CN104253731A - 用于运行通信装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于运行通信装置的方法和这样的通信装置。在该方法中规定传输主机功能性。在通信装置中发生在至少两个用户（4，6，8，10）之间的通信，其中多于一个的用户（4，6，8，10）被构造为用作主机，其中主机功能性从用作主机的用户（4，6，8，10）被传输到另一用户（4，6，8，10），该另一用户（4，6，8，10）由此成为当前主机，并且接着进行该通信装置的重新初始化。

Description

用于运行通信装置的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行尤其是环形的通信装置的方法，在该通信装置中在用户之间进行通信，其中该通信装置包括多于一个的潜在主机。本发明还涉及这样的通信装置。

背景技术

在机动车技术的领域中，为了在控制设备中的逻辑组件之间传输数据而采用例如SPI（串行外围接口（Serial Peripheral Interface））的串行接口，其中所述逻辑组件可以被构造为集成电路（IC，Integrated Circuit）。

该标准描述了被构造为主机的用户与被构造为从机的不同用户之间双向的、同步的和串行的数据传输。在此，接口包括在所述主机与一个从机之间的至少三个线路，这一般是两个数据线路和一个时钟线路。在多个从机的情况下，这些用户中的每一个均需要主机的附加的选取或选择线路。

SPI接口使得可以实施菊花链拓扑或总线拓扑。在以菊花链拓扑、即环拓扑应用SPI接口中，出现非常长的等待时间，为此这种形式不能高效地在机动车（Kfz）控制设备中被使用。

尤其是要注意，在一些情况下SPI接口不适用于时间临界的操控信号的传输以胜任当今安全性临界应用（例如ESP）的实时要求。经常利用SPI接口仅还进行诊断和状态信息的交换。时间临界的操控信号一般在使用计时器单元和/或专有接口的情况下以高的耗费被传输到执行器的操控组件和/或从传感器的分析电路传输。

在以总线拓扑形式应用SPI接口中，在较高数据速率时得到越来越差的信号完整性以及由于差的EMV特性而引起的高的干扰影响。此外仅发送信号与时钟信号同步地被传输，而接收信号的相位同步的传输由于在高的数据速率时从机中的内部延迟时间而可能越来越难以发展并且可能引起数据传输中的错误。

由出版物DE 10 2010 041 427 A1已知一种用于在环总线中以最小化的等待时间实现通信的方法。在该方法中，进行串行的环形的通信装置的用户以及由此节点的串行连接。其中能够以至少一个比特持续时间的延迟来进行从用户到用户的数据传输，由此可能包含消息的数据分组在用户之间以非常小的等待时间被传输。在此情况下，设置一个主机和多个从机，其中数据分组从从机到从机地被传送，其中由每个从机改变该数据分组的地址信息。同样可以设想，在无每个从机的地址信息的改变情况下实现通信，其方式是每个从机都在环中获得自己的固定地址。

发明内容

以此为背景提出一种具有权利要求1的特征的方法和一种根据权利要求6的通信装置。实施方案由从属权利要求和说明书得到。

所提出的方法使得可以在环形通信装置内的至少两个用户之间进行数据通信，其中该通信装置包括多于一个的潜在主机。在此，主机功能性从当前主机被转交给环形通信装置内的一个从机。该从机由此变成主机。

主机/从机的概念表示对包括多个用户的通信装置中共同资源的访问的分级式管理的形式。当多个用户同时发送或访问资源时，不能发生传输。为了解决该问题，向用户之一分配主机功能性，该用户由此是主机，于是所有其它用户是从机。该主机作为唯一的用户具有未经邀请地访问资源的权限。该主机由此控制或支配访问权限。

所提出的方法的特征在于，多主机系统基于环形通信装置被提供。

尤其是提出用于在环形通信装置内的用户之间进行数据通信的方法和设备，如其例如在出版物DE 10 2010 041 427 A1中所描述的，其中所提出的通信装置包括多于一个的潜在主机。在此，用户以环拓扑的形式布置，由此这些用户可以通过点对点连接而利用少量的引线连接。用户之一、例如微控制器起主机作用，由此不需要总线仲裁。从机例如是一个分立组件或多个分立组件，例如ASIC，其必须由例如微控制器或其它ASIC的逻辑电路加以控制。

主机发送连续的数据流。通过连续同步的可能性，从机也不需要另外的系统时钟。根据现有技术，主机的数量限于环拓扑内的唯一一个主机，为此参见出版物DE 10 2010 041 427 A1。现在利用所提出的协议扩展，可以将另外的主机集成到环形通信装置中。

第一实现可能性规定，当前主机在通信进行期间向环形通信装置内的另外的、潜在的主机经由通知分配主机功能性。为了接管主机功能性，当前主机必须在成功的移交之后首先中断通信，据此所有用户不进一步使它们的本地时钟同步。

在定义的时间段之后，新的主机开始对系统重新初始化或再初始化。主机现在变成环拓扑内的从机，并且由此可以在与新的主机进行数据交换之后必要时又接管主机功能性。在这种情况下当前主机必须对此进行分配。

要说明的是，在这种情况下所有潜在的主机都应当具有石英或石英振荡器，因为主机分别预先给定整个系统的时钟。

在替换的实施变型方案中可以设想实现多主机，其方式是主机向环中的也被设计成主机运行的用户发送对应的指令。在该指令之后，主机连续地发送PWM信号。只要被指派为主机的用户获得第一PWM序列，该用户就可以接管对环的控制。当前主机将会识别到这一点并由此又将数据无改变地馈入该环中。由此在环拓扑内进行时钟发生器与数据主机之间的分离。

本发明的其它优点和构型由说明书和附图得到。

应当理解，上述和下面还要阐述的特征不仅能以分别说明的组合、而且能以其它组合或单独地使用，而不脱离本发明的范围。

附图说明

图1以示意图示出本发明通信装置的实施方式。

图2以流程图示出方法的可能流程。

具体实施方式

本发明根据实施方式在附图中示意性示出并且在下面参照附图详尽地予以描述。

在图1中示意性示出的通信装置2的实施方式被构造为环形的，并且包括多个串联依次连接的用户，这些用户在这种情况下全都是潜在的主机。附图标记4表示用作当前主机的第一用户，附图标记6表示第二用户，附图标记8表示第三用户，以及附图标记10表示第n用户，它们经由线路的片段12相互连接。用户6，8和10用作从机。此外，第一用户4包括用于发送数据分组的第一数字串行接口14，第一用户4利用该第一数字串行接口根据定义与所述线路的始端或与末端连接。

此外，第二用户4包括用于接收数据分组的第二数字串行接口16，第一用户4利用该第二数字串行接口16根据定义与所述线路的末端或与始端连接。第一串行接口14在此与系统钟表18连接。第二串行接口16与用于探测相位角值的模块20连接。此外，第一用户4与石英振荡器22连接。其它用户6，8和10也应当具有对应的石英振荡器。

用户6，8，10中的每一个都具有被构造为从机接口24的数字串行接口，所述数字串行接口分别与两个连接12连接并由此与数据线路连接。由此在两个用户之间存在连接。此外，每个串行从机接口24与时钟恢复模块21连接，可以从该时钟恢复模块中推导出本地系统时钟19。

为了提供通信装置2的用户4，6，8和10之间的通信，规定从主机4的起始接口14出发通过比特流26从用户6，8，10的串行从机接口24到串行从机接口24地作为数据分组连续地传输消息。当数据分组到达最后的用户6，8，10（在此是第n用户10）之后，该数据分组从最后的用户10的从机接口24被传送到第一用户4的末端接口16。

数据分组从第一用户4被传送到第二用户6，并且依次从用户6被传送到用户8，直到最后的用户10，并且从最后的用户10传送到第一用户4。由此数据分组遍历通信装置2的所有用户。可以将消息传送给至少一个用户6，8，10所利用的数据帧包括具有地址的地址字段。规定每个用户6，8，10将所接收的具有待传送的消息的数据帧的地址值改变固定的值，例如通过相减或相加，并且转交给下一个用户6，8，10。在此情况下，地址值由每个用户6，8，10根据为此设定的算法以相同的方式改变。在所示出的通信装置2内，用户6，8，10具有相同的本地地址。此外在所有用户6，8，10中存放用于通信接口的相同算法。在此，典型地仅用于芯片间通信的模块是相同的，此外用户可以包含极为不同的功能。

现在规定，用附图标记4表示的、是当前主机并且占有主机功能性的第一用户将该主机功能性传输到另外的用户6，8或10。这可以借助通知来进行。用户6，8，10因此同样具有振荡器22。

在图2中以流程图示出该方法的可能流程。在第一步骤50中，在具有多个用户的通信装置中进行通信，所述多个用户中的一个用户用作主机，而其它用户用作从机。在接下来的步骤52中，主机将主机功能性移交给其它用户之一。迄今为止用作从机的该用户由此变成主机。最初的主机变成从机。

在实现了移交主机功能性之后，在步骤54中首先中断所述通信，据此所有用户不进一步使它们的本地时钟同步。在定义的时间段之后，新的主机在步骤56中开始对该系统再初始化。主机功能性的移交也可以通过发送预定义的指令和无需重新初始化地进行。

Claims (10)

1.用于运行环形通信装置（2）的方法，在该通信装置中发生在至少两个用户（4，6，8，10）之间的通信，其中多于一个的用户（4，6，8，10）被构造为用作主机，其中主机功能性从用作主机的用户（4，6，8，10）被传输到另一用户（4，6，8，10），该另一用户（4，6，8，10）由此成为当前主机，并且接着进行该通信装置的重新初始化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述主机功能性利用通知来传输。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述重新初始化是在定义的时间段到期之后进行的，在该定义的时间段中所述通信被中断。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中主机功能性的移交通过发送预定义的指令以及无重新初始化地进行。

5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其中使用多主机。

6.通信装置，其被构建为环形的并且尤其是被构造为执行根据权利要求1至5之一所述的方法，其中该通信装置（2） 包括至少两个用户（4，6，8，10），其中多于一个的用户（4，6，8，10）被构造为用作主机。

7.根据权利要求6所述的通信装置，其中用户（4，6，8，10）经由点对点连接相互连接。

8.根据权利要求6或7所述的通信装置，其中设置多主机。

9.根据权利要求6至8之一所述的通信装置，其中所有用户（4，6，8，10）被构造为用作主机。

10.根据权利要求6至9之一所述的通信装置，其中被构造为用作主机的用户（4，6，8，10）具有石英振荡器（22）。