CN103620572A - 广播串行总线终接 - Google Patents

Abstract

提供了一种广播串行总线终接电路、一种海底节点和一种海底广播串行总线系统。海底广播串行总线系统包括具有第一信号线和第二信号线的广播串行总线。一个或多个节点被并联地连接到广播串行总线的第一信号线和第二信号线，每个节点经由节点阻抗将第一信号线连接到第二信号线。被连接到广播串行总线的海底节点包括能够根据被连接到广播串行总线的节点的数目被调整的可调整阻抗。

Description

广播串行总线终接

技术领域

本发明涉及广播串行总线终接（termination）电路和包括此类电路的海底节点。此外，提供了海底广播串行总线系统和终接广播串行总线的方法。

背景技术

为了使得设备能够相互通信，常常使用总线系统。已知系统例如是控制器局域网（CAN）总线，其常常被用在汽车应用中，而且被用在工业自动化中。能够发送和接收消息的若干节点被连接到总线，诸如控制器、传感器或致动器。被连接到CAN总线的节点可以例如包括处理例如传感器数据的处理单元、编译将在总线上发射的消息或将所接收的消息解码的CAN控制器以及生成借助于其在CAN总线上发射消息的电信号的收发器。

图1图示出数目为N的节点101、102、…所耦合到的CAN总线100。每个CAN节点被在本地供电。CAN总线100将用预定终端阻抗（R_T）进行操作。为了实现总线上的此阻抗，每个节点101、102、…包括具有N*R_T的电阻值的终端阻抗110。如果N个节点被连接到总线，则如所期望的那样，总的总线阻抗因此将是R_T。

如果节点将被添加到总线，或者如果节点将被从总线移除，则出现问题。总线阻抗可能改变，并且可能导致CAN总线上的阻抗失配。

这在其中总线和连接到该总线的节点不可接近的海底环境中可能是特定问题。如果节点被从总线断开，例如由于节点故障，则总线阻抗将改变，这可能对剩余节点的可靠操作不利。因此，不同节点之间的通信可能受到干扰，并且整个系统可能需要被维护，这是时间和成本密集的。

因此期望能够在不损害总线的功能的情况下实现节点到总线的连接/断开。特别地，期望避免阻抗失配，其可能导致信号反射且可能降低系统可操作性。

发明内容

相应地，存在消除以上提到的缺点中的至少一些并改善多分支串行总线相对于连接节点的数目的灵活性的需要。

此需要被独立权利要求的特征满足。从属权利要求描述了本发明的实施例。

实施例提供了用于广播串行总线的广播串行总线终接电路，该广播串行总线适合于具有与其连接的可变数目的节点。该节点能够被并联地连接到广播串行总线的第一信号线和第二信号线，其中每个节点经由节点阻抗将第一信号线连接到第二信号线。广播串行总线将用预定总线阻抗进行操作。广播串行总线终接电路包括可调整阻抗，其在操作中被连接在广播串行总线的第一信号线与第二信号线之间。其还包括适合于调整可调整阻抗的调整单元。该调整单元被配置成能够根据被连接到广播串行总线的节点的数目而实现对可调整阻抗的调整。其还被配置成能够调整可调整阻抗，使得对于被连接到广播串行总线的不同数目的节点而言，广播串行总线的总阻抗对应于预定总线阻抗。

如果节点被从广播串行总线断开或被连接到广播串行总线，则终接电路因此可以保持广播串行总线的总阻抗基本上恒定。如果节点阻抗被跨越广播串行总线的第一和第二信号线并联地连接，则节点的移除将增加总的总线阻抗。

相应地，可以将调整单元配置成在这种情况下减小可调整阻抗的值，使得广播串行总线的总阻抗也减小，使得达到预定总线阻抗。终接电路因此可以使得单元从广播串行总线的连接和断开更加灵活，这在其中广播串行总线的节点不容易接近的海底环境中可能是特别有利的。可以通过设置可调整阻抗的电阻值来调整可调整阻抗。可以由调整单元来控制电阻值。

在实施例中，可调整阻抗适合于对节点阻抗的整数系数（integer fraction）是可调整的。每个节点的节点阻抗可以例如是N×R_T，其中，N是可连接节点的最大数目，并且其中，R_T是预定总线阻抗。可调整阻抗因此可以对N×R_T的整数系数的电阻值是可调整的。该系数可以例如是断开的节点的数目+1（即，如果没有节点被断开，则可调整阻抗是N×R_T）。终接电路因此可以能够针对达到最大节点数目N的任何数目的连接节点将实际总线阻抗调整至预定总线阻抗。终接电路可以是具有可调整阻抗作为节点阻抗的节点的一部分。

在实施例中，可调整阻抗包括电压控制电阻。因此可以通过施加相应的控制电压来控制可调整阻抗的电阻值。可调整阻抗的自动调整因此变得可行，虽然可以手动地调整控制电压或预置控制电压，例如借助于软件用户界面。

可调整阻抗可以包括场效应晶体管。特别地，其可以包括JFET（结栅场效应晶体管）。场效应晶体管可以作为电压控制电阻进行操作。可调整阻抗因此能够被以简单的方式调整至不同的电阻值。在另一实施例中，可调整阻抗可以包括梯形电阻器（resistor ladder）。如以上所提到的那样，梯形电阻中的电阻可以具有对应于节点阻抗的整数系数的步幅，使得可调整阻抗可以相应的步幅调整。梯形电阻网络可以具有可以被手动地开关或者可以被电子地开关的开关。在实施例中，调整单元可以包括控制器，其适合于控制可调整阻抗的值、特别是其电阻值。此类控制器可以例如向电压控制电阻提供控制电压，或者可以对梯形电阻器的电子开关进行开关。这可以实现例如经由来自上层控制中心的软件接口的对可调整阻抗的自动控制或远程手动控制。

控制器可以例如包括微型控制器。其可以是包括广播串行总线终接电路的节点的一部分。

在实施例中，调整单元可以包括机械开关，其被配置成使得通过机械开关的致动，可调整阻抗的不同值是可选择的。其可以例如包括双列直插式开关（dip switch），通过其可调整阻抗可以在最大值处开始逐步地被减少。借助于机械开关，可以针对特定数目的连接节点来配置总的总线阻抗。机械开关可以例如被用于对梯形电阻器的电阻进行开关。请注意，还可以借助于诸如机械继电器之类的控制器来电子地控制机械开关。在此类配置中，可以实现电隔离，同时能够实现对可调整阻抗的不同电阻值的精确选择。

在实施例中，广播串行总线终接电路被配置成能够调整广播串行总线的总阻抗以针对达到预定最大节点数目（N）的被连接到广播串行总线的任何数目的节点匹配预定总线阻抗。因此可以针对特定最大节点数目来构造广播串行总线终接电路，其能够被选择成足够高，以便能够实现灵活的广播串行总线配置。

根据另一实施例，提供了一种用于广播串行总线的海底节点，其中，广播串行总线具有与其连接的可变数目的节点，该节点被并联地连接到广播串行总线的第一信号线和第二信号线。每个节点经由节点阻抗将第一信号线连接到第二信号线。广播串行总线将用预定总线阻抗进行操作。海底节点包括根据以上提到的配置中的任一种的广播串行总线终接电路。广播串行总线终接电路在操作中被连接到第一和第二信号线。

此类海底节点可以实现广播串行总线的灵活且可调整的终接。特别地，海底节点可以是终接广播串行总线的终接节点。其可以实现与上文进一步概述的那些类似的优点。

在实施例中，海底节点适合于自动地确定被连接到广播串行总线的另外的节点的数目。其还可以被配置成根据所确定的连接节点的数目借助于调整单元来调整可调整阻抗。因此，能够实现针对缺少的或断开的节点的总的总线阻抗的自动补偿。海底节点可以例如是位于海底容器中的主节点。剩余节点可以是在海底容器外部的传感器节点。在这些外部节点中的一个故障的情况下，可以将该节点断开，这能够被海底节点补偿。当然外部节点还可以在例如利用它们的设备的海底容器中被提供或者在它们自己的容器中被提供。

在实施例中，海底节点和被连接到广播串行总线的另外的节点被馈送有来自同一电源总线（power bus）的功率。海底节点适合于测量电源总线上的功率消耗，以便确定被连接到广播串行总线的另外的节点的数目。作为示例，如果节点被断开，则功率消耗将被减少，这能够被海底节点用来确定被连接到广播串行总线的节点的减少的数目。被连接到广播串行总线的节点可以例如属于同一类型（例如传感器节点），并且因此可以消耗相同量的电功率。然后可以由海底节点来测量电源总线上的电流，以便确定功率消耗并因此确定连接节点的数目。如果确定了连接节点的数目，则海底节点可以自动地将可调整阻抗设置成确保广播串行总线的总的总线阻抗与预定总线阻抗匹配的电阻值。

在另一实施例中，提供了一种海底广播串行总线系统。该海底广播串行总线系统包括：具有第一信号线和第二信号线的广播串行总线；被并联地连接到广播串行总线的第一信号线和第二信号线的一个或多个节点，其中，每个节点经由节点阻抗将第一信号线连接到第二信号线；以及采用以上提到的配置中的任一种的海底节点，其被连接到第一信号线和第二信号线并且终接广播串行总线。

此类海底广播串行总线系统相对于节点的连接和断开是灵活的。此外，其可以实现上文进一步概述的优点中的任一个。

在实施例中，海底广播串行总线系统还包括海底容器。海底节点可以是位于海底容器内部的主节点。被连接到广播串行总线的另外的节点可以是位于海底容器外部的传感器节点。在此类配置中，可以将另外的节点连接到广播串行总线或者可以将另外的节点从广播串行总线移除，例如当安装新设备或从海底装置移除设备时。包括主节点的海底容器因此可以不需要被移除以便调整广播串行总线终接，因为可以远程地设置或者可以自动地设置可调整阻抗。

在另一实施例中，海底广播串行总线系统还包括电源总线，其中，海底节点和被连接到广播串行总线的另外的节点被电源总线供应电功率。除具有公共电参考之外，因此可以使得海底节点能够自动地确定被连接到电源总线的节点的数目，例如如以上所提到的那样通过测量电源总线上的电流。在其中系统包括海底节点位于其中的海底容器的配置中，可以在海底容器内部对电源总线供应电功率。电源总线可以例如在容器内部被耦合到供电网络或者被耦合到变压器等。

广播串行总线可以是基于串行的多分支总线，并且其特别地可以是控制器局域网（CAN）总线或过程现场总线（Profibus）。

另一实施例提供了一种用于终接广播串行总线的方法，该方法包括以下步骤：确定被连接到广播串行总线的节点的数目；根据所确定的连接节点的数目来调整连接在广播串行总线的第一信号线与第二信号线之间的节点的阻抗，其中，执行调整阻抗的步骤，使得广播串行总线上的总阻抗对应于广播串行总线将以其进行操作的预定总线阻抗。

用此方法，可以实现与上文进一步概述的那些类似的优点。

在实施例中，该方法可以利用上文进一步提到的特征中的任一个。可以自动地或由用户输入来调整阻抗。其可以例如由可以如以上所概述的那样被实现的调整单元来执行。该方法可以由以上提到的广播串行总线终接电路、海底节点或海底广播串行总线系统来执行。

除非被相反地指出，否则以上提到的本发明的实施例的特征和下面还要解释的那些特征能够相互进行组合。

附图说明

根据结合附图阅读的以下详细的描述，本发明的前述及其它特征和优点将变得进一步显而易见。在附图中，类似的附图标记引用类似的元件。

图1图示出现有技术CAN总线。

图2是图示出根据本发明的实施例的包括海底节点的海底广播串行总线系统的示意图。

图3是图示出根据本发明的实施例的可调整阻抗的实现方式的示意图。

图4是图示出根据本发明的另一实施例的可调整阻抗的实现方式的示意图。

图5是图示出根据本发明的实施例的海底节点的示意图。

图6是图示出根据本发明的实施例的调整广播串行总线的终端阻抗的方法的示意流程图。

具体实施方式

在下面，将参考附图来详细地描述本发明的实施例。应理解的是，实施例的以下描述仅仅是出于说明的目的而被给出的，并且不应在限制性意义上被理解。

应了解的是，附图应被视为仅仅是示意表示，并且附图中的元件不一定相互按比例。相反地，各种元件的表示被选择成使得其功能和一般目的对于本领域技术人员变得显而易见。技术人员将认识到的是，在本文中相对于不同实施例说明和描述的物理或功能单元不一定需要被实现为物理上单独的单元。可以在公共电路、芯片、电路元件或单元中实现一个或多个物理或功能块或单元，同时可以用单独的电路、芯片、电路元件或单元来实现其它物理或功能块或单元。

应理解的是，虽然可以参考控制器局域网（CAN）总线来给出以下描述，并且以下描述可以参考与该总线连接的传感器节点，但是本公开的教导类似地可应用于其它类型的广播串行总线和与其连接的其它类型的节点。

图2示意性地图示出本示例中的被耦合到广播串行总线30、CAN总线的广播串行总线终接电路10。广播串行总线30具有第一信号线31（CANH）和第二信号线32（CANL）。广播串行总线终接电路10包括可调整阻抗11，其在操作中被连接在广播串行总线30的第一和第二信号线31、32之间。广播串行总线终接电路还包括调整单元，其未被明确地在图2中示出，但稍后将相对于图3和4来进行解释。

图2还图示出根据本发明的实施例的海底节点21，其包括广播串行总线终接电路10。海底节点21可以是主节点，例如，被连接到总线30的节点中的具有高优先级、特别是最高优先级的节点。海底节点21被耦合到电源总线35的线路36和37，其从该电源总线35获得操作所需的电源电压。

图2还图示出海底广播串行总线系统40，其包括海底节点21、广播串行总线30、电源总线35和被连接到这两个总线30、35的另外的节点22、23、…。此系统可以是基于海底的传感器系统的一部分。海底节点21可以是位于海底容器50中的主节点，其中，剩余节点22、23、…是外部节点，例如海底传感器节点。到每个传感器节点22、23、…的功率是在电源总线35上从海底容器50供应的。节点被并联地连接到广播串行总线30，意味着每个节点连接两个信号线31、32，并且从总线30移除节点并不妨碍剩余连接节点之间的连接。

被耦合到广播串行总线30的节点21、22、23可以具有可以被描述为三个层级的配置。在应用级上，微型控制器可以与传感器或诸如控制器、致动器等的其它设备通信。微型控制器能够向设备发射命令或数据，或者可以从设备接收数据或命令，这些是将在广播串行总线上被传送的。微处理器可以将要发送的用户数据传递下去至下一层级，其包括总线控制器，例如CAN控制器。该总线控制器可以例如根据被用于广播串行总线30上的数据传输的协议来对帧或消息进行编译，其还可以提供检查和（check sum），并且可以发起帧/消息的发送。其还可以将所接收的消息解码并将从所接收的消息提取的用户数据提供给微型控制器。

在最低层级上，收发器可以执行将在广播串行总线30的信号线31、32上发射的信号的实际物理生成。

收发器可以包括在总线30的信号线上生成CAN_H和CAN_L信号的驱动器。其还可以包括例如按照比较器形式的接收器，其读取信号线的电压信号。

为了实现高抗噪声性，广播串行总线30被保持在低差动总线阻抗处。这可以通过使用低值终接电阻来实现，其可以具有在约50-1000欧姆的范围内的值，例如100或120欧姆。可以通过收发器向CAN_H施加+5伏并向CAN_L施加零伏来在总线上设置主导状态。如果被连接到总线的节点的收发器中没有一个宣称主导状态，则在总线上可以存在隐性状态。两个信号线然后可以处于约2.5V的电势处，例如分别地针对CANH和CANL信号线为2.6V和2.4V。

请注意，总线系统的操作描述中的上述值仅仅是出于说明的目的而被给出的，并且不应在限制性意义上被理解。

每个节点具有按照例如终端电阻的形式的节点阻抗13，该终端电阻在节点与其连接时跨越总线线路31、32而被连接。为了实现R_T的总的总线阻抗，被连接到总线30的每个节点中的终端电阻13的值能够被设置成N·R_T，其中，N是被连接到总线的节点（包括位于海底容器中的主节点21）的总数目。N-1个外部传感器节点22、23、…然后能够被连接到总线30。如果连接了少于N-1个外部节点，则总的总线阻抗被提高，这可能导致广播串行总线30的退化操作，特别是在信号质量的损失、增加的信号反射等方面。

为了能够在不使总线上的信号传输的质量退化的情况下实现节点到广播串行总线30的更灵活连接，例如以能够实现可变数目的外部节点到总线30的连接，海底节点21包括其中使用可调整阻抗11（R_TSC）的终接电路10。可以用具有可调整电阻值的终端电阻器来实现可调整阻抗11。其特别地可根据连接外部节点22、23、…的数目来调整。为了将广播串行总线30的总阻抗调整至期望的总线阻抗，能够如下确定可调整阻抗11的电阻值。广播串行总线30上的总阻抗R_T能够被计算为：

其中，N是被连接到广播串行总线30的节点（包括海底节点21）的最大总数目，n是当前连接的外部节点的数目，并且R_TSC是海底容器50中的海底节点21的可调整阻抗的电阻值。如以上所提到的那样，R_TSC应被设置成使得达到期望的总线阻抗R_T，例如R_T＝100欧姆或120欧姆。

对此等式求解，能够将R_TSC确定为

针对在1和N-1之间的任何数目的连接外部（传感器）节点。

为了达到期望的总的总线阻抗R_T，能够针对n＝1至n＝N-1用可选电阻值R_TSC来实现可调整阻抗，并且能够相对于当前连接的节点数目n来完成电阻值R_TSC的选择。在此类设定中，能够将广播串行总线30的总阻抗调整成具有R_T的期望值。

作为示例，如果最大数目（N）的节点被连接到广播串行总线30，则可调整阻抗11将具有R_TSC＝N*R_T的电阻值，类似于被连接到总线30的所有剩余节点。如果现在从总线移除节点，则被连接到总线的外部节点的数目n减小。根据等式2，如果从广播串行总线30移除一个、两个或三个节点，则能够将电阻R_TSC分别地确定为N*R_T/2、N*R_T/3和N*R_T/4。如能够看到的那样，电阻值是节点阻抗N*R_T的整数系数，其中，分母对应于被移除的外部节点的数目+1。

在这方面，应注意的是，当配置海底广播串行总线系统40时，可以将N设置成比实际上应该是已安装的外部节点的数目高的数目，使得存在安装另外的外部节点的可能性。

如能够看到的那样，通过利用包括可调整阻抗11的广播串行总线终接电路，即使当外部节点22、23、…被从总线30断开时或者当附加节点被连接到总线时，也能够保持广播串行总线30上的总阻抗是恒定的。

应清楚的是，在图2中被示意性地图示出的海底广播串行总线系统40和海底节点21可以包括另外的部件，或者可以以不同的配置被提供。作为示例，海底节点21可以被提供有其中结合了可调整电阻11的主体，并且其可以被提供有用于连接到广播串行总线30的连接器。能够提供另外的阻抗，特别是电阻器，其可以例如与可调整阻抗11并行地或串行地被开关。

请注意，每个节点包括两个终端阻抗。在操作中，一个阻抗可以例如被连接在高信号线（CAN_H）与接地导轨（ground rail）（0V）之间，并且另一个被连接在低信号线（CAN_L）与高电压导轨（例如+5V）之间。请注意，这仅仅是节点21、22、23、…的一种可能配置，并且还可设想其它的配置。虽然出于全面性的原因被图示为单独的单元，但应清楚的是，可调整阻抗11是海底节点21的一部分，并且节点阻抗13是相应节点22、23、…的一部分。上文给出的详细和一般解释还适用于以下在本文中描述的另外的示例。

图3和4示意性地图示出可以在图2的海底节点21中实现的广播串行总线终接电路10的不同配置。在图3中，广播串行总线终接电路10的可调整阻抗11包括梯形电阻器15。可调整阻抗11能够是用于高（H）或低（L）信号线的终端电阻器，并且如所指示的那样，其因此可以被连接到CAN_H或CAN_L。可调整阻抗11包括调整单元12，其在本示例中被实现为多个开关，使用这些开关能够选择可调整阻抗11的电阻值。

调整单元12的开关可以是机械开关或电子开关。梯形电阻器15中的电阻器能够被配置成使得通过将调整单元12的开关闭合，能够在以上提到的步骤中将可调整阻抗11的总电阻设置成例如N*R_T的整数系数。梯形电阻器15的电阻器可以例如被配置成给出NR_T的最大电阻，其能够通过将顶部开关闭合而被设置。

调整单元12的开关可以是机械开关，诸如双列直插式开关。在其它配置中，其可以是电子开关。可以在海底节点中提供微型控制器，其控制电子开关。微型控制器可以例如通过通信连接来接收命令，以设置适当的电阻，或者在微型控制器上运行的软件可以设置电阻。因此可以通过控制软件或通过从远程位置发送命令来设置可调整阻抗11的电阻值。

在图4是示例中，可调整阻抗11包括电压控制电阻17，其能够被实现为场效应晶体管（FET），特别是结栅场效应晶体管（JFET）。通过在电压控制电阻17的栅极处提供相应的控制电压，能够设置可调整阻抗11的电阻值。出于此目的，可以提供调整单元12，其可以包括控制器，诸如微处理器、数字信号处理器等。调整单元12向电压控制电阻17提供控制电压，由此以上文概述的方式（例如以节点阻抗NR_T的整数系数）调整可调整阻抗11的电阻值。控制器或调整单元12可以再次使用预配置软件来选择适当的控制电压，或者可以从远程位置接收命令（其例如由用户输入）来调整控制电压。

在其它配置中，调整单元12可以自动地调整电阻值，如将相对于图5所解释的那样。图5更详细地图示出海底节点21的可能实现方式，其中海底节点21能够包括具有如相对于图2、图3或图4所概述的配置的广播串行总线终接电路10。海底节点21被连接到电源总线35和广播串行总线30。终接电路10再次包括可调整阻抗11和调整单元12，其被实现为适合于自动地设置每个可调整阻抗11的电阻值的控制器。可调整阻抗11可以是具有电子开关、电压控制电阻等的梯形电阻器网络。调整单元12对接每个可调整阻抗11以提供相应的控制信号。海底节点21还包括测量单元18。测量单元18对接调整单元12。借助于测量单元18，调整单元12确定被连接到广播串行总线30的外部节点的数目，并且根据所确定的数目，自动地设置可调整阻抗11的电阻值。

每个外部节点被电源总线35从海底容器50供应功率。使用测量单元18，通过测量电源总线35上的功率消耗来测量所有连接节点的功率消耗。这在被连接到电源总线35的所有节点属于同一类型并且因此具有相同的功率消耗的情况下是特别简单的。每个节点然后将向电源总线35上的总电流添加相同的电流。如果每个传感器使用电流I，则电源总线35上的总电流将是m*I，其中m是当前连接的节点（包括节点21）的总数目。因此能够自动地确定外部连接节点的数目n，并且能够相应地设置可调整阻抗11的电阻值R_TSC。

测量单元18因此可以被配置成以便测量电源总线35上的电流。可以用关于单个节点需要哪个电流的信息来对调整单元12进行预配置，并且调整单元12可以相应地根据总电流来确定连接节点的数目。其能够将R_TSC设置成适当的值，例如如上文相对于等式2所概述的那样。

R_TSC的全自动调整因此变得可能。由此，能够实现广播串行总线30的自动和动态终接，这产生了期望的总的总线阻抗，不管在n＝1至n＝N-1的范围中的连接外部节点的数目如何。

图6是根据本发明的实施例的方法的流程图。该方法可以借助于采用以上概述的配置中的任一种的广播串行总线终接电路、海底节点和海底广播串行总线系统来被执行。在 步骤61中，将节点（特别是传感器节点）连接到广播串行总线（特别是基于串行的多分支总线）或者从其断开。在步骤62中测量电源总线35上的电流。在步骤63中，基于电流测量，确定被连接到广播串行总线的节点的数目。在步骤64中，从海底节点21确定需要哪个终端阻抗，使得广播串行总线的总阻抗与预定总线阻抗匹配。此确定能够基于连接节点的数目和等式2。

然后在步骤65中将海底节点的可调整阻抗调整至所确定的所需阻抗，以便获得期望的总的总线阻抗。这再次可以通过向梯形电阻器的电子开关提供相应的控制信号或通过向电压控制电阻器提供控制电压来实现。

步骤62可以由测量单元18来执行，而步骤63至65可以由调整单元12来执行，其能够使用微处理器、数字信号处理器、ASIC、FPGA等而被实现为控制器。

利用以上的实施例，广播串行总线的动态和可调整终接变得可能。广播串行总线特别地可以是控制器局域网（CAN）总线、过程现场总线或任何其它类型的基于串行的多分支总线。特别地，变得能够在现有总线或网络的生命周期期间提升被连接到该现有总线或网络的节点（特别是传感器）的数目，同时能够实现广播串行总线上的期望的总阻抗，不管连接节点的数目如何。能够在安装之前选择海底节点/终接电路能够针对其调整广播串行总线的阻抗的连接节点的最大数目N。通过将N设置成更高数目，能够在稍后的阶段中将另外的节点连接到总线，使得在不需要维护主节点/总线终接的情况下总线系统（特别是传感器网络）的未来扩展是可能的。

Claims (17)

1.一种用于广播串行总线（30）的广播串行总线终接电路，所述广播串行总线（30）具有与其连接的可变数目的节点（22、23），所述节点被并联地连接到广播串行总线（30）的第一信号线（31）和第二信号线（32），每个节点经由节点阻抗（13）将第一信号线连接到第二信号线，

其中广播串行总线（30）将用预定总线阻抗（R_T）进行操作，并且其中广播串行总线终接电路（10）包括：

–可调整阻抗（11），其在操作中被连接在广播串行总线（30）的第一信号线（31）与第二信号线（32）之间；以及

–调整单元（12），其适合于调整可调整阻抗（11），所述调整单元（12）被配置成能够实现根据被连接到广播串行总线的节点（22、23）的数目（n）来调整可调整阻抗，并且能够调整可调整阻抗（11），使得针对被连接到广播串行总线（30）的不同数目（n）的节点，广播串行总线（30）的总阻抗对应于预定总线阻抗（R_T）。

2.根据权利要求1所述的广播串行总线终接电路，其中可调整阻抗（11）适合于对节点阻抗（13）的整数系数是可调整的。

3.根据权利要求1或2所述的广播串行总线终接电路，其中可调整阻抗（11）包括电压控制电阻（17）。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的广播串行总线终接电路，其中可调整阻抗（11）包括场效应晶体管，特别是JFET。

5.根据权利要求1或2所述的广播串行总线终接电路，其中可调整阻抗（11）包括梯形电阻器（15）。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的广播串行总线终接电路，其中调整单元（12）包括适合于控制可调整阻抗（11）的值的控制器。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的广播串行总线终接电路，其中调整单元（12）包括机械开关，其被配置成使得通过所述机械开关的致动，可调整阻抗（11）的不同值是可选择的。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的广播串行总线终接电路，其中广播串行总线终接电路（10）被配置成能够针对达到预定最大节点数目（N）的被连接到广播串行总线（30）的任何数目的节点（22、23）将广播串行总线（30）的总阻抗调整成与预定总线阻抗（R_T）匹配。

9.一种用于广播串行总线的海底节点，所述广播串行总线具有与其连接的可变数目的节点（22、23），所述节点被并联地连接到广播串行总线（30）的第一信号线（31）和第二信号线（32），每个节点（22、23）经由节点阻抗（13）将第一信号线连接到第二信号线，

其中广播串行总线（30）将用预定总线阻抗（R_T）来进行操作，所述海底节点包括：

–根据权利要求1–8中的任一项所述的广播串行总线终接电路（10），其在操作中被连接到第一和第二信号线（31；32）。

10.根据权利要求9所述的海底节点，其中海底节点适合于自动地确定被连接到广播串行总线的另外的节点（22、23）的数目（n），并且借助于调整单元（12），根据所确定的连接节点的数目来调整可调整阻抗（11）。

11.根据权利要求9或10所述的海底节点，其中海底节点（21）和被连接到广播串行总线的另外的节点（22、23）被馈送有来自同一电源总线（35）的功率，并且其中海底节点适合于测量电源总线（35）上的功率消耗，以便确定被连接到广播串行总线的另外的节点的数目（n）。

12.一种海底广播串行总线系统，其包括：

–广播串行总线（30），其具有第一信号线（31）和第二信号线（32）；

–一个或多个节点（22、23），其被并联地连接到广播串行总线（30）的第一信号线（31）和第二信号线（32），每个节点经由节点阻抗（13）将第一信号线连接到第二信号线；以及

–根据权利要求9–11中的任一项所述的海底节点（21），其被连接到第一信号线（31）和第二信号线（32）并且终接广播串行总线（30）。

13.根据权利要求12所述的海底广播串行总线系统，其还包括海底容器（50），其中海底节点（21）是位于海底容器（50）内部的主节点。

14.根据权利要求12或13所述的海底广播串行总线系统，其中被连接到广播串行总线（30）的另外的节点（22、23）位于海底容器（50）的外部，所述海底广播串行总线系统优选地包括容纳有所述另外的节点（22、23）中的一个或多个的一个或多个另外的海底容器。

15.根据权利要求12至14中的任一项所述的海底广播串行总线系统，其中被连接到广播串行总线（30）的另外的节点（22、23）是传感器节点。

16.根据权利要求12至15中的任一项所述的海底广播串行总线系统，其还包括电源总线（35），其中海底节点和被连接到广播串行总线（30）的另外的节点被电源总线（35）供应电功率。

17.一种终接广播串行总线（30）的方法，所述方法包括以下步骤：

–确定被连接到广播串行总线（30）的节点（22、23）的数目（n）；

–根据所确定的连接节点（22、23）的数目来调整连接在广播串行总线（30）的第一信号线（31）与第二信号线（32）之间的节点的阻抗（11），

其中执行调整阻抗（11）的步骤，使得广播串行总线（30）上的总阻抗对应于广播串行总线将以其进行操作的预定总线阻抗（R_T）。

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