專利名稱：Can總線接收信息過(guò)濾器的數(shù)據(jù)配置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CAN總線技術(shù)，尤其涉及一種CAN總線接收信息過(guò)濾器的數(shù)據(jù)配置方法。
背景技術(shù)：
Robert Bosch公司于1986年在SAE大會(huì)上提出了 CAN總線。由于CAN總線具有 高速率、抗電磁干擾和容錯(cuò)性等優(yōu)點(diǎn)，近十多年來(lái)CAN總線取得了巨大的成功，在工業(yè)中得 到了廣泛應(yīng)用。CAN總線采用基于信息內(nèi)容的尋址方式進(jìn)行信息傳輸，采用標(biāo)識(shí)符ID描述 信息的內(nèi)容和優(yōu)先級(jí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信號(hào)都有其各自的標(biāo)識(shí)符ID，對(duì)CAN2. OB來(lái)說(shuō)，CAN 標(biāo)識(shí)符ID有29位。CAN總線上每個(gè)節(jié)點(diǎn)的地位是相同的，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以傳送信號(hào)給任何 其他的節(jié)點(diǎn)。在信息傳輸時(shí)，為減少系統(tǒng)軟件運(yùn)行時(shí)的負(fù)擔(dān)，總線上的CAN節(jié)點(diǎn)通過(guò)接收信 息過(guò)濾器對(duì)接收到的信息進(jìn)行過(guò)濾處理，接收與自已相關(guān)的信號(hào)，并忽略不相關(guān)的信號(hào)。因 此，為保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠接收到其需要接收的信息，有必要根據(jù)接收信息的標(biāo)識(shí)符ID，配置 每個(gè)節(jié)點(diǎn)的接收信息過(guò)濾器。CAN控制器一般有2個(gè)或2個(gè)以上接收信息過(guò)濾器，每個(gè)接收信息過(guò)濾器由兩組 寄存器組成，一組為接收碼寄存器(ACR，Acceptance Code Register)，另一組為接收屏蔽 寄存器(AMR，Acceptance Mask Register) 0兩組寄存器相互配合工作，實(shí)現(xiàn)接收信息的過(guò)
濾ο接收屏蔽寄存器定義接收碼寄存器的相應(yīng)位對(duì)接收信息過(guò)濾器是“相關(guān)的”或“無(wú) 影響”的，即表明接收到信息的標(biāo)識(shí)符ID是否需要與接收寄存器中的該位進(jìn)行比較。當(dāng)接 收屏蔽寄存器中的某一位無(wú)效(值為0)時(shí)，必須比較CAN信息的標(biāo)識(shí)符ID和接收碼寄存 器中與之相對(duì)應(yīng)的位，兩者相同時(shí)，該信息才能通過(guò)接收信息過(guò)濾器，被提交給上層軟件處 理。當(dāng)接收屏蔽寄存器中的某一位有效(值為1)時(shí)，不再比較CAN信息標(biāo)識(shí)符ID和接收碼 寄存器中與之相對(duì)應(yīng)位，無(wú)論CAN信息標(biāo)識(shí)符ID中的對(duì)應(yīng)位是0，還是1，該信息都可以通 過(guò)接收信息過(guò)濾器。如果屏蔽有效的位較多，會(huì)導(dǎo)致CAN控制器接收到不需要的信息。例 如，假設(shè)接收碼寄存器中存儲(chǔ)的接收碼位為AC. 7 AC. 0，標(biāo)識(shí)符ID的最高8位是ID. 10 ID. 3，接收屏蔽寄存器中存儲(chǔ)的接收屏蔽位是AM. 7 AM. 0，若滿足下列等式時(shí)，該標(biāo)識(shí)符 ID對(duì)應(yīng)的CAN信息被接收信息過(guò)濾器接收[(ID. 10 ID. 3) = (AC. 7 AC. 0) ] OR (AM. 7 AM. 0) = 11111111B接收信息過(guò)濾器配置的目標(biāo)是保證需要接收的信息能夠通過(guò)接收信息過(guò)濾器，并 使不需要接收的信息無(wú)法通過(guò)接收信息過(guò)濾器，避免微處理器接收無(wú)用信息，以提高系統(tǒng) 的實(shí)時(shí)性。在目前應(yīng)用的CAN總線系統(tǒng)中，一般由軟件工程師根據(jù)CAN總線上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)需 要接收的CAN信息標(biāo)識(shí)符ID手工計(jì)算節(jié)點(diǎn)的接收信息過(guò)濾器的配置數(shù)據(jù)。在許多工業(yè)應(yīng) 用中，如汽車工業(yè)和分布式測(cè)控系統(tǒng)，由于CAN節(jié)點(diǎn)數(shù)目較多，每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要接收的信息較 多，標(biāo)識(shí)符ID數(shù)據(jù)眾多，計(jì)算工作量大，易于出錯(cuò)，并且增加了軟件調(diào)試的工作量，配置錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致CAN控制器接收到不需要的信息，增加了上層系統(tǒng)軟件的工作量，降低了工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種CAN總線接收信息過(guò)濾器的數(shù) 據(jù)配置方法，不再需要人工計(jì)算接收信息過(guò)濾器的配置數(shù)據(jù)，工作量小、效率高，且避免了 不需要接收的信息通過(guò)接收信息過(guò)濾器，提高了 CAN節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)工作性能，避免了上層系 統(tǒng)接收到無(wú)用的信息，浪費(fèi)系統(tǒng)資源和處理時(shí)間。本發(fā)明的技術(shù)方案是將每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要接收的CAN信息標(biāo)識(shí)符ID組成一個(gè)數(shù)組， 然后利用CAN信息標(biāo)識(shí)符ID的最小漢明(Hamming)距離準(zhǔn)則對(duì)其進(jìn)行聚類分析，將CAN信 息標(biāo)識(shí)符ID分類到不同的類，類的數(shù)目與節(jié)點(diǎn)的接收信息過(guò)濾器數(shù)目相同，若某個(gè)接收節(jié) 點(diǎn)有η個(gè)接收信息過(guò)濾器，則分成η類。聚類分析后，每個(gè)類中的CAN信息標(biāo)識(shí)符ID具有 高度的相似性，接收信息過(guò)濾器的屏蔽寄存器中需要屏蔽的位最少，可避免不需要接收的 信息通過(guò)信息過(guò)濾器。再以每個(gè)類為一個(gè)單位，分別計(jì)算出接收碼寄存器和接收屏蔽寄存 器的配置數(shù)據(jù)，然后分別寫(xiě)入接收碼寄存器和接收屏蔽寄存器，完成CAN總線接收信息過(guò) 濾器的數(shù)據(jù)配置。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.本方法能夠根據(jù)CAN總線上每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要接收的CAN信息標(biāo)識(shí)符ID和CAN控 制器中接收信息過(guò)濾器的數(shù)目，生成每個(gè)接收信息過(guò)濾器配置數(shù)據(jù)，避免了手工計(jì)算方法 存在的計(jì)算工作量大，易于出錯(cuò)，軟件調(diào)試的工作量大的缺點(diǎn)；2.本方法生成的接收信息過(guò)濾器的接收屏蔽寄存器中需要屏蔽的位最少，避免了 不需要接收的信息通過(guò)接收信息過(guò)濾器，提高了 CAN節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)性能。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述圖1為實(shí)施例的CAN總線接收信息過(guò)濾器的數(shù)據(jù)配置方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例CAN總線節(jié)點(diǎn)接收信息過(guò)濾器的數(shù)據(jù)配置的具體實(shí)施方法如下步驟1 輸入CAN總線節(jié)點(diǎn)需要接收的所有CAN信息標(biāo)識(shí)符ID，組成一個(gè)標(biāo)識(shí)符數(shù) 組，若該節(jié)點(diǎn)共有η個(gè)CAN總線接收信息過(guò)濾器，則從標(biāo)識(shí)符數(shù)組中隨機(jī)選取η個(gè)CAN信息 標(biāo)識(shí)符ID作為η個(gè)初始的聚類中心。一般，CAN總線接收信息過(guò)濾器的個(gè)數(shù)不少于2個(gè)。 比如飛思卡爾公司的MSCAN控制器具有2組接收信息過(guò)濾器。步驟2 分別計(jì)算標(biāo)識(shí)符數(shù)組中除了聚類中心外的其它標(biāo)識(shí)符ID與這η個(gè)聚類中 心的漢明距離，并將這些其它標(biāo)識(shí)符ID分別分在與聚類中心的漢明距離最小的該聚類中 心的聚類中，然后執(zhí)行步驟3。在信息論中，兩個(gè)等長(zhǎng)字符串之間的漢明距離是兩個(gè)字符串對(duì)應(yīng)位置的不同字符 的個(gè)數(shù)。換句話說(shuō)，它就是將一個(gè)字符串變換成另外一個(gè)字符串所需要替換的字符個(gè)數(shù)。例 如1011101與1001001之間的漢明距離是2，1000101和1111010的漢明距離為6。
步驟3 計(jì)算每個(gè)聚類中的所有CAN信息標(biāo)識(shí)符ID與該聚類的聚類中心的漢明距 離總和Su，其中，i代表第i個(gè)不同聚類，i = 1，2，. . .，n，j表示循環(huán)次數(shù)，初始值為1，為 了方便循環(huán)，假設(shè)Si,。= 0，然后執(zhí)行步驟4。步驟4 比較Si, j和Si, (Μ)的值，若對(duì)于所有i，i = 1，2，. . .，η都滿足Si,」=Sf, (H)，則轉(zhuǎn)而執(zhí)行步驟6 ；若存在某個(gè)i使Suj Φ Si, (η)，說(shuō)明第i個(gè)聚類還沒(méi)有得到最終的 漢明距離最小的聚類，則繼續(xù)執(zhí)行步驟5。步驟5 對(duì)每個(gè)聚類中的CAN信息標(biāo)識(shí)符ID與該聚類的聚類中心的漢明距離值進(jìn) 行排序，選擇漢明距離為中間值的CAN信息標(biāo)識(shí)符ID作為該聚類的新聚類中心，循環(huán)次數(shù) j增加1，并轉(zhuǎn)從步驟2開(kāi)始繼續(xù)執(zhí)行。步驟6 當(dāng)所有Si,J = S^1)時(shí)，說(shuō)明已經(jīng)得到了漢明距離最小的最終的η個(gè)聚類， 這η個(gè)聚類中的CAN信息標(biāo)識(shí)符ID的相似性最好，將第i個(gè)聚類的聚類中心作為第i個(gè)接 收信息過(guò)濾器的接收碼寄存器的配置值，i = 1,2,.. .，n，將聚類中其他CAN信息標(biāo)識(shí)符ID 與該聚類中心按位進(jìn)行“異或”操作，然后將異或后的所有操作結(jié)果按位進(jìn)行“或”操作，得 到的操作結(jié)果作為第i個(gè)接收信息過(guò)濾器的接收屏蔽寄存器的配置值。比如，將100個(gè)CAN 信息標(biāo)識(shí)符ID最終分到2個(gè)聚類中，第一個(gè)聚類分得48個(gè)CAN信息標(biāo)識(shí)符ID，第二個(gè)聚 類分得52個(gè)CAN信息標(biāo)識(shí)符ID，在進(jìn)行異或操作后，第一聚類的47個(gè)異或結(jié)果進(jìn)行“或” 操作，得到的值作為第一個(gè)接收屏蔽寄存器的配置值，第二聚類的51個(gè)異或結(jié)果進(jìn)行或操 作，得到的值作為第二個(gè)接收屏蔽寄存器的配置值。由于經(jīng)過(guò)本方法后得到的聚類中的CAN 信息標(biāo)識(shí)符ID的相似性最好，因此在“異或”和“或”操作后，得到的接收屏蔽寄存器的配 置值中無(wú)效(值為0)的位數(shù)最多，則能最大程度的避免不需要接收的信息通過(guò)接收信息過(guò) 濾器。然后繼續(xù)執(zhí)行步驟7。步驟7 將配置值寫(xiě)入第i個(gè)接收信息過(guò)濾器的接收碼寄存器和接收屏蔽寄存器， 用以上步驟計(jì)算得到的第i個(gè)聚類的聚類中心作為第i個(gè)接收碼寄存器的配置值，用每個(gè) 聚類中的CAN信息標(biāo)識(shí)符ID進(jìn)行運(yùn)算后得到的值作為接收屏蔽寄存器的配置值，完成CAN 總線接收信息過(guò)濾器的數(shù)據(jù)配置。這樣配置后的CAN總線接收信息過(guò)濾器的接收屏蔽寄存 器屏蔽的位(值為1的位)最少，避免了不需要接收的信息通過(guò)接收信息過(guò)濾器，提高了接 收信息過(guò)濾器的工作性能。在數(shù)據(jù)配置完畢后，CAN總線接收信息過(guò)濾器即可正常工作。以上所述，僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡依本 發(fā)明權(quán)利要求及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的變換，皆應(yīng)仍屬于本發(fā)明覆蓋的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種CAN總線接收信息過(guò)濾器的數(shù)據(jù)配置方法，其特征在于包括以下步驟步驟1輸入CAN總線上的某節(jié)點(diǎn)需要接收的所有CAN信息標(biāo)識(shí)符ID，組成一個(gè)標(biāo)識(shí)符數(shù)組，假設(shè)該節(jié)點(diǎn)共有n個(gè)CAN總線接收信息過(guò)濾器，其中n≥2，則從標(biāo)識(shí)符數(shù)組中隨機(jī)選取n個(gè)CAN信息標(biāo)識(shí)符ID作為n個(gè)初始的聚類中心；步驟2分別計(jì)算標(biāo)識(shí)符數(shù)組中除了n個(gè)聚類中心外的其它標(biāo)識(shí)符ID與這n個(gè)聚類中心的漢明距離，并將這些其它標(biāo)識(shí)符ID分別分在與聚類中心的漢明距離最小的該聚類中心的聚類中，繼續(xù)執(zhí)行步驟3；步驟3計(jì)算每個(gè)聚類中的所有CAN信息標(biāo)識(shí)符ID與該聚類的聚類中心的漢明距離的總和Si，j，其中，i代表第i個(gè)不同聚類，i＝1，2，...，n，j表示循環(huán)次數(shù)，初始值為1，并假設(shè)Si，0＝0，繼續(xù)執(zhí)行步驟4；步驟4比較Si，j和Si，(j 1)的值，若對(duì)于所有i，i＝1，2，...，n都滿足Si，j＝Si，(j 1)，則執(zhí)行步驟6；若存在某個(gè)i使Si，j≠Si，(j 1)，則繼續(xù)執(zhí)行步驟5；步驟5對(duì)每個(gè)聚類中的CAN信息標(biāo)識(shí)符ID與該聚類的聚類中心的漢明距離值進(jìn)行排序，選擇漢明距離為中間值的CAN信息標(biāo)識(shí)符ID作為該聚類的新聚類中心，j增加1，然后轉(zhuǎn)從步驟2開(kāi)始執(zhí)行；步驟6將第i個(gè)聚類的聚類中心作為第i個(gè)接收信息過(guò)濾器的接收碼寄存器的配置值，將聚類中其他CAN信息標(biāo)識(shí)符ID與該聚類中心按位進(jìn)行異或操作，然后將異或后的所有操作結(jié)果按位進(jìn)行或操作，得到的操作結(jié)果作為第i個(gè)接收信息過(guò)濾器的接收屏蔽寄存器的配置值，然后執(zhí)行步驟7；步驟7將配置值寫(xiě)入第i個(gè)接收信息過(guò)濾器的接收碼寄存器和接收屏蔽寄存器，完成CAN總線接收信息過(guò)濾器的數(shù)據(jù)配置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種CAN總線接收信息過(guò)濾器的數(shù)據(jù)配置方法，將每個(gè)節(jié)點(diǎn)需要接收的CAN信息標(biāo)識(shí)符ID組成一個(gè)數(shù)組，然后利用最小漢明距離準(zhǔn)則對(duì)其進(jìn)行聚類分析，將標(biāo)識(shí)符ID分類到不同的類，類的數(shù)目與節(jié)點(diǎn)的接收信息過(guò)濾器數(shù)目相同，聚類分析后，每個(gè)類中的CAN信息標(biāo)識(shí)符ID具有高度的相似性，接收信息過(guò)濾器的屏蔽寄存器中需要屏蔽的位最少，可避免不需要接收的信息通過(guò)信息過(guò)濾器。然后分別計(jì)算出每個(gè)接收信息過(guò)濾器的接收碼寄存器和接收屏蔽寄存器的配置數(shù)據(jù)，分別寫(xiě)入接收信息過(guò)濾器接收碼寄存器和接收屏蔽寄存器，完成CAN總線接收信息過(guò)濾器的數(shù)據(jù)配置。本發(fā)明不再需要人工計(jì)算接收信息過(guò)濾器的配置數(shù)據(jù)，工作量小、效率高。
文檔編號(hào)H04L12/40GK101931581SQ201010224060
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者嚴(yán)則進(jìn), 季愛(ài)明, 李春, 李江, 邢宗智, 邱峰 申請(qǐng)人:金龍聯(lián)合汽車工業(yè)(蘇州)有限公司