CN110050266A - 用于在两个通信合作者之间串行传输数据的方法和设备 - Google Patents

Abstract

提出一种用于在第一通信合作者（11）和第二通信合作者（12）之间串行传输数据的方法。为了能够实现这种方法，提出如下步骤：‑提供数据（13）以用于借助于第一通信合作者（11）传输；‑根据另一串行数据路段（16）的信号（15）来经由串行数据路段（14）传输数据。

Description

用于在两个通信合作者之间串行传输数据的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于在第一通信合作者和第二通信合作者之间串行传输数据的方法以及一种符合方法的设备。

背景技术

已知用于串行传输数据的方法和设备。在此通常经由数据线路依次传输多个数据字。为了确保在串行数据传输的发送器和接收器之间的通知，所述发送器和接收器以共同的归一化的波特率运行并且彼此同步。在此可能的是，除了真正的要传递的数据之外也传输共同的发生时钟的信号或者提供给发送器和接收器用于同步。发生时钟的信号能够在接收器、发送器中或在其他器件中生成并且经由单独的时钟线路在发送器和接收器之间或从其他器件向发送器和向接收器分别单独地传输。在所述设计方案中，因此除了被设置用于传输数据的路段之外也设有用于传输发生时钟的信号的其他路段。

发明内容

本发明的目的是，简化在两个通信合作者之间的数据传输，尤其改进电磁兼容性和/或降低布线耗费。

所述目的根据本发明借助权利要求1的特征来实现。从属权利要求说明适当的改进方案。

在根据本发明的方法中，首先借助于第一通信合作者提供数据。所述提供的数据经由串行数据路段传输。数据的传输与另一串行数据路段的信号相关地进行。例如，当存在另一串行数据路段的信号时才开始传输。信号可以为另一串行数据路段的控制信号，例如为用于导入和/或同步化经由另一串行数据路段的通信和/或用于控制另一串行数据路段的发送器和接收器的信号。尤其地，两个通信合作者能够经由串行数据路段和另一串行数据路段彼此连接，例如以便完成不同的通信任务。有利地，能够以另一串行数据路段的信号的形式将信息用于串行数据路段，存在两个通信合作者，尤其提供关于时间点的信息。由此，尤其能够进行同步，所述同步否则会需要附加的耗费，例如以附加地传输时钟信号的形式的耗费。由此，能够改进电磁兼容性并且降低布线耗费。尤其能够取消通信合作者引脚。

在方法的一个优选的实施方式中，当经由另一串行数据路段传输芯片选择信号时，开始传输数据。芯片选择信号、也称作为从机选择或从机发送使能在以下数据路段中使用，所述数据路段以名称SPI接口已知。借助于控制信号能够选择各个从机并且与其交换数据，尤其双向地。另一串行数据路段能够相应地实施为SPI接口。串行接口能够根据其他标准或协议传输数据，例如以名称通用异步接收器和发送器或UART已知。通信合作者因此在数据技术上分别具有两个不同的串行接口，所述串行接口具有不同的传输协议，或者经由两个不同的数据路段交换数据。有利地，一个数据路段的作为芯片选择传输的信号一起用于另一数据路段的控制，尤其通信的开始。由此，能够减少布线耗费并且改进电磁兼容性。根据一个替选方案能够考虑的是，信号具有时钟信号，即串行数据路段将另一串行数据路段的时钟信号用于传输数据。串行数据路段由此能够放弃自身的时钟信号，尤其放弃经由否则需要的附加的线路传输时钟信号。

在方法的另一优选的设计方案中，接收数据作为测量设备的测量数据，将数据从测量协议转换成串行数据路段的传输协议并且将转换的数据经由串行数据路段传输。将测量数据在传输之前转换，即匹配于传输协议并且被提供用于传输。真正的传输与另一串行数据路段的信号相关地进行。优选地，这通过第一通信合作者进行，即数据的发送器。接收器、即第二通信合作者能够在了解信号的情况下正确地解释所发送的数据。第一通信合作者尤其实施为用途特定的集成电路并且第二通信合作者实施为标准构件。有利地，第二通信合作者的标准构件、优选微控制器能够卸荷。测量设备的测量数据的转换、扫描和/或准备能够在第一通信合作者的用途特定的集成电路中已经完成。测量设备优选为转矩传感器，所述转矩传感器以相应的协议提供数据，尤其以PAS协议（Pedal Assist SensorProtocol）。所述协议能够借助于第一通信合作者转换成串行数据路段的协议，尤其转换成UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）协议。

在方法的另一实施方式中，在传输之前将转换的数据暂存在暂存器中。数据传输根据另一串行数据路段的信号进行，尤其当所述信号经由所述另一串行数据路段传输时，所述数据传输才开始。有利地，能够将尤其连续堆积的测量数据连续地转换成数据并且一直读入到暂存器中并且在其中暂存，直至经由串行接口的传输借助于信号开始。

暂存器优选为先进先出存储器。这提供如下优点，暂存器在排队的意义上满足并且为了传输数据可以一再被清空，直至所述暂存器是空的。数据的数据流的顺序保持不变。此外，因此同样存在如下信息，经由串行数据路段传输数据何时再次结束。只要先进先出存储器再次为空，那么结束数据传输。

在方法的另一实施例中，传输具有数据的数据字。串行数据路段尤其设计成UART数据路段并且能够有利地具有不同的字长。字长能够匹配于暂存器的内容。优选能够考虑，将暂存器的全部内容打包成数据字并且作为所述数据字来传输。然而也能够考虑的是，将内容打包成多个数据字。信号、尤其用于开始数据传输的负芯片选择信号出自另一串行数据路段，所述另一串行数据路段设计成SPI数据路段。尤其地，在每个SPI通信中分别传输UART数据字，尤其直至暂存器为空。

优选地，数据具有至少一个校验数据。数据尤其从测量设备的测量数据中准备，其中所述测量数据能够具有校验数据。有利地，校验数据的相应的分析、转换和/或处理已经可以在第一通信合作者中进行，所述第一通信合作者尤其用途特定地构造。由此，第二通信合作者的负荷率和/或串行信号路段能够卸荷，所述第二通信合作者尤其构造成标准构件。仅必须传输校验数据的分析的结果。尤其地，将单独的错误位添加至数据，例如将以数值“0”表示没有错误并且以数值“1”表示存在错误。优选地，将错误位添加给数据字并且随其一起传输。由此，仅需要最小的附加耗费来传输错误信息。

所述目的此外通过一种控制装置来实现。控制装置优选地具有至少两个通信合作者，在所述通信合作者之间串行地传输数据。控制装置尤其是车辆的转向系统的一部分并且被构建、编程和/或设计用于执行在上文中描述的方法。控制装置能够设置成车辆的单独构件或者具有多个空间上彼此分离布置的部件。得出在上文中描述的优点。

所述目的最后通过一种具有在上文中描述的控制装置的转向系统来实现和/或其被构建、编程、设计和/或配置用于执行在上文中描述的方法。得出在上文中描述的优点。

附图说明

其他优点和适当的实施方案在从属权利要求、附图描述和附图中得出。其中：

图1示出车辆中的转向系统的示意图，所述转向系统具有控制装置；和

图2示出在图1中示出的转向系统的一部分的方框图，所述转向系统具有测量设备和两个在测量设备下游连接的通信合作者。

在附图中，相同的构件设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中示出的用于车辆的转向系统1包括方向盘2、转向杆或轴3、转向或变速器壳体4和具有转向齿条5的转向连杆，经由所述转向齿条将转向运动传输到车辆的可转向的轮6上。变速器壳体4容纳具有转向小齿轮和转向齿条5的转向变速器8，其中转向小齿轮抗扭地与转向轴3连接并且与转向齿条5啮合。

驾驶者经由方向盘2预设转向角δ_L，转向轴3与所述方向盘固定地连接，所述转向角在变速器壳体4中的转向变速器8中传输到转向连杆的转向齿条5上，借此在可转向的轮6处出现轮转向角δ_V。

为了支持由驾驶者施加的手动力矩，使用电伺服马达7，经由所述电伺服马达可以将伺服力矩馈入到转向变速器8中。替代电伺服马达，也能够设有液压支持装置，例如液压泵，所述液压支持装置通过内燃机驱动并且供给液压转向系统。

电伺服马达7经由控制装置10的转向控制设备9的调整信号操控以控制和/或调节转向系统1，在所述转向系统中处理转向角传感器的传感器信号。此外，也能够将转向力矩传感器的信号转发给转向控制设备并且在转向控制设备9中对其进行处理。在转向控制设备9之内和/或在转向控制设备9和传感器之间的数据通信能够串行地进行，尤其根据不同的串行传输标准，例如以名称“UART”（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）和/或“SPI”（Serial Peripheral Interface）已知的串行传输标准。借助于控制装置10，尤其进行在第一通信合作者11和第二通信合作者12之间的串行数据传输。第一通信合作者11能够以用途特定的集成电路的形式实施，尤其在控制装置10的转向控制设备9中。第二通信合作者12例如能够为标准构件。借助于双箭头17在图1中符号化在通信合作者11和12之间的串行数据传输。

图2示出在图1中示出的转向系统1的控制装置10的一部分的方框图，其具有转向系统1的测量设备17和通信合作者11和12。

在测量设备17中生成数据13，所述数据具有测量数据18和校验数据21，例如CRC（Cyclic Redundancy Check）。测量设备例如设计成转矩传感器并且以PAS协议（Peda-Assist-Sensor）提供测量数据18和校验数据，以便用信号通知可能出现的错误。测量设备17在数据技术上连接在第一通信合作者11下游，所述第一通信合作者经由总计三个引脚接收数据13，即接地线路22、分流电阻24所连入的供电线路23和与分流电阻24并联的并联线路25。

第一通信合作者11具有数据处理单元26，借助于所述数据处理单元扫描测量设备17的数据13或具有数据13的输出信号并且将其从PAS协议转换成UART协议（UniversalAsynchronous Receiver Transmitter）用于随后经由串行数据路段14的传输。在第一通信合作者11下游尤其经由串行数据路段14连接控制装置10的第二通信合作者12。此外，与串行数据路段14并联另一串行数据路段16，所述另一串行数据路段使用其他传输协议，优选设计成SPI数据路段。与此相应地，另一串行数据路段16可以具有四个未详细示出的传输线路，即数据输入线路、数据输出线路、必要时设置的时钟信号线路和用于传输信号15、尤其芯片选择信号的控制线路。

在第一通信合作者11的数据准备装置26下游连接暂存器20。在其中暂存现在具有转换的数据19的数据13，即准备用于根据UART协议传输。优选地，暂存器20为先进先出存储器，其中首先存入的数据首先再次读出。暂存器20因此尤其实现在数据13经由串行数据路段14传输之前的一种排队。

然而，当另一串行数据路段16的信号15存在时，才开始经由串行数据路段14的传输，所述信号15尤其实施为控制信号，尤其实施为芯片选择或者具有这种信号。信号15能够根据另一串行数据路段16的设计而是负芯片选择信号。只要暂存器20是空的，那么传输再次结束。能够考虑的是，数据准备装置将至少一个可经由串行数据路段14传输的数据字或帧读入到暂存器20中，所述数据字或帧随后通过信号15开始传输。也能够考虑，读入多个字，所述多个字随后按照确定的模式依次传输。数据字能够优选地以校验数据21扩展。尤其优选地，校验数据21能够在数据准备装置26中准备成单个校验位，例如借助于数值“0”表示正常并且“1”表示不正常，所述校验数据例如具有多个周期性发送的位。所述校验数据能够以简单的方式和方法附于数据字或UART数据字并且一起传输。由此，第二通信合作者12能够关于所述任务卸荷。

第一通信合作者优选地具有自身的时钟发生器27，所述时钟发生器可用于数据准备装置26，尤其用于扫描，用于暂存器和/或用于经由串行数据路段14发送数据13。时钟发生器能够具有8MHz、尤其在4MHz和12MHz之间的频率，优选在6MHz和10MHz之间的频率。由此，能够进行快速地且精确地处理和/或传输数据13。

尤其优选地，数据13因此首先通过自身的时钟发生器27以时钟的方式在数据准备装置26中处理，在暂存器20中暂存并且随后根据信号15、尤其以通过信号15开始的方式经由串行数据路段14从第一通信合作者11传输到第二通信合作者12。可见，在通信合作者11和12之间不需要时钟信号的单独的传输，因为时钟发生器27可用并且可用于同步两个通信合作者11和12以提供另一串行数据路段16的信号15。数据13经由串行数据路段14的传输因此有利地以无时钟信号传输的方式进行。根据一个替选方案，为了发送数据13也能够使用另一串行数据路段16的时钟。于是经由串行数据路段14的传输也能够以无时钟信号传输的方式进行。能够实现减少第一通信合作者处的引脚，减小电磁放射，简化控制装置10的布图设计。此外，由于数据准备装置26，得出与测量设备17的兼容性，所述测量设备尤其已经可作为标准构件提供。因此不需要专门匹配的测量设备17，所述测量设备尤其具有匹配的协议。

附图标记列表：

1 转向系统

2 方向盘

3 转向轴

4 变速器壳体

5 转向齿条

6 前轮

7 电伺服马达

8 转向变速器

9 转向控制设备

10 控制装置

11 第一通信合作者

12 第二通信合作者

13 数据

14 串行数据路段

15 信号

16 另一串行数据路段

17 测量设备

18 测量数据

19 转换的数据

20 暂存器

21 校验数据

22 接地线路

23 供电线路

24 分流电阻

25 并联线路

26 数据准备装置

27 时钟发生器

Claims (11)

1.一种用于在第一通信合作者（11）和第二通信合作者（12）之间串行传输数据的方法，具有如下步骤：

- 提供数据（13）以用于借助于所述第一通信合作者（11）传输，

- 根据另一串行数据路段（16）的信号（15）来经由串行数据路段（14）传输数据。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中所述另一串行数据路段（16）的信号（15）实施为芯片选择，所述方法具有如下步骤：

- 根据所述另一串行数据路段（16）的实施为芯片选择的信号（15），开始经由所述串行数据路段（14）传输所述数据（13）。

3.根据权利要求1或2所述的方法，具有如下步骤：

- 接收作为测量设备（17）的测量数据（18）的所述数据（13），

- 将所述数据（13）从测量协议转换成所述串行数据路段（14）的传输协议，

- 将转换的数据（19）经由所述串行数据路段（14）传输。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，具有如下步骤：

- 在传输之前在暂存器（20）中暂存所述数据（13）。

5.根据权利要求4所述的方法，

其中所述暂存器（20）设计成先进先出存储器。

6.根据权利要求4或5所述的方法，具有如下步骤：

- 从所述暂存器（20）中读出数据，以传输所述数据（13），

- 只要传输了所述暂存器（20）的全部内容，结束所述数据（13）的传输。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，具有如下步骤：

- 经由所述串行数据路段（14）传输具有所述数据（15）的数据字。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，

其中所述数据（15）具有至少一个校验数据（21），所述方法具有如下步骤：

- 借助于所述第一通信合作者（11）根据所述校验数据（21）求出错误位，

- 将所述错误位附于要传输的数据（13）。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，

其中所述第一通信合作者（11）实施为用途特定的集成电路并且所述第二通信合作者（12）实施为标准构件。

10.一种控制装置（10），所述控制装置被设计、构建、编程和/或配置用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。

11.一种转向系统（1），所述转向系统具有根据权利要求10所述的控制装置（10）和/或被设计、构建、编程和/或配置用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。