DE19705681A1

DE19705681A1 - Transmission of data telegrams over a data bus

Info

Publication number: DE19705681A1
Application number: DE1997105681
Authority: DE
Inventors: Bernd Meindl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 1998-08-20

Abstract

The transmission of information telegrams over a data bus takes place using a process that ensures that a collision cannot take place between telegrams from different sources. When a collision condition is recognised a time delay is determined based on a formula. A second calculation determines a second delay to be used to avoid a collision.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Telegrammen der Teilnehmer eines Datenbusses, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff des einzigen Patentanspruchs.The invention relates to a method for transmitting telegrams Participant of a data bus, especially for motor vehicles, according to the Preamble of the only claim.

Es sind bereits Datenbussysteme in vielfältiger Ausführung bekannt. Dabei besteht das Problem der Steuerung des Zugriffs der Teilnehmer auf den Datenbus. Derartige Zugriffsverfahren sind beispielsweise kontrolliert oder zufällig. Die Erfindung bezieht sich auf ein zufälliges Zugriffsverfahren, das unter der Bezeichnung CSMA/CD (CSMA = carrier sense multiple access; CD = collision detection) bei einer Vielzahl von Datenbussystemen bekannt ist. Bei einem derartigen zufälligen Zugriffsverfahren hört ein Teilnehmer, falls er ein Telegramm über den Datenbus übertragen will, den Datenbus ab, ob gerade ein anderer Teilnehmer sendet. Ist dies nicht der Fall, beginnt er mit dem Senden seines Telegramms. Bei diesem Verfahren kann es zu un beabsichtigtem (nahezu) gleichzeitigem Senden mehrerer Teilnehmer kom men, wodurch sich eine Kollision der Telegramme auf dem Datenbus ergibt. A wide variety of data bus systems are already known. Here there is the problem of controlling the access of the participants to the Data bus. Such access methods are controlled, for example, or fortuitously. The invention relates to a random access method, the under the name CSMA / CD (CSMA = carrier sense multiple access; CD = collision detection) in a variety of data bus systems is. With such a random access method, a subscriber hears if he wants to transmit a telegram via the data bus, whether another subscriber is currently transmitting. If not, it starts with sending his telegram. With this procedure it can be too un intended (almost) simultaneous sending of several participants com men, which results in a collision of the telegrams on the data bus.

Um eine derartige Kollision feststellen zu können, hört jeder sendende Teil nehmer den Datenbus weiter ab. Dabei vergleicht jeder Teilnehmer das über den Datenbus übertragene Telegramm mit dem von ihm gesendeten Tele gramm. Werden andere Signale auf dem Datenbus erkannt als die seines Telegramms, wird eine Kollision angenommen. Da bei einer Kollision die übertragenen Telegramme gestört sind, ist es nicht sinnvoll, die Telegramme zu Ende zu senden. Daher unterbricht jeder Teilnehmer, der eine Kollision erkannt hat, die Übertragung seines Telegramms und versucht üblicherwei se, nachdem der Datenbus wieder als frei erkannt wird, oder nach einer bestimmten Zeitverzögerung, die in jedem Teilnehmer unterschiedlich ist, dasselbe Telegramm nochmals zu senden. Bei einer geringen Übertra gungsrate, einer großen Anzahl von Teilnehmern und/oder langen Tele grammen führt eine derartige Methode zu großen Übertragungsverzögerun gen, wodurch auch die Wahrscheinlichkeit von weiteren Kollisionen erhöht wird.To be able to determine such a collision, every transmitting part hears continues to accept the data bus. Each participant compares this the data bus transmitted telegram with the tele sent by it grams. If other signals are recognized on the data bus than his Telegram, a collision is assumed. Because in the event of a collision transmitted telegrams are disturbed, it does not make sense to use the telegrams to send to the end. Therefore, every participant who has a collision interrupts has recognized the transmission of its telegram and usually tries after the data bus is recognized as free again, or after a certain time delay that is different in each participant to send the same telegram again. With a small transfer rate, a large number of participants and / or long telephoto Such a method leads to large transmission delays gene, which also increases the likelihood of further collisions becomes.

Stellt ein Teilnehmer beim Abhören des Datenbusses vor einem Sendever such fest, daß der Bus belegt ist, so stellt er sein Telegramm zurück, ohne ein Senden des Telegramms zu beginnen. Wann ein neuer Sendeversuch des zurückgestellten Telegramms vorgenommen werden soll, wird beim Stand der Technik dem Zufall überlassen.Provides a participant in front of a sendver when listening to the data bus If you find that the bus is busy, it resets its telegram without to start sending the telegram. When to try again of the reset telegram is to be made at Leave the state of the art to chance.

Es ist Aufgabe der Erfindung, das Verfahren eingangs genannter Art derart zu verbessern, daß die Anzahl der Kollisionen und die durchschnittliche Übertragungszeit der Telegramme reduziert wird.It is an object of the invention, the method of the type mentioned above improve that the number of collisions and the average Transmission time of the telegrams is reduced.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan spruchs gelöst.This object is achieved by the characterizing features of the patent solved.

Danach wird eine erste Zeitverzögerung für das erneute Senden eines Tele gramms nach einer Kollision mittels einer Formel berechnet, in der die An zahl der bisher erkannten Kollisionen eingeht. Diese erste Zeitverzögerung wird umso länger, je häufiger ein Telegramm eine Kollision erfahren hat. Diese Verlängerung der Zeitverzögerung findet bei der Bestimmung der zweiten Zeitverzögerung, die für einen erneuten Sendeversuch vorgegeben wird, wenn anstelle einer Kollision ein belegter Datenbus erkannt wird, nicht statt, da die zweite Zeitverzögerung nicht mit der Häufigkeit der Erkennung eines belegten Datenbusses zunimmt.After that there is a first time delay for retransmitting a tele grams after a collision using a formula in which the An number of collisions detected so far. This first time delay The longer a telegram has experienced a collision, the longer it gets. This extension of the time delay takes place when determining the second time delay that is specified for a new transmission attempt will not, if an occupied data bus is recognized instead of a collision instead because the second time delay does not match the frequency of detection of an occupied data bus increases.

Bei Versuchen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hat sich empirisch herausgestellt, daß die Anzahl der Kollisionen um etwa 50% und die durch schnittliche Übertragungszeit der Telegramme bis zu 20% reduziert werden. Somit wird auch die Sicherheit einer korrekten Übertragung der Telegramme auf dem Datenbus erhöht.In experiments with the method according to the invention it has been empirical found that the number of collisions by about 50% and by Average transmission time of the telegrams can be reduced by up to 20%. This also ensures the security of a correct transmission of the telegrams increased on the data bus.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt einen logischen Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens, ins besondere mit einem Berechnungsblock V für die Bestimmung der ersten und zweiten Zeitverzögerung.In the drawing, an embodiment of the invention is shown. she shows a logical flow chart of the inventive method, ins especially with a calculation block V for the determination of the first and second time delay.

Hierbei bezieht sich der Begriff "erste Zeitverzögerung" immer auf einen er neuten Sendeversuch nach einer Kollision und der Begriff "zweite Zeitverzö gerung" auf einen erneuten Sendeversuch nach Erkennen eines belegten Datenbusses.Here, the term "first time delay" always refers to a he new transmission attempt after a collision and the term "second time delay "to try again after recognizing an occupied Data bus.

Liegt zum Zeitpunkt t_aktuell ein Sendewunsch eines Teilnehmers an, wird zu nächst überprüft, ob der Datenbus von den Telegrammen anderer Teilneh mer frei ist. Ist dies der Fall, wird das Senden bzw. die Übertragung des Te legramms begonnen. Zur Überprüfung einer Kollision wird das gesendete Telegramm mit dem über den Datenbus übertragenen Telegramm verglichen und eine Kollision erkannt, wenn diese Telegramme nicht übereinstimmen. If there is _currently a transmission request from a subscriber at the time t, it is first checked whether the data bus is free of the telegrams of other subscribers. If this is the case, the transmission or transmission of the telegram is started. To check a collision, the telegram sent is compared with the telegram transmitted via the data bus and a collision is recognized if these telegrams do not match.

Wird bis zum Ende eines Telegramms keine Kollision erkannt, ist die Über tragung des Telegramms erfolgreich abgeschlossen.If no collision is detected by the end of a telegram, the over is transmission of the telegram successfully completed.

Wird jedoch eine Kollision erkannt, wird das Senden des Telegramms unter brochen und mittels des Berechnungsblocks V die erste Zeitverzögerung (t_neu - t_aktuell = r . t_const) bis zum erneuten Sendeversuch t_neu berechnet. Die Zeitverzögerung nach einer Kollision richtet sich nach dem Unterblock V2, der den Stand eines Zählers n um 1 erhöht, n_neu = n_aktuell + 1. Tritt also eine Kollision erstmals auf, ist n_neu = 1.However, if a collision is detected, the sending of the message is interrupted and by means of the calculation block V is the first time delay (t _new - t t _const = _current r.) Until the next transmission attempt t _{recalculated.} The time delay after a collision depends on sub-block V2, which increases the status of a counter n by 1, n _new = n _current + 1. If a collision occurs for the first time, n _new = 1.

Der Zeitpunkt t_neu für einen erneuten Sendeversuch berechnet sich aus dem aktuellen Zeitpunkt t_aktuell plus einer Zeitverzögerung r . t_const, wobei t_const bei spielsweise zweimal die maximale Laufzeit eines Signals auf dem Bus und r eine Zufallszahl ist. Die Zufallszahl r wird beispielsweise aus dem Bereich zwischen 0 und 2^k ausgewählt, wobei k wiederum eine Funktion ist, die vom Zählerstand n_neu abhängt. Vorzugsweise ist k das Minimum aus einer maxi mal zulässigen Kollisionsanzahl, z. B. 10, und dem Zählerstand n_neu (k = min (n_neu, 10)). Danach würde die Zeitverzögerung mit zunehmender Häufigkeit der Kollisionen nicht mehr verlängert werden, wenn der Zählerstand und damit die Anzahl der aufgetretenen Kollisionen die maximal zulässige An zahl überschritten hat.The time t _new for a new transmission attempt is calculated from the current time t _current plus a time delay r. t _const , where t _{const is,} for example, twice the maximum transit time of a signal on the bus and r is a random number. The random number r is ^k, for example, selected from the range between 0 and 2, wherein k is in turn a function of the count n _new dependent. Preferably, k is the minimum of a maximum number of collisions, z. B. 10, and the counter reading n _new (k = min (n _new , 10)). After that, the time delay would no longer be increased with increasing frequency of the collisions if the counter reading and thus the number of collisions that occurred exceeded the maximum permitted number.

Erkennt ein Teilnehmer jedoch bei einem Sendewunsch, daß der Datenbus bereits belegt ist, wird das Telegramm nicht gesendet, sondern von Anfang an zurückgehalten. Mittels des Berechnungsblocks V, insbesondere durch den Unterblock VI, wird anschließend die zweite Zeitverzögerung bestimmt, nach der erneut ein Sendeversuch gestartet wird. Im Unterschied zur Be rechnung der ersten Zeitverzögerung nach Erkennung einer Kollision wird der Zählerstand n nicht erhöht; n_neu = n_aktuell. Im übrigen wird die zweite Zeit verzögerung r . t_const bzw. der Zeitpunkt t_neu für einen erneuten Sendeversuch mit derselben Formel F des Berechnungsblocks V berechnet, wie auch die Zeitverzögerung r . t_const bzw. der Zeitpunkt t_neu nach einer Kollisionserken nung.However, if a participant recognizes that the data bus is already busy when sending a request, the telegram is not sent, but is held back from the beginning. The second time delay is then determined by means of the calculation block V, in particular by sub-block VI, after which a transmission attempt is started again. In contrast to the calculation of the first time delay after detection of a collision, the counter reading n is not increased; n _new = n _current . Otherwise, the second time delay r. t _const or the time t _{new is} calculated for a new transmission attempt using the same formula F of the calculation block V, as is the time delay r. t _const or the time t _new after a collision detection.

Durch dieses erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel werden die Kollisio nen und durchschnittlichen Übertragungszeiten der Telegramme minimiert.By means of this exemplary embodiment according to the invention, the collision and average transmission times of the telegrams are minimized.

Claims

Process for the transmission of telegrams from the participants of a data bus with random bus access, in which a participant interrupts the transmission of his telegram after detection of a collision by telegrams sent simultaneously by several participants and determines a first time delay for a new attempt to send the same telegram, characterized in that that the first time delay (r. t _const ) is calculated using a formula (F) which contains a random number (r = f (n _new )) dependent on a counter (n; n _new , n _current ), the counter is increased for each detected collision (n _new = n _current + 1), and that the same formula (F) is used to calculate a second time delay (r. t _const ) that is specified for a new attempt to send (t _new ) a telegram , if instead of a collision before sending a telegram during a transmission attempt (t _current ) of the subscriber it is recognized that the D atenbus is occupied, whereby the counter for calculating the second time delay is not increased (n _new = n _current ).