CN112913192B - 用于串行总线系统的用户站和用于在串行总线系统中传输数据的方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于串行总线系统(1)的用户站(10;20;30)和一种用于在串行总线系统(1)中传输消息(4;5;50)的方法。所述用户站(10;20;30)包括:发送/接收装置(12;22;32),用于将消息(4;5;50)串行地发送到总线线路(3)上给所述总线系统(1)的至少一个其它的用户站(20;30;10)或者用于从所述总线线路(3)串行地接收消息(4;5;50),其中所述发送/接收装置(12;22;32)被设计为:针对所述发送/接收装置(12;22;32)没有充当所接收到的消息(4;5;50)的发送方的情况,在需要时在所述总线线路(3)上产生第一或第二总线电平(471、481;471、482;472、482),而且其中所述发送/接收装置(12;22;32)被设计为:针对所述发送/接收装置(12;22;32)充当所接收到的消息(4;5;50)的发送方的情况,作为替代利用第三总线电平(472;482)来产生所述第一或第二总线电平(471、481),所述第三总线电平低于被所述第三总线电平(472;482)所替代的总线电平(471、481),然而又是在所述总线线路(3)上的两个能在所述总线系统(1)中区分开的总线电平(471、481;471、482;472、482)中的一个。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于串行总线系统的用户站和一种用于在串行总线系统中传输数据的方法。
背景技术
在串行总线系统中,要在用户站之间传输的数据以时间上连续的比特来编码并且在按照预先确定的通信协议的消息中依次被发送到总线上并且借此经由该总线来传输。通信协议规定了哪些数据或比特在消息的哪个部位被编码。在有线的总线系统中,使用至少一条线路作为用于在用户站之间传输数据的传输介质。
例如,公知具有比特仲裁的串行通信协议,如Classical CAN(经典CAN)和CAN FD,这些串行通信协议使用隐性和显性总线电平作为两个不同的比特电平。在这种情况下,总线电平在考虑传输介质的情况下被选择,使得显性电平可以覆盖隐性电平。借此,例如在仲裁期间发送隐性比特('1')并且作为替代在总线上看到显性比特('0')的发送方可以停止发送并且对于当前消息的其余部分来说只还能充当接收方。仲裁被其消息包含前面大部分'0'比特的发送方赢得。仲裁的赢家没有注意到对总线的访问冲突。因此,不会发生冲突并且借此不会发生所发送的消息的破坏,因此仲裁以及随后的通信无损地进行。
此外,显性电平对隐性电平的可覆盖性允许在消息中查明有错误(例如违反比特填充规则或校验和错误)的总线用户用错误标识(错误标志(Error-Flag))来覆盖该消息。
通常,按照例如ISO 11898-2,使用双绞线作为传输介质,该双绞线的两条导线通过终端电阻来彼此连接。因此,按照ISO 11898-2,显性总线电平主动被驱动,使得有电流流经终端电阻。相反,隐性总线电平不被驱动,使得没有电流流经终端电阻。因而,在这些导线之间的差分电压VDiff在不被驱动的隐性状态下接近0V。
问题在于:在这种总线上的比特随着不一样强烈地被驱动的总线电平发生不对称变形。由此发生的比特的边沿偏移使隐性比特比相邻的显性比特显得更短。在比特率较高的情况下,隐性比特被大大缩短为使得这些隐性比特不再能够可靠地被识别出。这种不对称限制了串行传输的比特率。
另一问题在于:尤其是从显性到隐性的边沿由于信号反射而趋于过冲。这限制了比特时间的可用部分、尤其是用于采样的可用部分并且借此进一步限制了最大可用的比特率。
发明内容
因而,本发明的任务是提供一种用于串行总线系统的用户站和一种用于在串行总线系统中传输数据的方法,该用户站和该方法解决了之前提到的问题。尤其应该提供一种用于串行总线系统的用户站和一种用于在串行总线系统中传输数据的方法,其中不仅能够提高用于传输消息的比特率而且能够实现可靠的错误识别。
该任务通过具有权利要求1的特征的用于串行总线系统的用户站来解决。该用户站包括发送/接收装置,用于将消息串行地发送到总线线路上给总线系统的至少一个其它的用户站或者用于从总线线路串行地接收消息,其中该发送/接收装置被设计为:针对该发送/接收装置没有充当所接收到的消息的发送方的情况,在需要时在总线线路上产生第一或第二总线电平,而且其中该发送/接收装置被设计为:针对该发送/接收装置充当所接收到的消息的发送方的情况,作为替代利用第三总线电平来产生第一或第二总线电平,该第三总线电平低于被该第三总线电平所替代的总线电平,然而又是在总线线路上的两个能在总线系统中区分开的总线电平中的一个。
该用户站能够实现:在总线线路上的比特更对称地被驱动并且减小了过冲、尤其是在从显性到隐性的信号边沿之后的过冲。这能够实现更高的比特率并且减小了辐射。
由该用户站所执行的方法可以在事后被插入到串行通信协议中,尤其是被插入到按照之前提到的标准的具有CAN FD的CAN协议规范中。例如,该插入也能够作为选择性地被嵌入的选项。
该用户站的其它有利的设计方案在从属权利要求中说明。
可设想的是:该发送/接收装置被设计为根据所要发送的消息的逻辑状态来产生显性总线电平或隐性总线电平作为总线电平,其中该发送/接收装置还被设计为:通过主动驱动差分电压状态到总线线路上来发送显性总线电平;并且对于隐性总线电平来说在总线线路上不驱动或者比显性总线电平更弱地驱动该差分电压状态。
按照实施例,该发送/接收装置被设计为:针对该发送/接收装置充当所接收到的消息的发送方的情况,在总线线路上针对隐性总线电平将差分电压状态产生为负的电压状态。
在一个特殊的设计方案中,该发送/接收装置可以被设计为:在消息中,将发送该消息的有效数据的数据阶段与仲裁阶段区分开,在该仲裁阶段协商这些用户站中的哪个用户站在下一个数据阶段充当发送方。在这种情况下可能的是:该发送/接收装置被设计为在数据阶段开始时切换到如下运行模式,在该运行模式下,针对所要发送的消息产生第三总线电平。
替选地,可能的是:该发送/接收装置被设计为在所要发送的消息的数据阶段不仅通过第二隐性总线电平来替代第一隐性总线电平而且通过第二显性总线电平来替代第一显性总线电平。
可选地,该发送/接收装置被设计为:在数据阶段开始时,将用来产生仲裁阶段中的比特的第一比特时间缩短到用来产生数据阶段中的比特的第二比特时间。
该用户站可能被设计用于如下总线系统,在该总线系统中,至少有时确保了用户站对该总线系统的总线线路的独占的、无冲突的访问。在这种情况下,该发送/接收装置可以被设计为:只有当该发送/接收装置具有对总线线路的独占的、无冲突的访问时才产生第三总线电平。
由该用户站创建或接收的消息可以是CAN消息或者CAN FD消息。
之前描述的用户站可以是总线系统的部分,该总线系统还包括总线线路和至少两个用户站,所述至少两个用户站通过该总线线路来彼此连接,使得所述至少两个用户站可以彼此进行通信。在这种情况下,所述至少两个用户站中的至少一个用户站是之前描述的用户站。
上述任务还通过根据权利要求12所述的用于在串行总线系统中传输数据的方法来解决。该方法利用总线系统的用户站的发送/接收装置来实施,该发送/接收装置被设计用于将消息串行地发送到总线线路上给总线系统的至少一个其它的用户站并且用于从总线线路串行地接收消息,其中该方法具有如下步骤:利用该发送/接收装置来串行地发送到总线线路上,使得:该发送/接收装置针对该发送/接收装置没有充当所接收到的消息的发送方的情况在需要时在总线线路上产生第一或第二总线电平;而且该发送/接收装置针对该发送/接收装置充当所接收到的消息的发送方的情况作为替代利用第三总线电平来产生第一或第二总线电平,该第三总线电平低于被该第三总线电平所替代的总线电平,然而又是在总线线路上的两个能在总线系统中区分开的总线电平中的一个。
上述方法提供了与其之前关于该用户站所提到的优点相同的优点。
本发明的其它可能的实现方案也包括之前或者在下文关于实施例所描述的特征或者实施方式的没有明确提到的组合。在此,本领域技术人员也将把单个方面作为改善方案或补充方案添加到本发明的相应的基本形式。
附图说明
随后,本发明参考附图并且依据实施例进一步予以描述。其中:
图1示出了按照第一实施例的总线系统的简化框图;
图2示出了用于阐明可由按照第一实施例的总线系统的用户站发送的消息的结构的图表;
图3示出了在按照第一实施例的总线系统的发送/接收装置中针对消息的一部分的总线信号CAN_H和CAN_L的差分电压VDIFF的随时间的变化过程的示例的图示;以及
图4示出了在按照第二实施例的总线系统的发送/接收装置中针对消息的一部分的总线信号CAN_H和CAN_L的差分电压VDIFF的随时间的变化过程的示例的图示。
在这些附图中,只要不另作说明,相同或者功能相同的要素就配备有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了串行总线系统1作为示例,该串行总线系统可以设计为任意的串行总线系统。总线系统1尤其是CAN总线系统、CAN FD总线系统、FlexRay总线系统、用于以太网、吉比特以太网(Gigabit-Ethernet)的总线系统等等。总线系统1能用在车辆、尤其是机动车、飞机等等中,或者能用在医院等等中。
在图1中,总线系统1具有总线线路3、尤其是实施为双导线的总线线路,多个用户站10、20、30连接到该总线线路上。通过总线线路3,消息4、5能以信号形式在各个用户站10、20、30之间串行传输。用户站10、20、30是应彼此间串行交换数据的任意设备,诸如机动车的控制设备、传感器、显示设备等等。替选地,用户站10、20、30例如是尤其用于工业设施的计算机网络的计算机或者自动化网络的组件。然而,用户站10、20、30并不限于所提到的特殊示例。
作为示例,随后依据CAN和CAN-FD总线系统来描述本发明。然而,本发明并不限于此,而是本发明可以应用于任意的串行总线系统。
如在图1中所示,用户站10具有通信控制装置11和发送/接收装置12。而用户站20具有通信控制装置21和发送/接收装置22。用户站30具有通信控制装置31和发送/接收装置32。用户站10、20、30的发送/接收装置12、22、32分别直接连接到总线线路3上,即使这在图1中未阐明。
通信控制装置11、21、31分别用于控制相应的用户站10、20、30经由总线线路3与连接到该总线线路3上的用户站10、20、30中的其它用户站的通信。
对于CAN总线系统的该示例,除了随后还更详细地描述的区别之外,通信控制装置11可以像传统的CAN控制器那样来实施。在这种情况下,通信控制装置11创建并读取第一消息4、例如修改后的Classic CAN(经典CAN)消息4。除了随后描述的修改之外,Classic CAN消息4按照Classic基本格式来构造,其中在消息4中可以包括数目多达8个数据字节,如图2的上方部分所示。
对于CAN总线系统的该示例,除了随后还更详细地描述的区别之外,图1中的通信控制装置21可以像传统的CAN FD控制器那样来实施。在这种情况下,通信控制装置21创建并读取第二消息5,所述第二消息例如是修改后的CAN FD消息5。在这种情况下,除了随后描述的修改之外,修改后的CAN FD消息5基于CAN FD格式来构造,其中在消息5中可以包括数目例如多达64个数据字节,如图2的下方部分所示。但是,根据需要,可选地在消息5中能传输超过64个数据字节。
对于CAN总线系统的该示例,通信控制装置31可以被实施为:根据需要,为发送/接收装置32提供修改后的Classic CAN消息4或修改后的CAN FD消息5或者从该发送/接收装置接收修改后的Classic CAN消息或修改后的CAN FD消息。通信控制装置21创建并因此读取第一消息4或第二消息5,其中第一和第二消息4、5通过它们的数据传输标准、即在这种情况下是修改后的CAN或修改后的CAN FD来区分。
因此,除了随后还更详细地描述的区别之外,发送/接收装置12可以像传统的CAN收发器那样来实施。除了随后还更详细地描述的区别之外,发送/接收装置22可以像传统的CAN FD收发器那样来实施。发送/接收装置32可以被实施为:根据需要,为通信控制装置31提供按照修改后的CAN基本格式的消息4或者按照修改后的CAN FD格式的消息5或者从该通信控制装置接收按照修改后的CAN基本格式的消息或者按照修改后的CAN FD格式的消息。
利用两个用户站20、30,能实现对具有修改后的CAN FD的消息5的形成以及然后传输或者也能实现以比CAN FD更高的数据率对消息的形成以及然后传输。
图2在其上方部分针对消息4示出了CAN帧45,该CAN帧由发送/接收装置12或发送/接收装置13发送,而在其下方部分针对消息5示出了CAN-FD帧450,该CAN-FD帧可以由发送/接收装置22或32发送。CAN帧45和CAN-FD帧450对于在总线线路3上的CAN通信来说基本上被划分成两个不同的阶段或区域,即仲裁阶段451、453和数据区域452,该数据区域在Classical CAN或经典CAN的情况下也被称作数据字段或在CAN-FD的情况下也被称作数据阶段452。在数据阶段452中包含CAN-FD帧或消息5的有效数据。
在仲裁阶段451,在已经同时开始消息4、5的两个或更多个发送方之间协商这些发送方中的哪个发送方至少暂时具有对总线线路3的独占的、无冲突的访问。在仲裁期间发送隐性比特(逻辑状态'1')并且作为替代在总线或总线线路3上看到显性比特(逻辑状态'0')的那个发送方输掉仲裁并且变成当前消息4或者消息5的接收方。仲裁被其消息4、5包含前面大部分'0'比特的发送方赢得。仲裁的赢家没有注意到对总线线路3的访问冲突。因此,不会发生冲突并且借此不会发生所发送的消息4、5的破坏,因此仲裁以及随后的通信无损地进行。
按照图2,相比于经典CAN,在CAN-FD的情况下,在仲裁阶段451结束时,将随后的数据阶段452的比特率提高到例如2、4、8Mbps。借此适用:在CAN-FD的情况下,在仲裁阶段451、453中的比特率小于在数据阶段452中的比特率。在CAN-FD的情况下,CAN FD帧450的数据阶段452相对于CAN帧45的数据阶段452在时间上明显缩短。
在没有仲裁451、453的串行总线系统、诸如以太网、FlexRay等等的情况下,两个数据阶段452彼此紧挨着。
如果图1的用户站10、20、30中的一个用户站在消息4、5中识别出有错误、例如违反比特填充规则或者在校验和中有错误、尤其是CRC错误(CRC= Cyclic Redundancy Check(循环冗余校验)),则该用户站10、20、30用错误标识或错误标志来覆盖被识别为有错误的消息4、5。错误标志由六个显性比特组成。所有其它用户站10、20、30都将这六个连续的显性比特识别为格式错误或者识别为违反比特填充规则,按照该比特填充规则,在消息4、5中在五个相同的比特之后应插入与之相反的比特。
没有错误的消息4、5由接收方通过确认比特来确认。为此,接收方在由发送方隐性发送的确认时隙中驱动显性比特。除了确认时隙之外,消息4、5的发送方预期该发送方在总线或总线线路3上始终看到该发送方自己发送的电平。否则,该发送方识别出比特错误。在(除了输掉仲裁之外的)比特错误的情况下,该发送方将所发送的消息4、5视为无效。无效且借此没有成功的消息4、5被该发送方重复。
发送/接收装置12、22、32作为接收方将之前所描述的差分总线电平转换成逻辑比特电平、即0和1。发送/接收装置12、22、32作为发送方将逻辑比特电平转换成差分总线电平,这些差分总线电平在图3中示出。
图3依据随时间t的差分电压VDIFF针对消息5的不同的通信阶段作为示例阐明了在仲裁阶段451与数据阶段452之间的转变。对于消息4来说,可选地同样能采样随后的实施方案。
在仲裁阶段451利用之前所描述的差分总线电平471、481通过双线式总线线路作为总线线路3来产生消息5。换言之,差分电压VDIFF形成信号CAN_H和CAN_L的差分电压状态,这些信号CAN_H和CAN_L由发送/接收装置12、22、32在总线线路3的两条芯线上单独产生。
在图3中被称作逻辑'1'、但能被测量为第一特殊电压值的隐性总线电平471不是由总线用户站10、20、30驱动,而是通过总线线路3的终端电阻来确定。相反,显性总线电平481主动被驱动。在图3中,显性总线电平481被呈现为逻辑'0',但同样能被测量为第二特殊电压值。总线电平471、481能作为两个不同的总线电平或电压值彼此区分出逻辑'1'和逻辑'0'。
换言之,在发送/接收装置12、22、32之一的之前所描述的第一运行模式下,驱动逻辑'0'作为显性总线电平481。然而,在用于逻辑'1'、即隐性总线状态471的第一运行模式下,总线或在总线线路3上的总线状态未被驱动。终端电阻引起:出现隐性总线电平471。
按照图3,消息5的在仲裁阶段451中的比特以差分总线电平471、481并且以比特时间T1通过总线线路3来传输。不同于此,消息5的在数据阶段452中的比特以差分总线电平471、482并且以比特时间T2通过总线线路3来传输。比特时间T1长于比特时间T2。因此,在数据阶段452中的比特以比在仲裁阶段451中更高或更快的比特率来传输。
为此,在消息5的数据阶段452的开头处,在BRS比特处的隐性总线电平的电平被切换,该BRS比特在仲裁阶段451的结尾处的FDF比特和Res比特之后。在BRS比特处也切换比特率。然而,所描述的方法并不限于用于串行传输的特定消息格式。
然后,在数据阶段452,更弱地被驱动的负的差分电压VDIFF根据总线电平472而不是先前的隐性总线电平471来被使用。然而,总线电平472、481也能作为两个不同的总线电平或电压值彼此区分出逻辑'1'和逻辑'0'。
因此,进行发送的用户站10、20、30在发送/接收装置12、22、32之一的之前所描述的第二运行模式下发送消息5时也驱动隐性总线电平472,即使弱于显性总线电平482。该负的差分电压VDIFF、即第三特殊电压值,也被现有的发送/接收装置、诸如用户站10的发送/接收装置12识别为隐性总线电平、即逻辑'1'。
只有消息5的发送方将它的发送/接收装置12、22、32在数据阶段452从针对逻辑'1'的先前的总线电平471、即在总裁阶段451中的隐性总线电平切换到针对逻辑'1'的新的总线电平472或从第一运行模式切换到第二运行模式。相反,消息5的接收方不需要切换它们的总线电平471。
以CAN FD协议为例,适合于切换发送方的隐性总线电平471、472的时间点是数据阶段452的开始和结束。相反,在消息5的仲裁阶段451,使用常见的隐性和显性总线电平471、481,如图3中阐明并且之前所描述的那样。
如果消息5的接收方识别出有错误,则该接收方的未被切换的发送/接收装置12、22、32可以用显性错误标识(错误标志)来覆盖弱驱动的逻辑'1'电平、即发送方的总线电平472。因此,仍能够实现对例如CAN协议的错误处置。
新的或第二隐性总线电平472的计数值根据总线线路3的长度的规定限制、总线系统1的用户站10、20、30的数目和对于相应的应用情况来说所希望的一个或多个比特率分别关于在仲裁阶段451的总线电平471、481的计数值方面被规定。在CAN的情况下,按照ISO11898-2可以将隐性总线电平471、472选择为在从-1.0V至0.5V的范围内的VDIFF,将显性总线电平481、482选择为在从0.9V至5V的范围内的VDIFF。
因此,发送/接收装置12、22、32中的至少一个发送/接收装置可以针对发送/接收装置12、22、32没有充当所接收到的消息5的发送方的情况在需要时在总线线路3上产生第一或第二总线电平471、481。然而,针对发送/接收装置12、22、32充当所接收到的消息5的发送方的情况,发送/接收装置12、22、32产生第三总线电平、即更低的总线电平472来替代总线电平471。在这种情况下,第三总线电平472又被设计为使得总线电平472和总线电平482又是两个在总线系统1中能区分开的总线电平。
因此,由用户站10、20、30中的至少一个用户站、更准确地说由发送/接收装置12、22、32之一来执行方法,在该方法中,发送/接收装置12、22、32在消息5期间被切换,使得这些发送/接收装置在数据阶段452使用其它总线电平472、481,所述其它总线电平与在仲裁阶段451中的总线电平471、481相比不对称的程度更小。
以这种方式,能够在总线系统1中与到目前为止的用户站10、20兼容地实现更快或更高的比特率。考虑到对已经存在的总线系统1的逐渐扩展和/或更新,这也是有利的。
图4关于第二实施例示出了消息50的在仲裁阶段451的结尾处和在数据阶段452的开头处的区域。这里同样又示出了在作为总线线路3的双线式总线线路上的具有对称的差分总线电平471、472、481的随时间t的差分电压VDIFF,如关于图3之前已经描述的那样。
不同于图3,在第二实施例中附加地使用第二显性总线电平482。在这种情况下,总线电平472、482也能作为两个不同的总线电平或电压值彼此区分出逻辑'1'和逻辑'0'。
为此,可选地,消息50的发送方在数据阶段452与在仲裁阶段451针对第一显性总线电平481相比不那么强烈地驱动用于(具有正的差分电压VDIFF的)显性比特的发送电平、即第二显性总线电平482。但是,第二显性总线电平482仍始终足够强烈地被驱动,使得消息50的接收方的发送/接收装置12、22、32将总线电平482可靠地识别为显性、即逻辑'0'。逻辑'0'的被减小的总线电平482也减小了辐射。
在其它方面与之前结合图3所述的情况相同。
按照第三实施例,消息50的发送方只使在数据阶段452中的显性总线电平481与仲裁阶段451相比降低到显性总线电平482,但不降低隐性总线电平471。即,在这种情况下,在仲裁阶段451使用总线电平471、481,然而在数据阶段452使用总线电平471、482。
在其它方面与之前结合图3和图4所述的情况相同。
总线系统1、用户站10、20、30和由用户站10、20、30实施的方法的所有之前描述的设计方案都可以单独地或者以所有可能的组合来予以应用。尤其是,之前所描述的实施例和/或其实施变型方案和/或其修改方案的所有特征都可以任意组合。附加地或替选地,尤其可设想如下修改方案。
之前描述的按照这些实施例的总线系统1依据基于CAN协议的总线系统来描述。然而,按照这些实施例的总线系统1也可以是其它类型的串行通信网络。有利的、然而不是强制性的前提的是,在总线系统1中至少在确定的时间区间内确保用户站10、20、30对共同的信道的独占的、无冲突的访问。
这些实施例的总线系统1中的用户站10、20、30的数目和布局是任意的。尤其可以取消总线系统1中的用户站10。可能的是:在总线系统1中存在用户站10或20或30中的一个或多个用户站。
Claims (12)
1.一种用于串行总线系统(1)的用户站(10;20;30),所述用户站具有:
发送/接收装置(12;22;32),用于将消息(4;5;50)串行地发送到总线线路(3)上给所述总线系统(1)的至少一个其它的用户站(20;30;10)或者用于从所述总线线路(3)串行地接收消息(4;5;50),
其中所述发送/接收装置(12;22;32)被设计为:针对所述发送/接收装置(12;22;32)没有充当所接收到的消息(4;5;50)的发送方的情况,在需要时在所述总线线路(3)上产生第一或第二总线电平(471、481;471、482;472、482),而且
其中所述发送/接收装置(12;22;32)被设计为:针对所述发送/接收装置(12;22;32)充当所接收到的消息(4;5;50)的发送方的情况,产生第三总线电平(472;482)来替代所述第一或第二总线电平(471、481),所述第三总线电平低于被所述第三总线电平(472;482)所替代的总线电平(471、481),然而又是在所述总线线路(3)上的两个能在所述总线系统(1)中区分开的总线电平(471、481;471、482;472、482)中的一个。
2.根据权利要求1所述的用户站(10;20;30),
其中所述发送/接收装置(12;22;32)被设计为根据所要发送的消息(4;5;50)的逻辑状态来产生显性总线电平(481;482)或隐性总线电平(471;472)作为总线电平(471、481;471、482;472、482),
其中所述发送/接收装置(12;22;32)被设计为:通过主动驱动差分电压状态(VDIFF)到所述总线线路(3)上来发送所述显性总线电平(481;482);并且对于所述隐性总线电平(471;472)来说在所述总线线路(3)上不驱动或者比所述显性总线电平(481;482)更弱地驱动所述差分电压状态(VDIFF)。
3.根据权利要求2所述的用户站(10;20;30),其中所述发送/接收装置(12;22;32)被设计为:针对所述发送/接收装置(12;22;32)充当所接收到的消息(4;5;50)的发送方的情况,在所述总线线路(3)上针对所述隐性总线电平(471;472)将所述差分电压状态(VDIFF)产生为负的电压状态(VDIFF)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用户站(10;20;30),其中所述发送/接收装置(12;22;32)被设计为:在所述消息(4;5;50)中,将发送所述消息(4;5;50)的有效数据的数据阶段(452)与仲裁阶段(451;453)区分开,在所述仲裁阶段协商所述用户站(10;20;30)中的哪个用户站在下一个数据阶段(452)充当发送方。
5.根据权利要求4所述的用户站(10;20;30),其中所述发送/接收装置(12;22;32)被设计为在所述数据阶段(452)开始时切换到如下运行模式,在所述运行模式下,针对所要发送的消息(4;5;50)产生所述第三总线电平(472;482)。
6.根据权利要求4所述的用户站(10;20;30),其中所述发送/接收装置(12;22;32)被设计为在所要发送的消息(4;5;50)的数据阶段(452)不仅通过第二隐性总线电平(471)来替代第一隐性总线电平(471)而且通过第二显性总线电平(482)来替代第一显性总线电平(481)。
7.根据权利要求4所述的用户站(10;20;30),其中所述发送/接收装置(12;22;32)被设计为:在所述数据阶段(452)开始时,将用来产生所述仲裁阶段(451;453)中的比特的第一比特时间(T1)缩短到用来产生所述数据阶段(452)中的比特的第二比特时间(T2)。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的用户站(10;20;30),其中所述用户站(10;20;30)被设计用于如下总线系统(1),在所述总线系统中,至少有时确保了所述用户站(10;20;30)对所述总线系统(1)的总线线路(3)的独占的、无冲突的访问。
9.根据权利要求8所述的用户站(10;20;30),其中所述发送/接收装置(12;22;32)被设计为:只有当所述发送/接收装置(12;22;32)具有对所述总线线路(3)的独占的、无冲突的访问时才产生所述第三总线电平(472;482)。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的用户站(10;20;30),其中所述消息(4;5;50)是CAN消息(4)或者CAN FD消息(5;50)。
11.一种总线系统(1),所述总线系统具有:
总线线路(3);和
至少两个用户站(10;20;30),所述至少两个用户站通过所述总线线路(3)来彼此连接,使得所述至少两个用户站能够彼此进行通信,
其中所述至少两个用户站(10;20;30)中的至少一个用户站是根据权利要求1-10中任一项所述的用户站(20;30)。
12.一种用于利用发送/接收装置(12;22;32)来在串行总线系统(1)中传输消息(4;5;50)的方法,所述发送/接收装置被设计用于将消息(4;5;50)串行地发送到总线线路(3)上给所述总线系统(1)的至少一个其它的用户站(20;30;10)并且用于从所述总线线路(3)串行地接收消息(4;5;50),其中所述方法具有如下步骤:
利用所述发送/接收装置(12;22;32)来串行地发送到所述总线线路(3)上,使得:
所述发送/接收装置(12;22;32)针对所述发送/接收装置(12;22;32)没有充当所接收到的消息(4;5;50)的发送方的情况在需要时在所述总线线路(3)上产生第一或第二总线电平(471、481;471、482;472、482);而且
所述发送/接收装置(12;22;32)针对所述发送/接收装置(12;22;32)充当所接收到的消息(4;5;50)的发送方的情况产生第三总线电平(472;482)来替代所述第一或第二总线电平(471、481),所述第三总线电平低于被所述第三总线电平(472;482)所替代的总线电平(471、481),然而又是在所述总线线路(3)上的两个能在所述总线系统(1)中区分开的总线电平(471、481;471、482;472、482)中的一个。
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