斷 信號(hào)發(fā)送給中斷處理單元；中斷處理單元將第一中斷信號(hào)和第二中斷信號(hào)進(jìn)行邏輯與運(yùn)算 產(chǎn)生數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)，并將數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)送入處理器的第一中斷端口中，同時(shí)，中斷 處理單元將所述數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)經(jīng)過(guò)脈沖生成邏輯單元的處理產(chǎn)生脈沖，送入硬件看門(mén) 狗中；硬件看門(mén)狗根據(jù)接收到的所述脈沖生成故障中斷信號(hào)，并將所述故障中斷信號(hào)同時(shí) 輸入到第一 CAN總線(xiàn)控制器中、第二 CAN總線(xiàn)控制器中和處理器的第二中斷端口中；當(dāng)?shù)谝?CAN總線(xiàn)處于工作狀態(tài)，第二 CAN總線(xiàn)處于非工作狀態(tài)時(shí)，若第一 CAN總線(xiàn)無(wú)故障，則第一 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第一中斷信號(hào)為低電平信 號(hào)，第二 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第二中斷信號(hào)為高電平，經(jīng)過(guò)中斷處理單元的處理，輸出的 數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)為低電平，硬件看門(mén)狗接收到低電平的數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)，輸出的故障 中斷信號(hào)為高電平，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器接收到故障中斷信號(hào)的高 電平后不做處理；處理器的中斷端口均為低電平有效，則當(dāng)處理器接收到的數(shù)據(jù)接收中斷 信號(hào)為低電平，故障中斷信號(hào)為高電平時(shí)，處理器正常工作，不對(duì)第一 CAN總線(xiàn)控制器和第 二 CAN總線(xiàn)控制器進(jìn)行處理；若第一 CAN總線(xiàn)有故障，則第一 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第一中斷信號(hào)為高電平信 號(hào)，第二 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第二中斷信號(hào)為高電平，經(jīng)過(guò)中斷處理單元的處理，輸出的 數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)為高電平，硬件看門(mén)狗接收到高電平的數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)，輸出的故障 中斷信號(hào)為低電平，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器接收到故障中斷信號(hào)的低 電平后，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器均硬件復(fù)位；當(dāng)處理器接收到的數(shù)據(jù)接 收中斷信號(hào)為高電平，故障中斷信號(hào)為低電平時(shí)，處理器發(fā)送信號(hào)給第一 CAN總線(xiàn)控制器 和第二 CAN總線(xiàn)控制器，通過(guò)重新配置第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器中寄存 器的值使得第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器軟件復(fù)位；當(dāng)?shù)谝?CAN總線(xiàn)處于非工作狀態(tài)，第二 CAN總線(xiàn)處于工作狀態(tài)時(shí)，若第二 CAN總線(xiàn)無(wú)故障，則第二 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第二中斷信號(hào)為低電平信 號(hào)，第一 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第一中斷信號(hào)為高電平，經(jīng)過(guò)中斷處理單元的處理，輸出的 數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)為低電平，硬件看門(mén)狗接收到低電平的數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)，輸出的故障 中斷信號(hào)為高電平，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器接收到故障中斷信號(hào)的高 電平后不做處理；處理器的中斷端口均為低電平有效，則當(dāng)處理器接收到的數(shù)據(jù)接收中斷 信號(hào)為低電平，故障中斷信號(hào)為高電平時(shí)，處理器正常工作，不對(duì)第一 CAN總線(xiàn)控制器和第 二 CAN總線(xiàn)控制器進(jìn)行處理；若第二 CAN總線(xiàn)有故障，則第二 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第二中斷信號(hào)為高電平信 號(hào)，第一 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第一中斷信號(hào)為高電平，經(jīng)過(guò)中斷處理單元的處理，輸出的 數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)為高電平，硬件看門(mén)狗接收到高電平的數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)，輸出的故障 中斷信號(hào)為低電平，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器接收到故障中斷信號(hào)的低 電平后，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器均硬件復(fù)位；當(dāng)處理器接收到的數(shù)據(jù)接 收中斷信號(hào)為高電平，故障中斷信號(hào)為低電平時(shí)，處理器發(fā)送信號(hào)給第一 CAN總線(xiàn)控制器 和第二 CAN總線(xiàn)控制器，通過(guò)重新配置第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器中寄存 器的值使得第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器軟件復(fù)位。所述處理器配置第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器中的寄存器過(guò)程如下(1)通過(guò)配置CAN控制器的中斷控制寄存器的值來(lái)清除CAN控制器中斷；(2)通過(guò)配置CAN控制器中的復(fù)位控制寄存器的值來(lái)使得CAN控制器進(jìn)入復(fù)位狀 態(tài)；(3)通過(guò)配置CAN控制器中相應(yīng)的工作參數(shù)配置寄存器的值來(lái)設(shè)置CAN控制器的 工作參數(shù)；(4)通過(guò)配置CAN控制器中的接收中斷寄存器的值使能CAN控制器接收中斷；( 通過(guò)配置CAN控制器中的復(fù)位控制寄存器的值使得CAN控制器退出復(fù)位狀態(tài)， 進(jìn)入正常狀態(tài)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是(1)采用硬件邏輯電路結(jié)合硬件看門(mén)狗對(duì)星載雙CAN總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)總線(xiàn)控制器的數(shù)據(jù) 接收中斷信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)通信故障的有效檢測(cè)，監(jiān)測(cè)可靠性高；當(dāng)雙總線(xiàn)通 信節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前通信通道存在故障不能正常接收數(shù)據(jù)，進(jìn)而不能產(chǎn)生數(shù)據(jù)接收中斷時(shí)，硬件 邏輯與操作單元便會(huì)保持高電平，從而不產(chǎn)生硬件看門(mén)狗的清狗信號(hào)，硬件看門(mén)狗在設(shè)定 的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到清狗信號(hào)便產(chǎn)生硬件復(fù)位信號(hào)對(duì)CAN控制器進(jìn)行復(fù)位，可使得雙CAN總 線(xiàn)的兩個(gè)CAN控制器可靠恢復(fù)到上電初始狀態(tài)，本發(fā)明中使得CAN控制器復(fù)位是通過(guò)硬件 方式實(shí)現(xiàn)，相比現(xiàn)有技術(shù)中的單純軟件復(fù)位方式，具有更高的可靠性，使得現(xiàn)有技術(shù)中的單 純使用軟件方式有時(shí)無(wú)法復(fù)位的問(wèn)題得到了解決，提高了衛(wèi)星系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。(2)本發(fā)明中當(dāng)檢測(cè)到雙CAN總線(xiàn)通信節(jié)點(diǎn)的CAN控制器出現(xiàn)故障時(shí)，硬件看門(mén)狗 產(chǎn)生中斷信號(hào)通知處理器，處理器接收到該中斷信號(hào)后在中斷服務(wù)程序中對(duì)兩路CAN控制 器進(jìn)行初始化，包括清除CAN控制器中斷，配置CAN控制器進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，設(shè)置CAN控制器 的工作參數(shù)，使能CAN控制器接收中斷，配置CAN控制器退出復(fù)位狀態(tài)，進(jìn)入正常狀態(tài)等，實(shí) 現(xiàn)CAN控制器的故障恢復(fù)，由于采用了中斷方式來(lái)處理恢復(fù)過(guò)程，因此故障恢復(fù)實(shí)時(shí)性高， 本發(fā)明通過(guò)軟件復(fù)位和硬件復(fù)位兩種方式雙管齊下，給衛(wèi)星中CAN總線(xiàn)故障自恢復(fù)上了雙 重保險(xiǎn)。


圖1為本發(fā)明一種星載雙CAN總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)故障自恢復(fù)系統(tǒng)的原理框圖；圖2為本發(fā)明的硬件中斷處理模塊示意圖；圖3為本發(fā)明的軟件故障處理程序流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。為了確保通信的可靠性，現(xiàn)有的星載CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)普遍采用雙CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，即每 個(gè)CAN總線(xiàn)通信節(jié)點(diǎn)具備兩個(gè)通信通道，節(jié)點(diǎn)間通過(guò)兩條線(xiàn)纜連接，形成兩個(gè)獨(dú)立的通信 通道，當(dāng)一個(gè)通信通道故障時(shí)，可以采用另一個(gè)通信通道通信，且任一時(shí)刻只有一個(gè)通信通 道在進(jìn)行通信。每個(gè)通信通道各包括一個(gè)CAN總線(xiàn)通信控制器和一個(gè)CAN總線(xiàn)收發(fā)器，同時(shí) 每個(gè)通信節(jié)點(diǎn)還包括一個(gè)處理器。連接關(guān)系是通信節(jié)點(diǎn)的處理器和CAN總線(xiàn)控制器連接， CAN總線(xiàn)控制器和CAN收發(fā)器連接，CAN收發(fā)器連接CAN總線(xiàn)通信線(xiàn)纜。當(dāng)一個(gè)通信通道故6障時(shí)，可以采用另一個(gè)通信通道通信，且任一時(shí)刻只有一個(gè)通信通道在進(jìn)行通信。其中，CAN 總線(xiàn)收發(fā)器和CAN總線(xiàn)控制器都屬于常規(guī)電路，有專(zhuān)用芯片實(shí)現(xiàn)其功能。在故障檢測(cè)和恢 復(fù)方面，現(xiàn)有的手段包括兩方面措施一方面是與CAN總線(xiàn)控制器連接的微處理器采用讀 取的方式定期查詢(xún)CAN總線(xiàn)控制器的狀態(tài)寄存器，當(dāng)狀態(tài)寄存器指示總線(xiàn)關(guān)閉或總線(xiàn)出錯(cuò) 時(shí)，對(duì)總線(xiàn)控制器進(jìn)行初始化；另一方面是與CAN總線(xiàn)控制器連接的微處理器采用定時(shí)器 對(duì)兩次總線(xiàn)響應(yīng)(進(jìn)入總線(xiàn)通訊中斷服務(wù)程序)的時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)時(shí)，超過(guò)規(guī)定時(shí)間后認(rèn) 為總線(xiàn)異常，對(duì)總線(xiàn)控制器進(jìn)行初始化。現(xiàn)有技術(shù)方法存在以下問(wèn)題故障檢測(cè)全部采用軟 件功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)的可靠性和實(shí)時(shí)性相對(duì)較低；在某些故障情況下僅通過(guò)軟件重新初始 化總線(xiàn)A及總線(xiàn)B的CAN控制器不能使得兩個(gè)控制器恢復(fù)正常收發(fā)功能。如圖1所示，本發(fā)明是一種星載雙CAN總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)故障自恢復(fù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的特點(diǎn)是 采用了硬件看門(mén)狗對(duì)雙CAN總線(xiàn)的故障進(jìn)行了檢測(cè)，并通過(guò)先硬件、后軟件的處理方式對(duì) 故障進(jìn)行了自動(dòng)恢復(fù)，相比現(xiàn)有技術(shù)純軟件復(fù)位更加有保證，可靠性更高。本發(fā)明的一種星 載雙CAN總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)故障自恢復(fù)系統(tǒng)，包括第一 CAN總線(xiàn)、第二 CAN總線(xiàn)、第一 CAN總線(xiàn)收發(fā) 器、第二 CAN總線(xiàn)收發(fā)器、第一 CAN總線(xiàn)控制器、第二 CAN總線(xiàn)控制器、中斷處理單元、硬件 看門(mén)狗和處理器，其中，第一 CAN總線(xiàn)指代CAN總線(xiàn)A，第二 CAN總線(xiàn)指代CAN總線(xiàn)B，第一 CAN總線(xiàn)收發(fā)器指代CAN總線(xiàn)收發(fā)器A，第二 CAN總線(xiàn)收發(fā)器指代CAN總線(xiàn)收發(fā)器B，第一 CAN總線(xiàn)控制器指代CAN總線(xiàn)控制器A，第二 CAN總線(xiàn)控制器指代CAN總線(xiàn)控制器B。其中，處理器可選用51系列單片機(jī)、ARM、DSP等，CAN總線(xiàn)收發(fā)器可采用飛利浦公 司的PCA82C250芯片，或其他功能相同的芯片，CAN控制器可采用飛利浦公司的SJA1000芯 片，或其他功能相同的芯片，硬件看門(mén)狗可采用MAXIM公司的MAX6746芯片或其它功能相 同的芯片，硬件看門(mén)狗通常有一個(gè)清狗信號(hào)輸入引腳和一個(gè)狗咬信號(hào)(復(fù)位信號(hào))輸出引 腳，同時(shí)可設(shè)定(制造時(shí)設(shè)定或電路中設(shè)定)狗咬時(shí)間，當(dāng)硬件看門(mén)狗的清狗信號(hào)輸入引腳 在狗咬時(shí)間內(nèi)收到清狗信號(hào)(通常為一個(gè)低電平脈沖)，則不產(chǎn)生狗咬信號(hào)，輸出保持高電 平，當(dāng)在狗咬時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到清狗信號(hào)，則產(chǎn)生狗咬輸出信號(hào)，通常為一個(gè)低電平脈沖。
第一 CAN總線(xiàn)(CAN-A)連接第一 CAN總線(xiàn)收發(fā)器(CAN總線(xiàn)收發(fā)器A)，第一 CAN總 線(xiàn)收發(fā)器連接第一 CAN總線(xiàn)控制器(CAN總線(xiàn)控制器A)，第一 CAN總線(xiàn)控制器連接處理器； 第二 CAN總線(xiàn)(CAN-B)連接第二 CAN總線(xiàn)收發(fā)器(CAN總線(xiàn)收發(fā)器B)，第二 CAN總線(xiàn)收發(fā)器 連接第二 CAN總線(xiàn)控制器，第二 CAN總線(xiàn)控制器(CAN總線(xiàn)控制器B)連接處理器；第一 CAN 總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器之間還連接有中斷處理單元，中斷處理單元連接硬件看 門(mén)狗和處理器，硬件看門(mén)狗連接處理器、第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器；第一 CAN總線(xiàn)收發(fā)器接收來(lái)自第一 CAN總線(xiàn)的信號(hào)并將該信號(hào)發(fā)送給第一 CAN總 線(xiàn)控制器，第一 CAN總線(xiàn)控制器接收到信號(hào)之后產(chǎn)生第一中斷信號(hào)并將第一中斷信號(hào)發(fā)送 給中斷處理單元；第二 CAN總線(xiàn)收發(fā)器接收來(lái)自第二 CAN總線(xiàn)的信號(hào)并將該信號(hào)發(fā)送給第 二 CAN總線(xiàn)控制器，第二 CAN總線(xiàn)控制器接收到信號(hào)之后產(chǎn)生第二中斷信號(hào)并將第二中斷 信號(hào)發(fā)送給中斷處理單元；中斷處理單元將第一中斷信號(hào)和第二中斷信號(hào)進(jìn)行邏輯與運(yùn)算 產(chǎn)生數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)，并將數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)送入處理器的第一中斷端口(INT1引腳) 中，同時(shí)，中斷處理單元將所述數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)經(jīng)過(guò)脈沖生成邏輯單元的處理產(chǎn)生脈沖， 送入硬件看門(mén)狗中，脈沖生成邏輯單元屬于常規(guī)電路，可采用FPGA或數(shù)字門(mén)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)；硬件看門(mén)狗狗咬時(shí)間的選取要求大于兩次總線(xiàn)數(shù)據(jù)通信時(shí)間間隔，即硬件看門(mén)狗在超過(guò)兩次總線(xiàn)通信時(shí)間間隔的時(shí)間沒(méi)有收到清狗信號(hào)則產(chǎn)生狗咬信號(hào)，輸出低電平脈 沖，硬件看門(mén)狗所配置的狗咬低電平脈沖的寬度一方面需要滿(mǎn)足CAN控制器復(fù)位低電平脈 沖持續(xù)時(shí)間需求，另一方面還要滿(mǎn)足處理器中斷響應(yīng)的脈寬需求，即，需要選取硬件看門(mén)狗 芯片的狗咬信號(hào)電平持續(xù)時(shí)間參數(shù)滿(mǎn)足此處的時(shí)間匹配需求。硬件看門(mén)狗根據(jù)接收到的所述脈沖生成故障中斷信號(hào)，并將所述故障中斷信號(hào)同 時(shí)輸入到第一 CAN總線(xiàn)控制器中、第二 CAN總線(xiàn)控制器中和處理器的第二中斷端口(INT2 引腳)中；對(duì)于第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器來(lái)說(shuō)，上述輸入的故障中斷信號(hào) 也就是各自的復(fù)位信號(hào)，即復(fù)位信號(hào)A和復(fù)位信號(hào)B。當(dāng)?shù)谝?CAN總線(xiàn)處于工作狀態(tài)，第二 CAN總線(xiàn)處于非工作狀態(tài)時(shí)，若第一 CAN總線(xiàn)無(wú)故障，則第一 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第一中斷信號(hào)為低電平信 號(hào)，第二 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第二中斷信號(hào)為高電平，經(jīng)過(guò)中斷處理單元的處理，輸出的 數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)為低電平，硬件看門(mén)狗接收到低電平的數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)，輸出的故障 中斷信號(hào)為高電平，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器接收到故障中斷信號(hào)的高 電平后不做處理；處理器的中斷端口均為低電平有效，則當(dāng)處理器接收到的數(shù)據(jù)接收中斷 信號(hào)為低電平，故障中斷信號(hào)為高電平時(shí)，處理器正常工作，不對(duì)第一 CAN總線(xiàn)控制器和第 二 CAN總線(xiàn)控制器進(jìn)行處理；若第一 CAN總線(xiàn)有故障，則第一 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第一中斷信號(hào)為高電平信 號(hào)，第二 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第二中斷信號(hào)為高電平，經(jīng)過(guò)中斷處理單元的處理，輸出的 數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)為高電平，硬件看門(mén)狗接收到高電平的數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)，輸出的故障 中斷信號(hào)為低電平，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器接收到故障中斷信號(hào)的低 電平后，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器均硬件復(fù)位；當(dāng)處理器接收到的數(shù)據(jù)接 收中斷信號(hào)為高電平，故障中斷信號(hào)為低電平時(shí)，處理器發(fā)送信號(hào)給第一 CAN總線(xiàn)控制器 和第二 CAN總線(xiàn)控制器，通過(guò)重新配置第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器中寄存 器的值使得第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器軟件復(fù)位；當(dāng)?shù)谝?CAN總線(xiàn)處于非工作狀態(tài)，第二 CAN總線(xiàn)處于工作狀態(tài)時(shí)，若第二 CAN總線(xiàn)無(wú)故障，則第二 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第二中斷信號(hào)為低電平信 號(hào)，第一 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第一中斷信號(hào)為高電平，經(jīng)過(guò)中斷處理單元的處理，輸出的 數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)為低電平，硬件看門(mén)狗接收到低電平的數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)，輸出的故障 中斷信號(hào)為高電平，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器接收到故障中斷信號(hào)的高 電平后不做處理；處理器的中斷端口均為低電平有效，則當(dāng)處理器接收到的數(shù)據(jù)接收中斷 信號(hào)為低電平，故障中斷信號(hào)為高電平時(shí)，處理器正常工作，不對(duì)第一 CAN總線(xiàn)控制器和第 二 CAN總線(xiàn)控制器進(jìn)行處理；若第二 CAN總線(xiàn)有故障，則第二 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第二中斷信號(hào)為高電平信 號(hào)，第一 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第一中斷信號(hào)為高電平，經(jīng)過(guò)中斷處理單元的處理，輸出的 數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)為高電平，硬件看門(mén)狗接收到高電平的數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)，輸出的故障 中斷信號(hào)為低電平，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器接收到故障中斷信號(hào)的低 電平后，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器均硬件復(fù)位；當(dāng)處理器接收到的數(shù)據(jù)接 收中斷信號(hào)為高電平，故障中斷信號(hào)為低電平時(shí)，處理器發(fā)送信號(hào)給第一 CAN總線(xiàn)控制器 和第二 CAN總線(xiàn)控制器，通過(guò)重新配置第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器中寄存器的值使得第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器軟件復(fù)位。處理器配置第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器中的寄存器過(guò)程如下(1)通過(guò)配置CAN控制器的中斷控制寄存器的值來(lái)清除CAN控制器中斷，對(duì)于CAN 控制器SJA1000，實(shí)現(xiàn)方式是讀取寄存器頂；；(2)通過(guò)配置CAN控制器中的復(fù)位控制寄存器的值來(lái)使得CAN控制器進(jìn)入復(fù)位狀 態(tài)，對(duì)于CAN控制器SJA1000，實(shí)現(xiàn)方式是寫(xiě)寄存器CR的CR. 0位為“ 1” ；(3)通過(guò)配置CAN控制器中相應(yīng)的工作參數(shù)配置寄存器的值來(lái)設(shè)置CAN控制器的 工作參數(shù)，對(duì)于CAN控制器SJA1000，設(shè)置接收碼的實(shí)現(xiàn)方式是寫(xiě)寄存器ACR為設(shè)計(jì)值，設(shè) 置屏蔽碼的實(shí)現(xiàn)方式是寫(xiě)寄存器AMR為設(shè)計(jì)值，設(shè)置波特率的實(shí)現(xiàn)方式是寫(xiě)寄存器BTRO和 BTRl為設(shè)計(jì)值，其它參數(shù)設(shè)置采用類(lèi)似實(shí)現(xiàn)方式；(4)通過(guò)配置CAN控制器中的接收中斷寄存器的值使能CAN控制器接收中斷，對(duì)于 CAN控制器SJA1000，實(shí)現(xiàn)方式是寫(xiě)寄存器CR的CR. 1位為“ 1” ；( 通過(guò)配置CAN控制器中的復(fù)位控制寄存器的值使得CAN控制器退出復(fù)位狀態(tài)， 進(jìn)入正常狀態(tài)，對(duì)于CAN控制器SJA1000，實(shí)現(xiàn)方式是寫(xiě)寄存器CR的CRO位為“0”。對(duì)于其它CAN控制器，可采用類(lèi)似的初始化流程和寄存器設(shè)置方式。本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員的公知技術(shù)。
權(quán)利要求
1. 一種星載雙CAN總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)故障自恢復(fù)系統(tǒng)，其特征在于包括第一 CAN總線(xiàn)、第二 CAN總線(xiàn)、第一 CAN總線(xiàn)收發(fā)器、第二 CAN總線(xiàn)收發(fā)器、第一 CAN總線(xiàn)控制器、第二 CAN總線(xiàn) 控制器、中斷處理單元、硬件看門(mén)狗和處理器；第一 CAN總線(xiàn)連接第一 CAN總線(xiàn)收發(fā)器，第一 CAN總線(xiàn)收發(fā)器連接第一 CAN總線(xiàn)控制 器，第一 CAN總線(xiàn)控制器連接處理器；第二 CAN總線(xiàn)連接第二 CAN總線(xiàn)收發(fā)器，第二 CAN總 線(xiàn)收發(fā)器連接第二 CAN總線(xiàn)控制器，第二 CAN總線(xiàn)控制器連接處理器；第一 CAN總線(xiàn)控制器 和第二 CAN總線(xiàn)控制器之間還連接有中斷處理單元，中斷處理單元連接硬件看門(mén)狗和處理 器，硬件看門(mén)狗連接處理器、第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器；第一 CAN總線(xiàn)收發(fā)器接收來(lái)自第一 CAN總線(xiàn)的信號(hào)并將該信號(hào)發(fā)送給第一 CAN總線(xiàn) 控制器，第一 CAN總線(xiàn)控制器接收到信號(hào)之后產(chǎn)生第一中斷信號(hào)并將第一中斷信號(hào)發(fā)送給 中斷處理單元；第二 CAN總線(xiàn)收發(fā)器接收來(lái)自第二 CAN總線(xiàn)的信號(hào)并將該信號(hào)發(fā)送給第二 CAN總線(xiàn)控制器，第二 CAN總線(xiàn)控制器接收到信號(hào)之后產(chǎn)生第二中斷信號(hào)并將第二中斷信 號(hào)發(fā)送給中斷處理單元；中斷處理單元將第一中斷信號(hào)和第二中斷信號(hào)進(jìn)行邏輯與運(yùn)算產(chǎn) 生數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)，并將數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)送入處理器的第一中斷端口中，同時(shí)，中斷處 理單元將所述數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)經(jīng)過(guò)脈沖生成邏輯單元的處理產(chǎn)生脈沖，送入硬件看門(mén)狗 中；硬件看門(mén)狗根據(jù)接收到的所述脈沖生成故障中斷信號(hào)，并將所述故障中斷信號(hào)同時(shí)輸 入到第一 CAN總線(xiàn)控制器中、第二 CAN總線(xiàn)控制器中和處理器的第二中斷端口中； 當(dāng)?shù)谝?CAN總線(xiàn)處于工作狀態(tài)，第二 CAN總線(xiàn)處于非工作狀態(tài)時(shí)， 若第一 CAN總線(xiàn)無(wú)故障，則第一 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第一中斷信號(hào)為低電平信號(hào)， 第二 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第二中斷信號(hào)為高電平，經(jīng)過(guò)中斷處理單元的處理，輸出的數(shù) 據(jù)接收中斷信號(hào)為低電平，硬件看門(mén)狗接收到低電平的數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)，輸出的故障中 斷信號(hào)為高電平，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器接收到故障中斷信號(hào)的高電 平后不做處理；處理器的中斷端口均為低電平有效，則當(dāng)處理器接收到的數(shù)據(jù)接收中斷信 號(hào)為低電平，故障中斷信號(hào)為高電平時(shí)，處理器正常工作，不對(duì)第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器進(jìn)行處理；若第一 CAN總線(xiàn)有故障，則第一 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第一中斷信號(hào)為高電平信號(hào)，第 二 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第二中斷信號(hào)為高電平，經(jīng)過(guò)中斷處理單元的處理，輸出的數(shù)據(jù) 接收中斷信號(hào)為高電平，硬件看門(mén)狗接收到高電平的數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)，輸出的故障中斷 信號(hào)為低電平，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器接收到故障中斷信號(hào)的低電平 后，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器均硬件復(fù)位；當(dāng)處理器接收到的數(shù)據(jù)接收中 斷信號(hào)為高電平，故障中斷信號(hào)為低電平時(shí)，處理器發(fā)送信號(hào)給第一 CAN總線(xiàn)控制器和第 二 CAN總線(xiàn)控制器，通過(guò)重新配置第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器中寄存器的 值使得第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器軟件復(fù)位；當(dāng)?shù)谝?CAN總線(xiàn)處于非工作狀態(tài)，第二 CAN總線(xiàn)處于工作狀態(tài)時(shí)， 若第二 CAN總線(xiàn)無(wú)故障，則第二 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第二中斷信號(hào)為低電平信號(hào)， 第一 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第一中斷信號(hào)為高電平，經(jīng)過(guò)中斷處理單元的處理，輸出的數(shù) 據(jù)接收中斷信號(hào)為低電平，硬件看門(mén)狗接收到低電平的數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)，輸出的故障中 斷信號(hào)為高電平，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器接收到故障中斷信號(hào)的高電 平后不做處理；處理器的中斷端口均為低電平有效，則當(dāng)處理器接收到的數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)為低電平，故障中斷信號(hào)為高電平時(shí)，處理器正常工作，不對(duì)第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器進(jìn)行處理；若第二 CAN總線(xiàn)有故障，則第二 CAN總線(xiàn)控制器輸出的第二中斷信號(hào)為高電平信號(hào)，第一CAN總線(xiàn)控制器輸出的第一中斷信號(hào)為高電平，經(jīng)過(guò)中斷處理單元的處理，輸出的數(shù)據(jù) 接收中斷信號(hào)為高電平，硬件看門(mén)狗接收到高電平的數(shù)據(jù)接收中斷信號(hào)，輸出的故障中斷 信號(hào)為低電平，第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器接收到故障中斷信號(hào)的低電平 后，第一CAN總線(xiàn)控制器和第二CAN總線(xiàn)控制器均硬件復(fù)位；當(dāng)處理器接收到的數(shù)據(jù)接收中 斷信號(hào)為高電平，故障中斷信號(hào)為低電平時(shí)，處理器發(fā)送信號(hào)給第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二CAN總線(xiàn)控制器，通過(guò)重新配置第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器中寄存器的 值使得第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器軟件復(fù)位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星載雙CAN總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)故障自恢復(fù)系統(tǒng)，其特征在于所述處 理器配置第一 CAN總線(xiàn)控制器和第二 CAN總線(xiàn)控制器中的寄存器過(guò)程如下(1)通過(guò)配置CAN控制器的中斷控制寄存器的值來(lái)清除CAN控制器中斷；(2)通過(guò)配置CAN控制器中的復(fù)位控制寄存器的值來(lái)使得CAN控制器進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)；(3)通過(guò)配置CAN控制器中相應(yīng)的工作參數(shù)配置寄存器的值來(lái)設(shè)置CAN控制器的工作 參數(shù)；(4)通過(guò)配置CAN控制器中的接收中斷寄存器的值使能CAN控制器接收中斷；(5)通過(guò)配置CAN控制器中的復(fù)位控制寄存器的值使得CAN控制器退出復(fù)位狀態(tài)，進(jìn)入 正常狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種星載雙CAN總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)故障自恢復(fù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)首先采用硬件邏輯與操作對(duì)基于雙CAN總線(xiàn)通信節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)CAN控制器的中斷信號(hào)進(jìn)行處理，輸出的信號(hào)一方面?zhèn)魉徒o處理器用于數(shù)據(jù)的接收中斷，另一方面利用該信號(hào)產(chǎn)生脈沖信號(hào)對(duì)故障監(jiān)測(cè)硬件看門(mén)狗進(jìn)行清狗，當(dāng)看門(mén)狗在設(shè)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到清狗信號(hào)則產(chǎn)生硬件復(fù)位信號(hào)對(duì)兩個(gè)CAN控制器進(jìn)行復(fù)位，同時(shí)產(chǎn)生故障報(bào)警中斷信號(hào)，通知處理器對(duì)兩個(gè)CAN控制器進(jìn)行初始化，完成CAN通信節(jié)點(diǎn)的故障恢復(fù)，解決了故障檢測(cè)的可靠性和實(shí)時(shí)性問(wèn)題，同時(shí)確保故障自動(dòng)解除。
文檔編號(hào)H04L12/24GK102055633SQ20101029800
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者劉思遠(yuǎn), 劉勝利, 張曉敏, 楊芳, 申澤庶 申請(qǐng)人:航天東方紅衛(wèi)星有限公司