基于CAN總線的航天員醫(yī)學信息管理網(wǎng)絡設計

楊 云，韋 明，何雙亮，孫京霞

（中國航天員科研訓練中心，北京100094）

1 引言

載人航天飛行過程中，對航天員實施常規(guī)醫(yī)監(jiān)和定期醫(yī)學檢查會產(chǎn)生大量的醫(yī)監(jiān)和醫(yī)學檢查數(shù)據(jù)。如何采集各類醫(yī)學監(jiān)督設備和醫(yī)學檢查設備（下稱醫(yī)學外設）檢測的數(shù)據(jù)，并按要求傳輸至載人航天器下行傳輸鏈路的發(fā)送端，是航天員系統(tǒng)醫(yī)監(jiān)計算機（下稱醫(yī)監(jiān)主機）承擔的主要任務。

載人航天初期，選擇的醫(yī)監(jiān)指標、醫(yī)學檢查項目一般較少，醫(yī)監(jiān)主機配置與醫(yī)學外設相對應的數(shù)據(jù)接口，與醫(yī)學外設進行點對點的數(shù)據(jù)傳輸即可滿足數(shù)據(jù)傳輸要求。

隨著我國載人航天任務的深入開展，地面醫(yī)監(jiān)醫(yī)生關注的檢測項目、指標不斷增加，需要通過醫(yī)監(jiān)主機下傳數(shù)據(jù)的醫(yī)學外設數(shù)量不斷增加，醫(yī)學外設傳輸?shù)臄?shù)據(jù)種類、數(shù)據(jù)量也呈不斷上升趨勢，傳統(tǒng)的點對點數(shù)據(jù)傳輸模式已無法滿足任務要求，醫(yī)監(jiān)主機經(jīng)常遇到多種醫(yī)學外設同時傳輸數(shù)據(jù)的情況，如何可靠接收醫(yī)學數(shù)據(jù)，特別是滿足航天員各種工況下的醫(yī)學數(shù)據(jù)傳輸要求，成了醫(yī)監(jiān)主機在設計過程中主要考慮的問題。組建專門的醫(yī)學數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，實施多路醫(yī)學數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡化傳輸成為解決上述問題的有效辦法。

通過對 RS232、RS422、RS485、CAN、1553B、Ethernet等多種串行總線的數(shù)據(jù)傳輸特性詳細分析研究后，選擇CAN總線組建交會對接任務天宮一號航天員醫(yī)學信息管理網(wǎng)絡。

CAN全稱控制局域網(wǎng)，是德國Bosch公司20世紀80年代初為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制和測試儀器間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種通信協(xié)議[1]，CAN總線規(guī)范已被ISO國際標準組織1993年制訂為國際標準（ISO11898）。憑借其極高的實時性和可靠性，同時兼?zhèn)涑杀镜汀⑺俾矢?、抗電磁干擾性強、易擴展等優(yōu)點，目前已成為最廣泛的現(xiàn)場總線之一，應用于各領域[2-5]。CAN總線的主要特點如下：

①多主方式工作，網(wǎng)絡上所有節(jié)點均可在任一時刻向總線發(fā)送信息，不分主從；

②采用非破壞總線仲裁技術。當多個節(jié)點同時發(fā)送信息時，優(yōu)先級較低的節(jié)點退出通信，優(yōu)先級高的節(jié)點不受影響，從而大大減少了總線沖突仲裁時間，尤其在網(wǎng)絡負載很重的情況下，也不會出現(xiàn)癱瘓；

③基于通信數(shù)據(jù)塊的編碼方式使得網(wǎng)絡內(nèi)部的節(jié)點個數(shù)在理論上不受限制，數(shù)據(jù)塊的標識符可由11位或29位二進制數(shù)組成，因此可以定義211或229個不同的數(shù)據(jù)塊，這種方法還可使不同的節(jié)點同時接到相同的數(shù)據(jù)，CAN節(jié)點只需要通過對報文的標識符濾除即可用點對點、一點對多點及全局廣播等幾種方式傳送數(shù)據(jù)。當然實際節(jié)點數(shù)僅受限于總線收發(fā)器的驅(qū)動能力；

④實時性、容錯性好，報文的短幀結(jié)構以及CRC校驗保證了極低的出錯率和很好的校驗效果，最長8Byte的數(shù)據(jù)幀不會占用總線時間過長，從而保證通信的實時性，在出現(xiàn)嚴重錯誤時，CAN節(jié)點可以自動關閉，而不影響總線上的其他節(jié)點工作。

2 網(wǎng)絡構建

交會對接任務中，需要通過醫(yī)監(jiān)主機向地面?zhèn)魉蛿?shù)據(jù)的醫(yī)學外設多達十個。分析這些醫(yī)監(jiān)設備和醫(yī)學檢查設備存在以下特點。

設備的數(shù)據(jù)產(chǎn)生方式不相同。有加電工作后立即連續(xù)對外傳輸數(shù)據(jù)的，如用于常規(guī)生理信號監(jiān)測的醫(yī)學監(jiān)督設備；有加電后先進行信息檢測，檢測完成后再傳輸檢測結(jié)果的，如各類醫(yī)學檢查設備、生化檢測設備、環(huán)境監(jiān)測設備；還有讀取存儲卡中的數(shù)據(jù)后進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹?/p>

設備的數(shù)據(jù)傳輸要求不相同。有些醫(yī)學外設對傳輸速率要求較高，必須在限定時間內(nèi)完成數(shù)據(jù)傳輸，否則，將被后續(xù)數(shù)據(jù)覆蓋，造成數(shù)據(jù)丟失；有些醫(yī)學外設對傳輸速率沒有嚴格要求，但對總的傳輸時間有要求，如動態(tài)心電數(shù)據(jù)的傳輸要求不超過1h。

設備的數(shù)據(jù)傳輸容量不相同。有些醫(yī)學外設一次只傳輸幾個字節(jié)；有些醫(yī)學外設一次需傳輸幾十兆字節(jié)。

設備對數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率要求不相同。對于實時醫(yī)學監(jiān)督設備，如心電、呼吸波形等，只要不影響后續(xù)心率提取或心電特異性分析，有限誤碼是允許的；但對于醫(yī)學檢查類，關鍵位置的誤碼意味著檢查結(jié)果的合格與否，因此后者對數(shù)據(jù)傳輸可靠性的要求極高。

醫(yī)學外設與醫(yī)監(jiān)主機的連接是隨機的，設備中除個別固定安裝的設備可以作為固定的接入通信點外，其余設備均是便攜式的，使用時與醫(yī)監(jiān)主機相連，使用后需要立即斷開連接。

分析上述醫(yī)學外設的實際要求，交會對接任務醫(yī)學信息管理網(wǎng)絡的特點是：網(wǎng)絡節(jié)點個數(shù)有限、信息的傳遞距離短、實時增強、總線調(diào)度機制要求簡潔、網(wǎng)絡結(jié)構力求簡單、網(wǎng)絡具有開放性等。參照ISO國際標準化組織頒布的OSI（Open System Interconnection）7層開放系統(tǒng)互聯(lián)模型，采用簡化的CAN總線型網(wǎng)絡結(jié)構，以醫(yī)監(jiān)主機為核心，組建了一個基于CAN總線的醫(yī)學信息管理網(wǎng)絡。

由于醫(yī)學信息管理網(wǎng)絡中醫(yī)學外設只與醫(yī)監(jiān)主機之間進行數(shù)據(jù)通信，為提高網(wǎng)絡傳輸效率，避免無謂的總線沖突，確保不同優(yōu)先級醫(yī)學外設數(shù)據(jù)的可靠傳輸，網(wǎng)絡采用一主多從的方式，醫(yī)監(jiān)主機作為網(wǎng)絡主節(jié)點，各個醫(yī)學外設作為從節(jié)點。網(wǎng)絡拓撲結(jié)構如下圖1所示：

圖中的Node1–Node10即為與醫(yī)監(jiān)主機進行醫(yī)學數(shù)據(jù)傳輸通信的醫(yī)學外設。

圖1 網(wǎng)絡拓撲

3 網(wǎng)絡設計

3.1 底層設計

為了使醫(yī)學信息管理網(wǎng)絡簡單可靠，對OSI開放系統(tǒng)中的7層協(xié)議模式進行了裁剪，只采用物理層、鏈路層和應用層3層網(wǎng)絡結(jié)構。

物理層規(guī)定了CAN總線的機械、電氣和傳輸位時間的要求。網(wǎng)絡內(nèi)所有節(jié)點的物理層協(xié)議必須是相同的。每臺設備的CAN總線的接口芯片的管腳（CANL、CANH）分別連接總線的 CANL、CANH。

鏈路層規(guī)定了CAN總線的傳送規(guī)則，也就是控制幀結(jié)構、執(zhí)行仲裁、錯誤檢測、出錯標定、故障界定?？偩€上何時開始發(fā)送數(shù)據(jù)及何時開始接收數(shù)據(jù)，均在鏈路層里確定。位定時的一些普通功能也可以看作是鏈路層的一部分。

上述物理層、鏈路層的功能可直接由專門的CAN總線控制器來完成，CAN控制器的作用是在CAN協(xié)議中實現(xiàn)物理層和鏈路層協(xié)議。

一方面，CAN總線控制器通過收發(fā)器（驅(qū)動器）與物理總線連接。典型的總線是雙絞線，總線末端均連接120Ω的匹配電阻。醫(yī)監(jiān)主機選用的CAN收發(fā)器為Philips公司的PCA82C250，該芯片完全兼容ISO11898，傳輸位速率在1Mbps以上，具有很強的抗電磁干擾的能力，驅(qū)動能力很強，最多可驅(qū)動110個以上的節(jié)點。

另一方面，CAN總線控制器提供與微處理器的接口。通過編程，CPU可以設置其工作方式，控制其工作狀態(tài)，進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，在其上實現(xiàn)應用層傳輸協(xié)議。目前一些知名的半導體廠家都生產(chǎn)CAN控制器芯片，類型有兩種，一種是獨立的CAN控制器芯片，如Intel公司的82527，Philips公司的SJA1000等；另一種是集成在微處理器之中，如TI公司 2407、2812等 DSP芯片，Cgnal公司 C8051F040系列等。根據(jù)系統(tǒng)硬件設計的需要進行選取，醫(yī)監(jiān)主機選用的就是Intel公司的82527獨立CAN控制器，通過并行總線與CPU接口，借助CPU的極小開銷完成報文的發(fā)送和接收、報文濾波、中斷掃描等。

CAN總線幀格式分為數(shù)據(jù)幀、遠程幀、超載幀。在醫(yī)學信息管理網(wǎng)絡總線通信中只使用數(shù)據(jù)幀。CAN 2.0規(guī)范中，數(shù)據(jù)幀有標準幀和擴展幀，本系統(tǒng)只使用標準幀。CAN標準數(shù)據(jù)幀由7個不同的位場組成：幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場、校驗場、應答場、幀結(jié)束。數(shù)據(jù)幀格式見下表1所示：

表1 數(shù)據(jù)幀格式

幀起始標志數(shù)據(jù)幀和遠程幀的起始，它由1個單獨的“顯性”（0）位構成。

仲裁場由標識符ID和遠程發(fā)送請求RTR組成。標識符的長度為11bit，最高7bit（ID10～ID4）不能全為“隱性”（1）；RTR 位在數(shù)據(jù)幀中為“顯性”，在遠程幀中為“隱性”。仲裁場決定了數(shù)據(jù)幀傳輸?shù)膬?yōu)先級，較高優(yōu)先級的標識符具有較低的二進制值。

控制場長度為6bit，包括1bit IDE位（識別符擴展位、顯性）、1bit保留位 r0、4bit數(shù)據(jù)長度碼 DLC3～DLC0表示數(shù)據(jù)場的字節(jié)數(shù)0～8。

數(shù)據(jù)場由數(shù)據(jù)幀中的發(fā)送數(shù)據(jù)組成，可以是0～8個Byte，每Byte包括8bit，首先發(fā)送MSB。

CRC場包括CRC序列，其后是CRC界定符。CRC是前面幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場的循環(huán)冗余校驗碼，CRC界定符為一個單獨的“隱形”位。

應答場由應答間隙和應答界定符兩個隱性位組成。在應答場內(nèi)，發(fā)送站發(fā)送兩個隱性位，當接收器正確接收到有效報文，接收器就會在應答間隙期間，向發(fā)送器發(fā)送一“顯性”位以示應答。應答界定符為一“隱形”位。幀結(jié)束由7bit隱性位組成。

3.2 應用層設計

應用層協(xié)議規(guī)定通信類別、數(shù)據(jù)包格式、收發(fā)規(guī)程等網(wǎng)絡應用規(guī)則。CAN總線數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)場中的數(shù)據(jù)表示通信過程中數(shù)據(jù)源地址傳送至目的地址的有效數(shù)據(jù)。

3.2.1 標識符設計

CAN標準幀的幀標識符ID為11位長，可以分配給16-2032個外設，實際應用中節(jié)點數(shù)量有限，只應用其中部分位作站地址，其它位可作為優(yōu)先級、數(shù)據(jù)類型等信息位使用。

醫(yī)學信息管理網(wǎng)絡中，11位幀標識符ID分成3部分，高3位表示優(yōu)先級、中間5位表示站地址、低3位表示幀類型。

優(yōu)先級只決定數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級，而不決定站地址和數(shù)據(jù)包類型，在每次發(fā)送數(shù)據(jù)包過程中數(shù)據(jù)優(yōu)先級保持不變。根據(jù)實時性要求不同數(shù)據(jù)包選擇不同的優(yōu)先級，如下表2所示：

表2 數(shù)據(jù)優(yōu)先級

站地址表示節(jié)點的地址，確定數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶ο?，范圍?至31，CAN總線網(wǎng)絡中每個節(jié)點的站地址必須是唯一的。醫(yī)學信息網(wǎng)絡中站地址的分配下文專門說明。

幀類型表示CAN總線數(shù)據(jù)包中數(shù)據(jù)幀的結(jié)構類型和通信節(jié)點之間的關系。醫(yī)學信息網(wǎng)絡中，該字段作為優(yōu)先級字段的備份使用。

3.2.2 數(shù)據(jù)包傳輸協(xié)議

交會對接任務中，各醫(yī)學外設向醫(yī)監(jiān)主機傳輸?shù)暮教靻T醫(yī)學信息均是以數(shù)據(jù)包方式排列的，數(shù)據(jù)包的長度遠遠大于CAN總線數(shù)據(jù)幀的最大8字節(jié)長度，因此醫(yī)學信息數(shù)據(jù)包必須按幀進行拆分。對于包長度小于等于8個字節(jié)的按單幀方式在醫(yī)學信息網(wǎng)絡上傳送，大于8個字節(jié)的需要分成幾個數(shù)據(jù)幀按多幀方式在網(wǎng)絡上傳送，必須嚴格按幀順序傳送到醫(yī)學信息網(wǎng)絡上。

如前所述，由于各醫(yī)學外設與醫(yī)監(jiān)主機的連接關系是動態(tài)變化的，連接后的數(shù)據(jù)傳輸模式也不相同。因此應用層協(xié)議設計無法使用串行總線常用的定時通知的方式進行。同時考慮到CAN總線的特點，要盡量避免醫(yī)監(jiān)主機通知不在線外設的情況出現(xiàn)，因為該現(xiàn)象會引起出現(xiàn)CAN總線錯誤從而導致主節(jié)點狀態(tài)逐漸向“主動錯誤”、“被動錯誤”、“主線關閉”方向轉(zhuǎn)化，因此應用層協(xié)議設計必須在每個通信周期內(nèi)提供一個需要進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐庠O列表（簡稱數(shù)傳列表）。

數(shù)傳列表由在線醫(yī)學外設協(xié)助，在醫(yī)監(jiān)主機節(jié)點生成，每個數(shù)據(jù)通信周期內(nèi)，需要傳輸數(shù)據(jù)的醫(yī)學外設向醫(yī)監(jiān)主機傳輸一2Byte的請求幀后，醫(yī)監(jiān)主機將其ID號加入到數(shù)傳列表中，當所有需要傳輸數(shù)據(jù)的醫(yī)學外設均發(fā)送完請求幀后，本周期內(nèi)的數(shù)傳列表也就生成了，醫(yī)監(jiān)主機就能在該周期內(nèi)通知相應醫(yī)學外設傳輸數(shù)據(jù)。

可見數(shù)傳列表在本協(xié)議中的重要性，未發(fā)送數(shù)傳請求幀或已發(fā)送但醫(yī)監(jiān)主機未收到數(shù)傳請求幀的醫(yī)學外設在網(wǎng)絡中是不能發(fā)送醫(yī)學數(shù)據(jù)的。因此，為了保證醫(yī)學外設的數(shù)傳請求幀及時、可靠的傳輸，避免優(yōu)先級低的醫(yī)學外設發(fā)送不出數(shù)傳請求的情況出現(xiàn)，在協(xié)議設計時，采用靜態(tài)時間分配的原則進行數(shù)傳請求幀的發(fā)送，避免造成多主競爭沖突。

圖2 應用層傳輸協(xié)議

最終生成的應用層傳輸協(xié)議如下圖2所示：

每個通信周期開始，醫(yī)監(jiān)主機向CAN總線發(fā)送一幀廣播幀，在線醫(yī)學外設收到該廣播幀后，進行相應延時，需要傳輸數(shù)據(jù)的醫(yī)學外設向醫(yī)監(jiān)主機發(fā)送數(shù)傳請求幀，無需傳輸數(shù)據(jù)的醫(yī)學外設無需響應，所有響應均在每個通信周期前8ms內(nèi)完成；8ms時間到，醫(yī)監(jiān)主機根據(jù)接收的數(shù)傳請求幀，形成本通信周期內(nèi)需要進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)尼t(yī)學外設數(shù)傳列表；然后根據(jù)數(shù)傳列表，發(fā)送數(shù)傳通知幀，逐個通知需要傳輸數(shù)據(jù)的醫(yī)學外設；醫(yī)學外設收到數(shù)傳通知幀后，向醫(yī)監(jiān)主機發(fā)送數(shù)據(jù)包；醫(yī)監(jiān)主機完成一個醫(yī)學外設的數(shù)據(jù)接收后，再向下一個醫(yī)學外設發(fā)送數(shù)傳通知幀，該醫(yī)學外設才向主機傳送數(shù)據(jù)包；當最后一個醫(yī)學外設數(shù)據(jù)包傳輸完成后，本通信周期內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸完畢。

醫(yī)學信息網(wǎng)絡中，各通信幀報文的主要內(nèi)容如下：

廣播幀報文ID高3位為 001，中間5位為醫(yī)監(jiān)主機站地址，低3位為001，幀長度為6，內(nèi)容為6字節(jié)系統(tǒng)時間碼。

上注幀報文ID高3位為010，中間5位為醫(yī)監(jiān)主機站地址，低3位為010，幀長度為8，內(nèi)容為通過醫(yī)監(jiān)主機向某醫(yī)學外設傳輸?shù)膶Ｓ孟禂?shù)。

請求幀報文ID高3位為011，中間5位為醫(yī)學外設站地址，低3位為011，幀長度為1，內(nèi)容為1字節(jié)外設狀態(tài)遙測參數(shù)。

通知幀報文ID高3位為100，中間5位為醫(yī)監(jiān)主機站地址，低3位為100，幀長度為1，內(nèi)容為1字節(jié)醫(yī)學外設站標識，低5位為站地址，高3位保留。

數(shù)據(jù)幀報文ID高3位為101，中間5位為醫(yī)學外設站地址，低3位為101，幀長度為8，內(nèi)容為醫(yī)學外設向醫(yī)監(jiān)主機發(fā)送的醫(yī)學生理數(shù)據(jù)或醫(yī)學檢查數(shù)據(jù)。

4 設計中的幾個關鍵問題

4.1 站地址分配

站地址是各醫(yī)學外設在數(shù)據(jù)通信過程中的節(jié)點代號，醫(yī)學外設數(shù)據(jù)傳輸是通過數(shù)據(jù)幀來實現(xiàn)的，站地址占數(shù)據(jù)幀標識符的中間5位，全1地址作為廣播站地址。各通信節(jié)點根據(jù)站地址設置屏蔽字，只接收與本通信節(jié)點有關的數(shù)據(jù)，包括廣播數(shù)據(jù)。

4.1.1 分配原則

由于CAN總線控制器驗收字和屏蔽字特殊的設置方式，使得對于接收自相關數(shù)據(jù)和廣播數(shù)據(jù)的節(jié)點，從理論上還可以接收到其他站地址的數(shù)據(jù)。為避免此類節(jié)點的應用程序?qū)Ψ窍嚓P數(shù)據(jù)的處理，系統(tǒng)必須合理分配站地址。

假設所有節(jié)點均可接收自相關數(shù)據(jù)和廣播數(shù)據(jù)，每個節(jié)點與其關聯(lián)的站地址見下表3所示：

從表中可看出（不包括0和31）站地址的相關性，可分為4類：

① a類，自相關性最強的5個站地址（15、23、27、29、30），和其他節(jié)點不相關；

② b類，自相關性較強的10個站地址（7、11、13、14、19、21、22、25、26、28），分別和 a 類站地址中的兩個站地址相關；

③ c類，自相關性較差的10個站地址（3、5、6、9、10、12、17、18、20、24），分別和 a、b 類站地址中的 6個站地址相關；

表3 地址間相關性

④ d 類，自相關性最差的 5個站地址（1、2、4、8、16），分別和a、b、c類站地址中的14個站地址相關。

因此，如果系統(tǒng)中接收廣播的站點較多，如果大于5，就不能使用a類自相關性最強的5個站地址，如果大于10，就不能使用b類自相關性較強的10個站地址。

4.1.2 分配結(jié)果

如圖1所示，當前任務中醫(yī)學外設的節(jié)點數(shù)量為10，所以選用b類自相關性較強的10個站地址。同時將對數(shù)據(jù)實時性要求較高的醫(yī)學外設站地址分配靠前，醫(yī)學檢查外設相對在后；醫(yī)學檢查外設中，將數(shù)據(jù)量較小的外設相對靠前，較大的靠后?；谏鲜隹紤]，醫(yī)學信息管理網(wǎng)絡中各醫(yī)學外設站地址分配結(jié)果如下表4所示：

表4 站地址

4.2 網(wǎng)絡熱插拔技術

醫(yī)學信息管理網(wǎng)絡設計中，為防止醫(yī)學外設帶電插拔，保證CAN總線醫(yī)學信息管理網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定、可靠，在醫(yī)監(jiān)主機內(nèi)部對外部CAN接口醫(yī)學外設電源的輸入進行了控制，由醫(yī)監(jiān)主機通過采集外設開關電平信號來控制內(nèi)部外設電源輸出繼電器的通斷。

醫(yī)監(jiān)主機初始加電或復位時，軟件初始化使醫(yī)學外設電源統(tǒng)一關閉。在正常運行過程中定時查詢每個醫(yī)學外設的外設開關狀態(tài)量。該狀態(tài)量的使用情況如下：

①初始狀態(tài)時，醫(yī)學外設電纜與醫(yī)監(jiān)主機的接插件未連接時或雖已連接但醫(yī)學外設開關處于關閉狀態(tài)時，該端口外設開關狀態(tài)量為高；

②當醫(yī)學外設開關置于打開狀態(tài)時，該端口外設開關信號與+5V信號回線短接，外設開關狀態(tài)量為低，醫(yī)監(jiān)主機查詢該狀態(tài)量后打開該端口電源繼電器開關，醫(yī)學外設加電工作，該端口醫(yī)學外設可與醫(yī)監(jiān)主機進行數(shù)據(jù)通信；

③當通信結(jié)束后，航天員關閉醫(yī)學外設開關，此時該端口外設開關狀態(tài)量由低變高，醫(yī)監(jiān)主機關閉該端口電源繼電器開關。航天員此后可斷開醫(yī)學外設與醫(yī)監(jiān)主機之間電纜。

5 結(jié)束語

本文首次將CAN總線技術應用于載人航天任務中醫(yī)監(jiān)生理數(shù)據(jù)的傳輸，極大提高了在軌醫(yī)監(jiān)生理數(shù)據(jù)的傳輸可靠性；對前端醫(yī)監(jiān)及醫(yī)學檢查外設通過醫(yī)學信息網(wǎng)絡進行統(tǒng)一管理，不僅滿足交會對接任務10個外設同時進行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，而且還可滿足醫(yī)學外設數(shù)量不斷增加的需求，極大提高了醫(yī)監(jiān)系統(tǒng)的可擴充性；基于ID站地址和規(guī)范數(shù)據(jù)包的應用層網(wǎng)絡傳輸協(xié)議的實現(xiàn)，淡化了軟件實現(xiàn)對硬件系統(tǒng)的依賴性，提高了軟件代碼的可重用性；基于外設電源管理的熱插拔技術的應用，成功解決了航天員使用過程中的即插即用問題。◇

［1］BOSCH.CAN Specification V2.0，1991.

［2］熊劍平，尤政，陸建華.微小衛(wèi)星平臺公共總線技術-CAN網(wǎng)絡應用.航天器工程，2000，03.

［3］李孝同.小衛(wèi)星星務管理技術.中國空間科學技術.2001.2.

［4］郭川生，潘明，于新業(yè).基于CAN總線的汽車內(nèi)部網(wǎng)絡設計.信息技術，2008，04.

［5］千應慶，張偉軍，王春香，等.基于 CAN總線的全自主移動車輛信息網(wǎng)絡設計.上海航天，2010，02.