CN109951407B - 使用计时器与多个从设备进行基于边沿的通信 - Google Patents

Abstract

公开了用于基于双向的基于边沿的脉冲宽度调制协议的通信的从设备、主设备、系统和方法。在实施方式中，接收主触发信号启动从设备中的具有关联时间段的计时器，并且在计时器消逝之后，从设备传送响应。

Description

使用计时器与多个从设备进行基于边沿的通信

技术领域

本申请涉及用于与多个从设备进行基于边沿的通信的主设备和从设备、系统和方法。

背景技术

对于设备之间的通信，例如在汽车应用中，使用各种协议。经常采用的一种协议是SENT协议(单边半字节传输)。例如，该协议可以用于例如从传感器设备向电子控制单元(ECU)传送高分辨率数据的应用中。

SPC协议(短PWM码；PWM意指脉冲宽度调制)是SENT协议的一种扩展，并且旨在提高通信链路的性能并同时降低系统成本。在某种程度上，SPC允许双向通信，并且是基于边沿的PWM协议的示例。例如，SPC可以引入半双工同步通信。例如，接收器(例如，主设备)通过将通信线路拉低达定义的时间量而在通信线路上生成主触发脉冲。脉冲宽度(对应于定义的时间量)由发射器(例如从设备)——例如传感器——测量，并且仅当脉冲宽度在定义的范围内时才启动传输(例如，SENT传输)。SPC协议允许在各种协议模式之间选择。例如，可以使用同步模式、具有范围选择的同步模式或具有标识(ID)选择(也称为总线模式)的同步传输，其中多至四个传感器可以并联连接到ECU或其他主设备。在后一种的情况下，上述触发脉冲的脉冲宽度通常可以定义哪个传感器或其他实体将开始传输。例如，触发脉冲的长度可以指示被选择用于传输的传感器或其他从设备的ID。传感器或其他实体可以利用其自身的同步开始传输，其自身的同步可能与触发脉冲重叠。

常规地，当在上述总线模式中使用SPC协议时，每个传感器可以具有与其关联的不同长度的触发脉冲。在常规的SPC协议中，通过触发脉冲来触发传感器具有相对较长的持续时间(例如，约90个时间单位以用于寻址，例如触发脉冲，以及至少约281个时间单位以用于传感器的响应)，因此花费相对较长的时间。另外，在一些常规方法中不同传感器触发之间必须保持至少最长可能的传输持续时间加上安全裕度。

此外，在US2015/0236876A1或US2016/0050089A1中公开了试图减少所需时间的常规方法。

一些常规方法可能要求从设备始终“监听”总线并检测来自其他从设备的传输及其终止。这可能需要从设备中的相对复杂的接收硬件和/或逻辑，这可能是不期望的。

发明内容

提供了如权利要求1中限定的从设备、如权利要求7中限定的主设备、如权利要求12中限定的的通信系统以及如权利要求15或19中限定的通信方法。从属权利要求限定了其他实施例。

根据实施例，提供了一种从设备，包括：

通信电路，被配置成基于双向的基于边沿的脉冲宽度调制协议进行通信，

计时器，被配置成在计时器启动之后消逝关联的时间段，并且在通信电路接收预定义的触发信号时启动，

其中通信电路被配置成当计时器消逝时，传送对触发信号的响应，

其中关联的时间段具有容纳至少一个另外的从设备的至少一个另外的响应的长度。

根据另一实施例，提供了一种主设备，包括：

通信电路，被配置成基于双向的基于边沿的脉冲宽度调制协议进行通信，

其中主设备被配置成向多个从设备发送预定义的触发信号，并且从一个接一个地响应于触发信号的多个从设备中的至少一些接收响应，

其中通信电路被配置成在每个接收的响应之后传送预定义的完成信号。

根据又一实施例，提供了一种通信系统，包括：

主设备，包括：

通信电路，被配置成在总线上传送主触发信号，

多个从设备，耦合到总线，每个从设备包括：

通信电路，耦合到总线，

计时器，被配置成在计时器启动之后的相应的关联的时间段之后消逝，并且在相应的从设备的通信电路接收主触发时启动，

其中通信电路被配置成当计时器消逝时，传送对主触发信号的响应，

其中不同的从设备的关联的时间段彼此不同。

根据另一实施例，提供了一种通信方法，包括：

根据双向的基于边沿的脉冲宽度调制协议接收主触发信号，

响应于接收主触发信号而启动计时器，其中在启动后的关联的时间段之后，计时器消逝，以及

在计时器消逝时，传送对主触发信号的响应，

其中关联的时间段具有容纳另外的从设备的至少一个另外的响应的长度。

根据另一实施例，提供了一种方法，包括：

根据双向的基于边沿的脉冲宽度调制协议在总线上发送主触发信号，

在多个从设备中，响应于接收到主触发信号，启动每个从设备中的相应的计时器，以及

在多个从设备中的每个中，在相应的从设备的计时器消逝时，传送响应，其中不同的从设备的计时器在不同的关联的时间段之后消逝。

以上概述仅仅给出了一些实施例的一些特征的简要概述，并且不应当被解释为限制，因为其他实施例可以包括除了上面列出的特征之外的其他特征。

附图说明

图1是根据一些实施例的通信系统的简化框图。

图2是根据实施例的通信系统的框图。

图3是根据实施例的通信系统的具体实施方式的框图。

图4是图示一些实施例的示例信号的图。

图5是图示一些实施例的示例信号的图。

图6是图示根据一些实施例的方法的流程图。

图7是图示根据一些实施例的方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述各种实施例。实施例仅被视为说明性示例，而不应当被解释为限制。例如，虽然可以将实施例描述为包括多个特征或元件，但是在其他实施例中，这些特征或元件中的一些可以被省略，和/或由备选的特征或元件替换。在其他实施例中，可以提供附加的特征或元件。

附图中示出的或本文描述的任何连接或耦合可以被实施成直接连接或耦合(即没有中间元件的连接或耦合)或间接连接或耦合，(即具有一个或多个中间元件的连接或耦合)，只要基本维持连接或耦合的一般目的(例如传送某种类型的信号和/或传送某种类型信息)。除非另有说明，否则连接或耦合可以是基于有线的连接或耦合，或者也可以是无线连接或耦合。

此外，可以组合来自不同实施例的特征以形成附加的实施例。针对一个实施例描述的变型和修改也可以应用于其他实施例。

在实施例中，提出了对SPC协议的扩展。然而，该扩展也可以适用于其他通信协议，例如其他双向的基于边沿的PWM(脉冲宽度调制)通信协议。

双向的基于边沿的脉冲宽度调制通信协议通常是其中通信是基于脉冲宽度调制信号的一种协议，使得信号边沿之间的时间上的距离将待传送的数据以及控制信息编码。基于边沿的PWM协议可以是检测脉冲宽度调制信号的边沿的协议，并且信息(例如待传送的数据)被编码在例如脉冲宽度调制信号的脉冲长度中。除了SPC协议之外，这种协议的另一非限制性示例是SENT协议。

在一些实施例中，在包括主设备和多个从设备(即，至少两个从设备)的双向的基于边沿的PWM通信系统中，主触发信号触发多个从设备中的至少第一从设备和多个从设备中的第二从设备中的数据传输。响应于主触发信号，第一从设备和第二从设备可以将数据向控制器或其他主设备传送，例如接续地将数据向控制器传送。

在本文讨论的一些实施例中，每个从设备包括计时器。本文使用的计时器通常应被理解为用于测量时间的电路，特别是预定的(关联的)时间段。例如，计时器可以从预定数量向后计数到零，并且到达零意味着计时器消逝并到达时间段。在其他实施例中，计时器可以从零向上计数，直到到达指示该时间段的预定义的值。在其他实施例中，计数可以从任意值开始，直到到达根据预定时间段的与该任意值不同的另一值。当到达该时间段时，计时器可以被称为消逝。因此，不特别限制计时器的实施方式。通过在相应的从设备成功检测到触发脉冲来触发计时器的启动，并且在其触发消逝时，相应的从设备开始发送数据。向不同的计时器提供各种关联的直到计时器消逝的时间段，使得传感器接续地发送它们的数据。为了避免冲突，可以为相应的从设备选择各种关联的直到触发消逝的时间段以包括安全裕度。下面将更详细地讨论这些和其他技术。

在图1中，示出了根据实施例的包括接收器11和发射器12、14的通信系统10。接收器11经由在13处的一个或多个通信路径通信地耦合到发射器12、14。在一个实施例中，接收器11是一个集成电路芯片的一部分，发射器12、14是其他集成电路芯片的一部分。在其他实施例中，接收器11和发射器12、14可以是同一集成电路芯片的一部分。在一个实施例中，接收器11可以是控制器，例如ECU。在一些实施例中，发射器12、14可以是传感器或其他设备。在一些实施例中，接收器11和发射器12、14可以经由SPC协议或其他双向的基于边沿的PWM协议进行通信。在其他实施例中，可以使用其他通信技术。虽然在图1的示例中图示了两个发射器12、14，但是在其他实施例中，可以在通信系统10中提供两个以上的发射器，例如两个以上的传感器或其他设备。

应当注意，在该上下文中，术语“发射器”用于指定发送有效载荷数据(例如测量的传感器数据)的实体，而接收器是接收这种数据的实体。尽管如此，在本文讨论的实施例中，接收器可以发送控制数据，特别是触发信号，以触发发射器对该有效载荷数据的传输，如将在下文更详细地讨论的。在其他实施例中，接收器11可以是收发器，和/或发射器12、14可以是收发器(即组合的发射器/接收器)以用于完全的双向通信。

在一些实施例中，接收器11经由通信路径13发送触发信号。在一些实施例中，预定的触发信号(例如，具有预定的脉冲长度的触发脉冲)可以触发发射器12和发射器14中的动作。在一些实施例中，响应于触发脉冲，发射器12和发射器14两者可以接续地将数据向接收器11传送。例如，在完成从发射器12到接收器11的数据传输时，发射器14可以将数据向接收器11传送。

为此，如下面将更详细地讨论的，发射器12、14可以包括响应于触发信号而启动的计时器，并且当相应发射器的计时器消逝时，相应的发射器开始传送数据。

另外，发射器12、14可以例如是待在接收到预定的触发脉冲后而传送的传感器和样本数据。在其他实施例中，可以采用其他技术。

在一些其他实施例中，如图2中所图示的，接收器或其他控制器22(例如，主设备)可以与多个发射器(在该示例中，系统20中的传感器24和传感器26(从设备))通信。在所示的实施例中，控制器经由三线连接电耦合到传感器24和传感器26中的每个。在其他实施例中，可以使用双线连接或任何其他连接。控制器22可以例如经由SPC协议或其他双向的基于边沿的PWM协议与传感器24和传感器26通信。在图2中所示的实施例中，将控制器22电耦合到第一传感器24和第二传感器26的三线连接包括VDD电源线28、数据线25和诸如地线27的基准线。在实施例中，系统20可以是汽车电气系统的一部分。在其他实施例中，可以使用其他数目的传感器或其他组件。

在实施例中，控制器22经由包括一个或多个上拉电阻器的开漏集/开集电极接口与第一传感器24和第二传感器26通信。例如，系统20包括上拉电阻器23，上拉电阻器23具有电耦合到电源线28的第一端和电耦合到数据线25的第二端，并且控制器22包括开漏晶体管21，开漏晶体管21使其漏极-源极路径的一段电耦合到数据线25，并且使其另一端电耦合到地线27。传感器24和传感器26可以包括类似的开漏晶体管或电流沉(未示出)。然后，可以例如由传感器24或传感器26中的比较器212检测数据线25上的电压水平。当传感器24、26传送数据时，控制器中的对应的比较器可以检测数据线25上的电压。也可以使用任何其他常规的传送电路和接收电路代替下拉晶体管21和比较器212。例如，在其他实施例中，推挽式驱动器可以用在控制器22和/或传感器24、26中。

控制器22以及第一传感器24和第二传感器26中的每个共享单个通信路径，该通信路径经由数据线25上的电压信号(例如，PWM信号)进行通信。控制器22以及第一传感器24和第二传感器26中的每个可以包括用于传送和接收数据的另外的电路装置组件，例如用于控制晶体管21或其他驱动器的逻辑电路和/或驱动电路，以用于在数据线25上传送对应的脉冲。可以以硬件、软件、固件或其组合来实施组件。

当例如根据SPC协议进行通信时，控制器22可以经由数据线25传送由第一传感器24和第二传感器26接收到的请求信号。请求信号可以包括触发信号(脉冲)。另外，请求信号的其余部分可以包括待向所选择的传感器传送的任何其他命令和/或数据。例如，触发信号可以是脉冲，其中控制器22经由晶体管21将数据线25拉到接地，脉冲的持续时间指示传感器24、26要将捕获的传感器数据向控制器22传送。在其他实施例中，可以使用电流脉冲或其他电量(electrical quantity)来实现相同的功能。

第一传感器24和第二传感器26接收包括触发信号的请求信号。在常规方法中，经由例如以触发脉冲的脉冲宽度、脉冲高度或其他编码的传感器标识信号，选择第一传感器24和第二传感器26中的一个，并且选择的传感器经由数据线25传送应答信号。

在一些实施例中，至少一个预定的触发信号(例如具有预定的长度的触发脉冲)启动第一传感器24中的计时器29和第二传感器26中的计时器210。当传感器24的计时器29消逝时，传感器24开始传送数据。当传感器26的计时器210消逝时，第二传感器26开始传送数据。例如，当计时器到达预定义的时间值时(在递增时)或者到达零(在倒计时)，计时器消逝。计时器在其启动之后直到计时器消逝的时间在本文称为关联的时间段。计时器29、210具有关联的时间段，使得第一传感器24和第二传感器26接续地(即，一个接一个地)传送它们的数据。这将在下面使用示例信号进一步解释。应当注意，在具有两个以上传感器24、26的系统中，可以使用不同的请求信号(例如，不同长度的触发脉冲)来启动不同组的传感器中的计时器，或者单个触发脉冲可以启动所有传感器中的计时器。

在一些实施例中，控制器22还可以包括计时器211，并且请求信号的传输可以基于该计时器，例如以规则的间隔传输。可以选择时序，使得在触发信号之间，其计时器由相应的触发信号启动的所有传感器可以在经由总线发送下一个触发信号之前完成它们的传输。

在一些实施例中，另外，触发信号可以使第一传感器24和第二传感器26两者至少在大致相同的时间捕获数据，使得它们相应的传输可以指示在大致相同的时间捕获的传感器数据。在其他实施例中，每个传感器可以在传输之前立即捕获其数据。

图3图示了根据实施例的系统。图1中的系统可以例如是一些汽车应用的实施方式，例如使用磁场传感器感测转速。然而，这仅是非限制性示例，并且本文描述的技术可以用在各种环境和应用中。

图3的系统包括第一传感器设备36和第二传感器设备37。第一传感器设备36包括第一传感器38A和第二传感器38B。第二传感器设备37包括第三传感器310A和第四传感器310B。可以出于冗余原因提供具有第一至第四传感器39A、39B、310A和310B的第一和第二传感器设备36、37，例如来执行多个测量，然后将测量进行比较，并且其中来自不同传感器的测量之间的偏差可以指示例如在至少一个传感器中的故障状况。

第一传感器39A和第三传感器310A由第一电压调节器34提供电源电压VDDChA。第二传感器38B和第四传感器410B由第二电压调节器35提供第二电源电压VDDChB。在一些实施例中提供两个分开的供电电压可以有助于满足安全要求，因为当一个电压供应失效时，另一个可能仍然可操作。在其他实施方式中，可以提供生成单个供电电压的单个电压调节器。

第一传感器38A和第三传感器310A经由第一SPC总线SPC A耦合到主微控制器30。第二传感器38B和第四传感器310B经由第二SPC总线SPC B耦合到主微控制器30。使用两个SPC总线SPC A、SPC B再次提供冗余，并且在一个SPC总线失效的情况下，可以有助于能够提供至少一些功能。在其他实施例中，可以使用单个SPC总线或其他的基于边沿的脉冲宽度调制协议总线。换句话说，图3中的传感器的数量及其与电源和微控制器30的连接仅是示例，并且还可以使用具有更多传感器或更少传感器的其他布置。在一些实施例中，主微控制器30可以是汽车环境中的ECU(电子控制单元)。

微控制器30可以基于传感器38A、310B的输出形成第一值A(如在31处所指示的)，以及基于传感器38B、310A的输出形成第二值B(如在32处所指示的)。在传感器38A、38B、310A和310B被用作角度传感器的情况下，值A、B可以例如是绝对角度值。然后可以比较这些值，并且还可以比较个体的传感器的值，如由框312所指示的。传感器之间的偏差可以例如指示一个或多个传感器和/或连接的可能故障。

此外，图3的系统包括相位测量单元(PMU)以用于监测电压调节器34、35，并在检测到电压调节器34、35的故障的情况下警告微控制器30。

在图3的实施例中，传感器38A包括计时器39A，传感器38B包括计时器39B，传感器310A包括计时器311A，并且传感器310B包括计时器311B。

在一些实施例中，为了读出传感器38A和310A，主微控制器30经由第一SPC总线SPCA发送预定义的触发信号。该预定义的触发脉冲启动计时器39A、311A。当计时器39A消逝时，传感器38A将指示测量的量的数据向主微控制器30发送。当计时器311A消逝时，传感器310A将指示测量的值的数据向主微控制器30发送。选择计时器39A、311A的预定义的时间段，使得不发生冲突，即传感器39A、311A接续地发送它们的数据。以类似的方式，在图3的实施例中，为了读出传感器38B、310B，可以使用对应的方案，在对应的方案中经由第二SPC总线SPCB发送启动计时器39B、311B的触发传感器信号，并且然后在相应的计时器消逝时，传感器38B、310B发送它们的数据。

现在将使用参考图4和图5的示例信号方案进一步说明这一点。类似于图1、图2和图3，作为非限制性示例，图4和图5的示例使用两个总线从设备(例如两个传感器)。然而，在其他实施例中，可以使用两个以上的传感器。此外，虽然在一些实施例中将传感器用作从设备的示例，但是在其他实施例中，可以采用将数据传送到主设备的任何其他设备。

在图4中示出了微控制器(uC)和两个传感器(传感器1、传感器2)之间在时间上的通信。在40A，微控制器发送主触发信号。该主触发信号启动第一传感器中的计时器和第二传感器中的计时器。在第一传感器的关联的时间段42A过去并且第一传感器的计时器因此消逝之后，在43A，第一传感器向微控制器发送响应。在第二传感器的关联的时间段45A已经过去并且因此第二传感器的计时器消逝之后，在46A，第二传感器向微控制器发送响应。将时间段45A选择成足够长以容纳时间段42A和最长的传感器响应43A，从而提供用于避免冲突的安全裕度。另外，选择时间段45A以容纳具有长度Tgap的间隙时段44A作为另外的安全裕度，以确保避免来自第一传感器的响应43A与来自第二传感器的响应46A之间的冲突，即避免传感器响应43A、46A重叠。

可以选择长度Tgap以适应各种问题，例如为传感器计时的时钟的时钟漂移以及传感器响应的变化的长度。例如，如SPC的总线系统使用脉冲宽度调制方案，其中脉冲的长度取决于待编码的数据，并且因此响应的长度可以取决于编码的数据。

此外，如果使用传感器的内部时钟例如以用于对时间和/或响应漂移计时，在某些情况下，这也可能导致传感器响应的长度变化。作为示例，由于漂移引起的内部时钟传感器的振荡器频率fosc可能在目标时钟频率的±5％的范围内变化。该±5％的容差仅仅是一个示例，并且可以取决于传感器中的振荡器的实施方式以及例如温度变化的环境变化。因此，待考虑的容差可以根据实施方式和环境而变化。

为了确定时间间隔44A，可以假设第一传感器的时钟慢(例如+5％)并且第二传感器的时钟快(例如-5％)。第一传感器的慢时钟增加时间段42A和传感器响应43A的时间，并且第二传感器的快时钟减小时间间隔45A。在这种情况下，然后可以将时间段45A选择成在慢时钟的情况下的时间段42A(上面的示例中为+5％)加上针对响应43A的最大时间加上时间间隔44A的总和，例如SENT协议的12个半字节(这种半字节的示例将在下面参考图5进一步讨论)。

在两个响应43A、46A被发送并且在时间间隔47A之后，主设备发送另外的主触发信号40B，并且循环重新开始。主触发信号40A、40B由主时间周期41A分离，主时间周期41A可以由合并在相应主设备中的计时器测量。选择主设备时间段以容纳时间段45A(如上文所计算的以考虑容差)、最大传感器响应46A加上时间间隔47A，主设备时间段也可以例如是12个半字节。利用这种方案，在一些实施例中可以避免总线上的冲突。然而，取决于时钟的精度，在其他实施例中可以缩短或省略时间间隔。

如所提及的，随着下一个主触发40B的发送，信令重新开始。总的来说，在图4中示出了三个周期。以与上述第一周期相同的方式执行第二周期(以主触发40B开始)和第三周期(以主触发40C开始)，并且类似的元件具有相同的附图标记，其中第一周期的“A”由第二周期的“B”代替，且由第三周期的“C”代替。因此，将不再详细描述这些元件。

在图4的实施例中，如所讨论的，带有周期Ttrigger地周期性重复各种传输(主触发和传感器响应)。在其他实施例中，可以以不规则的间隔发送如主触发信号40A、40B和40C的主触发信号，例如仅当例如微控制器的主设备需要来自从设备的数据时。在其他实施例中，如下面将更详细地进一步解释的，可以例如取决于传感器响应的长度来修改Ttrigger。

接下来，将参考图5讨论当执行如参考图4所讨论的信令方案时总线(例如，图2的数据线25)上的电压Vout的示例。图5中示出的电压Vout仅仅是示例，并且取决于所使用的协议或特定的传感器响应，可以施加其他电压。例如，可以在图2的系统中通过经由主设备侧上的晶体管21和从设备侧上的类似的晶体管(传感器24和传感器26)将数据线25耦合到地来生成图4中的信号。

图5中的信令以触发脉冲51开始，其中主设备(例如控制器22)将电压下拉达预定时间段。时间段的长度可以指示多个传感器(在图5的示例中，两个传感器)应当对触发脉冲做出响应。该触发脉冲51启动每个传感器中的计时器(例如，图2中的计时器29、210或图3中的计时器39A、39B、311A、311B)。

在第一传感器中的计时器在第一关联的时间段t1之后消逝之后，

第一传感器开始传送其响应。在图5的示例中，第一传感器的响应以同步脉冲52开始，随后是多个数据半字节53。这些数据半字节也可以称为数据脉冲。数据半字节的宽度可以对应于相应的位值。在一些实施例中，例如针对一些SPC实施方式的操作，可以使用预定数量的数据半字节，例如七个数据半字节，尽管在其他实施方式中数据半字节的数量是变化的。

可以特别地选择第一预定时间t1以容纳所有可能长度的触发脉冲，包括如上文讨论的裕度(时间间隔)，并且可以对应于图4的时间段42A、42B和42C。

第二传感器的计时器在第二关联的时间段t2之后消逝。第二关联的时间段t2被选择为容纳触发脉冲52和第一传感器的响应，且可以对应于图4的时间段45A、45B和45C。在第二计时器消逝之后，第二传感器发送其响应，在图5的示例中包括同步脉冲54，随后是多个数据半字节55。在一些实施例中，在第二传感器响应之后，另外的传感器可以以相同的方式发送它们的响应。在其他实施例(例如仅包括两个传感器的实施例)中，可以在传感器2的响应之后发送下一个触发脉冲，如针对图4中的主触发信号40B所解释的。

如在图5中可以看出，在一些实施例中，通过使用触发多个传感器响应的单个触发脉冲，与必须分别为每个传感器发送触发脉冲的情况相比，可以减少所需的总时间。

图6是图示根据一些实施例的方法的流程图。为了便于说明和避免重复，将参考图1-图5解释图6的方法。然而，应当注意的是，图6的方法也可以用在除了参考图1-图5明确示出和描述的系统和设备之外的其他系统和设备中。

在60，图6的方法包括发送主触发信号，例如，图4的主触发信号40A、40B或40C或图5的触发脉冲51。

在61，响应于接收到主触发信号，多个从设备中的每个从设备启动其相应的计时器(例如，图2的计时器29、210或图3的计时器39A、39B、311A、311B)。

在62，每个从设备在其计时器消逝时，即当分配给每个从设备的相应的关联的时间段已经过去时，向主触发传送响应。可以如参考图4和图5解释的那样来选择时间段，使得从设备一个接一个地传送它们的响应而没有在总线上发生冲突。例如，如上文所讨论的，预定义的时间段可以包括作为安全裕度的时间间隔，以防止总线冲突，甚至在时钟漂移的情况下。

在上述实施例中，分配给相应的从设备的关联的时间段是固定的。在其他实施例中，时间段可以是可变的。现在将参考图7解释时间段可以是可变的实施例。

图7是根据实施例的方法的流程图。为了便于参考，将参考前面的附图和关联的描述来描述图7的方法。图7的方法中对应于图6的方法的动作或事件的动作或事件具有相同的附图标记，并且将仅简要描述以避免重复。

在图7中的60，该方法包括发送主触发信号。在61，方法包括响应于接收到主触发信号，启动多个从设备中的每个中相应的计时器。

在70，图7的方法包括在检测到事件时修改计时器。该修改可以动态地调整计时器以动态地调整传送传感器响应之间的时间。

例如，在一些实施例中，每个从设备在实际响应之后并且在时间间隔的开始处(例如，图4中的44A-44C和47A-47C)可以发送预定义的帧结束符号，例如具有预定长度的半字节。在一些实施例中，由从设备标记传输结束的该预定义的帧结束符号可以由总线上的其他从设备检测。响应于检测到之前执行传送的传感器的帧结束符号，将传送数据的下一个从设备可以在图7中的70处将其计时器设置为消逝，即使分配给该传感器的关联的时间段尚未完全过去。然后，在62，该传感器在计时器消逝时，即，在70处将计时器设置为消逝之后，传送其响应。

以这种方式，在一些实施例中，可以减少所需的总传输时间。

在一些其他实施例中，主设备可以对如上所述的各种从设备发送的帧结束符号进行计数，并且在到达与预期响应的从设备的数量相对应的预定义数量时(上述示例中为两个)，可以将其自己的计时器设置为消逝，并立即发送下一个主触发信号(例如，在检测到时间间隔47A的帧结束符号之后发送主触发脉冲40B)。

在一些其他实施例中，代替在图7中的70的事件处检测由之前传送的传感器传送的上述帧结束符号，主设备在从传感器接收到完整的有效响应之后可以传送预定义的完成信号(例如具有不同于触发的长度的预定义的长度的脉冲)。例如，在第一传感器的响应完成之后，主设备可以在图5中利用箭头56标记的位置传送这种预定义的脉冲。与上文已经解释的类似的，将传送数据的下一个传感器可以检测由主设备发送的该预定义的信号并将其计时器设置为消逝以立即开始传送。

在又一其他实施例中，在70处检测事件可以包括在从设备处检测之前传输的结束(例如，通过检测由之前从设备发送的以及上面讨论的帧结束符号)或者如上文讨论的由主设备发送的预定义的完成信号与根据计时器开始其自己的传输之间的时间段。根据该检测到的时间，传感器可以修改其用于下一次传输的时间段。例如，如果在图4中第二传感器发现时间段45A比传感器响应43A所需的时间长得多，则它可以减少其下一时间段45B。以这种方式，可以根据总线状况和/或时钟漂移来调整时间段。

利用所有这些变化，在一些实施例中，通过在70处对计时器的修改，可以减少传输所需的总时间。

尽管本文已说明和描述了特定实施例，但所属领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，所示和描述的特定实施例可以被各种备选和/或等效的实施方式替代。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施例的任何改编或变化。因此，本发明旨在仅由权利要求及其等同物限制。

Claims (20)

1.一种从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)，包括：

通信电路(212)，被配置成基于双向的基于边沿的脉冲宽度调制协议进行通信，

计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)，被配置成在所述计时器启动之后消逝关联的时间段，并且在所述通信电路从主设备直接接收到预定义的触发信号时启动，

其中所述通信电路(212)被配置成在所述计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)消逝时，传送对所述预定义的触发信号的响应，

其中所述关联的时间段具有容纳至少一个另外的被同时启动的从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)的至少一个另外的响应的长度。

2.根据权利要求1所述的从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)，其中所述关联的时间段被选择以考虑所述从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)或所述至少一个另外的从设备中的至少一个的时钟漂移。

3.根据权利要求1或2所述的从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)，其中所述通信电路(212)被配置成在所述响应之后传送预定义的帧结束符号。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)，其中所述计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)被配置成在所述通信电路(212)接收来自所述至少一个另外的从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)的指示所述至少一个另外的响应完成的预定义的帧结束信号时，被设置为消逝。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)，其中所述计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)被配置成在所述通信电路(212)接收来自主设备的所述至少一个另外的从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)已经完成所述至少一个另外的响应的指示时，被设置为消逝。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)，其中所述从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)被配置成确定所述至少一个另外的从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)的所述至少一个另外的响应的结束与所述计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)在所述关联的时间段之后消逝的时间之间的时间，并基于所确定的时间修改所述关联的时间段。

7.一种主设备，包括：

通信电路(21)，被配置成基于双向的基于边沿的脉冲宽度调制协议进行通信，

其中所述主设备被配置成同时向多个从设备发送预定义的触发信号，并且一个接一个地从对所述预定义的触发信号做出响应的所述多个从设备中的至少两个接收响应，

其中所述通信电路(21)被配置成在每个接收到的响应之后传送预定义的完成信号。

8.根据权利要求7所述的主设备，其中所述通信电路(21)被配置成周期性地传送所述触发信号。

9.根据权利要求7或8所述的主设备，其中所述通信电路(21)被配置成传送不同的触发脉冲，以触发来自所述多个传感器中的不同组的响应。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的主设备，其中所述通信电路(21)被配置成在检测到每个响应中的帧结束符号之后传送所述完成信号。

11.根据权利要求1-6中任一项所述的从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)或根据权利要求7-10中任一项所述的主设备，其中所述双向的基于边沿的脉冲宽度调制协议是短脉冲宽度调制码(SPC)协议。

12.一种通信系统，包括：

主设备(11；30)，包括：

通信电路(21)，被配置成在总线上传送主触发信号，

多个从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)，耦合到所述总线，每个从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)包括：

通信电路(212)，耦合到所述总线，

计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)，被配置成在所述计时器启动之后的相应的关联的时间段之后消逝，并且在相应的从设备的通信电路直接接收所述主触发时启动，

其中所述通信电路被配置成当所述计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)消逝时传送对所述主触发信号的响应，

其中被同时启动的不同的从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)的关联的时间段彼此不同。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)中的至少一个是权利要求1-6中任一项所述的从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)。

14.根据权利要求12或13所述的系统，其中所述主设备是权利要求7-11中任一项所述的主设备。

15.一种通信方法，包括：

根据双向的基于边沿的脉冲宽度调制协议直接接收来自主设备的主触发信号，

响应于接收到所述主触发信号，启动计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)，其中在启动后的关联的时间段之后，所述计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)消逝，以及

在所述计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)消逝时，传送对所述主触发信号的响应，

其中所述关联的时间段具有容纳另外的被同时启动的从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)的至少一个另外的响应的长度。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括在检测到事件时，修改所述计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)。

17.根据权利要求16所述的方法，其中修改所述计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)包括在所述事件指示所述至少一个另外的响应完成时，将所述计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)设置成消逝。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其中修改所述计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)包括根据所述至少一个另外的响应的完成与传送所述响应的开始之间的时间来修改所述关联的时间段。

19.一种通信方法，包括：

根据双向的基于边沿的脉冲宽度调制协议在总线上发送主触发信号，

在多个从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)中，同时响应于从主设备直接接收到所述主触发信号，启动每个从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)中的相应的计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)，以及

在所述多个从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)中的每个从设备中，在相应的从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)的计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)已消逝时，传送响应，其中不同的被同时启动的从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)的计时器(29，210；39A，39B，311A，311B)在不同的关联的时间段之后消逝。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述关联的时间段被选择以避免所述多个从设备(12，14；24，26；38A，38B，310A，310B)的所述响应之间的冲突。

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