CN104756446B

CN104756446B - 中继器、can通信系统和用于在can通信系统内传输数据报的方法

Info

Publication number: CN104756446B
Application number: CN201380057096.9A
Authority: CN
Inventors: D·博雷利; A·米利希
Original assignee: Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Current assignee: Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2013-09-23
Publication date: 2018-11-30
Anticipated expiration: 2033-09-23
Also published as: DE102012219940A1; EP2915289B1; CN104756446A; EP2915289A1; WO2014067713A1

Abstract

一种用于通信系统的中继器(2，2')，所述通信系统具有至少一个网络(1，1')，所述中继器用于在第一参与者(A)和第二参与者(B)之间转发包括隐性ACK比特的数据报，所述中继器或者在所述网络(1)内部或者用于连接两个相同种类的网络(1，1')，其中所述中继器(2，2')设置用于在ISO/OSI参考模型的比特传输层上转发数据报，所述中继器具有至少两个用于将所述中继器(2，2')物理耦合到所述至少一个网络(1，1')上的收发器(5A，5B)，其中所述中继器(2，2')包括逻辑单元(6)，所述逻辑单元设置用于识别从所述第一参与者(A)转发到所述第二参与者(B)的数据报的固定结构，在数据报的隐性ACK比特的接收之前或者接收期间的固定时刻模拟ACK比特并且将其发送给所述第一参与者(A)。

Description

中继器、CAN通信系统和用于在CAN通信系统内传输数据报的方法

技术领域

本发明涉及一种用于具有至少一个网络的通信系统的中继器，所述中继器用于在第一参与者和第二参与者之间转发并且尤其用于放大包括比特的数据报，或者在网络内部或者用于连接两个相同种类的网络，其中所述中继器设置用于在ISO/OSI参考模型的比特传输层上转发数据报，即与数据报的完全收到不相关地转发所收到的比特，其中所述中继器包括至少两个用于将中继器物理耦合到至少一个网络上的收发器。“相同种类的网络”理解设置成在传输速率相同时使用相同的协议来通信的网络。

本发明也涉及一种具有至少一个CAN网络的CAN通信系统，其中所述CAN通信系统通过数据线路将第一参与者与第二参与者连接，其中所述参与者设置用于发送并且接收CAN数据报，以及涉及一种用于在这种CAN通信系统内将数据报从第一参与者传输到第二参与者的方法。

背景技术

总线中继器是信号放大器或者信号处理器，其将网络划分成物理区段(部分网络)，其中保持逻辑上的网络连接。各个区段分别在物理上封闭，由此更长的联络线(Stichleitung)也是可能的。在数据速率低时，中继器可以设置用于增大信号在网络内的有效距离，以便实现更大的传输距离。然而，在数据速率较高时通过中继器的最终的输送延迟对最大可实现的传输距离产生负面影响。根据现有技术的总线中继器完全透明地工作，即其没有变化地接收、放大并且发送总线信号。与较高OSI层上的设备(网桥、网关等)相比，中继器在比特层上处理数据传输并且无须首先从协议提取数据，以便例如识别接收端或者将数据从一种网络格式适配成第二种网络格式。

CAN网络涉及线性的或者星形的双线的差分数据总线，其根据ISO11898连接多个权利平等的参与者。当在CAN总线上传输信息时，发送端在协议内的固定点发送一隐性比特并且在所述隐性比特的发送期间接收者发送回一显性比特作为确认信号(ACK比特，确认比特)。否则，没有成功地继续传输。在信息密度高时(例如1MBit/s)意味着，电缆可以仅仅约30-40m长，因为否则用于数据传输并且用于ACK比特的信号传播时间过长并且所述ACK比特不再准时到达来确认成功的收到。对于CAN通信系统而言，传输信道上的信号传播时间是其最大可能的空间延展的重要因素。如果信号传播时间增大到所定义的边界以上的值、例如通过电缆长度的增大或者通过具有延迟的元件的引入，则到目前为止强制需要数据传输速率的降低，因为否则不再能实现可靠通信。此外，到目前为止由于其附加的通过时间所以CAN中继器的每一种使用与最大可能的线缆长度的减小或者数据速率的降低相联系。

根据现有技术的中继器放大总线信号，但不能解决传播时间问题。相反：中继器导致附加的延迟并且因此在数据速率高时导致CAN网络的最大的物理延展的进一步减小。在通过总线网关或者总线网桥传输数据时，通常发生从约200μs至毫秒范围内的延迟。此外，所述延迟与经过总线的数据量有关，从而时间持续不再是确定性的。

由US 6,654,355B1已知一种CAN网桥、即耦合元件，其工作于两个CAN总线之间。在此，在CAN总线中传输嵌入在协议中的信息并且由网桥接收。所述CAN网桥读取总线信号，从所述总线信号中提取所嵌入的信息并且发送接收确认。随后，所述信息被嵌入到另一网络的协议中并且被发送。所述CAN网桥从在正确接收所述信息时的参与者中的一个得到接收确认。Analytica责任有限公司的“AnaGate CAN duo”例如是这种可以耦合两个CAN总线的CAN网桥。消息从CAN总线传输到另一CAN总线的时间持续强烈取决于报文长度和数据内容(比特填充规则)并且因此是非常长的(视CAN控制器和微控制器而定——约200微秒)且不确定的(取决于报文长度、数据(比特填充)、处理器负荷)。

发明内容

本发明的任务是，提出一种中继器，其能够实现在通信系统内的更大的传输路径并且可以在通信系统内灵活使用，以及提出一种CAN通信系统和一种用于在这种CAN通信系统内传输数据报的方法。

根据本发明，所述任务通过根据权利要求1所述的中继器、根据权利要求6所述的CAN通信系统以及根据权利要求12所述的方法来解决。

根据本发明，所述中继器包括逻辑单元，所述逻辑单元设置用于，识别从第一参与者向第二参与者转发的数据报的固定结构，在数据报的比特的接收期间或者接收之前的确定时刻模拟ACK比特并且将其转发给第一参与者。

因此，根据本发明的中继器是仅仅部分“透明的”并且不仅用于转发并且必要时放大信号，而且用于有针对性地操作优选根据CAN总线协议或者I²C协议构造的数据报。

ACK信号(ACK比特)是在数据传输时所使用的信号，以便确认数据或者指令的收到或处理。由所述中继器模拟的ACK比特通过显性比特替代数据报的ACK时隙中的隐性比特。例如，如果信号在CAN总线上延迟(例如由容性的旋转传输器(Drehübertrager)或者长的线缆引起)，则通常能够成功传输仅仅低的信息密度，因为在总线上必须可以给每个比特提供更多的时间并且因此也提供更多的时间以将接收端的显性ACK比特传送给发送端。借助根据本发明的中继器能够实现，生成接收确认(ACK比特)，所述ACK比特已经在数据报的接收之前或者接收期间通过中继器发送回发送端，从而可以继续数据传输，而不等待由原本的接收端发送的“真正的”接收确认(ACK比特)。因此，可以显著减小信号延迟并且此外其是高度确定性的。通过这种方式，可以提高CAN网络内的信息密度或者可以使用信号延迟元件，而不一定具有信息密度方面的损失。在此，将CAN网络设计成无冲突的，例如通过参与者的触发的、时间控制的通信引起。

本发明的一种特别优选的实施方式设置，逻辑单元设置用于等待并且抑制由第二参与者发送的ACK比特。因此，由根据本发明的中继器在发送端之前隐藏由第二参与者发送的ACK比特，因为其可能是迟的并且因此可能损害继续通信。

逻辑单元优选包括控制单元，所述控制单元根据是否应当在数据报的数据流中插入显性比特和/或隐性比特来控制逻辑单元的不同的开关状态。由此，覆写原始比特。DL电路状态能够实现所发送的所有比特从一个参与者向另一参与者的传送。rez(1)电路状态阻塞显性比特在参与者之间的传输。通过这种方式，可以由中继器捕获由接收端发送的真实ACK信号。dom(0)电路状态再次能够实现显性比特的传输，例如用于向发送端发送接收确认的信号。借助所描述的开关状态的控制，通过相应另一侧借助阻止时间的阻塞来实现显性比特的不期望的向回传输。

优选地，逻辑单元通过可编程逻辑、尤其通过FPGA(现场可编程门阵列)或者CPLD(复杂可编程逻辑器件)来实现。将由发送端发送的并且由中继器的第一收发器接收的数据输送给可编程逻辑。所述逻辑优选包含过程控制装置、发送/接收方向识别装置、消息传递装置、必要时用于衰减的信号的阻止时间/阻塞装置、确认生成装置和确认抑制装置。与到目前为止所建立的借助具有至少约200μs延迟的CAN网桥/网关/路由器的解决相比，借助这种中继器可以实现(发送端侧的收发器、FPGA和接收端侧的收发器的)仅仅90ns的延迟。

可编程逻辑的应用能够实现中继器的灵活使用，因为可以独立地编程操作的方式。替代地，根据本发明的中继器的控制单元也可以通过分立的逻辑元件或者特定的微控制器来实现。由此，但是在必要时期望在功能性和/或通过延迟的范围内的一定限制。借助ASSP(特定应用标准产品)或者ASIC(专用集成电路)的解决同样是可能的并且也许能够实现最小的通过延迟。然而，这些解决不太灵活并且仅仅在件数更高时才具有经济利益。

在根据本发明的中继器的一种特别优选的实施方式中，涉及具有两个用于将CAN中继器物理耦合到至少一个CAN网络的CAN收发器的CAN中继器，其中逻辑单元设置用于识别CAN数据报。但也可以借助具有ACK比特的其他总线、例如借助I²C总线使用根据本发明的中继器。

在根据本发明的CAN通信系统中，在参与者之间连接至少一个根据本发明的CAN中继器。

优选地，在CAN网络内集成CAN中继器。因此，所述中继器连接在同一网络的两个参与者之间。所述CAN中继器将CAN网络在电方面划分成部分网络并且在CAN网络内能够实现数据操作，例如接收确认(所模拟的ACK比特)通过CAN中继器的模拟和由接收端发送的接收确认(真实的ACK比特)的捕获。也可以如此实现所述CAN中继器，使得当从相应发送端到CAN中继器的信号传播时间位于最大允许的信号传播时间以下时，可以双向发送所模拟的ACK比特。在1MBit/s的数据传输速率的情形中，这例如相应于用于CAN中继器的两侧的最大线缆长度40m并且因此相应于最大允许的信号传播时间或者线缆长度的两倍。在隐性ACK比特的接收之前通过中继器模拟ACK比特时，可以更大地选择中继器与发送端的间距。随着中继器与发送端的间距的增大，必须更早地选择通过中继器模拟ACK比特的时刻。

当在CAN中继器和参与者中的一个之间设置信号延迟元件、尤其旋转传输器或者更长的线缆时，本发明的优点特别有利。在根据本发明的通信系统中，CAN中继器和接收端之间的信号传输的时间持续起次要作用，因为发送端已经从CAN中继器收到所模拟的ACK比特并且随着继续的数据传输不必等待接收端的真实ACK比特。因此，在具有过大的信号传播时间的通信信道中，根据本发明的CAN通信系统也可以例如通过大的线缆长度(尤其>40m)、电的脱去耦元件、编码转换装置等(＝信号延迟元件)的使用实现高的数据速率。

优选地，CAN中继器和另一参与者之间的数据线路具有以下长度：其能够实现数据的最大往返传播时间为小于传输速率的倒数的90％、优选为传输速率的倒数的约87.5％、尤其为传输速率的倒数的约75％。在通常最大40m的数据线路的情况下，在CAN网络内可以将ACK比特足够快速地从CAN中继器传输到发送端(CAN兼容的数据线路)，以便成功地继续数据报的传输并且能够实现1MBit/s的传输速率。如果仅仅使用较低的数据传输速率，则增大最大允许的信号传播时间并且因此例如增大最大可能的线缆长度，因为对于一个比特保留更多的时间并且因此ACK比特允许要求显著更多的传播时间。为了总线参与者有时间来处理信息并且必要时发送ACK比特，在1MBit/s时往返传播时间应当最大为传输时间的约87.5％、尤其75％。

在一种特别优选的实施方式中，在CAN网络中在信号延迟元件的两侧分别设置至少一个CAN中继器。由此确保能够双向地发送数据报。

在非常长的数据线路作为信号延迟元件的情形中，“在信号延迟元件的两侧”意味着，在CAN网络中离(充当发送端的)参与者通常最大40m远地设置所述CAN中继器(在1MBit/s数据传输速率时)，使得对于每一个发送端足够快速地传输由CAN中继器模拟的ACK比特，以便成功地继续数据报的传输。如果用于相互转发的信号的两个CAN中继器没有等待到ACK比特，则信号延迟元件也可能具有延迟，所述延迟大于40m长的线缆的延迟。否则需要，在最迟相应于40m线缆长度的传播时间之后在信号延迟元件上安装CAN中继器。

在根据本发明的CAN通信系统的一种替代的实施方式中，CAN中继器连接两个CAN网络。因此，也可以两个CAN网络之间起作用。根据本发明的中继器例如可以充当“桥”并且通过进行CAN-ID的变化来操作数据报的数据内容。

也可以设想其他数据内容的变化，例如在传输时可以借助根据本发明的中继器以偏移施加测量数据或者数字或者将其换算成其他单位，只要这通过确定的变化在比特层上能够实现。

本发明还涉及一种用于从CAN网络内的第一参与者向第二参与者或者在两个CAN网络之间传输包括隐性ACK比特的数据报的方法，所述方法具有以下步骤：

-将数据报从第一参与者发送到第二参与者，

-通过根据本发明的CAN中继器来监视从第一参与者向第二参与者转发的数据报的固定结构；

-在数据报的ACK比特的接收之前或者接收期间的确定时刻i通过CAN中继器模拟ACK比特；

-将所模拟的ACK比特发送给第一参与者。

在根据本发明的方法的一种优选的变型方案中，一旦CAN中继器接收到第一参与者的数据报中的隐性ACK比特，就在数据内容的操作范畴内模拟ACK比特。由CAN中继器向第一参与者发送所模拟的ACK比特，而由CAN中继器抑制由第二参与者发送的真实ACK比特。

这可以通过CAN中继器的控制装置监视由发送端得到的根据总线协议构造的信号来实现。当CAN中继器在总线协议的固定时刻(ACK时隙)得到发送端侧的隐性ACK比特时，所述CAN中继器向发送端发送回显性的ACK比特作为接收确认。同时，所述CAN中继器在接收端侧发送隐性的ACK比特并且阻塞随后由那里的接收端发送回的显性的ACK比特，以便除已经由CAN中继器发送的显性ACK比特以外没有延迟地向发送端转发所述显性ACK比特。因为CAN中继器此外没有改变地转发信号，所以通过CAN中继器仅仅发生真正恒定的小的延迟(约90ns)。因此，在不降低信息密度的情况下取消由于来自接收端的所期望的ACK比特的传播时间限制并且能够实现CAN网络的比迄今为止所实现的局部延展更大的局部延展。

为了数据总是在网络范围内一致，优选将所谓的“主动错误帧”(6个连续的显性电平)总是并且随时从CAN网络的一侧传输到另一侧。参与者会发送已发现了传输错误的所述“主动错误”。虽然CAN中继器的所模拟的ACK比特，但会中断数据传输。

所述方法例如可以有利地用于激光切割设备的控制。在此，作为参与者使用例如过程控制转置和激光切割头。在没有硬件/软件特别开发的情况下，借助根据本发明的方法不仅可以将过程控制装置(例如TRUMPF公司的控制线)而且可以将切割头与旋转传输器(大的信号延迟)相连接。

优选地，在中继器中实施数据报的数据内容的校验，并且与数据的准确性相关地进行ACK比特通过CAN中继器的模拟和发送。优选借助循环的冗余校验(CRC)来校验数据。

此外，可以在CAN中继器的逻辑单元中设置，在数据报的哪一种类中直接由CAN中继器生成ACK比特，而在数据报的哪一种类中发送端等待来自接收端的真实ACK比特以继续传输。

除ACK比特的操作以外，也能够实现数据报的其他数据内容的操作。因此，根据本发明的方法的一种替代的变型方案设置，参与者监听不同的网络，在操作的范畴内使数据报的CAN-ID变化，并且将具有已变化CAN-ID的数据报转发给第二参与者。因此，可以在比特层上以“飞越(Vorbeiflug)”操作数据报的CAN-ID。为了能够实现数据的校验，也应当根据ID的变化来匹配校验和。中继器则类似充当两个网络之间的桥等等。优选应当设置缓存数据报的可能性，以便在网络上可以不发生冲突。

由说明书和附图得到本发明的其他优点。以上所描述的以及进一步提及的特征能够以任意组合应用于自身或者多个。所示出的以及所描述的实施方式不理解为最终的列举，而更确切地说具有用于描述本发明的示例性特征。

附图说明

附图示出：

图1：根据本发明的CAN通信系统的CAN网络的强烈简化的示图；

图2：根据本发明的CAN中继器的一种优选实施方式的内部结构的示意图；

图3：根据本发明的用于在CAN通信系统内传输数据报的方法的第一变型方案的流程图；

图4：具有两个CAN网络的CAN通信系统的强烈简化的示图；

图5：用于在两个CAN网络之间传输数据报的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的具有第一参与者A的CAN通信系统的CAN网络1，所述第一参与者A通过数据线路CANH_A、CANH_B、CANL_A、CANL_B与第二参与者B连接，其中参与者A、B设置用于发送并且接收CAN数据报。以下示例地将参与者A视为数据报的发送端而将参与者B视为接收端。对于CAN通信系统而言，相距最远的参与者A、B之间的信号传播时间是用于确定最大可能的数据速率的决定性参数。所述限制一方面基于，充当发送端的每一个参与者A必须在一个比特时间的一小部分内识别充当发送端的其他参与者(未示出)的可能的总线电平变化，以便可以进行判优(Arbitrierung)，另一方面基于，充当接收端B的每一个参与者必须在一个比特时间的一小部分内通过确认(ACK时隙中的显性信号)的发送对发送端A的信号作出反应。在此，将参与者A、B的不同组件(控制器、收发器)中的延迟时间和数据线路CANH_A、CANH_B、CANL_A、CANL_B中的延迟时间相加成结果的信号传播时间。如果在CAN网络1中插入其他元件、例如中继器、电分离装置、容性的耦合器等等，则必须附加地加上其通过时间，由此进一步降低CAN网络的最大可能的数据速率和/或最大可能的延展。

如果通过CAN网络的方案放弃多主机判优、例如通过参与者A、B的触发的、时间控制的通信，由此CAN网络1是固有无冲突的，则所述问题减小到通过确认的发送接收端B对发送端A的数据报的反应上。在根据本发明的CAN通信系统中，也通过集成CAN中继器2(例如根据ISO 11898-2，在必要时借助用于抑制停振的、显性的信号电平的阻止时间)来解决所述问题，在用于模拟接收确认(所模拟的ACK比特)和用于抑制真实的接收确认(真实的ACK比特)的新功能方面扩展所述CAN中继器2(见图2)。由此，数据报透明地并且具有非常小的附加的信号延迟地(约90ns)从CAN中继器2的发送端A所位于的侧传送到CAN中继器2的另一侧，接收端B位于(或者必要时多个接收端位于)所述另一侧上。因此，不等待接收端B的由于过大的信号传播时间而延迟的真实ACK比特。替代地，CAN中继器2立刻产生所模拟的ACK比特(ACK时隙中的显性比特)。在此可以设置，在哪些消息中直接由根据本发明的CAN中继器2产生确认。一旦在中继器2中接收端B的延迟的真实ACK信号到达，则所述信号不传递到CAN中继器2的发送端A所位于的侧而是被抑制，以便避免对发送端A的网络侧的干扰。如果其他接收端应当位于CAN中继器的发送端A所位于的侧上，则可以由根据本发明的CAN中继器2透明地传递其可能出现的接收确认。在多于两个参与者A、B的情况下也可以使用根据本发明的方法。相应地，所述CAN中继器具有多个接口。一般而言，将具有多于两个接口的中继器称作集线器。在本发明的范畴内，这种集线器也应属于概念“中继器”。

图1示出根据本发明的CAN中继器2在CAN网络内的一种优选定位。参与者A、B通过总线终端电阻3A、3B连接到网络1中。根据本发明的CAN中继器2位于两个参与者A、B之间并且所述CAN网络1在电方面(不是在逻辑性方面)划分成CAN部分网络1A、1B。所述CAN中继器2在两侧在电方面与另一个CAN参与者的情况相同。这意味着，CAN中继器2的两个侧分别与具有CAN兼容的总线终端电阻4A、4B的CAN部分网络1A、1B中的一个连接。按照标准，在每一个CAN网络中在CAN网络1的端部处设置两个总线终端电阻，其中“网络的端部”是指位于网络1的边缘处(数据线路的端部处)的参与者。因此，终端电阻分别直接位于CAN中继器处，或者必要时也位于部分网中的另一参与者处，视哪个参与者在物理上限界所述网络而定。其通常是CAN中继器。如果在每一个部分网络1A、1B中分别存在仅仅一个另外的参与者A、B，如在图1中，则总线终端电阻4A、4B优选直接安置在CAN中继器2处，如所示出的那样。

如此设置CAN中继器2，使得第一参与者A和中继器2之间的数据线路(CANH_A、CANL_A)是CAN兼容的，即在长度上如此受限制，使得信号传播时间对于数据传输而言足以确认数据报的成功收到(在最大数据速率1Mbit时通常<40m)。因此，在1Mbit/s的情形中信号传播时间必须位于1μs以下。因为在由接收端发送真实的ACK比特之前根据本发明的CAN中继器监视由发送端A发送的数据报，生成模拟的ACK比特并且将其发送回发送端A，所以可以显著更大地选择CAN中继器2和第二参与者B之间的信号传播时间(不是CAN兼容的)，其方式是，例如将对于CAN网络过长的线路用作数据线路CANH_B、CANL_B或者将其他的信号延迟元件9(例如容性的旋转传输器)集成在部分网络1B中，其中借助根据现有技术的模块不能实现具有所要求的数据速率的可靠的CAN通信。在一种实验结构中，在使用根据本发明的中继器的情况下以1MBit/s实现具有1km长的数据线路的运行的CAN网络。重要的是，所模拟的ACK比特的发送通过CAN兼容的路径CANH_A、CANL_A实现。所述信号延迟如此小，使得可以继续数据报的传输。

图2示出根据本发明的CAN中继器2的一种优选的结构。将CAN收发器5A、5B用作用于CAN网络的接口。CAN收发器5A、5B接收通常的NRZ(不归零)编码的信号序列(数据报)并且将其输送给逻辑单元6，在本示例中所述逻辑单元包括控制单元7和具有两个开关元件8a、8b的开关单元。所述开关元件8a、8b可以分别设置成三种不同的开关状态dom(0)、DL、rez(1)。这例如可以借助三极管来实现。在开关状态“DL”中，来自第一收发器5A的所发送的数据报的所有到达的数据(隐性的和显性的比特)传送到第二收发器5B(或者相反，视由哪个参与者A、B发送了数据报而定)。在开关状态“rez(1)”中阻塞显性比特，在开关状态“dom(0)”中传输显性比特。

由控制单元7监视由发送端A发送的并且由收发器5A接收的数据内容。第一开关元件8a首先处于开关状态“DL”中，以便数据没有变化地传输到第二收发器5B并且继续传输到接收端B。将第二开关元件8b切换成开关状态“rez(1)”，以便阻止显性比特向第一收发器5A的向回传输(显性信号电平的抑制)。一旦CAN中继器2收到来自发送端侧的隐性ACK比特，则所述CAN中继器2生成显性的ACK比特(第二开关元件短时设置成开关状态dom(0))并且将所述显性ACK比特通过第一收发器5A发送回发送端A作为接收确认。在由CAN中继器2模拟的显性ACK比特的发送之后，实现第二开关元件8b到“rez(1)”的再次切换，以便阻止稍后由接收端B发送的真实ACK比特的传送。在图3中示出相应的方法步骤。

根据本发明的方法通过由中继器模拟ACK比特能够实现CAN网络内的改善的数据传输速率以及CAN系统的更灵活的构型。

图4示出具有两个网络1、1’的通信系统，所述两个网络通过根据本发明的CAN中继器2'耦合。第一网络1包括两个参与者A、C，其中参与者A充当主机而参与者C充当从机。通过中继器2'连接的第二网络1'同样包括两个参与者B、D，其中参与者B充当从机并且应当从来自第一网络的1参与者A得到数据报。通过这种方式，两个从机B、D可以携带相同的ID，这在一个唯一的网络内可能导致通信方面的问题。当中继器2'覆写描述从机地址的比特并且借助已变化的地址将其转发给第二网络1'的从机B时，主机A可以在使用另一地址的情况下到达第二网络1'的从机B。在图5中示出相应的方法步骤。

Claims

1.一种用于通信系统的中继器(2，2')，所述通信系统具有至少一个网络(1，1')，所述中继器用于在第一参与者(A)和第二参与者(B)之间转发包括隐性ACK比特的数据报，所述中继器或者在所述网络(1)内部或者用于连接两个相同种类的网络(1，1')，

其中，所述中继器(2，2')设置用于在ISO/OSI参考模型的比特传输层上转发数据报，

所述中继器具有至少两个用于将所述中继器(2，2')物理耦合到所述至少一个网络(1，1')上的收发器(5A，5B)，

其中，所述中继器(2，2')包括逻辑单元(6)，所述逻辑单元设置用于识别从所述第一参与者(A)转发到所述第二参与者(B)的数据报的固定结构，在数据报的隐性ACK比特的接收之前或者接收期间的固定时刻模拟ACK比特并且将其发送给所述第一参与者(A)。

2.根据权利要求1所述的中继器，其特征在于，所述逻辑单元(6)设置用于等待并且抑制由所述第二参与者(B)发送的ACK比特。

3.根据以上权利要求中任一项所述的中继器，其特征在于，所述逻辑单元(6)包括控制单元(7)，所述控制单元根据是否应当将显性比特和/或隐性比特插入到所述数据报的数据流中来控制所述逻辑单元(6)的不同的开关状态。

4.根据权利要求1或2所述的中继器，其特征在于，所述逻辑单元(6)通过可编程逻辑来实现。

5.根据权利要求1或2所述的中继器，其特征在于，涉及具有两个用于将CAN中继器(2)物理耦合到至少一个CAN网络(1，1')的CAN收发器(5A，5B)的CAN中继器，其中，所述逻辑单元(6)设置用于识别CAN数据报。

6.根据权利要求4所述的中继器，其特征在于，所述可编程逻辑是FPGA、ASIC、ASSP或者CPLD。

7.一种具有至少一个CAN网络的CAN通信系统，其中，所述CAN通信系统通过数据线路(CANH_A，CANH_B，CANL_A，CANL_B)将第一参与者(A)与第二参与者(B)连接，其中，所述参与者(A，B)设置用于发送并且接收CAN数据报，其特征在于，在所述参与者(A，B)之间连接至少一个根据权利要求5所述的CAN中继器(2，2')。

8.根据权利要求7所述的CAN通信系统，其特征在于，所述CAN中继器(2)集成在所述CAN网络(1)内。

9.根据权利要求8所述的CAN通信系统，其特征在于，在所述CAN中继器(2)和所述第二参与者(B)之间设置信号延迟元件(9)。

10.根据权利要求9所述的CAN通信系统，其特征在于，所述CAN中继器(2)和所述第一参与者(A)之间的数据线路(CANH_A，CANL_A)具有以下长度：所述长度能够实现数据的最大往返传播时间为小于传输速率的倒数的90％。

11.根据权利要求9或10所述的CAN通信系统，其特征在于，其中，在所述网络中在所述信号延迟元件(9)的两侧上分别设置至少一个根据权利要求5所述的CAN中继器(2)。

12.根据权利要求7所述的CAN通信系统，其特征在于，所述CAN中继器(2')连接两个CAN网络(1，1')。

13.根据权利要求9所述的CAN通信系统，其特征在于，所述信号延迟元件(9)是旋转传输器。

14.根据权利要求10所述的CAN通信系统，其特征在于，所述长度能够实现所述数据的最大往返传播时间为所述传输速率的倒数的87.5％。

15.根据权利要求10所述的CAN通信系统，其特征在于，所述长度能够实现所述数据的最大往返传播时间为所述传输速率的倒数的75％。

16.一种用于在CAN网络(1)内部或者在两个CAN网络(1，1')之间将包括隐性ACK比特的数据报从第一参与者(A)传输到第二参与者(B)的方法，所述方法具有以下方法步骤：

将所述数据报从所述第一参与者(A)发送到所述第二参与者(B)；

通过根据权利要求5所述的CAN中继器(2，2')监视从所述第一参与者(A)向所述第二参与者(B)转发的数据报的固定结构；

在所述数据报的隐性ACK比特的接收之前或者接收期间的固定时刻通过所述CAN中继器(2，2')模拟ACK比特；

将所模拟的ACK比特发送到所述第一参与者(A)。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，抑制由所述第二参与者(B)发送的真实ACK比特。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，实施所述数据报的数据内容的校验并且根据数据的准确性由所述CAN中继器(2)进行所述ACK比特的模拟和发送。