CN108023798A - Can模块和其方法 - Google Patents

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Abstract

一种CAN模块，其包括位持续时间补偿组件，所述位持续时间补偿组件被布置成生成用于控制驱动器组件以驱动CAN总线上的显性状态的补偿式传输命令信号。所述补偿式传输命令信号包括补偿式位持续时间Tbit_cp＝Tbit_Tx+tc的显性位，其中tc包括至少部分地从数字传输命令信号的传输位持续时间与所接收数据信号的接收位持续时间之间的差值导出的补偿偏移量。

Description

CAN模块和其方法
技术领域
本发明涉及一种控制器区域网络(CAN)模块和一种驱动CAN总线上的显性状态的方法。
背景技术
控制器区域网络(CAN总线)为一种被设计成允许微控制器和装置在无主机的应用中彼此通信的通信标准。CAN-FD(灵活的数据速率)为CAN标准的扩展，其被开发用来改进CAN网络的可实现的带宽。
针对CAN-FD网络的位速率要求快于标准CAN网络的位速率要求，其中当前要求为5Mbps且未来计划更高速率。为了实现当前5Mbps数据速率，需要200ns的最大传输位宽度(t_bit)。
图1示意性地示出在CAN总线上的位传输。在110处示出被提供到CAN驱动器且将在CAN总线上被传输的逻辑状态。在120处示出CAN总线通道(例如，如可在CAN-H总线线路上所见)上的电压电平。在130处示出由CAN接收器响应于CAN总线通道上的电压电平而输出的逻辑状态。CAN总线通道120上的电压电平是由CAN驱动器响应于待传输的逻辑状态110而驱动。CAN总线上的特定状态的持续时间不仅取决于被提供到CAN驱动器的逻辑状态110，而且取决于CAN总线通道上的电压电平120上升和下降的速率。
CAN标准(ISO 11898)需要用于位状态的对称持续时间，使得：Tbit_Tx≈Tbit_Bus≈Tbit_Rx。然而，典型CAN驱动器的物理层开漏拓扑结构意味着CAN总线通道120上的电压电平的上升时间和下降时间可显著地不同，从而引起用于位状态的不对称持续时间。具体地说，CAN总线通道120上的电压电平的上升时间是由CAN PHY驱动器驱动，而下降时间是由无源元件驱动。因此，下降时间通常比上升时间长得多。增加CAN总线通道上的上升时间将意味着减小可实现的位速率(与增大CAN系统的可实现的位速率的期望相反)，而EMC符合约束条件禁止减少CAN总线通道上的下降时间。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种控制器区域网络CAN模块，所述CAN模块包括：驱动器组件，所述驱动器组件可受到控制以驱动CAN总线上的显性状态；以及接收器组件，所述接收器组件被布置成生成对应于所述CAN总线上的电压信号的所接收数据信号；
其中所述CAN模块进一步包括位持续时间补偿组件，所述位持续时间补偿组件被布置成进行以下操作：
接收数字传输命令信号，所述数字传输命令信号包括具有持续时间Tbit_Tx的显性位；
接收所述所接收数据信号；
生成用于控制所述驱动器组件以驱动所述CAN总线上的显性状态的补偿式传输命令信号，所述补偿式传输命令信号包括补偿式位持续时间Tbit_cp＝Tbit_Tx+tc的显性位，其中tc包括至少部分地从所述数字传输命令的传输位持续时间与所述所接收数据信号的接收位持续时间之间的差值导出的补偿偏移量。
在一个或多个实施例中，所述位持续时间补偿组件包括延迟组件，所述延迟组件被布置成接收所述数字传输命令信号且输出所述补偿式传输命令信号，其中所述延迟组件被布置成通过延迟所述数字传输命令信号内的上升沿转变和下降沿转变中的至少一者来生成所述补偿式传输命令信号。
在一个或多个实施例中，所述延迟组件被布置成通过将所述数字传输命令信号内的上升沿转变延迟第一延迟持续时间且将所述数字传输命令信号内的下降沿转变延迟第二延迟持续时间来生成所述补偿式传输命令信号。
在一个或多个实施例中，所述延迟组件被布置成接收延迟控制信号，以及至少部分地基于所述所接收延迟控制信号来延迟所述数字传输命令信号内的所述上升沿转变和所述下降沿转变中的至少一者。
在一个或多个实施例中，所述延迟组件包括至少一个电流受限型反相器，所述至少一个电流受限型反相器包括高侧电流受限型晶体管和低侧电流受限型晶体管，所述高侧电流受限型晶体管和所述低侧电流受限型晶体管是由所述延迟控制信号控制。
在一个或多个实施例中，所述位持续时间补偿组件进一步包括控制组件，所述控制组件被布置成进行以下操作：
接收所述数字传输命令信号；
接收所述所接收数据信号；以及
至少部分地基于所述数字传输命令的所述传输位持续时间与所述所接收数据信号的所述接收位持续时间之间的所述差值来生成所述延迟控制信号。
在一个或多个实施例中，所述控制组件包括测量电路，所述测量电路被布置成测量所述数字传输命令信号的上升沿转变与所述所接收数据信号的上升沿转变之间的上升沿转变时延和所述数字传输命令信号的下降沿转变与所述所接收数据信号的下降沿转变之间的下降沿转变时延，且所述控制组件被布置成至少部分地基于所述测定上升沿转变时延和下降沿转变时延来生成所述延迟控制信号。
在一个或多个实施例中，所述控制组件进一步包括比较器组件，所述比较器组件包括被布置成接收参考电压信号的第一输入，且所述测量电路被布置成进行以下操作：
在所述数字传输命令信号与所述接收数据信号之间的上升沿转变时延时段期间将所述比较器组件的第二输入驱动到第一电压电平，以及
在所述数字传输命令信号与所述接收数据信号之间的下降沿转变时延时段期间将所述比较器组件的所述第二输入驱动到第二电压电平；且
所述控制组件被布置成至少部分地基于所述比较器组件的输出来生成所述延迟控制信号。
在一个或多个实施例中，所述比较器组件的所述输出被施加到RC滤波器以生成所述延迟控制信号。
在一个或多个实施例中，所述位持续时间补偿组件被布置成从以下各者中的至少一者导出所述补偿偏移量tc：
所述数字传输命令信号的显性传输位持续时间与所述所接收数据信号的显性接收位持续时间之间的差值；以及
所述数字传输命令信号的隐性传输位持续时间与所述所接收数据信号的隐性接收位持续时间之间的差值。
在一个或多个实施例中，所述位持续时间补偿组件实施于所述CAN模块的CAN收发器组件内。
在一个或多个实施例中，所述位持续时间补偿组件实施于所述CAN模块的CAN控制器内。
根据本发明的第二方面，提供一种驱动控制器区域网络CAN总线上的显性状态的方法，所述方法包括：
接收数字传输命令信号，所述数字传输命令信号包括具有持续时间Tbit_Tx的显性位；
接收所接收数据信号；
生成补偿式传输命令信号，所述补偿式传输命令信号包括补偿式位持续时间Tbit_cp＝Tbit_Tx+tc的显性位，其中tc包括至少部分地从所述传输命令信号的传输位持续时间与所述所接收数据信号的接收位持续时间Tbit_Rx之间的差值导出的补偿偏移量；以及
将所述补偿式传输命令信号输出到CAN驱动器组件。
在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：
测量所述数字传输命令信号与所述所接收数据信号之间的上升沿时延；
测量所述数字传输命令信号与所述所接收数据信号之间的下降沿时延；以及
至少部分地基于所述测定上升沿转变时延和下降沿转变时延来延迟所述补偿式传输命令信号内的上升沿转变和下降沿转变。
本发明的这些和其它方面将从下文中所描述的实施例中显而易见且参考下文中所描述的实施例予以阐明。
附图说明
将参考图式而仅作为例子来描述本发明的另外细节、方面和实施例。在图式中，类似的参考数字用于识别类似或功能上相似的元件。各图中的元件是出于简单和清晰起见而示出，且未必是按比例绘制。
图1示意性地示出在CAN总线上的位传输。
图2示出CAN模块的部分的简化框图。
图3示意性地示出在CAN总线上的常规位传输。
图4示意性地示出根据一些例子实施例的在CAN总线上的位传输。
图5示意性地示出位持续时间补偿组件的例子的简化电路图。
图6示出图5的位持续时间补偿组件的简化时序图。
图7针对由图5所示出的控制组件输出的延迟控制信号的例子示出电压随时间而变的曲线图。
图8示出驱动CAN总线上的显性状态的方法的例子的简化流程图。
图9和图10示出CAN模块的一部分的进一步简化框图，所述CAN模块具有集成于CAN控制器内的位持续时间补偿组件的至少一部分。
具体实施方式
现在将参考附图来描述例子实施例。然而，应了解，本发明并不限于本文中所描述和如附图中所示出的特定实施例，且对于本领域的技术人员来说将显而易见，可在不脱离本发明概念的情况下进行各种修改和变化。
现在参看图2，示出控制器区域网络(CAN)模块200的部分的简化框图。CAN模块200的收发器组件220包括传输路径，所述传输路径被布置成从CAN模块200的CAN控制器210接收数字传输命令信号212，以及在CAN总线230上传输经由数字传输命令信号212所接收的数据。收发器组件220另外包括接收路径，所述接收路径包括接收器组件260，接收器组件260被布置成生成对应于CAN总线230上的电压信号的所接收数据信号214且将所接收数据信号214输出到CAN控制器210。
数字传输命令信号212被布置成包括第一逻辑状态(例如，逻辑‘1’)和第二逻辑状态(例如，逻辑‘0’)。CAN总线230被布置成具有：隐性状态(例如，0v状态)，当无信号被传输时CAN总线默认为所述隐性状态；以及显性状态(例如，2v状态)，所述显性状态是由与其耦合的CAN收发器(例如，图2所示出的收发器组件220)驱动。当数字传输命令信号212包括其第一逻辑状态时，收发器组件220被布置成允许CAN总线230恢复到其隐性状态。相反地，当数字传输命令信号212包括其第二逻辑状态时，收发器组件220的驱动器电路250可受到控制以将CAN总线230驱动到其显性状态。
图3示意性地示出在CAN总线上的常规位传输。在310处示出被提供到CAN驱动器且将在CAN总线上被传输的数字传输命令信号。在320处示出CAN总线通道(例如，如可在CAN-H总线线路上所见)上的电压电平。在330处示出由CAN接收器响应于CAN总线通道上的电压电平而输出的电压信号。在图3所示出的例子中，数字传输命令信号310最初包括第一(‘0’)逻辑状态，响应于所述第一(‘0’)逻辑状态，CAN驱动器被布置成驱动CAN总线上的显性(VHIGH)状态。响应于CAN总线上的显性状态，CAN接收器被布置成输出第一(‘0’)逻辑状态。在时间t0，数字传输命令信号310转变到第二(‘1’)逻辑状态，响应于所述第二(‘1’)逻辑状态，CAN驱动器被布置成允许CAN总线恢复到其隐性(例如，0V)状态。在时间t1，CAN总线上的电压320降到低于阈值电压电平V1，从而触发CAN接收器将其输出信号从第一(‘0’)逻辑状态转变到第二(‘1’)逻辑状态。在时间t2，来自CAN接收器的输出信号实现为在(例如)CAN控制器内发出第二(‘1’)逻辑状态的信号所需要的阈值电压电平V2。在时间t3，数字传输命令信号310转变回到第一(‘0’)逻辑状态，响应于所述第一(‘0’)逻辑状态，CAN驱动器被布置成将CAN总线驱动回到其显性(VHIGH)状态。在时间t4，CAN总线上的电压320被驱动为高于阈值电压V3，从而触发CAN接收器将其输出信号从第二(‘1’)逻辑状态转变到第一(‘0’)逻辑状态。在时间t5，来自CAN接收器的输出信号降到为在(例如)CAN控制器内发出第一(‘0’)逻辑状态的信号所需要的阈值电压电平V4。
如图3所示出，用于数字传输命令信号310内的逻辑‘1’状态的传输位持续时间Tbit_Tx是从时间t0到时间t3。用于隐性总线状态的对应总线位持续时间Tbit_Bus是从时间t1到时间t4。值得注意的是，t0＝t1-tf，其中tf为CAN总线电压320从其显性(VHIGH)状态到(在所示出的例子中)阈值电压电平V1的下降时间，且t3＝t4-tr，其中tr为CAN总线电压320从其隐性(0V)状态被驱动到(在所示出的例子中)阈值电压电平V3的上升时间。因此，传输位持续时间和对应总线位持续时间可被表达为：
Tbit_Bus＝Tbit_Tx-(tf-tr) 方程式1
此外，用于由CAN接收器输出的电压信号330内的逻辑‘1’状态的对应接收位持续时间Tbit_Rx是从时间t2到时间t5。值得注意的是，t1＝t2-trd，其中trd为CAN接收器电压信号330从其逻辑‘0’状态到(在所示出的例子中)70％的上升时间，且t4＝t5-tfd，其中tfd为CAN接收器电压信号330从其逻辑‘1’状态到(在所示出的例子中)30％的下降时间。因此，总线位持续时间和对应接收位持续时间可被表达为：
Tbit_Rx＝Tbit_Bus-(trd-tfd) 方程式2
接收器内的响应时间通常是对称的，其中上升时间trd和下降时间tfd大体上相等。因此，总线位持续时间Tbit_Bus和Tbit_Rx可被假设为相等。因此，方程式1和2可被重写为：
Tbit_Rx＝Tbit_Bus＝Tbit_Tx-(tf-tr) 方程式3
实际上，方程式3中的tr表示CAN总线的上升时间与CAN收发器中的所有延迟(例如，CAN驱动器250内和接收器组件260内的不对称延迟)的总和。相似地，方程式3中的tf表示CAN总线的下降时间与CAN收发器中的所有延迟的总和。
为了实现用于位状态的对称持续时间，使得：Tbit_Tx≈Tbit_Bus≈Tbit_Rx，必须补偿tf与tr之间的任何差值。
图4示意性地示出根据一些例子实施例的在CAN总线上的位传输，例如可实施于图2的CAN模块200内。在410处示出被提供到CAN驱动器250的补偿式传输命令信号。在420处示出CAN总线230上的电压电平。在430处示出由CAN接收器响应于CAN总线通道上的电压电平420而输出的电压信号。在图4所示出的例子中，补偿式传输命令信号410最初包括第一(‘0’)逻辑状态，响应于所述第一(‘0’)逻辑状态，CAN驱动器250被布置成驱动CAN总线203上的显性(VHIGH)状态。响应于CAN总线230上的显性状态，CAN接收器被布置成输出第一(‘0’)逻辑状态。在时间t0，补偿式传输命令信号410转变到第二(‘1’)逻辑状态，响应于所述第二(‘1’)逻辑状态，CAN驱动器250被布置成允许CAN总线230恢复到其隐性(0V)状态。在时间t1，CAN总线230上的电压420降到低于电压阈值V1，从而触发CAN接收器将其输出信号从第一(‘0’)逻辑状态转变到第二(‘1’)逻辑状态。在时间t2，来自CAN接收器的输出信号实现为在CAN控制器210内发出第二(‘1’)逻辑状态的信号所需要的电压阈值电平V2。在时间t3，补偿式传输命令信号410转变回到第一(‘0’)逻辑状态，响应于所述第一(‘0’)逻辑状态，CAN驱动器250被布置成将CAN总线230驱动回到其显性(VHIGH)状态。在时间t4，CAN总线230上的电压420被驱动为高于电压阈值电平V3，从而触发CAN接收器将其输出信号从第二(‘1’)逻辑状态转变到第一(‘0’)逻辑状态。在时间t5，来自CAN接收器的输出信号430降到为在CAN控制器210内发出第一(‘0’)逻辑状态的信号所需要的电压阈值电平V4。
在图4所示出的例子中，命令信号410的位持续时间已通过补偿偏移量tc而修改，使得补偿式传输命令信号410的位持续时间等于(在所示出的例子中)传输位持续时间Tbit_Tx加上补偿偏移量tc。因此，用于图4所示出的例子的位持续时间可被表达为：
Tbit_Rx＝Tbit_Bus＝Tbit_Tx+tc-(tf-tr) 方程式5
因此，可通过使补偿偏移量tc等于tf与tr之间的差值来实现用于位状态的对称持续时间，使得：Tbit_Tx≈Tbit_Bus≈Tbit_Rx，其中tr表示CAN总线230的上升时间与CAN收发器组件220中的对应延迟的总和，且tf表示CAN总线230的下降时间与CAN收发器组件220中的对应延迟的总和。应了解，取决于将对传输位持续时间作出的所需补偿，补偿偏移量tc可为正或负。
返回参看图2，CAN模块200包括位持续时间补偿组件240，位持续时间补偿组件240在所示出的例子中形成CAN收发器组件220的部分。位持续时间补偿组件240被布置成接收数字传输命令信号212，数字传输命令信号212包括将在CAN总线230上被传输的数据，所述数据包括具有持续时间Tbit_Tx的显性位。位持续时间补偿组件240另外被布置成接收由接收器组件260输出的所接收数据信号214，以及生成用于控制驱动器组件250以驱动CAN总线230上的显性状态的补偿式传输命令信号245。具体地说，位持续时间补偿组件240被布置成将补偿式传输命令信号245生成为包括补偿式位持续时间Tbit_cp＝Tbit_Tx+tc的显性位，其中tc包括补偿偏移量，所述补偿偏移量取决于数字传输命令信号212内的显性位的传输位持续时间Tbit_Tx与所接收数据信号214内的显性位的接收位持续时间Tbit_Rx之间的差值。通过将此类补偿偏移量tc施加到显性位持续时间，可至少部分地补偿CAN总线230上的不对称上升时间和下降时间以及CAN收发器组件220内的不对称延迟，以便使数字传输命令信号212与所接收数据信号214之间的显性位状态的持续时间更大程度地对称。
图5示意性地示出位持续时间补偿组件240的例子的简化电路图。在图5所示出的例子中，位持续时间补偿组件240包括延迟组件510和控制组件520。延迟组件510被布置成接收数字传输命令信号212，以及在所示出的例子中，通过将数字传输命令信号212内的上升沿转变延迟第一延迟持续时间且将数字传输命令信号212内的下降沿转变延迟第二延迟持续时间来生成补偿式传输命令信号245。具体地说，对于所示出的例子，延迟组件510包括由多个延迟元件512、514组成的传输命令信号路径。通过将上升沿转变和下降沿转变延迟不同延迟持续时间，可将等于所述延迟持续时间之间的差值的补偿偏移量tc施加到传输位持续时间Tbit_Tx，以生成补偿式位持续时间Tbit_cp＝Tbit_Tx+tc。
在所示出的例子中，延迟元件的子集包括电流受限型反相器514。每个电流受限型反相器514包括高侧电流受限型晶体管516和低侧电流受限型晶体管518。高侧电流受限型晶体管516和低侧电流受限型晶体管518两者都是由延迟控制信号525控制。以此方式，增大延迟控制信号525的电压电平将会增大用于数字传输命令信号212内的上升沿转变的电流受限型反相器514的有效驱动电阻，由此增大经由用于传输命令信号的上升沿转变的延迟组件510的延迟，同时减小用于数字传输命令信号212内的下降沿转变的电流受限型反相器514的有效驱动电阻，由此减小经由用于传输命令信号的下降沿转变的延迟组件510的延迟。相反地，减小延迟控制信号525的电压电平将会减小用于数字传输命令信号212内的上升沿转变的电流受限型反相器514的有效驱动电阻，由此减小经由用于传输命令信号的上升沿转变的延迟组件510的延迟，同时增大用于数字传输命令信号212内的下降沿转变的电流受限型反相器514的有效驱动电阻，由此增大经由用于传输命令信号的下降沿转变的延迟组件510的延迟。
控制组件520被布置成接收数字传输命令信号212和所接收数据信号214，且至少部分地基于数字传输命令信号212内的显性位的传输位持续时间Tbit_Tx与所接收数据信号214内的显性位的接收位持续时间Tbit_Rx之间的差值来生成延迟控制信号525。在图5所示出的例子中，控制组件520被布置成生成延迟控制信号525，延迟控制信号525表示上升沿时延(即，数字传输命令信号212的上升沿转变与所接收数据信号214的上升沿转变之间的时延)与下降沿时延(即，数字传输命令信号212的下降沿转变与所接收数据信号214的下降沿转变之间的时延)之间的差值。举例来说，且如图5所示出，控制组件520可包括测量电路530，测量电路530被布置成测量数字传输命令信号212的上升沿转变与所接收数据信号214的上升沿转变之间的时延和数字传输命令信号212的下降沿转变与所接收数据信号214的下降沿转变之间的时延。
具体地说，对于所示出的例子，测量电路530包括：“异或”门531，“异或”门531被布置成在其输入处接收数字传输命令信号212和所接收数据信号214；以及反相器533，反相器533被布置成接收数字传输命令信号212。测量电路530另外包括：“与”门535，“与”门535被布置成在其输入处接收“异或”门531的输出信号532和数字传输命令信号212；以及“与非”门537，“与非”门537被布置成在其输入处接收“异或”门531的输出信号532和由反相器533输出的反相传输命令信号534。因此，且如图6所示出，只要数字传输命令信号212和所接收数据信号214中任一者(而非两者)包括高(显性)状态，“异或”门531的输出信号532就高。只要“异或”门531的输出532和数字传输命令信号212两者都高，“与”门535的输出536就高，且否则就低。因此，当(且仅当)数字传输命令信号212高且接收数据信号214低时，“与”门532的输出高。因此，“与”门535的输出536处的高表示数字传输命令信号212与接收数据信号214之间的上升沿转变时延。相反地，当“异或”门531的输出532和反相传输命令信号534两者都高时，即，当数字传输命令信号212低且所接收数据信号214高时，“与非”门537的输出538低。因此，“与非”门537的输出538处的低表示数字传输命令信号212与接收数据信号214之间的下降沿转变时延。
在图5所示出的例子中，控制组件530另外包括比较器组件540，比较器组件540包括被布置成接收参考电压信号的第一输入542，所述参考电压信号在所示出的例子中是由耦合于两个电压源550、555之间的第一分压器电路提供。比较器组件540的第二输入544耦合到第二分压器电路。第二分压器电路经由第一(PMOS)晶体管552而耦合到第一(高)电压源550，且经由第二(NMOS)晶体管557而耦合到第二(低)电压源555。第一晶体管552是由“与”门535的输出536控制，而第二晶体管557是由“与非”门537的输出538控制。
在数字传输命令信号212与接收数据信号214之间的上升沿转变时延时段期间，当“与”门535的输出536高(图6)时，第一晶体管552被‘关断’。因此，比较器组件540的第二输入544处的电压经由第二晶体管557被拉低。相反地，在数字传输命令信号212与接收数据信号214之间的下降沿转变时延时段期间，当“与非”门537的输出538低时，第二晶体管557被‘关断’。因此，比较器组件540的第二输入544处的电压经由第一晶体管552被拉高。在所有其它时间，两个晶体管都被‘接通’，从而使比较器组件540的第二输入544处的电压由第二分压器电路限定。
因此，测量电路530被布置成在数字传输命令信号212与接收数据信号214之间的上升沿转变时延时段期间将比较器组件540的第二输入544驱动到第一电压电平，且在数字传输命令信号212与接收数据信号214之间的下降沿转变时延时段期间将比较器组件540的第二输入544驱动到第二电压电平。
控制组件520被布置成基于比较器组件540的输出546来生成延迟控制信号525。在图6所示出的例子中，比较器组件540的输出546被施加到RC滤波器560以生成延迟控制信号525。以此方式，RC滤波器560被布置成使由比较器组件540输出的电压电平达到平均水平。因此，延迟控制信号525包括由比较器组件540输出的平均电压电平，所述平均电压电平将表示上升沿转变时延时段(在这些时段期间，比较器组件540的第二输入544处的电压被拉低)与下降沿转变时延时段(在这些时段期间，比较器组件540的第二输入544处的电压被拉高)之间的差值。
图7针对由图5所示出的控制组件520输出的延迟控制信号525的例子示出电压随时间而变的曲线图。如图7所示出，通过将所接收数据信号214反馈到位持续时间补偿组件240中，提供了反馈路径，所述反馈路径使控制组件520能够不断地调谐延迟控制信号525，直到下降沿转变时延时段和上升沿转变时延时段变得大体上相等为止，此时，延迟控制信号525包括大体上稳态电压，且显著地提供用于位状态的大体上对称持续时间，使得：Tbit_Tx≈Tbit_Bus≈Tbit_Rx。
在图5中，示出且已描述位持续时间补偿组件240的例子，在所述例子中，延迟组件510被布置成通过延迟数字传输命令信号212内的上升转变和下降转变两者来生成补偿式传输命令信号245。然而，应了解，在可替换的实施例中，延迟组件510的可替换的实施方案可被布置成通过延迟数字传输命令信号212内的上升转换和下降转变来生成补偿式传输命令信号245。
此外，在上文所描述的所示出的例子中，补偿偏移量tc已被施加到补偿式传输命令信号内的显性位。然而，预期到，可替换的是，补偿偏移量tc可被施加到补偿式传输命令信号内的隐性位。又另外预期到，可替换的是，补偿偏移量可被施加到补偿式传输命令信号内的隐性位和显性位两者。
此外，应了解，由CAN驱动器组件驱动的CAN总线的显性状态并不限于包括高电压状态，可替换的是，还可被实施为包括低电压状态。
在图3、图4和图6中，数字传输命令信号(212，310，410)内和所接收数据信号(214，330，430)内的逻辑‘1’(高)状态已被示出且在本文中被描述为对应于CAN总线230上的隐性低电压状态(320，420)，且数字传输命令信号(212，310，410)内和所接收数据信号(214，330，430)内的逻辑‘0’(低)状态已被示出且在本文中被描述为对应于CAN总线230上的显性高电压状态(320，420)。然而，预期到，在可替换的实施例中，可替换的是，数字传输命令信号(212，310，410)内和所接收数据信号(214，330，430)内的逻辑‘1’(高)状态可对应于CAN总线230上的高电压状态(320，420)，且数字传输命令信号(212，310，410)内和所接收数据信号(214，330，430)内的逻辑‘0’(低)状态可对应于CAN总线230上的低电压状态(320，420)。此外，预期到，在可替换的实施例中，CAN总线230的显性状态可包括低电压状态，且CAN总线230的隐性状态可包括高电压状态。
现在参看图8，示出驱动CAN总线上的显性状态的方法的例子的简化流程图800，例如可实施于图2的CAN模块200内。所述方法在810处开始且移动到820，在820处，接收数字传输命令信号，例如图2和图5中的数字传输命令信号212。在830处，接收所接收数据信号，例如图2和图5中的所接收数据信号214。在图8所示出的例子中，在840和850处，分别测量数字传输命令信号与所接收数据信号之间的上升沿时延和下降沿时延，且在860处，基于测定时延来生成延迟控制信号，例如图5中的延迟控制信号525。在870处，接着基于延迟控制信号来延迟数字传输命令信号内的上升沿转变和下降沿转变，以生成补偿式传输命令信号。在880处，接着将补偿式传输命令信号输出到CAN驱动器组件，例如图2和图5中的补偿式传输命令信号245，且所述方法在890处结束。
在前述说明书中，已参考本发明的实施例的特定例子而描述本发明。然而，将明显的是，可在不脱离如所附权利要求书中所阐述的本发明的范围的情况下对所述特定例子作出各种修改和改变，且权利要求书并不限于上文所描述的特定例子。
此外，因为本发明的所示出的实施例可在很大程度上使用本领域的技术人员所知的电子组件和电路予以实施，所以将不以比上文所示出的被视为必要的程度更大的任何程度来解释细节，以供理解和了解本发明的基本概念且以免模糊或分散本发明的教示。
如本文中所论述的连接可以是适合于(例如)经由中间装置从相应节点、单元或装置传送信号或将信号传送到相应节点、单元或装置的任何类型的连接。因此，除非另有暗示或陈述，否则连接可(例如)为直接连接或间接连接。连接可被示出或描述为单个连接、多个连接、单向连接或双向连接。然而，不同的实施例可使连接的实施方案变化。举例来说，可以使用单独的单向连接而非双向连接，且反之亦然。另外，可以用以连续方式或以时间复用方式传送多个信号的单个连接来替代多个连接。同样地，可以将携载多个信号的单个连接分成携载这些信号的子集的各种不同连接。因此，存在用于传送信号的许多选项。
尽管已在例子中描述电势的特定导电类型或极性，但应了解，可反转电势的导电类型和极性。
本文中所描述的每个信号都可以被设计为正逻辑或负逻辑。在负逻辑信号的情况下，信号为低态有效，其中逻辑真状态对应于逻辑电平0。在正逻辑信号的情况下，信号为高态有效，其中逻辑真状态对应于逻辑电平1。应注意，本文中所描述的任何信号都可以被设计为负逻辑信号或正逻辑信号。因此，在可替换的实施例中，被描述为正逻辑信号的那些信号可以被实施为负逻辑信号，且被描述为负逻辑信号的那些信号可以被实施为正逻辑信号。
此外，本文中在涉及致使信号、状态位或相似设备处于其逻辑真状态或逻辑假状态时分别使用术语‘断言’或‘设置’和‘求反’(或‘撤销断言’或‘清除’)。如果逻辑真状态为逻辑电平1，那么逻辑假状态为逻辑电平0。并且，如果逻辑真状态为逻辑电平0，那么逻辑假状态为逻辑电平1。
本领域的技术人员将认识到，逻辑块之间的边界仅仅是说明性的，且可替换的实施例可合并逻辑块或电路元件，或对各种逻辑块或电路元件强加功能性的可替换的分解。因此，应理解，本文中所描绘的架构仅仅是示例性的，且事实上，可以实施实现相同功能性的许多其它架构。举例来说，在所示出的例子中，位持续时间补偿组件240已被示出为实施于CAN收发器组件220内。然而，应了解，可替换的是，位持续时间补偿组件240可至少部分地被实施为与CAN收发器组件220分离。举例来说，且如图9和图10所示出，位持续时间补偿组件240的至少部分可(例如)借助于数字电路系统而集成于CAN控制器210内。另外/可替换的是，位持续时间补偿组件240的至少部分可被实施为CAN控制器210与CAN收发器组件220之间的独立组件。在一些又另外实施例中，预期到，位持续时间补偿组件240的至少部分可借助于一个或多个处理装置上执行的计算机程序代码予以实施。
用于实现相同功能性的任何组件布置是有效地‘关联’，使得实现所要的功能性。因此，本文中被组合以实现特定功能性的任何两个组件都可以被视为彼此‘关联’，使得实现所要的功能性，而不考虑架构或中间组件如何。同样地，如此关联的任何两个组件都还可以被视为彼此‘以可操作方式连接’或‘以可操作方式耦合’以实现所要的功能性。
此外，本领域的技术人员将认识到，上文所描述的操作之间的边界仅仅是说明性的。多个操作可以组合成单个操作，单个操作可以分布在额外操作中，且操作可以至少部分地在时间上重叠地执行。此外，可替换的实施例可包括特定操作的多个实例，且操作的次序可以在各种其它实施例中变更。
另外，所示出的例子可被实施为位于单个集成电路上或位于同一装置内的电路系统。可替换的是，例子可被实施为彼此以合适的方式互连的任何数目个单独集成电路或单独装置。
另外，举例来说，例子或其部分可被实施为物理电路系统的软件或代码表示，或可转化成物理电路系统的逻辑表示，例如在任何适当类型的硬件描述语言中。
另外，本发明并不限于在非可编程硬件中实施的物理装置或单元，而是还可以应用于能够通过根据合适的程序代码而操作来执行所要的装置功能的可编程装置或单元中，例如，大型机、微型计算机、服务器、工作站、个人计算机、笔记本、个人数字助理、电子游戏、汽车和其它嵌入式系统、蜂窝电话和各种其它无线装置，以上各者通常在本申请中被表示为‘计算机系统’。
然而，其它修改、变化和可替换的方案也是可能的。因此，本说明书和图式应被视为具有说明性意义而非限制性意义。
在权利要求书中，放置在圆括号之间的任何附图标记不应被认作限制权利要求。词语‘包括’并不排除除了权利要求中所列出的那些元件或步骤之外的其它元件或步骤的存在。此外，如本文中所使用，术语‘一’被限定为一个或多于一个。另外，权利要求书中对例如‘至少一个’和‘一个或多个’的介绍性短语的使用不应被认作暗示由不定冠词‘一’引入的另一权利要求要素将包括此类所引入的权利要求要素的任何特定权利要求限制为仅包括一个此类要素的发明，即使是在同一权利要求包括介绍性短语‘一个或多个’或‘至少一个’和例如‘一’的不定冠词时也如此。对于定冠词的使用也成立。除非另有陈述，否则例如‘第一’和‘第二’等术语用于任意地区别此类术语所描述的元件。因此，这些术语未必意欲指示此类元件的时间或其它优先级排序。在相互不同的权利要求中叙述某些措施的纯粹事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。

Claims (10)

1.一种控制器区域网络CAN模块，其特征在于，所述CAN模块包括：驱动器组件，所述驱动器组件可受到控制以驱动CAN总线上的显性状态；以及接收器组件，所述接收器组件被布置成生成对应于所述CAN总线上的电压信号的所接收数据信号；
其中所述CAN模块进一步包括位持续时间补偿组件，所述位持续时间补偿组件被布置成进行以下操作：
接收数字传输命令信号，所述数字传输命令信号包括具有持续时间Tbit_Tx的显性位；
接收所述所接收数据信号；
生成用于控制所述驱动器组件以驱动所述CAN总线上的显性状态的补偿式传输命令信号，所述补偿式传输命令信号包括补偿式位持续时间Tbit_cp＝Tbit_Tx+tc的显性位，其中tc包括至少部分地从所述数字传输命令的传输位持续时间与所述所接收数据信号的接收位持续时间之间的差值导出的补偿偏移量。
2.根据权利要求1所述的CAN模块，其特征在于，所述位持续时间补偿组件包括延迟组件，所述延迟组件被布置成接收所述数字传输命令信号且输出所述补偿式传输命令信号，其中所述延迟组件被布置成通过延迟所述数字传输命令信号内的上升沿转变和下降沿转变中的至少一者来生成所述补偿式传输命令信号。
3.根据权利要求2所述的CAN模块，其特征在于，所述延迟组件被布置成通过将所述数字传输命令信号内的上升沿转变延迟第一延迟持续时间且将所述数字传输命令信号内的下降沿转变延迟第二延迟持续时间来生成所述补偿式传输命令信号。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的CAN模块，其特征在于，所述延迟组件被布置成接收延迟控制信号，以及至少部分地基于所述所接收延迟控制信号来延迟所述数字传输命令信号内的所述上升沿转变和所述下降沿转变中的至少一者。
5.根据权利要求4所述的CAN模块，其特征在于，所述延迟组件包括至少一个电流受限型反相器，所述至少一个电流受限型反相器包括高侧电流受限型晶体管和低侧电流受限型晶体管，所述高侧电流受限型晶体管和所述低侧电流受限型晶体管是由所述延迟控制信号控制。
6.根据权利要求2到5中任一项所述的CAN模块，其特征在于，所述位持续时间补偿组件进一步包括控制组件，所述控制组件被布置成进行以下操作：
接收所述数字传输命令信号；
接收所述所接收数据信号；以及
至少部分地基于所述数字传输命令的所述传输位持续时间与所述所接收数据信号的所述接收位持续时间之间的所述差值来生成所述延迟控制信号。
7.根据权利要求6所述的CAN模块，其特征在于，所述控制组件包括测量电路，所述测量电路被布置成测量所述数字传输命令信号的上升沿转变与所述所接收数据信号的上升沿转变之间的上升沿转变时延和所述数字传输命令信号的下降沿转变与所述所接收数据信号的下降沿转变之间的下降沿转变时延，且所述控制组件被布置成至少部分地基于所述测定上升沿转变时延和下降沿转变时延来生成所述延迟控制信号。
8.根据权利要求7所述的CAN模块，其特征在于，所述控制组件进一步包括比较器组件，所述比较器组件包括被布置成接收参考电压信号的第一输入，且所述测量电路被布置成进行以下操作：
在所述数字传输命令信号与所述接收数据信号之间的上升沿转变时延时段期间将所述比较器组件的第二输入驱动到第一电压电平，以及
在所述数字传输命令信号与所述接收数据信号之间的下降沿转变时延时段期间将所述比较器组件的所述第二输入驱动到第二电压电平；且
所述控制组件被布置成至少部分地基于所述比较器组件的输出来生成所述延迟控制信号。
9.根据权利要求1到7中任一项所述的CAN模块，其特征在于，所述位持续时间补偿组件实施于所述CAN模块的CAN控制器内。
10.一种驱动控制器区域网络CAN总线上的显性状态的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收数字传输命令信号，所述数字传输命令信号包括具有持续时间Tbit_Tx的显性位；
接收所接收数据信号；
生成补偿式传输命令信号，所述补偿式传输命令信号包括补偿式位持续时间Tbit_cp＝Tbit_Tx+tc的显性位，其中tc包括至少部分地从所述传输命令信号的传输位持续时间与所述所接收数据信号的接收位持续时间Tbit_Rx之间的差值导出的补偿偏移量；以及
将所述补偿式传输命令信号输出到CAN驱动器组件。
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