DE102014222762A1 - Method for transmitting data of a control unit, communication interface and motor vehicle control unit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Daten eines mit wenigstens einem Datenbus (20, 30) vernetzten Steuergerätes (1) über diesen Datenbus (20, 30), wobei das Steuergerät (1) die Daten nachrichtenbasiert in mehreren Nachrichtenspeichern (S1,...S6) einer mit dem Datenbus (20, 30) verbundenen Kommunikationsschnittstelle (1.2) ablegt, wobei die Nachrichtenspeicher (S1,...S6) jeweils auf einen vorgegebenen Identifikator konfiguriert sind und vor dem Senden der in jeweils einem Sende-Nachrichtenspeicher (S1,...S6) abgelegten Nachricht ein Identifikator der Nachricht in einen Identifikator aus einem vorgegebenen Wertebereich eines Protokolls des Datenbusses (20, 30) geändert wird. Weiterhin beschreibt die Erfindung eine Kommunikationsschnittstelle (1.2) und ein Kraftfahrzeugsteuergerät (1).The invention relates to a method for transmitting data of a control unit (1) networked with at least one data bus (20, 30) via this data bus (20, 30), wherein the control unit (1) stores the data message-based in a plurality of message memories (S1, .. .S6) stores a communication interface (1.2) connected to the data bus (20, 30), wherein the message memories (S1, ... S6) are each configured to a predetermined identifier and, prior to transmission, the in each case one transmission message memory (S1 , ... S6) message is changed an identifier of the message into an identifier from a predetermined range of values of a protocol of the data bus (20, 30). Furthermore, the invention describes a communication interface (1.2) and a motor vehicle control unit (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Daten eines mit einem Datenbus vernetzten Steuergerätes über den Datenbus gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine Kommunikationsschnittstelle gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 5 sowie ein Kraftfahrzeugsteuergerät gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 7.The invention relates to a method for transmitting data of a networked with a data bus control unit via the data bus according to the preamble of
Steuergeräte, die vielfältig eingesetzt, Funktionen in unterschiedlichsten Anwendungen wie z.B. in Kraftfahrzeugen, Landmaschinen, weißer Ware, Kommunikationsgeräten etc. ab-bilden, sind häufig über wenigstens einen Datenbus, insbesondere CAN-Bus, vernetzt. Jeder über den Bus zu sendenden Nachricht ist dabei ein nachrichtenspezifischer Identifikator, mit beispielsweise 11 bzw. 29 Bit, zugeordnet, wobei sich eine maximale Anzahl unterschiedlicher Nachrichteninhalte aus dem vorliegenden Wertebereich ergibt. Kollisionen auf dem Bus werden durch Bit-Arbitrierung ebenfalls mittels des Nachrichten-Identifikators (ID), mit dem eine automatische Priorisierung einer CAN-Nachricht verbunden ist, aufgelöst.Controllers that have many uses, functions in a variety of applications such. in motor vehicles, agricultural machinery, white goods, communication devices, etc., are often networked via at least one data bus, in particular CAN bus. Each message to be sent over the bus is assigned a message-specific identifier, with, for example, 11 or 29 bits, whereby a maximum number of different message contents results from the present value range. Collisions on the bus are also resolved by bit arbitration by means of the message identifier (ID) to which an automatic prioritization of a CAN message is connected.
Bei über solche Datenbusse vernetzten Steuergeräten herrscht häufig ein Mangel an freien Kommunikationsressourcen, um alle erforderlichen Inhalte über den Datenbus zu transportieren. Daher erfolgt üblicherweise eine Aufteilung in weniger stark belastete Teilnetze, welche mittels Gateway-Knoten miteinander kommunizieren können.With controllers networked over such data buses, there is often a lack of free communication resources to transport all required content over the data bus. For this reason, a subdivision into less heavily loaded subnetworks usually takes place, which can communicate with one another by means of gateway nodes.
Das Datenaufkommen kann neben der Auslastung des Bussystems je nach Anwendung auch eine erhebliche Beanspruchung von Hardware- und/oder Softwareressourcen bedeuten.Depending on the application, the data volume can mean a considerable load on hardware and / or software resources in addition to the utilization of the bus system.
Ein Anwendungsfall kann u. a. die Bereitstellung von Grafikdaten für Anzeigeeinheit(en) sein. Ein weiterer Anwendungsfall kann eine rechnergestützte Entwurfsmethodik (Rapid Control Prototyping bzw. Hardware oder Software in the Loop) im Rahmen der Entwicklung von Steuergeräten sein, bei der interne Mess- und Applikationsdaten eines Steuergerätes in der finalen Fahrzeugumgebung den Entwicklungsingenieuren zur Verfügung gestellt werden.An application can u. a. the provision of graphics data for display unit (s). A further application can be a computer-aided design methodology (rapid control prototyping or hardware or software in the loop) in the context of the development of control devices, in which internal measurement and application data of a control device in the final vehicle environment are made available to the development engineers.
Das Datenaufkommen ist häufig jedoch wesentlich höher als die Datenmenge, die von einem Mikrocontroller eines Steuergerätes über den Datenbus ausgetauscht werden kann.However, the amount of data is often much higher than the amount of data that can be exchanged by a microcontroller of a controller via the data bus.
Steuergeräte z.B. für Fahrzeuge oder Landmaschinen weisen neben zumindest einem Mikrocontroller in an sich bekannter Weise wenigstens zwei CAN-Steuereinheiten auf, die sich im Allgemeinen eine Reihe von internen Registern, sogenannte Nachrichtenspeicher (Nachrichtenpuffer) teilen. Die Nachrichtenspeicher dienen dazu, CAN-Nachrichten (Rx) nach deren seriellem Empfang Identifikatororientiert, also entsprechend ihres Nachrichten-Identifikators, in denjenigen Nachrichtenspeicher mit dem gleichen Identifikator abzulegen und somit zur weiteren Verwendung, beispielsweise durch eine Software-Applikation, bereitzustellen. Für zu sendende CAN-Botschaften (Tx) werden ebenfalls Nachrichtenspeicher mit einem Nachrichten-Identifikator zugewiesen.Control devices e.g. for vehicles or agricultural machinery, in addition to at least one microcontroller in a conventional manner at least two CAN control units, which generally share a number of internal registers, so-called message memory (message buffer). The message stores are used to store CAN messages (Rx) after their serial reception in an identifier-oriented manner, that is to say according to their message identifier, in those message stores with the same identifier and thus make them available for further use, for example by a software application. Message memories with a message identifier are also assigned for CAN messages (Tx) to be sent.
Da die Anzahl der Nachrichtenspeicher begrenzt ist, ist auch die Anzahl der zu sendenden oder zu empfangenen Nachrichten begrenzt. Since the number of message stores is limited, the number of messages to be sent or received is also limited.
So können bspw. bei einer Anzahl von 64 Nachrichtenspeichern maximal 64 Sende-Botschaften mit unterschiedlichen Nachrichten-Identifikatoren konfiguriert werden.Thus, for example, with a number of 64 message memories, a maximum of 64 transmission messages with different message identifiers can be configured.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein eingangs genanntes Verfahren zu schaffen, mit welchem bei begrenzter Anzahl zur Verfügung stehender Nachrichtenspeicher eines Steuergerätes eine große Anzahl unterschiedlicher Nachrichten versendet oder empfangen werden können.The object of the invention is to provide an aforementioned method with which a limited number of available message memory of a control unit, a large number of different messages can be sent or received.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 eine Kommunikationsschnittstelle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 sowie ein Kraftfahrzeugsteuergerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7.This object is achieved by a method having the features of
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Übertragung von Daten eines mit wenigstens einem Datenbus vernetzten Steuergerätes über diesen Datenbus, wobei das Steuergerät die Daten nachrichtenbasiert in mehreren Nachrichten-speichern einer mit dem Datenbus verbundenen Kommunikationsschnittstelle ablegt, wobei die Nachrichtenspeicher jeweils auf einen vorgegebenen Identifikator konfiguriert sind und vor dem Senden der in jeweils einem Sende-Nachrichtenspeicher abgelegten Nachricht ein Identifikator der Nachricht in einen Identifikator aus einem vorgegebenen Wertebereich eines Protokolls des Datenbusses geändert wird.The invention describes a method for transmitting data of a networked with at least one data bus control unit via this data bus, wherein the control unit stores the data message based in a plurality of messages store a communication interface connected to the data bus, the message memory are each configured to a predetermined identifier and before sending the message stored in a respective transmission message memory, an identifier of the message is changed to an identifier from a predetermined value range of a protocol of the data bus.
Durch das direkte Ändern des (Sende-)Identifikators kurz vor dem Versenden der Nachricht führt bei einer begrenzten Anzahl der zur Verfügung stehenden Nachrichtenspeicher beispielsweise eines Mikrocontrollers eines Steuergerätes dazu, dass beliebig viele unterschiedliche, lediglich durch die Begrenzung des Protokolls des Datenbusses in sich limitierte Nachrichten versendet werden können. Bei einer Senderoutine mit einer Zykluszeit von z.B. 1 ms können theoretisch (High Speed CAN 1MBaud, CAN Frame 129 bit) sechs (abgerundet) Nachrichten je 1 ms gesendet werden. Sollen innerhalb von 20 ms nun zyklisch die maximal möglichen 120 CAN Nachrichten versandt werden, so würde dies bedeuten, dass theoretisch 120 Nachrichtenspeicher für diese Funktionalität genutzt werden müssten. Diese große Anzahl an Nachrichtenspeichern steht üblicherweise nicht zur Verfügung und kann mittels der vorliegenden Erfindung auf beispielsgemäße sechs Nachrichtenspeicher reduziert werden.By directly changing the (send) identifier shortly before sending the message results in a limited number of available message storage, for example, a microcontroller of a control unit that any number of different, limited only by the limitation of the protocol of the data bus in itself messages can be shipped. For a transmission routine with a cycle time of
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Daten an eine Datenverarbeitungseinheit übertragen, indem das Steuergerät von der Datenverarbeitungseinheit eine über den Datenbus oder wenigstens einen weiteren Datenbus gesendete Sendeanforderung zur Übertragung der Daten empfängt und das Steuergerät in Reaktion auf die Sendeanforderung die Daten als Nachrichten in den Nachrichtenspeichern ablegt. According to a preferred embodiment, the data is transmitted to a data processing unit in that the control unit receives from the data processing unit a transmission request for transmission of the data transmitted via the data bus or at least one further data bus and the control unit stores the data as messages in the message memories in response to the transmission request ,
Der Wertebereich enthält besonders bevorzugt lediglich entsprechend dem CAN-Protokoll zulässige Identifikatoren.The value range particularly preferably contains only identifiers permissible according to the CAN protocol.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Änderung des Identifikators der Nachricht in einen Identifikator aus einem vorgegebenen Wertebereich eines Protokolls des Datenbusses mittels einer Rückrufroutine, welche durch einen Bustreiber ausgelöst wird. Bevorzugt übergibt eine solche Rückrufroutine einer Senderoutine den für den jeweiligen Moment gültigen Sende-Identifier, der aus dem Wertebereich des Protokolls des Datenbusses entnommen wird, welcher die entsprechend des Bus-Protokolls, insbesondere CAN-Protokoll, zulässigen Identifikatoren umfasst. Damit können durch Ändern des Sende-Identifikators einer Nachricht kurz vor dem Senden in vorteilhafter Weise alle im Wertebereich vorgegebenen Identifikatoren verwendet werden. According to an advantageous embodiment, the change of the identifier of the message in an identifier from a predetermined range of values of a protocol of the data bus by means of a callback routine, which is triggered by a bus driver. Preferably, such a callback routine of a transmission routine transmits the transmission identifier valid for the respective moment, which is taken from the value range of the protocol of the data bus, which comprises the identifiers permissible according to the bus protocol, in particular the CAN protocol. Thus, by changing the transmission identifier of a message shortly before transmission, advantageously all identifiers predetermined in the value range can be used.
Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beschreibt die Erfindung ein Verfahren zur Übertragung von Daten eines mit einem CAN-Bus vernetzten Steuergerätes über einen CAN-Bus an eine Datenverarbeitungseinheit, bei dem das Steuergerät von der Datenverarbeitungseinheit eine über den CAN-Bus gesendete Sendeanforderung zur Übertragung der Daten empfängt, das Steuergerät in Reaktion auf die Sendeanforderung die Daten als CAN-Nachrichten in mehreren Sende-Nachrichtenspeicher einer mit dem Datenbus (hier CAN) verbundenen Schnittstelle ablegt, wobei die Sende-Nachrichten-Speicher jeweils auf einen bestimmten Sende-Identifier konfiguriert sind und vor dem Senden der in jeweils einem Sende-Nachrichtenspeicher abgelegten Nachricht deren Sende-Identifier in einen Sende-Identifier aus einem vorgegebenen Wertebereich geändert wird.According to a further preferred embodiment, the invention describes a method for transmitting data of a networked with a CAN bus controller via a CAN bus to a data processing unit, wherein the controller of the data processing unit sent via the CAN bus send request to transmit the data receives, in response to the send request, the control unit stores the data as CAN messages in a plurality of transmit message memory of an interface connected to the data bus (here CAN), wherein the transmit message memory are each configured to a particular transmit identifier and before the transmission of the message stored in a respective transmission message memory whose transmission identifier is changed into a transmission identifier from a predetermined value range.
Die Erfindung beschreibt weiterhin eine Kommunikationsschnittstelle eines Steuergeräts, welche mit wenigstens einem Datenbus verbunden und zur Übertragung von Daten über diesen Datenbus ausgestaltet ist, wobei das Steuergerät die Daten nachrichtenbasiert in mehreren Nachrichtenspeichern der Kommunikationsschnittstelle ablegt, wobei die Nachrichtenspeicher jeweils auf einen vorgegebenen Identifikator konfiguriert sind und vor dem Senden der in jeweils einem Sende-Nachrichtenspeicher abgelegten Nachricht ein Identifikator der Nachricht in einen Identifikator aus einem vorgegebenen Wertebereich eines Protokolls des Datenbusses geändert wird.The invention further describes a communication interface of a control device which is connected to at least one data bus and configured for the transmission of data via this data bus, wherein the control unit stores the data message-based in a plurality of message memories of the communication interface, wherein the message memory are each configured to a predetermined identifier and before sending the message stored in a respective transmission message memory, an identifier of the message is changed to an identifier from a predetermined value range of a protocol of the data bus.
Die erfindungsgemäße Kommunikationsschnittstelle ist bevorzugt zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestaltet.The communication interface according to the invention is preferably designed for carrying out the method according to the invention.
Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Kraftfahrzeugsteuergerät, welches die erfindungsgemäße Kommunikationsschnittstelle umfasst und/oder zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestaltet ist.The invention also relates to a motor vehicle control unit which comprises the communication interface according to the invention and / or is designed to carry out the method according to the invention.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren unter Bezugnahme auf eine einzige beigefügte Figur näher erläutert und beschrieben. Diese
Diese
Beispielsgemäß werden mittels der sechs Sende-Nachrichtenspeicher S1, S2, S3, S4, S5 und S6 die dort gespeicherten Diagnoseinformationen über Transceiver T dem CAN-Bus
Der tatsächlich auf CAN-Bus
Datenverarbeitungseinheit
Diese Sendeanforderung wird somit mittels Datenverarbeitungseinheit
So wird mit einer Schnittstellenfunktion
Die nachfolgende Schnittstellenfunktion
Die durch Datenverarbeitungseinheit
Mit aufrufen der jeweiligen Schnittstellenunterfunktion F1...F4 wird die Zykluszeit festgelegt und hiervon abhängig die zu sendenden Daten sowie die zugehörigen Sende-Identifikatoren gesetzt, die über eine Schnittstellenunterfunktion SetM einer nächsten Schnittstellenfunktion
Wie bereits oben erwähnt, sind die zu sendenden Nachrichten von der Schnittstellenunterfunktion SetM der Schnittstellenfunktion 1.23 in den Sende-Nachrichtenspeichern S1 bis S6 abgelegt worden. Die Schnittstellenunterfunktion SendM veranlasst, dass vor der Übermittlung der Nachrichten an Transceiver T die den Nachrichtenspeichern S1...S6 jeweils zugeordneten Funktionen PreTrans 1 bis PreTrans 6 als Schnittstellenunterfunktion der Schnittstellenfunktion
Mittels sechs Sende-Nachrichtenspeichern S1 bis S6 lässt sich somit, bei einer Baudrate von 1 MBaud, der von dem Steuergerät
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Steuergerät control unit
- 1.11.1
-
Mikrocontroller des Steuergerätes
1 Microcontroller of thecontrol unit 1 - 1.21.2
- Diagnoseschnittstelle Diagnostic interface
- 1.211.21
- Schnittstellenfunktion Interface function
- 1.221.22
- Schnittstellenfunktion Interface function
- 1.231.23
- Schnittstellenfunktion Interface function
- 1.241.24
- Schnittstellenfunktion, CAN-Treiber Interface function, CAN driver
- 1010
- Datenverarbeitungseinheit Data processing unit
- 2020
- CAN-Diagnosebus CAN-diagnosis bus
- 3030
- CAN-Bus CAN bus
- SetMSetM
-
Schnittstellenunterfunktion der Schnittstellenfunktion
1.21 Interface subfunction of the interface function1.21 - MM
-
Schnittstellenunterfunktion der Schnittstellenfunktion
1.21 Interface subfunction of the interface function1.21 - F1,...F4F1 ... F4
-
Schnittstellenunterfunktion der Schnittstellenfunktion
1.22 Interface subfunction of the interface function1.22 -
PreTrans 1 bis PreTrans 6
PreTrans 1 toPreTrans 6 -
Schnittstellenunterfunktionen der Schnittstellenfunktion
1.23 Interface subfunctions of the interface function1.23 - SetMSetM
-
Schnittstellenunterfunktion der Schnittstellenfunktion
1.23 Interface subfunction of the interface function1.23 - SendMSendM
-
Schnittstellenunterfunktion der Schnittstellenfunktion
1.23 Interface subfunction of the interface function1.23 - S1,...S6S1 ... S6
- Sende-Nachrichtenspeicher Transmit message store
- RR
- Rückrufroutine callback routine
- TT
- Transceiver transceiver
Claims (7)
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DE102014222762.3A DE102014222762A1 (en) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | Method for transmitting data of a control unit, communication interface and motor vehicle control unit |
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DE102014222762A1 true DE102014222762A1 (en) | 2016-05-12 |
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