CN111357243B - 总线系统的用户设备、运行方法及总线系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种总线系统(1)、运行总线系统(2)的方法和一种总线系统(1)的用户设备(100)。所述用户设备(100)具有计时器(140)和收发电路(170)。收发电路(170)设置用于通过总线(800)接收具有时间戳数值(TS1)的数据包(P)。计时器(140)设置用于进行基于时间戳数值(TS1)同步。计时器(140)设置用于更改时间戳数值(TS1)。收发电路(170)设置用于通过总线(800)发送具有已更改的时间戳数值(TS2)的数据包(P)。

Description

总线系统的用户设备、运行方法及总线系统
技术领域
本发明涉及一种总线系统的用户设备，一种运行总线系统的方法和一种总线系统。
背景技术
总线系统的同步方法在现有技术中是已知的。
文献DE102013020802A1涉及一种在机动车控制器域网(CAN)中基于参考信息同步的方法，其中，将配有时间戳信息的同步信息并随后将用于传输发送方时间戳信息的信息由时间主设备传输至时间从设备。在降低总线负载的方法中，将一种现在已有的、循环发送的控制器域网信息(CAN信息)用作同步信息。
从文献DE19917354A1中已知一种同步方法和一种与之对应的通信系统以及这种通信系统的主单元与副单元。主单元的内部的计时器和至少一个副单元的计时器应彼此同步。为此，主单元通过两条通信途径将时间信号传送给副单元。所述时间信号在两条通信路径上需要到达副单元的运行时间。至少在副单元中检测运行时间的差异。从所述差异中得出运行时间。之后，计时器参照运行时间同步。
文献EP1368728B1涉及一种同步的、节拍化的通信系统，例如一种分散的自动化系统，其用户设备可能是任意的自动化部件且其彼此间为了进行相互的数据交换而通过数据网相连接。在此，作为通信系统的数据网，可以设想所有可能的总线系统如现场总线，进程总线网络，以太网，工业以太网等。通信系统的用户设备作为时钟产生器而突出且负责将所应用的通信节拍分发至所有的用户设备并遵守保持所有用户设备的所应用的通信节拍。通过相同机构，所述时钟产生器也能够将整个通信系统内的相对时钟引入到所有的用户设备。由此，该用户设备也是所述相对时钟或者有效相对时间的主设备。因此，通信系统的所有用户设备都永远与在全系统范围内有效的、具有效相对时间的相对时钟同步，且因此在任何时候都具有相同的时间认知。应用式指令序列的实现、同时发生的事件的同步、事件监测或者接通输出端时的时间准确性应借此明显得到改善或者得到实现。
由文献DE102013218328B3已知一种用于定位通信网络中的频率偏差的方法。参考节点和各个网络节点在一列中相互通信，其中，将同步信息从参考节点传输到网络节点并且从网路节点传输到下一个网络节点，直至最后的网络节点。为了在各个网络节点中实现精确的时间同步，比如将同步信息中的参考时钟-节拍数状态在各个网络节点中更新。因此，在每个网络节点中已知时延，在从先前的网络节点(或者参考节点)发出同步信息SM直至从相应的网络节点将同步信息发出至下一网络节点之间需要该时延。所述时延包括两个时间间隔，其中，所述时间间隔对于每个网络节点是不同的。第一时间间隔在此是为了将信息从先前的网络节点传输至相应的网络节点所需的时间间隔(线延迟)。第二时间间隔是一种处理时间，在网络节点中为了处理所接收的同步信息直至将同步信息在新的电报中发送至下一个网络节点而需要该处理时间(桥延迟)。这种延迟时间在相应的网络节点中以节拍方式按照节点节拍频率给出。
由Frame Forward Mechanism of a Real-time Ethernet,2013,IEEEInternational Conference on Signal Processing,Communication and Computing(ICSPCC 2013)已知，在下游中将帧数据从主设备发送给从设备。在每个从设备中设有前向通道，其在无修正的情况下将帧发送至下一个从设备。上载流用于采集从设备的数据。在此，每个从设备将其数据附加到帧端部。
发明内容
如下任务构成本发明的基础，即提供一种总线系统的、为尽可能地改善同步而设置的用户设备。
因此，总线系统的用户设备配有计时器和收发电路。在此，用户设备设置用于与总线系统的其它用户设备通信。计时器允许用户设备在特定时间点执行动作，例如将控制数据发送给输出端接口或者扫描测量数据。
收发电路设置用于通过总线接收具有时间戳数值的数据包。用户设备有利地设置用于借助收发电路附加地接收且必要时发送其它数据包、例如具有过程数据的数据包。例如借助一种标记将具有时间戳数值的数据包配属于计时器。
计时器设置用于进行基于时间戳数值进行同步。为了同步，例如使时间计数器的时间值(必要时在包括补偿值的情况下)与时间戳数值相适应并且模拟时间继续运行。
计时器设置用于更改所述时间戳数值。为了更改时间戳数值，例如覆盖时间戳数值。
收发电路设置用于通过总线发送具有已更改的时间戳数值的数据包。在此，发送的数据包即接收到的数据包。用户设备并非设置用于生成具有时间戳的数据包。被发送的和已接收到的数据包系同一个数据包，只是具有了被更改的数据。
根据一个有利的改进方案，收发电路设置用于将数据包的第一部分经由总线发送并且同时经由总线接收数据包的第二部分。因此，通过收发电路在接收和发送之间的延迟明显短于接收整个数据包。例如，所述延迟仅为一些时钟。然而，不是纯传送数据包，而是在接收和发送期间更改数据包，至少通过更改时间戳数值的方式。附加地，也可以更改校验值(CRC)。然而涉及相同的数据包，因为不通过用户设备产生新的数据包。
根据一个有利的改进方案，所述数据包具有多个数据符号。一个数据符号具有特别的固定不变的位数。例如，一个数据符号具有4，8，16或32位。数据包的时间戳数值有利地具有多个数据符号。收发电路有利地设置用于以符号的形式接收和发送所述数据包。通过符号形式的接收与发送，优选地接收数据符号并立即再次发送，从而优选地永远仅有一确切固定的部分量的数据符号，尤其仅确切一个数据符号，在用户设备中等待处理。优选地这样以符号的形式接收和发送所述数据包，即同时进行数据包的一个数据符号的发送和数据包的一个后续数据符号的接收。优选的是，用户设备的收发电路设置用于依次接收与发送数据符号的数位。
根据一个有利的改进方案，用户设备的计时器设置用于更改由时间戳数值首先接收的、具有时间戳数值的最低位值的数据符号，并且将其在接收具有时间戳数值的最高位值的数据符号之前发送至后续的用户设备。
根据一个有利的改进方案，所述计时器具有一时间计数器。所述时间计数器有利地具有一状态机。所述状态机也能够被称为状态自动装置。状态机有利地设置用于基于所接收到的时间戳数值同步所述时间计数器。状态机有利地设置用于更改时间戳数值。
根据一个有利的改进方案，所述用户设备具有特别的非短时的、用于存储修正值的存储器。在此，对时间戳数值的更改基于存储的修正值。
根据一个有利的改进方案，修正值基于在通过收发电路接收和发送数据包的开始部分之间的延迟并且基于通过经由总线的传输路径尤其发送至随后的用户设备的延迟。理想地，所述修正值对应于通过接入总线的用户设备导致的整体延迟。如果从总线移除用户设备，则基本上、在理想情况下完全取消延迟和修正值。由此，随后的用户设备在移除用户设备的情况下获得至少近似正确的时间戳竖直。有利地，修正值对于多个连续的数据包来说是恒定的。不排除更改修正值，例如如果更改传输路径的话。在修正值更改之后，修正值再次针对连续的数据包恒定。
另外，如下任务构成本发明的基础，即提供一种运行总线系统的、尽可能改善同步的方法。
因此规定一种运行具有第一用户设备和第二用户设备的总线系统的方法。
在所述方法中，通过第一用户设备接收和发送数据包。其中，无需在发送前完全接收数据包。优选地，在通过第一用户设备接收数据包的第二部分前，已通过第一用户设备将数据包的先前被接收的第一部分发送。
在所述方法中，基于数据包中含有的时间戳数值同步第一用户设备的计时器。
在所述方法中，通过第一用户设备更改所述时间戳数值。
在所述方法中，借助数据包将已更改的时间戳数值通过第一用户设备发送至第二用户设备。
根据一个有利的改进方案，通过第一用户设备在发送和接收数据包期间更改时间戳数值。由此，可以实现总线系统中的所有计时器的相当快速的同步，其中，通过各个用户设备的少量延迟的总和决定性地影响整个同步。
根据一个有利的改进方案，在通过第一用户设备接收数据包之前确定由第一用户设备导致的运行延时。例如通过一外部设备、通过所述第一用户设备本身和/或通过总线系统的另一用户设备确定所述运行延时。有利地基于已确定的运行延时来确定修正值。有利地存储所述修正值。有利地基于已存储的修正值更改所述时间戳数值。
根据一个有利的改进方案，通过接收到的时间戳数值与修正值的函数来确定所述更改的时间戳数值。有利地通过接收到的时间戳数值与修正值之和确定所述更改的时间戳数值。
如下任务构成本发明的基础，即提供一种为尽可能地改善同步而设置的总线系统。
因此规定一种具有构造为第一从设备的第一用户设备、构造为第二从设备的第二用户设备、主设备和总线的总线系统。
为了传输数据包，所述主设备与第一从设备和第二从设备通过总线相连接，使得由主设备发送的数据包以固定的顺序经过第一从设备和第二从设备。例如，所述数据包按照顺序首先经过第一从设备，然后经过第二从设备。
主设备设置用于在数据包中发送时间戳数值。
第一从设备设置用于接收具有时间戳数值的数据包。
第一从设备设置用于基于时间戳数值同步其计时器。
第一从设备设置用于更改时间戳数值，并在数据包中将已更改的时间戳数值发送至第二从设备。
第二从设备设置用于接收具有已更改的时间戳数值的数据包，以及基于已更改的时间戳数值同步其计时器。
根据一个有利的改进方案，所述总线系统具有第一接口装置。能够通过从第一接口装置分离而有利地将所述第一从设备从总线系统移除。有利地，第一接口装置具有第一开关装置，所述第一开关装置造成通向所述第二从设备的旁路。由此使得数据包在所述第一从设备被移除的情况下，不能够由第一从设备，而是能够由具有未更改的时间戳数值的第二从设备接收。
根据一个有利的改进方案，所述总线系统具有一定数量的其它从设备。所述数据包以固定的顺序有利地经过总线系统的所有从设备。有利地，各个从设备设置用于更改数据包中的时间戳数值，以及将已更改的时间戳数值通过所述总线转发至所述顺序中后续的从设备。有利地，所述顺序中的最后一个从设备设置用于将数据包通过总线回传至主设备。
根据一个有利的改进方案，所述主设备具有一主设备计时器。有利地，所述主设备设置用于生成数据包以及基于所述主设备计时器确定时间戳数值并将其输入数据包。
根据一个有利的改进方案，所述主设备具有连接上级总线的总线接口。有利地，所述主设备设置用于基于通过所述上级总线接收的电报同步其主设备计时器。这里的电报和数据包是不同的。例如，电报和数据包具有不同的协议。
在这里，本发明不限于前面说明的特征及特征组合。从后面的附图说明中得出其它的特征、特征组合及有利的设计方案。
附图说明
图1示出总线系统的示意图，
图2示出数据包及总线系统的示意图，以及
图3示出总线系统的构造为从设备的用户设备的示意图。
具体实施方式
图1中示意性地示出了总线系统1。总线系统1具有构造为耦合器的主设备900、第一从设备100、第二从设备200和一定数量的其它从设备300、400、500、600。所述主设备900也能够被称为控制器或前端。所述从设备100、200、300、400、500、600也能够被称为I/O模块(输入/输出模块)。图1的实施例中的总线系统1构造为主设备—从设备—总线系统，其中，为了传输数据包P，所述主设备900通过总线800与从设备100、200、300、400、500、600相连接。
图1的实施例中，由主设备900发送的数据包P以固定的顺序经过从设备100、200、300、400、500、600。在图1的实施例中示出的是，所述数据包P以固定的顺序首先经过第一从设备100，然后经过第二从设备200，之后第三从设备300，而后第四从设备400，接着第五从设备500并最终经过第六从设备600。如果增添一个从设备，或者将现有从设备的其中一个解除激活或者从总线移除，则所述顺序改变，且数据包P将以新的顺序行进。只要所有参与总线通信的从设备100、200、300、400、500、600保持在原处且激活的状态，那么所述顺序就是固定的。
所述主设备900具有主设备计时器940。所述主设备900设置用于，借助收发电路970来生成数据包P并将其在总线800上发送。所述主设备900设置用于，在数据包P中发送时间戳数值TS1。图1的实施例中示意性地示出了数据包P。所述数据包P具有包头P1、数据区P2、P3以及校验值区P4(CRC“循环冗余校验”—英语Cyclic Redundancy Check)。在数据区P3中示出了由主设备900发送的时间戳数值TS1。
第一从设备100具有收发电路170。此外，第一从设备100具有计时器140、存储区150和输入—输出电路190。为了读入或者发出某一过程的模拟的和/或数字的输入和/或输出信号，所述输入—输出电路190与用于连接线缆、光导体或类似物的接头191、192相连。另外，所述第一从设备100具有用于从总线800分离及与总线800连接的电及机械接口装置180。
所述其它从设备200、300、400、500、600能够相似或相同地构成。每个从设备100、200、300、400、500、600相应地具有接口装置180、280、380、480、580、680，收发电路170、270、370、470、570、670，计时器140、240、340、440、540、640，存储区150、250、350、450、550、650，输入—输出电路190、290、390、490、590、690，以及必要时具有用于接到外部设备的输入和/或输出端191、192、291、292、391、392、491、492、591、592、691、692。本发明不局限于图1示出的总线系统1中从设备100、200、300、400、500、600的数量。根据应用情况可设有更少或更多数量的从设备。在图1中在第一主设备900、第一从设备100、第二从设备200和第三从设备300之间示出，可将其它的从设备(未示出)加入所述总线系统1。
由主设备900发送的数据包P通过总线800到达第一从设备100。第一从设备100设置用于，借助收发电路170接收具有由主设备900发送的时间戳数值TS1的数据包P。所述第一从设备100具有与收发电路170相连接的计时器140，且设置用于，基于时间戳数值TS1同步其计时器140。
图1的实施例中，第一从设备100以固定的顺序将数据包P继续发送至第二从设备200。相同的数据包P在接收与发送之间基本不会发生变化。第一从设备100设置用于，更改接收到的时间戳数值TS1，并将已更改的时间戳数值TS2在数据包P中发送至第二从设备200。在图1中示出了所述已更改的时间戳数值TS2。
所述第一从设备100设置用于，以通过第一从设备100应用第一修正值OS1的方式来更改接收到的时间戳数值TS1。在最简单的情形中，将所述第一修正值OS1和接收到的时间戳数值TS1相加，这里第一修正值OS1和接收到的时间戳数值TS1之和即所述已更改的时间戳数值TS2。图1的实施例中，所述第一修正值OS1存储在第一从设备100的存储区150中。例如，所述修正值OS1已由厂方确定并置入存储区150，其中，所述存储区150有利地作为非短时的存储器、例如闪存的组成部分。在另一实施例中，在总线系统1运行期间确定所述修正值OS1。这里总线系统1中的从设备100、200、300、400、500、600能够记录测量值，其中，所述测量值例如与传输路径810导致的运行延时d19相关，如图3示意性所示。有利地，通过所述主设备900分析处理总线系统1的多个从设备100、200、300、400、500、600的测量值。通过所述主设备900基于测量值确定所述修正值OS1，以及将修正值OS1传输至所述从设备100。就这一点来说，并不强制需要厂方的修正值OS1。而优选的是，存储区150中存储有厂方的修正值OS1，通过所述主设备900以尽可能精准确定的新修正值OS1覆盖所述存储区150中的厂方的修正值OS1。
示出的数据包P是仅具有更改过的时间戳数值TS2与更改过的校验值的同一数据包P。数据包P基本不变地依次通过所述第一从设备100，其中，所述数据包P不是新生成的并且因此保持结构、长度及必要时保持数据包标识。所述第一从设备100不必生成新的数据包P，由此能够使时间戳数值TS1，TS2传输中的延迟时间最小化。
所述第二从设备200设置用于，接收具有已更改的时间戳数值TS2的数据包P，以及基于已更改的时间戳数值TS2同步其计时器240。所述第二从设备200设置用于，基于其存储区250内的第二修正值OS2更改所接收到的时间戳数值TS2，以及将已更改的时间戳数值TS3在数据包P中发送至第三从设备300。图1中示出了被再次更改的时间戳数值TS3。图1的实施例中，相同的说明同样适用于第三、第四、第五和第六从设备300、400、500、600，这些从设备均执行时间戳数值更改。相应地，每个从设备100、200、300、400、500、600设置用于，更改数据包P中的时间戳数值TS……，以及将已更改的时间戳数值通过所述总线800转发至所述顺序中后续的从设备200、300、400、500、600。所述顺序中的最后一个从设备600设置用于，将数据包P通过总线800返回发送至主设备900。同一数据包P相应地由主设备900发送，经过所有的从设备100、200、300、400、500、600并最后返回主设备900且由主设备900借助收发电路970接收。因此图1的实施例中，所述总线800构造为环形总线。
图1的实施例中，设有第一接口装置180。通过从第一接口装置180分离，能够将所述第一从设备100从总线系统1移除。这里，所述接口装置180例如具有电触点以及机械的紧固件。所述第一接口装置此外具有第一开关装置871，所述第一开关装置造成由主设备900通向所述第二从设备200的旁路。当第一开关装置871闭合且旁路因此被激活时，第一数据包P带着未更改的时间戳数值TS1，在所述第一从设备100被移除的情况下，不能够由第一从设备100，而是能够由第二从设备200接收(图1中未示出)。图1的实施例中示出，开关装置871、872、873、874、875、876分别附属于各从设备100、200、300、400、500、600。
通过同步从设备100、200、300、400、500、600中的计时器140、240、340、440、540、640，能够实现一总线系统时间，其中，从设备100、200、300、400、500、600的计时器140、240、340、440、540、640的各个时间彼此间仅仅有小幅偏差。通过前面说明的总线系统1，能够根据测量结果由申请人实现小于10ns(纳秒)的偏差。
根据图1的实施例的总线系统1常被应用于过程控制。应通过各传感器或其它检测设备在某一时间点确定过程图像。这里，应通过输入端191、291、391等尽量同时地确定尽可能所有属于过程的模拟的和数字的值。相应地，为所有从设备100、200、300、400、500、600确定一个全局采样点GSP(英语Global Sampling Point)。从设备100、200、300、400、500、600的计时器140、240、340、440、540、640同步得越精准，不同的从设备100、200、300、400、500、600的采样点的时间上的偏差便越小。相同的说明适用于通过输出端192、292、392等对执行器的控制，其中，模拟的或数字的输出信号的输出时间点基于从设备100、200、300、400、500、600的计时器140、240、340、440、540、640。
图1的实施例的一个优点在于，能够在持续的运行中改变所述总线系统1，其中，能够借助附属于各从设备100、200、300、400、500、600的开关装置871、872、873、874、875、876激活总线通信的旁路，从而当从设备例如100从总线800移除时，总线800不会中断。如果例如移除第一从设备100且通过闭合开关装置871激活旁路，则具有时间戳数值TS1的数据包P由主设备900直接到达第二从设备200。数据包P以此在时间上更早地到达第二从设备200，其中，通过所述第一从设备100导致的数据包P的运行延时几乎完全消失。而通过所述第一从设备1对时间戳数值TS1的改变也同时消失，其中，运行延时和时间戳数值TS1的更改以理想的方式几乎完全取消。相应地，尽管在持续运行中移除了第一从设备100，所述第二从设备200仍获得正确的时间戳数值，从而所有剩余的从设备200、300、400、500、600的所述全局采样点不变，且过程中的偏差及不连续性最小化。如果将一从设备增添进总线800，则所述增添的从设备导致数据包P的运行延时。如果在增添的从设备中将一个与所述运行延时相配的修正值存入存储区中，则接收到的时间戳数值立即通过所述修正值更改，从而运行延时和时间戳数值的更改再次尽可能基本地或以理想方式完全取消。过程中的偏差及不连续性同样在该情形中最小化。
图1的实施例中，所述主设备900具有主设备计时器940。这里，所述主设备900设置用于，生成数据包P以及基于所述主设备计时器940确定时间戳数值TS1并将其输入数据包P。因为所述主设备900仅设置用于生成数据包P，所以可直接考虑到在由主设备900确定时间戳数值TS1时通过数据包P的开始阶段以及一定情况下通过加入时间戳数值TS1的开始阶段而导致的延迟。如果主设备900同时作为不与上级总线连接的可编程逻辑控制器(SPS)运行，则所述主设备900可在主设备计时器940中独立确定总线系统时间。而图1的实施例规定，所述主设备900具有另一用于通过上级总线700进行通信的收发电路980。所述上级总线700也能够称为现场总线。所述上级总线700构造为例如进程总线网络、控制自动化技术的以太网、工业以太网等。
图1的实施例中，所述主设备900设置用于，基于通过所述上级总线700接收的电报(未示出)同步其主设备计时器940。所述电报例如是以太网电报并因此独立于数据包P。相应地，所述电报与数据包P是不同的且由不同的设备生成。所述电报的协议与所述数据包P的协议也是不同的。
连同数据包P的示意性图示，图2示出了总线系统1的另一实施例。所述数据包P具有在开始时待传输的包头P1，两个数据区P2、P3以及例如具有CRC校验值的尾部P4。以数据符号S1至S12分别按16位传输所述数据包P。这里以固定的顺序传输数据符号S1至S12，其中，在图2的实施例中，所述传输从第一数据符号S1开始并以最后的数据符号S12结束。所述数据符号S7、S8、S9与S10这里包括时间戳数值，其中，所述数据符号S7包括时间戳数值的最低有效位LSB(LSB“最低有效位”—英语Least Significant Bit)，且所述数据符号S10包括时间戳数值的最高有效位MSB(MSB“最高有效位”—英语Most Significant Bit)。
图2中同样示出了具有包含收发电路970的主设备900的总线系统1。图2的实施例中的总线系统1显示具有三个从设备100、200、300，每个从设备100、200、300分别具有一个用于通过所述总线800传输数据包P的收发电路170、270、370。出于传输的目的，从设备100、200、300设置用于引导所述数据包P经过所述从设备100、200、300，更确切地说，以从设备100、200、300的固定的顺序经过。图2的实施例中示例性示出最先是第一从设备100、之后是第二从设备200、随后是第三从设备300的固定的顺序。
在此，数据包P的仅仅一部分在某一瞬间点处在其中一个从设备100、200、300中，而所述数据包P的先行部分已经处在后续的从设备中。图2的实施例中，数据包P的各部分包括一定数量的数据符号S1至S12。在图2中针对某一瞬间点示例性示出，第六数据符号S6处在第三从设备300的收发电路370中，具有时间戳数值最低位值LSB的随后的第七数据符号S7处在第二从设备200的收发电路270中，第八数据符号S8处在第一从设备100的收发电路170中。相应地，每个从设备100、200、300设置用于，在接收具有时间戳数值最高位值MSB的数据符号S10之前，更改由时间戳数值首先接收的、具有时间戳数值最低位值LSB的数据符号S7，并且将所述数据符号7发送给下一个用户设备，此处为第三从设备300。
数据符号S1至S5已经处在后续的、在图2中未示出的从设备中。第九数据符号S9处在主设备900的收发电路970中。其余的数据符号S10至S12处在所述主设备900的寄存器(未示出)中。为了清楚地阐述，通过虚线箭头将上述数据符号S6至S9与在收发电路970、170、270、370中示意性示出的数据符号S6至S9相连。
如果之后继续传输数据包P，则第九数据符号S9由主设备900的收发电路970到达第一从设备100的收发电路170，第八数据符号由第一从设备100的收发电路170到达第二从设备200的收发电路270，以此类推。从设备100，200，300的各个收发电路170，270，370设置用于以符号的形式接收和发送所述数据包P。在图2的实施例中，同时进行数据包P的数据符号S1……S12的发送和数据包P的后续的数据符号的接收。
在图2中示出的所述瞬间点，恰好通过第二从设备200的计时器240更改具有最低位值LSB的第七数据符号S7。所述更改基于存储于第二从设备的存储区250中的修正值OS2进行。在此之前已通过第一从设备100更改了第七数据符号S7(图2中未示出)。这里通过接收到的时间戳数值与修正值OS1，OS2，OS3等的函数来确定所述更改的时间戳数值。在最简单的情形中，通过接收到的时间戳数值与修正值OS1，OS2，OS3之和确定更改的时间戳数值。当然，原则上，其它的、例如更复杂的函数也是可能的。在图2的实施例中，数据包P具有一定数量的数据符号S1至S15，其中，每个数据符号S1至S15具有特别的固定不变的16位。备选地，所述数据符号也可以具有另一固定不变的例如8或32位的位数(图2中未示出)。
总线系统的用户设备100在图3中示意性地示出。所述用户设备100具有计时器140与收发电路170。在图3的实施例中，例如为了接收、处理或者发送过程数据，所述用户设备100另外还具有多个运算电路110，120，130，尤其是用于通信和/或用于不同类型的数据包的分组处理的状态机。收发电路170设置用于通过总线800接收具有时间戳数值TS1的数据包P。设置所述计时器140，用于进行基于时间戳数值TS1的同步。另外，计时器140设置用于将时间戳数值TS1更改为已更改的时间戳数值TS2。收发电路170设置用于通过所述总线800发送具有已更改的时间戳数值TS2的数据包P。
在图3的实施例中，用户设备100的计时器140具有时间计数器146。所述时间计数器146将时间以数字值形式发出，例如以纳秒的形式。此外，所述时间计数器140具有状态机145。所述状态机145与所述时间计数器146相连接，并且所述状态机145设置用于基于所接收到的时间戳数值TS1同步所述时间计数器146。此外，为了调节时间计数器146的速度，所述数据包P含有随数据包P一起被接收且由时间计数器140的状态机145使用的速度值V。例如，可以通过所述速度值V调节所述时间计数器146的计数增量。
另外，所述状态机145与存储区150相连，并且设置用于更改接收到的时间戳数值TS1。在图3的实施例中，所述存储区150是非短时的、用于存储修正值OS1的存储器的组成部分，基于所述修正值OS1更改接收到的时间戳数值TS1。在图3的实施例中，所述状态机145设置用于将所述修正值OS1和接收到的时间戳数值TS1相加。例如通过由已更改的时间戳数值TS2覆盖接收到的时间戳数值TS1的方式，将所述相加之和作为更改的时间戳数值TS2加入到要发送的数据包P。
与用户设备100相关联地，在图3中示意性地示出了带有时间t与延时d10和d19的时间图表。如果数据包P到达用户设备100的收发电路170的输入端，则所述数据包P会有运行延时d，直至相同的数据包P到达后续的用户设备200的输入端。归属于用户设备100的总运行延时d是通过用户设备100的开关电路进行的对数据包P处理而导致的运行延时d10与通向下一用户设备200的物理的传输路径810导致的运行延时d19之和。
应在接收到数据包P之前确定由用户设备100导致的运行延时d。例如，在生产时或厂方配置下确定运行延时d并存入用户设备100。备选地，所述运行延时d可在运行期间或者设置所述总线系统期间发生。例如，通过用户设备自身、通过总线系统中的另一用户设备或者通过一单独的设备(图3中未示出)进行运行延时d的确定。在确定运行延时d之后，基于已确定的运行延时d来确定修正值OS1。在最简单的情形中，所述修正值OS1对应于确定的运行延时d，根据例如物理的传输路径810的构成情况，可将一定数量的其它值或因子引入到修正值OS1的确定中。所述修正值OS1存储于存储区150并能够通过计时器140读取。例如，所述存储区150是专用集成电路(ASIC)或现场可编程逻辑门阵列(FPGA)中的寄存器。如果所述修正值OS1存储于存储区中，则对于每个具有时间戳数值TS1的数据包P来说，时间戳数值TS1的更改基于存储的修正值OS1。
关于根据图1的实施例的从设备100提出，所述从设备100具有用于将时钟发生器(未示出)按照上级主设备900的时钟信号进行时钟同步的时钟同步单元(未示出)。于是，所述时钟同步单元设置用于探测在下游数据总线输入端接收的下游数据流中的转变，以及用于根据所探测到的转变来调节内部时钟信号的频率，并且用于将内部时钟信号的限定的相位调整为探测到的转变。图1的实施例中的转变理解为数据流中的任何典型的信号变化，所述信号变化能够用于将时钟发生器按照上级主设备900的时钟信号进行时钟同步。在实践中，所述转变优选地作为数字信号在例如由低信号电平变为高信号电平时的信号边缘，也即是说，在由数字零变为数字一或相反变化时。但其它典型的信号模式也可用作转变，所述信号模式的信号时刻能够以同步所必需的精度确定。
因此，识别下游数据流中的典型的信号变化，所述下游数据流由上级主设备900转发至从设备100并因此由从设备100接收。于是，在所探测到的转变的基础上，参照所探测到的转变来调整内部时钟信号的限定的相位。这意味着，为了时钟发生器的时钟同步，下游数据流中典型的信号变化的时间点这样给出，使得采用转变的探测到的时间点作为时钟同步时间点，按照所述时钟同步时间点调节内部时钟信号的相位。
因此，通过同步装置测量下游数据流中的转变相对于属于从设备的时钟的相位，并且这样调节属于从设备的时钟发生器的频率，使得所述时钟发生器频率尽可能精确地符合隐藏在下游数据总线信号中的时钟，并且得出下游数据流中的边缘变化与自身的内部时钟之间的限定的相位。因此，所述在下游数据流中探测到的转变作为用于调节从设备内部的时钟发生器时钟信号的时钟同步信息。
与单独的同步信息或者同步线路相比，所提供的相关于上级主设备900的下游数据流的时钟同步的优点在于，更为复杂的总线系统1的各个从设备100，200，300，400，500，600后续总是对其从设备时钟发生器(图1中未示出)分别按照其相邻的前面的从设备100，200，300，400，500进行时钟同步，并且最终在网络中的所有从设备100，200，300，400，500，600中，所述内部时钟发生器的确切相同的频率独立于电路连接且没有运行时间后延问题地且没有单独时钟同步线路地调节。仅仅时钟之间的相位由于线路810中的运行时间以及从设备100，200，300，400，500，600的延迟时间而没有得到限定。总线系统1中从设备100，200，300，400，500，600的时钟的不同的相位不会产生问题，因为各个从设备100，200，300，400，500，600按照到达的数据流中的边缘同步其接收器的时钟，而且所述上级主设备900的发送器中的时钟相位是无关紧要的。
特别有利的是，数据总线接口为双向且还具有用于将数据发送至上级主设备900的上游数据总线输出端。因此，从设备100，200，300，400，500，600不仅设置用于接收下游数据流中的上级主设备900的数据，还用于将数据发送(返回)至上游数据流中的上级主设备900。例如，各个从设备100，200，300，400，500，600具有相位修正单元(图1中未示出)，所述相位修正单元这样用于探测可以通过上游数据总线输入端(未示出)由相邻从设备接收的数据流中的转变，以及用于根据探测延迟所述上游数据流，使得内部时钟信号的限定的相位调整为延迟的数据流的转变。所述相位修正单元能够例如借助延迟线确定在上游数据总线输入端接收的数据流的相位，并且所述相位修正单元能够在相位修正后通过其上游数据总线输出端将数据流发出至另一从设备或者所述主设备900。
因为已经将内部的时钟发生器的时钟频率，即内部的时钟信号的频率和相位，按照所述第一下游数据流调节，所以无法再针对下游数据流将所述时钟发生器同样按照下游数据流调节。因此转而提出，借助所述相位修正单元总体地这样延迟从设备100，200，300，400，500，600中、即接收器中收到的上游数据流，使得将按照下游数据流调整的内部的时钟信号之间的限定的相位调整为上游数据流。借此，由相邻从设备接收的上游数据流与由主设备900接收的下游数据流同样地同步了时钟，且时钟频率与相位相协调。
所述上游数据流的延迟例如可以通过将延迟元件(图1中未示出)或者延迟数据加入上游数据流中实现。有利的是，所述数据流不发生变化，而是例如借助串联的延迟元件进行数据信号的电的通路延迟。这样的延迟元件例如可以是现场可编程逻辑门阵列(FieldProgrammable Gate Array)中的查找表(LUTs)或者专用集成电路(Anwender-spezifischeIntegrierte Schaltung)中的门电路。所述时钟同步单元与相位修正单元能够构造为单独的硬件电路。也可以想到的是，所述时钟同步单元与相位修正单元作为软件逻辑电路实现，所述软件逻辑电路构造在共同的或者分开的硬件平台上、例如微控制器、处理器或者现场可编程逻辑门阵列上。
优选地，时钟同步单元和/或相位修正单元设置用于对限定的相位在90°到270°的范围内进行调节，且优选地在大约180°的范围。这里应调这样节所述限定的相位，从而尽可能保证无差错扫描有效信号。在数据流中依次传输数据时，要经常关注不允许直接在信号变化之后扫描信号的边缘陡度、暂态过程以及相位抖动。因此，对相继的数据信号的最保险的扫描在时间上准确地处于高和/或低数据信号的接入与断开之间，也即是说，保证准确地处于切换的时间点或者字符的转变之间，这相当于180°的相位。
总线系统1的用户设备100，200，300，400，500，600的时钟同步方法有以下步骤：-由一个前面的用户设备100，200，300，400，500，600通过随后的一个用户设备100，200，300，400，500，600经下游数据总线输入端接收下游数据流；-探测在下游数据总线入口接收的下游数据流中的转变；-对后续的用户设备100，200，300，400，500，600的时钟发生器(图1中未示出)的内部的时钟信号根据探测到的转变进行时钟同步以及-将已进行时钟同步的内部的时钟信号的限定的相位调节为探测到的转变。因此在图1的实施例中优选地规定，既进行从设备100，200，300，400，500，600的时钟发生器的内部的时钟信号的时钟同步，又能够通过接收到的时间戳数值TS1同步计时器140。由此，图1的实施例中能够达到计时器140与所有从设备100，200，300，400，500，600非常精确的同步。
附图标记列表
1总线系统
100，200，300，400，500，600用户设备，从设备
110，120，130状态机，运算电路
140，240，340，440，540，640计时器
145状态机/自动装置
146时间计数器
150，250，350，450，550，650存储区，寄存器
170，270，370，470，570，670收发电路
180，280，380，480，580，680电和机械的接口
190，290，390，490，590，690输入—输出电路
191，192，291，292，391，392，491，492，591，592，691，692接头
700上级总线，现场总线
800总线，本地总线
810物理的传输路径，线路
871，872，873，874，875，876开关装置
900主设备，耦合器
940主设备计时器
970，980收发电路
P数据包
P1，P2，P3，P4数据包区
TS1，TS2，TS3时间戳数值
OS1，OS2，OS3修正值
S1，S2，S3，S4，S5，S6，S7，S8，S9，S10，S11，S12数据符号
V速度
LSB最低数位
MSB最高数位
d，d10，d19运行延时
t时间

Claims (21)

1.总线系统（1）的用户设备（100），
-具有计时器（140），
-具有收发电路（170），
-其中，收发电路（170）设置用于通过总线（800）接收具有时间戳数值（TS1）的数据包（P），
-其中，计时器（140）设置用于基于时间戳数值（TS1）进行同步，
-其中，计时器（140）设置用于更改时间戳数值（TS1），其中，通过由已更改的时间戳数值（TS2）覆盖接收到的时间戳数值（TS1）的方式，将已更改的时间戳数值（TS2）加入到要发送的数据包（P），并且
-其中，收发电路（170）设置用于通过总线（800）发送具有已更改的时间戳数值（TS2）的同一数据包（P），
-其中，用户设备（100）并非设置用于生成具有时间戳的数据包。
2.根据权利要求1所述的用户设备（100），
-其中，所述收发电路（170）设置用于经由总线（800）发送数据包（P）的第一部分并且同时经由总线（800）接收数据包（P）的第二部分。
3.根据权利要求1或2所述的用户设备（100），
-其中，所述数据包（P）具有多个数据符号，
-其中，所述数据包（P）的时间戳数值（TS1）具有多个数据符号，并且
-其中，收发电路（170）设置用于以符号的形式接收和发送所述数据包（P）。
4.根据权利要求3所述的用户设备（100），其中，数据符号具有固定不变的位数。
5.根据权利要求3所述的用户设备（100），其中，收发电路（170）设置用于以符号的形式接收和发送所述数据包（P），使得数据包（P）的数据符号的发送和数据包（P）的后续的数据符号的接收同时进行。
6.根据权利要求3所述的用户设备（100），
-其设置用于更改由时间戳数值（TS1）首先接收的、具有时间戳数值（TS1）的最低位值（LSB）的数据符号（S7），并且将所述数据符号在接收具有时间戳数值（TS1）的最高位值（MSB）的数据符号（S10）之前发送至后续的用户设备（200）。
7.根据权利要求1或2所述的用户设备（100），
-其中，所述计时器（140）具有时间计数器（146），
-其中，所述计时器（140）具有状态机（145），所述状态机（145）设置用于基于接收到的时间戳数值（TS1）同步所述时间计数器（146），以及用于更改时间戳数值（TS1）。
8.根据权利要求1或2所述的用户设备（100），
-其具有非短时的、用于存储修正值（OS1）的存储区（150），对时间戳数值（TS1）的更改基于所述修正值（OS1）进行。
9.根据权利要求8所述的用户设备（100），其中，
-修正值（OS1）基于在通过收发电路（170）接收和发送数据包（P）的开始部分（S1）之间的延时（d10）并且基于通过经由总线（800）的传输路径（810）发送至后续的用户设备（200）导致的延时（d19）。
10.根据权利要求8所述的用户设备（100），其中
-修正值（OS1）对于连续的数据包（P）来说是恒定的。
11.运行具有第一用户设备（100）和第二用户设备（200）的总线系统（1）的方法，
-其中，通过第一用户设备（100）接收和发送数据包（P），
-其中，基于数据包（P）中含有的时间戳数值（TS1）同步第一用户设备（100）的计时器（140），
-其中，通过第一用户设备（100）更改所述时间戳数值（TS1），其中，通过由已更改的时间戳数值（TS2）覆盖接收到的时间戳数值（TS1）的方式，将已更改的时间戳数值（TS2）加入到要发送的数据包（P），并且
-其中，借助同一数据包（P）将已更改的时间戳数值（TS2）通过第一用户设备（100）发送至第二用户设备（200），
-其中，第一用户设备和第二用户设备并非设置用于生成具有时间戳的数据包。
12.根据权利要求11所述的方法，
-其中，在发送和接收数据包（P）期间通过第一用户设备（100）更改时间戳数值（TS1）。
13.根据权利要求11或12所述的方法，
-其中，在接收所述数据包（P）之前，确定通过第一用户设备（100）导致的运行延时（d10），
-其中，基于已确定的运行延时（d10）来确定修正值（OS1），
-其中，存储所述修正值（OS1）并且
-其中，对时间戳数值（TS1）的更改基于存储的修正值（OS1）进行。
14. 根据权利要求13所述的方法，
-其中，在接收所述数据包（P）之前，确定通过所述第一用户设备（100）与第二用户设备（200）之间的传输路径（810）导致的另一运行延时（d19），并且
-其中，基于所述运行延时（d10）与所述另一运行延时（d19）来确定修正值（OS1）。
15.根据权利要求13所述的方法，
-其中，通过接收到的时间戳数值（TS1）与修正值（OS1）的函数来确定所述更改的时间戳数值（TS2）。
16.根据权利要求15所述的方法，
-其中，通过接收到的时间戳数值（TS1）与修正值（OS1）之和确定所述更改的时间戳数值。
17.总线系统（1），
-具有构造为第一从设备的第一用户设备（100），
-具有构造为第二从设备的第二用户设备（200），
-具有主设备（900）并且
-具有总线（800），
-其中，为了传输数据包（P），所述主设备（900）与第一从设备（100）和第二从设备（200）通过所述总线（800）相连接，使得由主设备（900）发送的数据包（P）以固定的顺序经过第一从设备（100）和第二从设备（200），
-其中，所述主设备（900）设置用于在数据包（P）中发送时间戳数值（TS1），
-其中，所述第一从设备（100）设置用于接收具有时间戳数值（TS1）的数据包（P），
-其中，所述第一从设备（100）设置用于将其计时器（140）基于时间戳数值（TS1）同步，
-其中，所述第一从设备（100）设置用于更改时间戳数值（TS1），并在数据包（P）中将已更改的时间戳数值（TS2）发送至第二从设备（200），其中，通过由已更改的时间戳数值（TS2）覆盖接收到的时间戳数值（TS1）的方式，将已更改的时间戳数值（TS2）加入到要发送的数据包（P），
-其中，所述第二从设备（200）设置用于接收具有已更改的时间戳数值（TS2）的数据包（P），以及将其计时器（240）基于已更改的时间戳数值（TS2）同步，
-其中，第一用户设备和第二用户设备并非设置用于生成具有时间戳的数据包。
18.根据权利要求17所述的总线系统（1），
-具有第一接口装置（180），其中，能够通过从第一接口装置（180）分离而将所述第一从设备（100）从总线系统（1）移除，
-其中，所述第一接口装置（180）具有第一开关装置（871），所述第一开关装置造成通向所述第二从设备（200）的旁路，由此使得数据包（P）在所述第一从设备（100）被移除的情况下，不能够由第一从设备（100），而是能够由具有未更改的时间戳数值（TS1）的第二从设备（200）接收。
19.根据权利要求17或18所述的总线系统（1），
-具有一定数量的其它从设备（300，400，500，600），
-其中，所述数据包（P）以固定的顺序经过总线系统（1）的所有从设备（100，200，300，400，500，600），
-其中，每个从设备（100）设置用于更改数据包（P）中的时间戳数值（TS1），以及将已更改的时间戳数值（TS2）通过所述总线转发至所述顺序中后续的从设备，
-其中，所述顺序中的最后一个从设备（600）设置用于将数据包（P）通过总线（800）回传至主设备（900）。
20.根据权利要求17或18所述的总线系统（1），
-其中，所述主设备（900）具有主设备计时器（940），
-其中，所述主设备（900）设置用于生成数据包（P）以及基于所述主设备计时器（940）确定时间戳数值（TS1）并将其输入数据包（P）。
21.根据权利要求20所述的总线系统（1），
-其中，所述主设备（900）具有连接到上级总线（700）的收发电路（980），
-其中，所述主设备（900）设置用于基于通过所述上级总线（700）接收的电报同步其主设备计时器（940）。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018121389B4 (de) 2018-09-03 2021-09-16 WAGO Verwaltungsgesellschaft mit beschränkter Haftung Bussystem
CN111881079B (zh) * 2020-07-27 2022-12-30 深圳市精嘉微电子有限公司 一种基于数字信号处理器和硬件加速单元的时钟时间处理方法与装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5982828A (en) * 1996-05-20 1999-11-09 Yamaha Corporation Synchronous data transfer system using time stamp
CN1960242A (zh) * 2006-10-17 2007-05-09 中控科技集团有限公司 实现时钟同步的方法、装置、系统及分布式系统
CN101755419A (zh) * 2007-05-21 2010-06-23 思达伦特网络公司 全局同步时间戳数值计数器
CN102265549A (zh) * 2008-09-22 2011-11-30 柯扎特·拉多·拉多莱斯库 网络时间同步系统
CN103023639A (zh) * 2011-09-22 2013-04-03 硅实验室股份有限公司 基于时间戳的单向通信的系统、电路及方法
CN103701676A (zh) * 2012-09-17 2014-04-02 Wago管理有限责任公司 数据总线用户以及用于同步数据总线用户的方法
CN103812589A (zh) * 2012-11-09 2014-05-21 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 一种基于双环总线的时间同步方法
CN104272664A (zh) * 2012-03-22 2015-01-07 宝马股份公司 用于车辆的网关、节点和方法
CN105850195A (zh) * 2013-12-28 2016-08-10 高通股份有限公司 时间同步功能定时器翻转解决方案
CN106603367A (zh) * 2017-02-28 2017-04-26 北京艾利特科技有限公司 一种用于时间同步的can总线通信方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5991308A (en) * 1995-08-25 1999-11-23 Terayon Communication Systems, Inc. Lower overhead method for data transmission using ATM and SCDMA over hybrid fiber coax cable plant
US6611537B1 (en) * 1997-05-30 2003-08-26 Centillium Communications, Inc. Synchronous network for digital media streams
DE19726763C2 (de) 1997-06-24 1999-06-10 Phoenix Contact Gmbh & Co Kopplungsanordnung für ein Master-Slave-Bussystem
DE19917354B4 (de) 1999-04-16 2005-12-22 Siemens Ag Synchronisationsverfahren für eine Haupteinheit und mindestens eine Nebeneiheit mit internen, miteinander zu synchronisierenden Zeitgebern, hiermit korrespodierndes Kommunikationssystem sowie Haupteinheit und Nebeneinheit eines derartigen Kommunikationssystems
DE10113260B4 (de) 2001-03-16 2005-10-20 Siemens Ag Synchrones, getaktetes Kommunikationssystem mit Relativuhr und Verfahren zum Aufbau eines solchen Systems
US6975653B2 (en) * 2001-06-12 2005-12-13 Agilent Technologies, Inc. Synchronizing clocks across sub-nets
DE10148325A1 (de) 2001-09-29 2003-04-17 Daimler Chrysler Ag Buswächtereinheit
US7058089B2 (en) * 2004-02-18 2006-06-06 Rosemount, Inc. System and method for maintaining a common sense of time on a network segment
WO2006001074A1 (ja) * 2004-06-25 2006-01-05 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 基地局間時刻同期方法、タイミングマスタ装置、および基地局
US8149880B1 (en) * 2004-08-18 2012-04-03 Qualcomm Atheros, Inc. Media streaming synchronization
US7792158B1 (en) * 2004-08-18 2010-09-07 Atheros Communications, Inc. Media streaming synchronization
DE102004055105A1 (de) * 2004-11-15 2006-05-24 Bosch Rexroth Aktiengesellschaft Verfahren zur Zeitsynchronisation in einem zyklisch arbeitenden Kommunikationssystem
DE502005011032D1 (de) * 2005-07-28 2011-04-14 Siemens Ag Verfahren zur Optimierung der Bandbreitenausnutzung bei Bussystemen
DE502006004980D1 (de) * 2006-07-21 2009-11-12 Siemens Ag Feldbussystem bestehend aus Knoten mit integrierter Buswächtereinheit
EP2034642B1 (de) * 2007-09-07 2011-10-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Übertragung von Synchronisationsnachrichten in einem Kommunikationsnetz
US8924767B2 (en) * 2009-12-17 2014-12-30 Texas Instruments Incorporated Minimizing the use of chip routing resources when using timestamped instrumentation data by transmitting the most significant bits of the timestamp in series and transmitting the least significant bits of the timestamp in parallel
DE102010041363A1 (de) 2010-09-24 2012-03-29 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bereitstellung einer globalen Zeitinformation in ereignisgesteuerter Buskommunikation
US20120159237A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 Honeywell International Inc. System and Method of Emergency Operation of an Alarm System
US9471090B2 (en) * 2012-11-21 2016-10-18 Starkey Laboratories, Inc. Method and apparatus for synchronizing hearing instruments via wireless communication
KR101755971B1 (ko) * 2013-05-05 2017-07-07 란티크 도이칠란트 게엠베하 연결-준비 그룹을 사용하는 벡터화된 시스템에서의 복수의 회선의 트레이닝 최적화
DE102013218328B3 (de) 2013-09-12 2014-06-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Lokalisierung einer Frequenzabweichung in einem Kommunikationsnetz und entsprechendes Kommunikationsnetz
DE102013020802A1 (de) 2013-12-11 2014-08-14 Daimler Ag Verfahren für eine Referenznachrichten-basierte Zeitsynchronisation in einem CAN-Netzwerk eines Kraftfahrzeuges
CA2960299A1 (en) * 2014-09-12 2016-03-17 Siemens Canada Limited Clock synchronization over redundant networks
US9651984B2 (en) * 2014-12-15 2017-05-16 Cisco Technology, Inc. Feed-forward time transfer mechanism for time synchronization
US10430400B1 (en) * 2015-05-19 2019-10-01 Ionu Security, Inc. User controlled file synchronization limits
US10764026B2 (en) * 2015-07-20 2020-09-01 Lattice Semiconductor Corporation Acoustic gesture recognition systems and methods
US20170064651A1 (en) * 2015-08-28 2017-03-02 Alex Volkov Synchronization of audio streams and sampling rate for wireless communication
EP3136528B1 (de) * 2015-08-31 2020-04-22 Siemens Aktiengesellschaft Differentialschutzverfahren, differentialschutzeinrichtung und differentialschutzsystem
JP6846111B2 (ja) * 2016-02-26 2021-03-24 オムロン株式会社 マスタ装置、スレーブ装置、情報処理装置、イベントログ収集システム、マスタ装置の制御方法、スレーブ装置の制御方法、および制御プログラム
US10237008B2 (en) * 2016-06-10 2019-03-19 Apple Inc. Synchronization with different clock transport protocols
US10411910B2 (en) * 2016-11-23 2019-09-10 DeGirum Corporation Distributed control synchronized ring network architecture

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5982828A (en) * 1996-05-20 1999-11-09 Yamaha Corporation Synchronous data transfer system using time stamp
CN1960242A (zh) * 2006-10-17 2007-05-09 中控科技集团有限公司 实现时钟同步的方法、装置、系统及分布式系统
CN101755419A (zh) * 2007-05-21 2010-06-23 思达伦特网络公司 全局同步时间戳数值计数器
CN102265549A (zh) * 2008-09-22 2011-11-30 柯扎特·拉多·拉多莱斯库 网络时间同步系统
CN103023639A (zh) * 2011-09-22 2013-04-03 硅实验室股份有限公司 基于时间戳的单向通信的系统、电路及方法
CN104272664A (zh) * 2012-03-22 2015-01-07 宝马股份公司 用于车辆的网关、节点和方法
CN103701676A (zh) * 2012-09-17 2014-04-02 Wago管理有限责任公司 数据总线用户以及用于同步数据总线用户的方法
CN103812589A (zh) * 2012-11-09 2014-05-21 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 一种基于双环总线的时间同步方法
CN105850195A (zh) * 2013-12-28 2016-08-10 高通股份有限公司 时间同步功能定时器翻转解决方案
CN106603367A (zh) * 2017-02-28 2017-04-26 北京艾利特科技有限公司 一种用于时间同步的can总线通信方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EPA工业测控网络的时钟同步分析与改进;蒋荣金;尚群立;余善恩;;机电工程(第01期);全文 *

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Publication number Publication date
CN111357243A (zh) 2020-06-30
US11451410B2 (en) 2022-09-20
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