CN103891194B - 测量值传输设备 - Google Patents

测量值传输设备 Download PDF

Info

Publication number
CN103891194B
CN103891194B CN201180073631.0A CN201180073631A CN103891194B CN 103891194 B CN103891194 B CN 103891194B CN 201180073631 A CN201180073631 A CN 201180073631A CN 103891194 B CN103891194 B CN 103891194B
Authority
CN
China
Prior art keywords
clock
zclk
tclk
tlow
master
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201180073631.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103891194A (zh
Inventor
尤纬·哈恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Balluff GmbH
Original Assignee
Balluff GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Balluff GmbH filed Critical Balluff GmbH
Publication of CN103891194A publication Critical patent/CN103891194A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103891194B publication Critical patent/CN103891194B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/08—Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
    • G06F11/10—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
    • G06F11/1004—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's to protect a block of data words, e.g. CRC or checksum
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F5/00—Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled
    • G06F5/06—Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled for changing the speed of data flow, i.e. speed regularising or timing, e.g. delay lines, FIFO buffers; over- or underrun control therefor
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • G08C19/16—Electric signal transmission systems in which transmission is by pulses
    • G08C19/28—Electric signal transmission systems in which transmission is by pulses using pulse code
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/353—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/356—Bistable circuits
    • H03K3/3562—Bistable circuits of the master-slave type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045—Arrangements at the receiver end
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/45—Transmitting circuits; Receiving circuits using electronic distributors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/0008—Synchronisation information channels, e.g. clock distribution lines
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0061—Error detection codes

Abstract

本发明涉及用于根据SSI方法，即同步串行接口，串行地传输数据的测量值传输设备。提供至少一个从属装置，所述从属装置提供由至少一个传感器检测到的测量值的数据位以用于向主导装置进行串行逐位传输。主导装置借助具有多个时钟周期的时钟猝发向从属装置请求测量值，所述时钟周期的数量与待传输的数据位的数量相匹配。根据本发明的第一测量值传输设备的特征在于：时钟猝发的时钟周期具有指定的占空比，所述占空比对应于一个时钟周期的脉冲持续时间与周期持续时间的比值；以及主导装置包含比较器。主导装置读取在至少一个时钟线上输出的时钟猝发并在比较器中对占空比进行校验，以确定是否超过上限阈值及/或下限阈值。根据本发明的第二测量值传输设备的特征在于：对占空比的对应校验在从属装置中进行。

Description

测量值传输设备
技术领域
本发明涉及用于根据同步串行接口（Synchronous Serial Interface；SSI）方法在从属装置与主导装置之间进行串行数据传输的测量值传输设备，所述设备中，传感器检测到的测量值由与传感器相关联的从属装置调节并转换为串行数据流传输至主导装置，所述主导装置对检测到的测量值进行处理。
背景技术
此类测量值传输设备描述于公开申请案EP171579A1中，所述测量值传输设备因其操作方法而被称为“同步串行接口（SSI）”。测量值传输设备包含主导装置和至少一个从属装置。从属装置与传感器相关联，其中若干传感器可选择性地与从属装置相关联。传感器所检测到的测量值已由传感器以数字形式提供为数据位。数据位连续地载入从属装置进入并行操作范围内的移位寄存器中。移位寄存器可在并行操作中储存测量值的数据位，并且随后在串行操作中为串行数据传输提供所述数据位。在并行操作期间，大量测量值可根据测量值或数据位的传输速率由传感器保存至移位寄存器中，并且可在测量值未储存并串行传输至主导装置的情况下由更新后的、新检测到的测量值再次替换。
主导装置向选定的从属装置请求时钟猝发范围内的测量值的数据位，对代表测量值的数据位的处理和评估在所述主导装置中进行。时钟猝发包含固定数量的时钟周期。时钟周期的数量是从属装置以及主导装置所已知的。从属装置识别的第一预定时钟边缘（例如第一下降时钟边缘）触发单稳态触发器，所述单稳态触发器的输出信号将使移位寄存器从并行操作转换至串行操作。测量值的并行应用的数据位在第一时钟边缘处同时地储存在移位寄存器中并经提供以用于串行数据传输，所述并行应用的数据位代表在此时间点所检测到的测量值。
测量值的数据位在以后每一个预定的时钟边缘（例如，每一个下降时钟边缘）处自从属装置传输至主导装置。此外，每个下降时钟边缘（重新）触发单稳态触发器。时钟周期的数量经精确地调整为待传输的数据位的数量。在待传输数据位的数量为n的情况下，主导装置输出一个时钟猝发中的n+1个时钟周期。
在测量值的最后一个数据位的传输之后，直至由可重新触发的单稳态触发器所预定的时间结束为止，单稳态触发器的输出信号确保数据线路保持在预定的数据信号电平，以使移位寄存器在单稳态触发器时间内仍保持处于串行操作。因而限定了等待周期。主导装置在等待周期内识别由从属装置保持的数据信号电平，并使各个从属装置仅在等待周期结束后才传输新测量值的数据位。
公开申请案DE10113716A1描述一种使用起始/停止接口的串行通信，所述起始/停止接口将与从属装置相关联的位置传感器或速度传感器连接至主导装置。
公开申请案EP1294119A1描述一种用于测量值的串行传输的接口，在所述接口中校验位经附加至数据位，所述校验位由循环冗余校验获得。所述已知方法也被称为“循环冗余校验”（CRC方法）。
CRC方法涉及一个步骤，在所述步骤中，由数据源提供的串行数据位被视作多项式并除以预定的生成多项式，以便将所获得的除法的余数传输至数据接收器以作为附加至数据位的校验位。由生成多项式用所有接收到的位在接收器中执行相同除法，所述接收到的位即数据位和校验位。通过将传输的校验位包括在除法中，必定在所述除法中获得值0且不带有余数。位元仅在所述情况下经正确地传输。（例如）于以下网址详细地描述CRC方法：http://en.wikipedia.org/wiki/Cyclic_redundancy_check。
本发明的目标是根据提供高数据安全性的SSI方法提供在从属装置与主导装置之间进行串行数据传输的测量值传输设备。
所述目标分别由在附随独立权利要求中所阐明的特征实现。
发明内容
根据第一实施方式的测量值数据传输设备涉及根据SSI方法的串行数据传输，其中，提供至少一个从属装置，所述从属装置提供由至少一个传感器检测到的测量值的数据位，以便在至少一个数据线路上进行到主导装置的串行逐位传输；且其中，主导装置借助于时钟猝发向从属装置请求测量值，所述时钟猝发提供在至少一个时钟线上并且包含若干时钟周期，所述时钟周期的数量与待传输的数据位的数量相匹配。根据本发明的测量值传输设备的特征在于：时钟猝发的时钟周期具有指定的占空比，所述占空比对应于一个时钟周期的脉冲持续时间与周期持续时间的比值；以及主导装置包含比较器，并且所述主导装置读回在至少一个时钟线上输出的时钟猝发并在比较器中对占空比进行校验以确定所述周期是否超过上限阈值及/或低于下限阈值。
根据本发明的测量值数据传输设备通过识别由主导装置发出的时钟信号的误差增加数据传输的安全性。叠加在时钟信号上的干扰脉冲可在从属装置中导致以下后果：一个时钟周期或甚至若干时钟周期过多地被检测到。干扰脉冲可（例如）由时钟线上的电磁影响所致，所述干扰脉冲特别是在工业生产中必须经预测，所述电磁影响产生于大电流和电流的变化。时钟猝发中错误数量的时钟周期将导致测量值的错误传输。通过根据本发明的措施防止了测量值传输中的所述误差。
确定时钟信号本身的主导装置也校验所述时钟信号已经为保持预定的占空比做好准备，所述占空比定义为一个时钟周期的脉冲持续时间与周期持续时间的比值。在此情况下，低电平或高电平可经指定作为脉冲持续时间。低电平将在以下被视作有效信号电平，以使脉冲持续时间将对应于低电平的持续时间。
根据本发明的另一测量值传输设备同样基于根据SSI方法的串行数据传输，其中，提供至少一个从属装置，所述从属装置提供由传感器检测到的至少一个测量值的数据位，以用于在至少一个数据线路上进行到主导装置的串行逐位传输；且其中，主导装置借助于时钟猝发向从属装置请求测量值，所述时钟猝发提供在至少一个时钟线上并且包含若干时钟周期，所述时钟周期的数量经调整为待传输的数据位的数量。此测量值传输设备的特征同样在于：时钟猝发的时钟周期具有预定的占空比，所述占空比对应于一个时钟周期的脉冲持续时间与周期持续时间的比值；但其中从属装置包含比较器，在所述比较器中，从属装置对占空比进行校验以确定所述周期是否超过上限阈值及/或低于下限阈值。
用于保持至少一个预定阈值的对占空比的校验同样通过识别至少一个时钟信号的时钟猝发的时钟周期的误差而增加了测量值传输的安全性。
优选地，将根据本发明的两种措施结合，以使主导装置中的比较器和从属装置中的比较器均被提供以用于校验占空比。此举增强了特别就测量值传输设备而言的安全性，在所述测量值传输设备中，主导装置与从属装置在空间上彼此远离，且相应地需要相对较长的时钟线。
根据本发明的测量值传输设备的一个相关优势为：最初描述的既定SSI方法可经维持，以使在已知硬件中仅极少的改变是必须的。
磁阻位置传感器或速度传感器经提供作为根据本发明的测量值传输设备的传感器，所述传感器（例如）更详细的描述于源自本申请人的说明书DE102004025388B4中。
根据本发明的测量值传输设备的有利实施方式和进一步发展是从属权利要求的主题。
本发明的实施方式图示在图式中，并且将在以下通过参照描述更详细地说明所述实施方式。
附图说明
图1图示根据本发明的测量值传输设备的方块图，所述测量值传输设备具有主导装置和从属装置；
图2图示主导装置与从属装置之间的主要信号传输；
图3更详细地图示了图示于图2中的信号交换；
图4a至图4c图示主导装置与从属装置之间的信号交换，在所述信号交换中，时钟猝发的时钟周期的占空比受到干扰；
图5图示根据本发明的另一测量值传输设备的方块图，所述测量值传输设备具有主导装置和从属装置；以及
图6a至图6d图示根据图5的主导装置与从属装置之间的信号交换，在所述信号交换中，时钟猝发的时钟周期的占空比在两个时钟线中的一个时钟线上受到干扰。
具体实施方式
图1图示测量值传输设备10，所述测量值传输设备10包含主导装置MA和至少一个从属装置SL。由传感器12检测到的测量值14由传感器12以模拟形式提供或提供为经数字化的。如果将测量值14提供为模拟信号，那么提供模数转换器16，所述模数转换器16布置在传感器12中或从属装置SL中。测量值14储存在数据供应装置18中，并可用于后续数据传输。
测量值传输由主导装置MA借助于时钟信号CLK控制。首先，主导装置MA请求测量值14的数据位DB，所述测量值14由从属装置SL借助时钟信号CLK提供。时钟信号CLK更详细地图示于图2和图3中。出于数据请求的目的，主导装置MA向各个从属装置SL发送时钟信号CLK范围内的时钟猝发20，所述时钟猝发20包含预定数量的具有特定时钟周期持续时间TCLK的时钟周期ZCLK。时钟周期ZCLK的数量为从属装置SL已知。一个时钟周期持续时间TCLK内的占空比TLow/TCLK经固定地预定且固定为（例如）50%，所述占空比TLow/TCLK指示（例如）关于时钟周期持续时间TCLK的L电平的持续时间TLow。
图2图示时钟信号CLK的间隔，所述时钟信号CLK包含两个时钟猝发20；而图3详细图示出现在时钟猝发20期间的信号。在图2中，由于时钟猝发20期间存在大量的时钟周期ZCLK，时钟猝发20的预定数量的时钟周期ZCLK仅能以紧密聚集的方式图示。
磁阻位置传感器或速度传感器经提供作为传感器12，所述传感器已经描述于（例如）本文所参照的上述专利说明书DE102004025388B4中。所述传感器12可提供数据位宽度为（例如）16位至48位的高分辨率测量值14。测量值14可代表位置亦或可根据位置确定的速度。
数据位DB的数量在以下被指定为n。在下面的同步串行数据传输中，假设n个数据位DB的传输需要n+1个时钟周期ZCLK。时钟信号CLK（例如）在空闲状态下处于高电平H。数据信号DAT的传输发生在时钟猝发20期间，其中数据位DB在数据信号DAT范围内经串行地、逐位地自从属装置SL传输至主导装置MA。同样在所述情况下，例如，还假定处于空闲状态的数据信号DAT的高电平H。
在时钟猝发20开始时的时钟信号CLK的第一下降边缘确保数据供应装置18储存当前由传感器12提供并在模数转换器16中可选地数字化的测量值14，并且所述数据供应装置使测量值为随后的测量值传输做好准备。提供计时器22用于控制数据供应装置18，所述计时器在时钟信号CLK的第一下降边缘处经触发。计时器22的转换信号24的发生触发数据供应装置18，以用于并行地接受经数字化地提供的测量值14并用于储存测量值14的数据位DB。
传感器12对单个测量值14的供应速率可大体上与从属装置SL中的信号处理无关。所述速率可慢于或快于时钟周期持续时间TCLK。唯一相关的是当前可得的测量值14在时钟边缘（例如，第一下降时钟边缘）处储存在数据供应装置18中。
数据供应装置18在时钟信号CLK的第一上升时钟边缘处提供第一数据位DB。此举优选地涉及最高有效位（Most Significant Bit；MSB）。在以后每个上升时钟边缘处提供下一数据位DB。最低有效位（Least Significant Bit；LSB）提供在时钟周期n+1的倒数第二个上升时钟边缘处并传输至主导装置。
等待信号Tm_W提供在时钟猝发20的最后一个时钟边缘处，在所述猝发20期间，数据信号DAT假定一预定的电平。在图示的实施方式中，所述电平为低电平。主导装置MA根据等待时间Tm_W识别从属装置SL的阻塞状态并在发出下一时钟猝发20之前进行相应地等待。等待时间Tm_W可因此亦被称作阻塞时间。等待时间Tm_W向主导装置MA发出信号：从属装置SL尚未为新测量值14的数据位DB的进一步传输做好准备。测量值传输的短暂阻塞确保所限定测量值14的数据位DB可在时钟猝发20开始时储存在从属装置SL中。
等待时间Tm_W结束后，主导装置MA立即借助于新时钟猝发20请求新测量值14的数据位DB。从时钟猝发到时钟猝发20的时间在图2中记为查询时间TA。如果周期性或准周期性的数据传输由主导装置MA触发，那么查询时间TA亦可指定为时钟猝发周期持续时间。主导装置MA通过输出下一时钟猝发20而向从属装置SL请求新测量值14的数据位DB的传输。
基于操作模式，测量值传输设备10中的数据传输被称为同步串行数据传输或称为经建立的“同步串行接口（SSI）”，以使可连接所有使用SSI方法的主导装置MA和从属装置SL。
基于功能原则，在时钟线26上从主导装置MA传输至从属装置SL的时钟信号CLK对于适当数据传输而言是极为重要的。如果从属装置中预期的时钟周期ZCLK的数量n未达到或如果识别到比预期更多的时钟周期ZCLK，那么在数据线路28上传输的数据信号DAT在主导装置MA中将不会被正确地解读，并且会出现错误的测量值传输。
根据本发明的第一实施方式得出：由主导装置MA中的时钟产生器30产生的时钟信号CLK由主导装置MA自身读回并评估。所述读回意思是主导装置MA经由返回馈线31从时钟线26上再次读取时钟信号CLK，并且由主导装置MA自身评估所述信号，所述时钟信号CLK由主导装置MA的时钟产生器30产生并提供在时钟线26上。时钟信号CLK经由返回馈线31供应至布置在主导装置MA中的第一比较器32。第一比较器32通过与上限阈值34及/或下限阈值36比较而评估占空比TLow/TCLK。
所述至少一个阈值34、36由（例如）以下方式确定：任何超出阈值10%（例如）的占空比TLow/TCLK和各个低于所述值的占空比TLow/TCLK导致第一误差信号F1，所述第一误差信号F1经提供至（例如）时钟重复装置38和数据信号释放器40。
图4a假定正确的占空比TLow/TCLK。图4b图示错误的占空比TLowf1/TCLK，在图4b中，脉冲持续时间TLowf1错误的过短并因此低于下限阈值36；而图4c图示脉冲持续时间TLowf2的情况，所述脉冲持续时间TLowf2过长并超出上限阈值34。
第一误差信号F1触发时钟重复装置38，例如以用于受误差影响的时钟猝发20的更新输出。第一误差信号F1优选地同时充当阻塞信号，所述阻塞信号在以下方面阻塞数据信号释放器40：将拒绝在时钟猝发20内接收到并被识别为错误的数据信号DAT，或者阻塞接收到的数据位DB的输出。
对自己的时钟信号CLK的读回以及对比较器32中的读回时钟猝发20的时钟周期ZCLK的占空比TLow/TCLK与上限阈值34及/或下限阈值36的对比引起测量值传输中的高安全性。
根据本发明的第二实施方式得出，第二比较器42提供在从属装置SL中，所述第二比较器也将时钟信号CLK的时钟猝发20的时钟周期ZCLK的占空比TLow/TCLK与上限阈值44及/或下限阈值46进行对比。所述至少一个阈值44、46可与主导装置MA中所提供的阈值34、36相同。从属装置SL中的至少一个阈值44、46也可不同于主导装置MA的至少一个阈值34、36。提供在主导装置MA中的至少一个阈值34、36可指定为主导装置相关的阈值34、36，并且从属装置SL中的至少一个阈值44、46可指定为从属装置相关的阈值44、46。
如果占空比TLow/TCLK超出或低于阈值44、46，那么第二比较器发出第二误差信号F2。例如数据信号调节系统48以及（可选地）误差信号产生器50可使用第二误差信号F2。
不同的误差和误差的识别对应于已关于图4b和图4c说明的误差。
一旦识别误差，第二误差信号F2触发数据信号调节系统48以抑制时钟猝发21中剩余数据位DB的输出。
在从属装置的第二比较器42中通过与上限阈值44及/或下限阈值46进行对比而对占空比TLow/TCLK进行的评估也确保测量值传输的高安全性。
根据本发明的两个实施方式的结合是特别恰当的，其中，第一比较器32提供在主导装置MA中，而第二比较器42提供在从属装置SL中，从而实现测量值传输安全性的进一步增加。
一个实施方式提供已知的CRC方法的使用，所述CRC方法在开头已描述。出于所述目的，CRC产生器52提供在从属装置SL中，所述产生器将串行可用数据位DB视为多项式，所述多项式除以预定CRC生成多项式54。得到的所述除法的余数作为CRC校验位附加至数据位DB，其中提供数量为m的CRC校验位mCRC。图3图示CRC校验位mCRC附加至数据位DB的LSB。
主导装置MA包含CRC校验装置56，所述CRC校验装置56具有与从属装置SL中的CRC产生器52相同的CRC生成多项式54。在CRC校验装置56中用所有接收到的位（即数据位DB和CRC校验位mCRC）通过CRC生成多项式54进行相同除法。由于传输的CRC校验位mCRC包括在除法中，必定在值的正确传输中获得值0且不带有余数。全部位仅在此情况下经正确地传输。此举特别地导致以下结果：数据位DB正确地传输至主导装置MA。仅在所述情况下，CRC校验装置56将提供释放信号58，所述释放信号58向数据信号释放器40发送信号：数据位DB有效并可释放以用于进一步处理。
多项式0xA412或0x86C或0xADC9优选地经提供为CRC生成多项式54，对应于x16+x14+x11+x5+x2+1或x16+x15+x12+x7+x6+x4+x3+1或x16+x14+x12+x11+x9+x8+x7+x4+x+1。
优选地，16位CRC校验位mCRC附加至数据位DB。
安全性的进一步增加由以下方式实现：如图1所示的时钟线26被分为两条时钟线60、62，差分时钟信号CLK+、CLK-在所述时钟线60、62上传输。图5图示一实施方式。主导装置MA包含总线驱动器64，所述总线驱动器包含非反相输出端66和反相输出端68，其中第一时钟信号CLK+将随着第一时钟猝发20+在非反相输出端66上输出，并且第二时钟信号62随着第二时钟猝发20-在反相输出端68上输出。
两个差分时钟信号CLK+、CLK-中的至少一者，或优选地两个信号CLK+、CLK-，在所述实施方式中也由主导装置MA读回，并且至少一个差分时钟信号CLK+、CLK-的时钟猝发20+、20-的时钟周期ZCLK+、ZCLK-的占空比TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-在第三比较器70中与至少一个阈值34、36相比较。所述情况下，读回同样意为由主导装置MA提供在时钟线60、62上的时钟信号CLK+、CLK-中的至少一个时钟信号经由至少一个返回馈线31+、31-立刻被再次读取，并供应至第三比较器70。上限阈值34及下限阈值36也在所述情况下优选地提供，至少一个差分时钟信号CLK+、CLK-（优选地两个差分时钟信号CLK+、CLK-）的占空比TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-与所述上限阈值34和下限阈值36相比较。如果超过阈值或值低于阈值，那么提供第三误差信号F3，所述第三误差信号F3可再次由时钟重复装置38使用，所述时钟重复装置38触发时钟产生器34以用于时钟猝发20+、20-的更新输出。主导装置MA中的进一步信号处理可根据图1所示的根据本发明的测量值传输设备10的实施方式实现。
相应地，根据依据本发明的测量值传输设备10的第二实施方式（所述测量值传输设备10在发生误差的情况下将提供第四误差信号F4），可再次在从属装置SL中在第四比较器72中将至少一个差分时钟信号CLK+、CLK-的时钟猝发20+、20-的时钟周期ZCLK+、ZCLK-的占空比TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-与至少一个阈值44、46进行比较。从属装置SL中的进一步信号处理可根据图1所示的根据本发明的测量值传输设备10的实施方式发生。
两个差分时钟信号CLK+、CLK-的部分时钟猝发20+、20-图示于图6a和图6b中。在所述情况下，再次举例使用用于形成占空比TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-的低电平。此外，尽管存在第二差分时钟信号CLK-的反相空闲电平，仍参照低电平TLow-。
在根据图6c所示的实施方式中，至少一个错误的占空比TLow+f/TCLK+出现在仅第一差分时钟信号CLK+的第一时钟猝发20+中，（例如）所述占空比TLow+f/TCLK+低于主导装置MA中的下限阈值36及/或从属装置SL中的下限阈值46。
举例来说，根据图6d假定，第二差分时钟信号CLK-的第二时钟猝发20-的时钟周期ZCLK-的脉冲持续时间TLow-以及（因此）占空比TLow-/TCLK-在第二时钟猝发20-期间保持无误差。尽管在所述情况下没有超过阈值34、36、44、46或没有值低于所述阈值，但由于第一差分时钟信号CLK+的第一时钟猝发20+的至少一个时钟周期ZCLK+的占空比TLow+f/TCLK被识别为错误的，第三误差信号F3及/或第四误差信号F4仍在所述情况下由第三比较器70或第四比较器72提供。

Claims (15)

1.一种用于在至少一个数据线路(28)上从至少一个从属装置(SL)到主导装置(MA)的串行数据传输的测量值传输设备，所述至少一个从属装置(SL)提供由至少一个传感器(12)检测到的测量值(14)的数据位(DB)以用于串行逐位传输，其中所述主导装置(MA)借助提供在至少一个时钟线(26、60、62)上并包含若干时钟周期ZCLK、ZCLK+和ZCLK-的时钟猝发(20、20+、20-)向所述从属装置(SL)请求测量值(14)，所述时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-的数量(n+1)与待传输的所述数据位(DB)的数量(n)相匹配；所述测量值传输设备的特征在于：所述时钟猝发(20、20+、20-)的所述时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-具有特定的占空比TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-，所述占空比对应于一个时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-的脉冲持续时间TLow、TLow+、TLow-与周期持续时间TCLK、TCLK+、TCLK-的比值；以及所述主导装置(MA)包含比较器(32、70)；以及所述主导装置(MA)读回在所述至少一个时钟线(26、60、62)上输出的所述时钟猝发(20、20+、20-)并且在所述比较器(32、70)中校验所述占空比TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-以确定所述周期是否超过上限阈值(34)及/或低于下限阈值(36)。
2.一种用于在至少一个数据线路(28)上从至少一个从属装置(SL)到主导装置(MA)的串行数据传输的测量值传输设备，所述至少一个从属装置(SL)提供由至少一个传感器(12)检测到的测量值(14)的数据位(DB)以用于串行逐位传输，其中所述主导装置(MA)借助提供在至少一个时钟线(26、60、62)上并包含若干时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-的时钟猝发(20、20+、20-)向所述从属装置(SL)请求测量值(14)，所述时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-的数量(n+1)与待传输的所述数据位(DB)的数量(n)相匹配；所述测量值传输设备的特征在于：所述时钟猝发(20、20+、20-)的所述时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-具有特定的占空比TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-，所述占空比对应于一个时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-的脉冲持续时间TLow、TLow+、TLow-与周期持续时间TCLK、TCLK+、TCLK-的比值；以及所述从属装置(SL)包含比较器(42、72)并且在所述比较器(42、72)中校验所述占空比TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-以确定所述周期是否超过上限阈值(44)及/或低于下限阈值(46)。
3.一种用于在至少一个数据线路(28)上从至少一个从属装置(SL)到主导装置(MA)的串行数据传输的测量值传输设备，所述至少一个从属装置(SL)提供由至少一个传感器(12)检测到的测量值(14)的数据位(DB)以用于串行逐位传输，其中所述主导装置(MA)借助提供在至少一个时钟线(26、60、62)上并包含若干时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-的时钟猝发(20、20+、20-)向所述从属装置(SL)请求测量值(14)，所述时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-的数量(n+1)与待传输的所述数据位(DB)的数量(n)相匹配；所述测量值传输设备的特征在于：所述时钟猝发(20、20+、20-)的所述时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-具有特定的占空比TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-，所述占空比对应于一个时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-的脉冲持续时间TLow、TLow+、TLow-与周期持续时间TCLK、TCLK+、TCLK-的比值；以及所述主导装置(MA)包含比较器(32、70)；以及所述主导装置(MA)读回在所述至少一个时钟线(26、60、62)上输出的所述时钟猝发(20、20+、20-)并在所述比较器(32、70)中校验所述占空比TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-以确定所述周期是否超过上限阈值(34)及/或低于下限阈值(36)；以及所述从属装置(SL)包含比较器(42、72)并在所述比较器(42、72)中校验占空比TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-以确定所述周期是否超过上限阈值(44)及/或低于下限阈值(46)。
4.如权利要求1或3所述的测量值传输设备，其特征在于：提供两个时钟线(60、62)，经由所述两个时钟线(60、62)，所述时钟猝发(20、20+、20-)中的第一时钟猝发和第二时钟猝发(20+、20-)借助于非反相时钟猝发和反相时钟猝发(20+、20-)作为差分时钟猝发(20+、20-)传输；以及包含在所述主导装置(MA)中的所述比较器(32、70)校验所述非反相时钟猝发及/或反相时钟猝发(20+、20-)的所述时钟周期ZCLK+、ZCLK-的所述对应占空比TLow+/TCLK+、TLow-、TCLK-以确定所述周期是否超过所述上限阈值(34)及/或低于所述下限阈值(36)。
5.如权利要求2或3所述的测量值传输设备，其特征在于：提供两个时钟线(60、62)，经由所述两个时钟线(60、62)，所述时钟猝发(20、20+、20-)中的第一时钟猝发和第二时钟猝发(20+、20-)借助于非反相时钟猝发和反相时钟猝发(20+、20-)作为差分时钟猝发(20+、20-)传输；以及包含在所述从属装置(SL)中的所述比较器(42、72)校验所述非反相时钟猝发及/或反相时钟猝发(20+、20-)的所述时钟周期ZCLK+、ZCLK-的所述占空比TLow+/TCLK+、TLow-、TCLK-以确定所述周期是否超过所述上限阈值(44)及/或低于下限阈值(46)。
6.如权利要求1或3所述的测量值传输设备，其特征在于：所述主导装置(MA)包含时钟重复装置(38)，所述时钟重复装置(38)在存在确定的误差的情况下触发对所述时钟猝发(20、20+、20-)的所述输出的重复。
7.如权利要求1或3所述的测量值传输设备，其特征在于：所述主导装置(MA)包含数据信号释放器(40)，所述数据信号释放器(40)在存在确定的误差的情况下将接收到的数据信号(DAT)评估为无效。
8.如权利要求2或3所述的测量值传输设备，其特征在于：所述从属装置(SL)包含误差信号产生器(50)，所述误差信号产生器(50)在误差发生时向所述主导装置(MA)提供误差数据位序列以用于串行传输。
9.如权利要求1、2或3所述的测量值传输设备，其特征在于：所述从属装置(SL)包含CRC产生器(52)，所述CRC产生器(52)根据所述数据位(DB)和预定的CRC生成多项式(54)确定CRC校验位(mCRC)，所述CRC校验位(mCRC)在向所述主导装置(MA)传输之前附加至所述数据位(DA)。
10.如权利要求9所述的测量值传输设备，其特征在于：提供16个CRC校验位(mCRC)。
11.如权利要求9所述的测量值传输设备，其特征在于：多项式0xA412或0xC86C或0xADC9经提供作为CRC生成多项式(54)，对应于x16+x14+x11+x5+x2+1或x16+x15+x12+x7+x6+x4+x3+1或x16+x14+x12+x11+x9+x8+x7+x4+x+1。
12.如权利要求9所述的测量值传输设备，其特征在于：所述主导装置(MA)包含CRC校验装置(56)，所述CRC校验装置(56)根据所述多项式(54)、接收到的所述数据位(DA)和接收到的所述CRC校验位(mCRC)执行所述CRC校验。
13.如权利要求1、2或3所述的测量值传输设备，其特征在于：磁阻位置传感器或速度传感器经提供作为传感器(12)。
14.如权利要求4所述的测量值传输设备，其特征在于：所述主导装置(MA)包含时钟重复装置(38)，所述时钟重复装置(38)在存在确定的误差的情况下触发对所述时钟猝发(20、20+、20-)的所述输出的重复。
15.如权利要求5所述的测量值传输设备，其特征在于：所述从属装置(SL)包含误差信号产生器(50)，所述误差信号产生器(50)在误差发生时向所述主导装置(MA)提供误差数据位序列以用于串行传输。
CN201180073631.0A 2011-08-11 2011-08-11 测量值传输设备 Expired - Fee Related CN103891194B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/DE2011/001576 WO2013020529A1 (de) 2011-08-11 2011-08-11 Messwert-übertragungsvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103891194A CN103891194A (zh) 2014-06-25
CN103891194B true CN103891194B (zh) 2017-03-29

Family

ID=44999633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180073631.0A Expired - Fee Related CN103891194B (zh) 2011-08-11 2011-08-11 测量值传输设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9323605B2 (zh)
EP (1) EP2742642B1 (zh)
JP (1) JP5912182B2 (zh)
CN (1) CN103891194B (zh)
DE (1) DE112011105522A5 (zh)
WO (1) WO2013020529A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016226136A1 (de) * 2016-12-23 2018-06-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Sensoreinrichtung, Sensoreinrichtung
EP3591434B1 (en) * 2018-07-02 2023-07-26 NXP USA, Inc. Communication unit, integrated circuits and method for clock and data synchronization
CN109525225A (zh) * 2018-11-26 2019-03-26 努比亚技术有限公司 机械按键的防抖动电路及其处理方法、终端、存储介质
CN110611530B (zh) * 2019-09-03 2020-11-10 珠海格力电器股份有限公司 光纤故障确定方法、装置及光伏离心机设备
FR3100629B1 (fr) * 2019-09-10 2023-04-07 St Microelectronics Grenoble 2 Communication par bus CAN
DE102019213982A1 (de) * 2019-09-13 2021-03-18 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur synchron-seriellen Datenübertragung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0171579A1 (de) * 1984-07-13 1986-02-19 Max Stegmann Gmbh Uhren- und Elektroapparatefabrik Anordnung zur seriellen Übertragung der Messwerte wenigstens eines Messwertwandlers
JPH0993233A (ja) * 1995-09-27 1997-04-04 Nec Corp データ信号送受信システム

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH022235A (ja) 1988-06-13 1990-01-08 Fujitsu Ltd クロックデューティ補正回路
US5745479A (en) * 1995-02-24 1998-04-28 3Com Corporation Error detection in a wireless LAN environment
JPH10117131A (ja) 1996-10-11 1998-05-06 Nec Eng Ltd パルスデューティ悪化検出回路
JP3463727B2 (ja) 1997-05-09 2003-11-05 株式会社アドバンテスト クロックパルス伝送回路
US6188737B1 (en) * 1999-11-24 2001-02-13 Nortel Networks Limited Method and apparatus for regenerating data
DE10113716C2 (de) 2001-03-19 2003-05-08 Balluff Gmbh Kommunikations-Schnittstelle für eine Wegmeßeinrichtung
DE10137835A1 (de) 2001-08-02 2003-02-20 Siedle Horst Gmbh & Co Kg Schnittstelle zum seriellen Übertragen von digitalen Daten
DE10141040B4 (de) 2001-08-22 2006-10-26 Texas Instruments Deutschland Gmbh Serielle Schnittstelleneinheit
JP4099431B2 (ja) 2003-06-19 2008-06-11 沖電気工業株式会社 パルスデューティ悪化検出回路
DE102004025388B4 (de) 2004-05-17 2006-06-14 Balluff Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der Position und/oder einer oder mehrerer Bewegungsgrößen eines Gegenstandes
US7817767B2 (en) * 2004-12-23 2010-10-19 Rambus Inc. Processor-controlled clock-data recovery
JP4708291B2 (ja) * 2006-01-16 2011-06-22 三菱電機株式会社 通信システム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0171579A1 (de) * 1984-07-13 1986-02-19 Max Stegmann Gmbh Uhren- und Elektroapparatefabrik Anordnung zur seriellen Übertragung der Messwerte wenigstens eines Messwertwandlers
JPH0993233A (ja) * 1995-09-27 1997-04-04 Nec Corp データ信号送受信システム

Also Published As

Publication number Publication date
US20140173391A1 (en) 2014-06-19
US9323605B2 (en) 2016-04-26
WO2013020529A1 (de) 2013-02-14
EP2742642A1 (de) 2014-06-18
EP2742642B1 (de) 2017-04-12
JP5912182B2 (ja) 2016-04-27
JP2014524692A (ja) 2014-09-22
CN103891194A (zh) 2014-06-25
DE112011105522A5 (de) 2014-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103891194B (zh) 测量值传输设备
CN102170347B (zh) 同步信号检测装置
US10491530B2 (en) Communication system and communication device
CN106257854B (zh) 单边半字节传输误差发生器
EP1434382B2 (en) Serial data transferring apparatus
JP2011035473A (ja) ボーレートエラー検出回路、ボーレートエラー検出方法
CN105340223A (zh) 确定can总线连接单元的内部延迟时间的设备和测量方法
KR20150128658A (ko) 직렬 데이터 송신용 디더링 회로
CN100459486C (zh) 标识通信时钟频率的数据处理设备
US10033523B1 (en) Circuit for and method of measuring latency in an integrated circuit
US20200044937A1 (en) Method For Monitoring A Network For Anomalies
US8249095B2 (en) Communication device and method for improved synchronous data transmission
US10911077B2 (en) Encoder and data transmission method
JP4942545B2 (ja) データの双方向伝送の同期方法及びそれを使用したシステム
JP2007259094A (ja) シリアル通信装置
JP3408486B2 (ja) 装置間の同期回路
CN110971389B (zh) 通信系统、发送装置、接收装置、通信方法、发送方法及接收方法
JP2598352B2 (ja) 測定装置
RU2291560C1 (ru) Декодер дифференциального сигнала кода rz
US20210096969A1 (en) Uart receiver with adaptive sample timing control using a numerically-controlled oscillator
JP2009118315A (ja) 通信システム、送信装置、受信装置、通信装置及び半導体装置並びに通信方式
JP2003168971A (ja) 高速パルス計数装置および計数情報の伝送方法
JPH0595387A (ja) 回線監視回路
KR970004510A (ko) 실장형 비트에러율 측정회로 및 그 제어 방법
JP2014236404A (ja) シリアル通信装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170329

Termination date: 20210811

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee