星载CAN总线即插即用解决方案

龙 可，吕良庆

(1.国家空间科学中心 中国科学院复杂航天系统电子信息技术重点实验室，北京 100190； 2.中国科学院大学 计算机科学与技术学院，北京 100049)

0 引 言

CAN总线通信协议标准主要规定的是链路层协议，在实际任务中需要根据任务需要设计通信协议。由于任务需求各不相同，因此对应的通信协议也各不相同，这使得任务之间难以通用，对项目合作时异构系统之间的协调工作造成了困难[1]。引入即插即用设计思路有利于解决这一问题。现有的CAN总线即插即用方法多数是基于地面通用即插即用技术[2]，对设备信息描述的方法往往是个性化的，这不利于航天架构异构子网的标准化接入。目前，采用电子数据单(electronic data sheet，EDS)技术来管理设备信息已成为一种主流[3]。例如空间数据系统咨询委员会(consultative committee for space data system，CCSDS)提出的航天器接口业务(spacecraft onboard interface services，SOIS)[4]，采用SOIS EDS(SEDS)对部件信息进行描述[5]；美国空军实验室(air force research laboratory，AFRL)提出的SPA(space PnP avionics)计划，利用xTEDS(XML transducer electronic data sheet)来管理所有设备和服务[6]。在上述架构中，CAN总线作为底层子网之一，需要在总线内部先解决设备级的即插即用[7]，然后与上层的应用和业务过程进行衔接。

1 概 述

在CAN总线中增加即插即用特性，可以在不改变各自节点原有通信协议的基础上，建立它们之间的互通性，提高航天器的协调和集成效率。即插即用技术的实现思路一般可以归纳为以下几个步骤：设备编址、设备发现、设备描述、设备控制、设备事件和设备表达[8]。结合星载CAN总线的实际特点，拟定了CAN总线即插即用的整体流程，如图1所示。……