如何解决总线通讯数据冲突的问题

现场总线作为工业自动化系统中最后一段通讯的桥梁，越来越多的传感器和执行机构都集成了CAN总线之类的通讯接口，但其固化的几个通讯数据格式，面对当前众多复杂的大系统，时常会给设计者带来底层数据冲突的困扰，如何完美解决这一难题，至关重要。

一、问题描述

大家都知道，一个CAN网络中不同节点发出的报文的ID也应是不同的，否则当ID冲突的两个节点同时上传数据时会产生错误。但是我们时常会发现某些CAN接口的传感器或者控制器的报文ID是固定的，不具备硬件地址区分。以下图为例，某电机控制器有三条标准帧功能报文，ID分别为0x0001、0x0002、0x0003。那么如何在同一个CAN网络中使用多个同样的电机控制器既可以防止ID冲突又可以识别硬件地址呢？

图1 相同CANID设备组网

二、解决方案

针对这一问题，可以将致远电子的CAN网桥CANbridge+加装在各个设备与总线之间，利用其ID映射功能，将每台设备的功能ID映射为一个带地址字段的新ID。这样既可以防止设备上传的报文产生ID冲突错误，又可以通过添加的地址字段区分不同的设备。如下图所示，将标准帧ID的高8位定义为地址字段，这样就可以通过ID区分不同设备的上行下行报文。

图2 使用CAN网桥实现相同CANID设备组网

三、设置流程

1、波特率设置

使用通讯线连接CANbridge+和PC机，打开CANCfg软件，在基本信息选项卡里点击CAN1、CAN2波特率的下拉菜单，均选择所接CAN设备的对应波特率。

图3 CANbridge+的波特率设置

2、帧映射设置

在帧映射选项卡里点击使能帧映射，假定网桥的CAN1端口连接CAN设备，网桥的CAN2端口连接CAN网络。添加如下图所示的映射关系，即可将1号设备的所有功能ID关联上硬件地址。同样对其他设备连接的CAN网桥做类似的设置，即可实现相同CANID设备的组网。

图4 CANbridge+的帧映射设置