CN108334467B - 用于低压差分信号的发射器和接收器 - Google Patents

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Abstract

一种用于低压差分信号的发射器（10），其特征在于下列特征：该发射器（10）具有用于通过与所述发射器（10）连接的对称的导体副（30,31）生成电流的电源（11）以及与所述电源（11）连接的用于变流所述电流的逆变器（12），所述电流源（11）这样地配置，从而使所述电流根据位于第一电流强度和第二电流强度之间的第一二进制信号（42）变换，并且所述逆变器（12）这样地配置，从而使所述电流根据位于第一电流方向和第二电流方向之间的第二二进制信号（41）变换。

Description

用于低压差分信号的发射器和接收器
技术领域
本发明涉及一种用于低压差分信号的发射器。本发明还涉及一种相应的接收器、相应的控制器以及机动车。
背景技术
在标准ANSI/TIA/EIA-644-1995 / IEEE标准1596.3-1996意义下的低压差分信号（low voltage differential signal，LVDS）根据现有技术在最不同的端口中被应用于高速的数据传输。根据标准的端口的特点在于，由于在线路中较小的电压变化、充电和放电电流，以电容式和电感式耦联的形式的较低的干扰发射，并由此特点在于其电磁兼容性(EMV)，即使在较高的节拍频率情况下。供给电压的调低另外有利于参与的半导体线路的结构小型化并且因此降低了通过端口连接的设备的空间需求。
US 6，765,829 B2公开了储存元件以及带有处理器和储存元件的装置，其中该储存元件布置于所述处理器之外并且可经由地址线路和/或数据线路与处理器连接，该地址线路和/或数据线路分别在LVDS结构中由相应的驱动器和接收器构成并且该驱动器和接收器分别集成到所述储存元件或处理器中。
发明内容
本发明提出了根据独立权利要求的发射器、相应的接收器、控制器以及机动车。
该解决方案的优点存在于已公开的可能方案中，即除了对电流方向之外，还对电流强度并且由此对接收器上的交变电压的幅值也进行调制，从而能够传输第二信号。在此有利的是，可以节省线路并且两个信号具有同样的传输时间。
通过在从属权利要求中所列举的措施可实现在独立权利要求中提出的基本构思的有利的扩展方案和改进方案。因此可以这样设置，即将发射器与接收器集成到机动车-控制器中，其中该发射器与接收器例如在通过微秒总线或者微秒通道（microsecond bus，µSB或MSB）进行节拍信号与数据信号的传输时投入使用。在此涉及用于在主计算机（master）和至少一台卫星计算机或者副计算机（slave）之间短距通信的不对称的串行端口，该不对称的串行端口例如在发动机管理范围内可用于在控制器内的数字的数据传输，从而通过带有很少接头（pins）和较小延迟的快速的串行端口对磁式喷入阀或者其他功率元件的经典的脉冲宽度调节（pulse width modulation，PWM）进行替代。在此，从主计算机到后置的副计算机（下流式(downstream) ）的数据传输通常同步进行，而在相反方向（上流式(upstream)）中的数据传输通常不同步进行，其主要用于将诊断信息由副计算机向前置的主计算机发送。与节拍信号与数据信号的单独的LVDS-传输相比，在此所建议的方案在表面安装的构造元件时（surface-mounted devices，SMD）实现了相应地节省钎焊面积（pad）并且由此实现进一步减小位于共同的电路板上的主计算机和副计算机的所谓的足印（footprint）。
在这种关系下，本发明的一个实施方式实现了将用于芯片选择（chip select，CS，或slave select，SS/SSY）或者用于输出释放（output enable，OE）的额外的二进制信号调制到有效数据信号上。相应的设计方案允许主计算机在没有分开的控制线路的情况下也有目的性地激活和去激活单个副计算机。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中进行详细解释。其中：
图1为发射器和接收器的示意性的线路图。
图2示出了通过点到点连接传输的二进制信号的曲线。
图3示出了用于芯片选择的二进制信号的替代性应用。
具体实施方式
图1阐述了用于机动车的控制器中的发射器（10）和接收器（20）中的传输路径的基本构造。在此，发射器（10）首先对应LVDS规范具有：用于通过与其连接的对称的导体副（30，31）产生电流的电源（11）以及与所述电源（11）连接的逆变器（12）。在此，电源（11）然而可切换地实施并且这样配置，从而使电流可控地在用于与减少的有效距离的连接（reducedrange link）而设置的电流强度值2.5mA和用于多用途连接（general purpose link）而确定的电流强度值3.5mA之间变换。所述切换通过来自主算机的二进制信号（41）控制，所述主算机可实施为微控制器。然而，所述逆变器（12）在传统的方式中这样配置，即电流根据有效数据信号（code）来变换电流方向。
相关的接收器（20）在其侧具有与LVDS相符合的终端电阻（22）以及两个用于确定电流的强度和方向的比较器（总体地作为比较器21示出）。相应的终端电阻可在替代性的实施方式中在接收器（20）以外作为外部的构件使用，而不脱离本发明的范围。所述第一比较器在此这样配置，即使得输出到副计算机上的二进制信号（41）根据电流强度变换其电平。流过所述终端电阻（22）的电流对此引起电压下降，该电压下降通过比较器识别。两个不同的电流得到相应的两个不同的电压。所述第二比较器-如在传统LVDS-接收器的情况下-这样配置，即有效数据信号通过电流方向确定。
图2阐明点到点连接的应用情况。所述第一二进制信号（42）在该场景中用于信号表示储存过程（latch），在此期间有效数据信号（41）将在该储存过程中待储存的数据从主计算机传输到副计算机上。减小到2.5mA的电流强度例如可能指示有效数据（43-49）的主动的传输，直至信号边沿（A)使副计算机进入到被动（idle）的空闲状态（50）。
在多点连接的情况下，所述二进制信号（41），如图（3）所阐明那样，也可用于响应单个副计算机。在此大约减小到2.5mA的电流强度能表征指向第一副计算机的有效数据（51-57）的传输。然而，在附图中以A和B标识的信号边沿之间，在这种情况下，将所有的带有两个信号强度的有效数据（61-67）传输到所述第二副计算机上。

Claims (8)

1.一种用于机动车的控制器，其特征在于下列特征：
所述控制器包括一种用于低压差分信号的发射器(10)，
-该发射器(10)具有用于通过与所述发射器(10)连接的对称的导体副(30，31)生成电流的电源(11)以及与所述电源(11)连接的用于变流所述电流的逆变器(12)，
-所述电源(11)这样地配置，从而使所述电流根据位于第一电流强度和第二电流强度之间的第一二进制信号(42)变换，并且
-所述逆变器(12)这样地配置，从而使所述电流根据位于第一电流方向和第二电流方向之间的第二二进制信号(41)变换，
所述控制器还包括一种用于低压差分信号的接收器(20)，
-所述接收器(20)具有用于通过与所述接收器(20)连接的对称的导体副(30，31)的电流的终端电阻(22)以及用于确定所述电流的电流强度和电流方向的第一比较器(21)和第二比较器(21)，
-所述第一比较器(21)这样地配置，从而使第一二进制信号(42)根据位于第一电平和第二电平之间的电流强度变换，并且
-所述第二比较器(21)这样地配置，从而使第二二进制信号(41)根据位于第一电平和第二电平之间的电流方向变换，
-所述导体副(30，31)将所述发射器(10)与所述接收器(20)连接，
-所述第一二进制信号(42)是用于通过主计算机选择副计算机之一的选择信号并且
-所述第二二进制信号(41)为用于将所述被选择的副计算机待储存的有效数据由所述主计算机传输到所述被选择的副计算机的有效数据信号，
或者
-所述第一二进制信号(42)为用于信号表示由所述主计算机到所述副计算机的储存过程的存入信号，并且
-所述第二二进制信号(41)为用于传递在储存过程范围内从所述主计算机到所述副计算机的待储存的有效数据的有效数据信号。
2.如权利要求1所述的控制器，
其特征在于下列特征：
-所述第一电流强度为2.5mA。
3.如权利要求1所述的控制器，
其特征在于下列特征：
-所述第二电流强度为3.5mA。
4.如权利要求1所述的控制器，其特征在于下列特征：
-所述副计算机为功率元件。
5.如权利要求1所述的控制器，其特征在于下列特征：
-所述副计算机为一种喷入阀的控制装置。
6.按权利要求1所述的控制器，其特征在于下列特征：
-所述主计算机为微控制器。
7.一种机动车，
其特征在于下列特征：
-所述机动车包括用于驱动所述机动车的内燃机，并且
-所述机动车包括用于操控内燃机的控制器，该控制器根据权利要求1至6中任一项所述的控制器进行构造。
8.如权利要求7所述的机动车，其特征在于下列特征：
-所述内燃机为柴油机或者汽油机。
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