CN114144997A - 用于串行总线系统的用户站的错误识别测试装置和用于对在串行总线系统中的通信中用于错误识别的机制进行测试的方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用于串行总线系统（1）的用户站（10；20；30）的错误识别测试装置（15；25；35）。所述错误识别测试装置（15；25；35）具有：测评模块（153），所述测评模块用于测评，必须对信号（TXD；RXD）的哪个位进行干扰，以便所产生的信号（TXD；RXD）的接收器——对于所述信号来说所述至少一个位被干扰——能够检查预先确定的错误识别机制的功能，其中所述信号（TXD；RXD）在所述用户站（10；20；30）的运行中由协议控制机构（111）来处理，以用于作为帧（450）被传输到所述总线系统（1）的总线（40）上或者在从所述总线（40）处接收帧（450）之后对来自所述帧（450）的信号（RXD）进行解码；以及输出接头（156），所述输出接头用于将开关信号（SJNV）输出给所述协议控制机构（111），以用于对由所述协议控制机构（111）输出的信号（TXD；RXD）中的、由测评模块（153）测评的至少一个位进行干扰，其中所述测评模块（153）被设计用于在由所述测评模块（153）测评的至少一个位的基础上产生所述开关信号（S_INV）。

Description

用于串行总线系统的用户站的错误识别测试装置和用于对在 串行总线系统中的通信中用于错误识别的机制进行测试的 方法

技术领域

本发明涉及一种用于串行总线系统的用户站的错误识别测试装置和一种用于对在串行总线系统中的通信中进行错误识别的机制进行测试的方法，用所述错误识别测试装置和方法能够在连续的运行中对在通信协议中定义的用于错误识别的机制的功能进行测试。

背景技术

为了在传感器与例如在车辆或工业设备中的控制设备之间进行通信，出于成本原因取代点对点连接而能够使用总线系统，在所述总线系统中数据作为采用标准ISO11898-l：2015的消息作为CAN协议规范用CAN FD来传输。所述消息在总线系统的用户站、比如传感器、控制设备、发送器等之间传输。目前CAN FD在引入阶段中在车辆中在第一步骤中在传输数据段的位时大多以2Mbit/s的数据-位速率被使用并且在传输仲裁段的位时以500kbit/s的仲裁-位速率被使用。

通过这样的总线系统来交换越来越多的信息。除了纯粹的数据传输之外，尤其是也应该支持其他功能、比如安全性（功能安全）、保密性（数据安全）和QoS （Quality ofService、服务质量、像比如用于帧的最大时延的保证、总线系统中的用户站（节点）的时间同步。也存在着使用者的以下愿望，即：进一步提高总线系统中的数据速率，以用于至少维持并且尽可能还进一步提高总线系统中的数据传输的速度。

所述总线系统中的数据传输的速度也受到所述总线系统中的数据传输正确地发挥功能这个情况的影响。因此，存在着用于错误识别的机制。如果出现错误，则中断当前传输的帧并且随后重新传输。这导致数据的多次传输，这又降低了数据传输的速度。

对此还存在的问题是，为了观察总线系统的系统安全性，仅仅对在系统中也能够被检验的用于错误识别的机制进行评价。例如，对所接收的帧的校验总和（CRC）进行检查的数字电路可能产生缺陷并且此后将所有校验总和（CRCs）承认为有效的。这样的缺陷可能是硬件缺陷或者通过由辐射引起的信号干扰而产生。因此，无法容易检测到这样的缺陷。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种用于串行总线系统的用户站的错误识别测试装置和一种用于对在串行总线系统中的通信中用于错误识别的机制进行测试的方法，所述错误识别测试装置和方法解决了前面所提到的问题。尤其应该提供一种用于串行总线系统的用户站的错误识别测试装置和一种用于对在串行总线系统中的通信中用于错误识别的机制进行测试的方法，对于所述错误识别测试装置和方法来说能够在与用户站的先前的通信版本的兼容性的情况下并且以高的系统安全性相较于用户站的先前的通信版本实现每帧用户数据量的提高。

该任务通过一种具有权利要求1的特征的用于串行总线系统的用户站的错误识别测试装置来解决。所述错误识别测试装置具有：测评模块，所述测评模块用于测评，必须对信号中的哪个位进行干扰，以便所产生的信号的接收器——对于该信号来说所述至少一个位被干扰——能够检查预先确定的错误识别机制的功能，其中所述信号在所述用户站的运行中由协议控制机构来处理，以用于作为帧被传输到所述总线系统的总线上或者在从所述总线处接收帧之后对来自所述帧的信号进行解码；以及输出接头，所述输出接头用于将开关信号输出给所述协议控制机构，以用于关于由所述协议控制机构输出的信号对由所述测评模块测评的至少一个位进行干扰，其中所述测评模块被设计用于在由所述测评模块测评的至少一个位的基础上产生所述开关信号。

所述错误识别测试装置能够实现的是，所述用户站作为帧（所述帧尤其能够是CAN帧或其他串行发送的帧）的发送器和/或接收器能够通过有针对性地插入位-错误这种方式来歪曲正确的帧。在此，所述错误识别测试装置能够如此歪曲帧，使得所述帧的接收器根据位-错误的位置来识别出预先确定的错误、尤其是帧的校验总和错误（CRC错误）或格式错误或填塞错误。如果在产生帧时所运用的填塞规则被违反，则存在填塞错误。例如对于CAN FD来说直至CRC段的开始适用动态的位-填塞-规则，根据所述动态的位-填塞-规则在5个按顺序的相同的位之后应该插入反转的填塞位。此外，对于CAN FD来说自CRC段的开始起适用固定的填塞规则，根据所述固定的填塞规则在固定数量的位之后应该插入固定的填塞位。作为替代方案，能够取代仅仅一个填塞位而插入2个或更多个位来作为固定的填塞位。当然，所提到的位-填塞-规则能够在CAN FD后继者中修改或者能够运用其他的位-填塞-规则。

如果被所述错误识别测试装置歪曲的帧的接收器识别出错误，则所述接收器能够用为此提供的可能性尤其是通过发送错误帧的方式来报告错误。

由此，能够用所述错误识别测试装置验证在准备好的系统中在协议中所定义的用于错误识别的机制的正确功能。因此，在观察系统安全时能够对这些机制进行评价。

作为这一点的结果，用所述用户站也能够在提高数据速率时以在总线系统的新的附加功能方面的大的灵活性以及以小的错误率和能检验的用于错误识别的机制来保证帧的发送和接收。

在此，用所述总线系统中的用户站尤其能够在第一通信阶段中保持由CAN已知的仲裁并且相对于CAN或CAN FD仍然再次显著地提高传输速率。

如果在所述总线系统中也存在至少一个CAN用户站和/或至少一个CAN FD用户站，那也能够使用由用户站实施的方法，其中所述CAN用户站和/或CAN FD用户站按照CAN协议和/或CAN FD协议来发送消息。

所述错误识别测试装置的其他有利的设计方案在从属权利要求中得到说明。

可能的是，所述错误识别测试装置此外具有控制模块，该控制模块用于在信号开始之前不久接通所述错误识别测试装置或者用于在信号结束之后断开所述错误识别测试装置。

所述测评模块和/或控制模块必要时被设计用于此外对所述帧的识别符和/或关于有待发送的帧对控制位进行测评，以用于确定，所述错误识别测试装置是否应该在信号开始之前不久接通。

所述测评模块和/或控制模块必要时被设计用于此外为有待发送的帧对存储器中的控制位进行测评，以用于确定，所述错误识别测试装置是否应该在信号开始之前不久接通。

此外，所述错误识别测试装置能够具有至少一个用于对信号的位进行计数的计数器、至少一个用于在接通所述错误识别测试装置之后预先规定用于计数器的预先确定的计数器值的配置寄存器、至少一个用于从协议控制机构处接收关于信号的信息的输入接头和至少一个输出接头，所述输出接头用于用开关信号发信令通知所述信号中的位的至少一部分应当何时被干扰，其中对于信号的干扰对应于校验总和错误和/或填塞错误和/或格式错误。在此，所述至少一个计数器能够被设计用于基于在所述至少一个输入接头处接收的信息对所述信号的每个位进行计数并且基于由所述至少一个配置寄存器预先给定的计数器值在所述至少一个输出接头处输出所述开关信号。

能够考虑的是，所述至少一个计数器被设计用于基于在所述至少一个输入接头处接收的信息对所述信号的每个位进行计数并且在达到由所述配置寄存器预先给定的计数器值时在输出接头处输出所述开关信号。

此外能够考虑，所述信号是应该在帧中发送到总线上的发送信号，或者所述信号是应该在帧中从总线接收的接收信号，或者所述信号为了总线上的帧之间的帧间间隔而产生。

可选的是，对于在总线系统的用户站之间进行交换的帧来说，在第一通信阶段中被发送到总线上的信号的位时间与在第二通信阶段中被发送的信号的位时间不同。

所述测评模块能够被设计用于如此产生所述开关信号，使得所述信号的位被反转。

根据一种实施例，所述测评模块被设计用于如此产生所述开关信号，使得该信号的位的至少一个时间量子被反转，其中所述位被划分成至少两个时间量子，并且其中所述错误识别测试装置如此设计而成，从而能够配置所述位被划分成多少个时间量子。

所述帧能够与CAN FD兼容地被构建。

前面所描述的错误识别测试装置中的至少一个错误识别测试装置能够是用于串行总线系统的用户站的一部分。所述用户站此外具有：用于对用户站与总线系统的至少一个其他用户站的通信进行控制的通信控制装置，其中所述通信控制装置具有协议控制机构，该协议控制机构被设计用于在用户站的运行中处理信号，以便作为帧被传输到总线系统的总线上或者在从总线处接收帧之后对来自帧的信号进行解码；以及发送/接收装置，该发送/接收装置用于将由所述通信控制装置产生的发送信号作为帧发送到总线上并且/或者用于从总线处接收帧。

所述用户站此外能够具有逻辑模块，该逻辑模块用于输入由所述协议控制机构处理的信号和所述开关信号并且用于输出受干扰的信号，其中所述开关信号仅仅对位的应当受干扰的部分来说是活动的（aktiv），并且其中所述发送/接收装置被设计用于存储用至少一个错误识别测试装置来干扰的信号，以便对受干扰的信号进行测评。

前面所描述的用户站能够是总线系统的一部分，所述总线系统此外包括总线和至少两个用户站，所述用户站通过所述总线如此相互连接，使得所述用户站能够相互串行通信。在此，所述至少两个用户站中的至少一个用户站是前面所描述的用户站。

此外，前面所提到的任务通过一种根据权利要求15所述的用于对在串行总线系统中的通信中用于错误识别的机制进行测试的方法来解决。所述方法利用用于总线系统的用户站的错误识别测试装置来执行，其中所述方法具有以下步骤：用所述错误识别测试装置的测评模块来测评信号中的哪个位必须被干扰，以便所产生的信号的接收器——对于所述信号来说至少一个位被干扰——能够检查预先确定的错误识别机制的功能，其中所述信号在用户站的运行中由用户站的协议控制机构处理，以便作为帧被传输到所述总线系统的总线上或者在从总线处接收帧之后对来自帧的信号进行解码；并且用输出接头将开关信号输出给所述协议控制机构，以便干扰在所述由协议控制机构输出的信号中的、由测评模块测评的至少一个位，其中所述测评模块基于由该测评模块测评的至少一个位来产生所述开关信号。

所述方法提供与先前关于所述错误识别测试装置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接下来关于实施例所描述的特征或实施方式的未明确提到的组合。在此，本领域的技术人员也会将单个方面作为改进方案或补充方案添加到本发明的相应的基本形式上。

附图说明

下面参照附图并且根据实施例来详细描述本发明。其中：

图1示出了按照第一种实施例的总线系统的简化的框图；

图2示出了用于对消息的结构进行图解的图表，所述消息能够由按照第一种实施例的总线系统的用户站来发送；

图3示出了按照第一种实施例的总线系统的用户站的简化的示意性的框图；

图4示出了总线信号CAN_H和CAN_L的时间上的变化曲线，所述总线信号CAN_H和CAN_L在按照第一种实施例的用户站中能够是总线信号CAN-FX_H和CAN-FX_L；

图5示出了在按照第一种实施例的用户站中的总线信号CAN-FX_H和CAN-FX_L的电压差VDIFF的时间上的变化曲线；

图6和图7分别示出了用于对发送信号TXD的特殊的位序列进行图解的时间图；并且

图8和图9分别示出了不同的发送信号，所述发送信号能够从图6和图7的发送信号TXD中为按照第二种实施例的用户站的TXD接头而产生。

在附图中，只要未作其他说明，相同的或功能相同的元件就设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出总线系统1作为实例，该总线系统是串行总线系统，在该串行总线系统中串行地传输数据。所述总线系统1尤其能够基本上被设计用于CAN总线系统、CAN FD-总线系统、下面被称为CAN FX-总线系统的CAN FD-后续总线系统和/或它们的改动方案，如下面作为实例所描述的那样。所述总线系统1能够在交通工具、尤其是机动车、飞机等中或者在医院或工业设备等中使用。

在图1中，所述总线系统1具有多个用户站10、20、30，它们分别被连接到具有第一总线芯线41和第二总线芯线42的总线40上。所述总线芯线41、42在基于CAN的总线系统中也能够被称为CAN_H和CAN_L或CAN-FX_H和CAN-FX_L并且用于在耦合输入显性电平之后进行电的信号传输或者在发送状态中产生用于信号的隐性电平。通过所述总线40能够在各个用户站10、20、30之间串行传输呈信号的形式的消息45、46。如果在所述总线40上的通信中出现错误，如图1中的锯齿状的黑色块箭头所示，则可选能够发送错误帧47（错误标志）。所述错误帧47能够可选地如此设计，使得所述错误帧47通知所识别的错误的类型。所述用户站10、20、30例如是机动车的控制设备、传感器、显示装置等。

如在图1中所示，所述用户站10具有通信控制装置11、发送/接收装置12、通信错误识别模块14和错误识别测试装置15。所述用户站20具有通信控制装置21、发送/接收装置22和通信错误识别模块14。可选的是，所述用户站20此外具有错误识别测试装置15。所述用户站30具有通信控制装置31、发送/接收装置32和通信错误识别模块34。可选的是，所述用户站30此外具有错误识别测试装置35。所述用户站10、20、30的发送/接收装置12、22、32分别直接被连接到总线40上，即使这一点在图1中未被图解说明。

所述通信控制装置11、21、31分别用于控制相应的用户站10、20、30的经由总线40与用户站10、20、30中的至少一个其它用户站的通信，所述其它用户站被连接到总线40上。

所述通信控制装置11、31创建并且读取第一消息45，所述第一消息例如是经修改的CAN消息45。在此，所述经修改的CAN消息45基于CAN FD后续格式来构建，所述CAN FD后续格式在下面中也被称为CAN FX格式并且所述CAN FD后续格式要参考图2来更详细描述。此外，所述通信控制装置11、31能够被制作用于根据需要为发送/接收装置12、32提供或者从其处接收CAN FX消息45或CAN FD消息46。在此，使用所述模块14、34和装置15、35，如在下面更详细地描述的那样。所述通信控制装置11、31因而创建且读取第一消息45或第二消息46，其中所述第一和第二消息45、46通过其数据传输标准、即在该情况下通过CAN FX或CAN FD来区分。

用所述两个用户站10、30能够实现具有CAN FX格式的消息45的形成方案并且然后能够实现具有CAN FX格式的消息45的传输以及这样的消息45的接收。

所述通信控制装置21能够如常规的按照ISO 11898-1：2015的CAN控制器那样来制作，也就是如与CAN FD兼容的传统的CAN控制器或CAN FD控制器那样来制作。所述通信控制装置21创建且读取第二消息46、例如CAN FD消息46。在所述CAN FD消息46中能够包括一定数量的0至64个数据字节，所述数据字节为此仍以比在传统的CAN消息中明显更快的数据速率来传输。尤其所述通信控制装置21如传统的CAN FD控制器一样来制作。

所述发送/接收装置22能够如传统的、按照ISO 11898-1：2015的CAN收发器或者CAN FD收发器的那样来制作。所述发送/接收装置12、32能够被制作用于：根据需要为所属的通信控制装置11、31提供或者从其处接收按照CAN FX格式的消息45或者按照目前的CANFD格式的消息46。

所述模块14、24、34在功能上能够相同地构建。所述装置15、25、35在功能上能够相同地构建。

图2为消息45示出了CAN FX帧450，如其由所述通信控制装置11为发送/接收装置12为了发送到总线40上所提供的一样。在此，所述通信控制装置11在本实施例中将帧450创建为与CAN FD兼容，也如在图2中所图解的一样。同样的情况类似地适用于所述用户站30的通信控制装置31和发送/接收装置32。

根据图2，所述用于在总线40上的CAN通信的CAN FX帧450被划分成不同的通信阶段451、452、也就是仲裁阶段451和数据阶段452。所述帧450具有仲裁段453、控制段454、数据段455、用于校验总和（Prüfsumme）F_CRC的校验总和段456、同步段457和确认段458。

在所述仲裁阶段451中，在帧450中借助于例如具有11位（Bit）的识别符（ID）在仲裁段453中一个位一个位地在用户站10、20、30之间商定：哪个用户站10、20、30想要发送具有最高优先权的消息45、46，并且因此对于用于发送的下一时间来说在随后的数据阶段452中获得对总线系统1的总线40的专用的访问权。

所述帧450用其识别符（ID）相对于其它帧450或CAN FD帧左对齐地为总线40的下一个排他的、无冲突的访问权进行仲裁。在所述识别符（ID）之后是RRS位。

所述后续的IDE位被显性地发送，因为隐性地发送的IDE位以CAN FD格式转换到29位识别符上。

对于所述帧450来说，适用的是，在图2中在其下线处用粗线所示的位在所述帧450中被显性地发送。此外，对于帧450来说，适用的是，在图2中在其上线处用粗线所示的位在帧450中被隐性地发送。

在所述帧450的仲裁阶段451中，如在CAN和CAN-FD中那样使用物理层。所述物理层相应于已知的OSI模型（开放系统互连模型）的位传输层或层1。

在阶段451期间的一个重要点是，使用已知的CSMA/CR方法，该CSMA/CR方法允许用户站10、20、30同时访问总线40，而不破坏获得更高优先权的消息45、46。由此能够相对容易地给所述总线系统1添加其它总线用户站10、20、30，这是非常有利的。

所述CSMA/CR方法引起的结果是，在所述总线40上必须存在所谓的隐性状态，所述隐性状态能够被所述总线40上的其他具有显性状态的用户站10、20、30覆盖写入。在隐性状态中，在各个用户站10、20、30上存在高电阻的关系，这结合总线电路的寄生导致更长的时间常数。这导致将现今的CAN-FD物理层的最大的位速率限制到在实际的车辆使用中的目前大约每秒2兆比特的结果。

在所述数据阶段452中，除了控制段454的一部分之外，还发送来自所述数据段455的CAN-FX帧或者消息45的用户数据以及用于校验总和F_CRC的校验总和段456。

只有在所述用户站10作为发送器已经赢得仲裁并且所述用户站10作为发送器由此为了进行发送而具有对总线系统1的总线40的专用访问权时，消息45的发送器才开始将数据阶段452的位发送到总线40上。

完全一般来讲，在所述具有CAN FX的总线系统中，与CAN或CAN FD相比能够实现以下有偏差的特性：

a）根据CSMA/CR-方法来接收且必要时调整对CAN和CAN FD的稳健性和用户友好性负责的被验证的特性、尤其是具有识别符和仲裁的帧结构，

b）提高净数据传输率、尤其是提高到每秒大约10兆比特，

c）提高每帧用户数据的大小、尤其是提高到大约4k字节。

如在图2中所示，为了创建帧450，所述用户站10在作为第一通信阶段的仲裁阶段451中部分地、尤其直至FDF位（包括在内）使用按照ISO11898-l：2015的由CAN/CAN-FD已知的格式。因此，从SOF位到FDF位（包括在内）的帧450与按照ISO11898-l：2015的基本帧格式相同。因此，在这里不进一步解释所述已知的结构。

相反，所述用户站10自FDF位起在第一通信阶段中并且在第二通信阶段、即数据阶段452中使用下面所描述的CAN FX格式。

在所述帧450中，紧跟在FDF位之后是FXF位，该FXF位从该位置起对应于CAN FD基本帧格式中的“res位（res bit）”，如之前所提及的那样。如果所述FXF位作为1、即隐性地被发送，则该FXF位由此将帧450识别为CAN FX帧。对于CAN FD帧来说，所述通信控制装置11将FXF位设置为0、即显性。

由此，将下面被称为FXF位的、由CAN FD已知的res位用于从CAN FD格式转换为CANFX格式。因此，所述帧格式从CAN FD和CAN FX直至res位都相同。CAN FX用户站、也就是在这里所述用户站10、30也支持CAN FD。

通常，在产生帧450时运用两种不同的填塞规则。直到所述控制段454中的FXF位，适用CAN FD的动态的位填塞规则，从而在5个相同位之后接着应该插入反转的填塞位。根据所述控制段454中的FX位，适用固定的填塞规则，从而在固定数量的位之后应该插入固定的填塞位。作为替代方案，能够代替仅仅一个填塞位而插入数量为2的位或更多个位来作为固定的填塞位。

在所述帧450中，在FXF位之后跟随着resFX位，所述resFX位是用于将来使用的显性位。对于所述帧450来说，必须将所述resFX作为零、也就是显性地发送。然而，如果所述用户站10接收到一个作为1的、也就是隐性的resFX位，那么所述进行接收的用户站10就例如进入到协议例外状态（Protocol Exception State）中，如对于CAN FD消息46来说为res =l所执行的那样。所述resFX位也能够正好相反地被定义，也就是说，其必须作为1、即隐性地被发送，使得所述进行接收的用户站在显性的resFX位的情况下进入到协议例外状态中。在所述协议例外状态中，所述CAN FD控制器、在本实例中即所述通信控制装置21被置于以下运行状态中，在所述运行状态中所述CAN FD控制器不影响CAN总线40。

在所述帧450中，在所述resFXF位之后跟随着序列BRS AD，在该序列BRS AD中预先确定的位序列被编码。这个位序列允许从仲裁阶段451的仲裁位速率到数据阶段452的数据位速率的简单而安全的转换。例如，所述BRS AD的位序列由隐性的仲裁位和所跟随的显性的数据位所构成。在本实例中，能够在所述两个所提到的位之间的边沿处转换所述位速率。

在所述帧450中，在所述序列BRS AD之后跟随着DT段，在该DT段中指定了所述数据段455的用户数据的数据类型（Data Type＝DT），这将在下面得到还要更为详细的描述。所述DT段具有例如1个字节的长度；由此，可以定义2⁸＝256个不同的数据类型（Data Types）。当然，能够选择用于DT段的其他长度。所述数据类型（Data Type）考虑到在所述数据段455中包含何种信息来对所述数据段455的内容进行标识。根据所述DT段中的数值，在所述数据段455中也还传输除了真正的用户数据（User data）之外还设置的附加的头部（Header）或尾部（Trailer）。作为替代方案，所述DT段布置在数据段455的开始处、也就是比如布置在所述数据段455的第一字节中。用DT段可以实现附加功能、比如安全性（功能安全）、保密性（数据安全）和QoS（Quality of Service、服务质量、像比如用于帧的最大时延的保证、总线系统中的用户站（节点）时间同步等等。由此，所述通信协议能够模块化地并且由此对于将来而言容易地扩展，以用于插入附加功能，并且更确切地说不必改变帧格式。新的附加功能能够在旧的实现方案中借助于软件来添加，使得不同的实现方案保持可以兼容。由此，用于所述总线系统的通信协议也能够非常灵活地扩展。

在所述帧450中，在DT段之后跟随着DLC段，在该DLC段中插入数据长度码（DLC=Data Length Code），该数据长度码表明所述帧450的数据段455中的字节的数量。所述数据长度码（DLC）能够具有从1到数据段455的最大长度或者最大的数据段长度的每个数值。如果所述最大的数据段长度尤其为2048位，则在DLC = 0意味着具有1个字节的数据段长度并且DLC = 2047意味着具有2048个字节的数据段长度的数据段长度这样的假设下，所述数据长度码（DLC）需要11个位。作为替代方案，长度为0的数据段455能够被允许，像比如在CAN中一样。在此，DLC＝0例如会对具有0个字节的数据段长度进行编码。而后，最大能编码的数据段长度例如凭借11位而是（2^11）-1＝2047。

在所述帧450中，在DLC段之后跟随着头部校验总和H_CRC。所述头部校验总和是用于保护所述帧450的头部（Headers）的校验总和，也就是说所述校验总和用于保护从具有SOF位的帧450的开始直到头部校验总和H_CRC的开始的所有位、包括直到头部校验总和H_CRC的开始的所有动态的和可选固定的填塞位的所有位。应该根据所期望的汉明距离来选择按照循环冗余校验（CRC）的头部校验总和H_CRC以及由此校验总和多项式的长度。对于11位的数据长度码（DLC）来说，应该由所述头部校验总和H_CRC保护的数据字比27位要长。因此，为了实现6的汉明距离，所述头部校验总和H_CRC的多项式必须至少为13位长。以下将更详细地描述所述头部校验总和H_CRC的计算。

在所述帧450中，在所述头部校验总和H_CRC之后跟随着所述数据段455 （DataField）。所述数据段455由1到n个数据字节组成，其中n例如是2048字节或4096字节或任何其它值。作为替代方案，能够考虑0的数据段长度。如前所述，所述数据段455的长度在DLC段中被编码。如前所述，所述DT段可选布置在数据段455的开始处、即例如布置在数据段455的第一字节中。

在所述帧450中，在数据段455之后跟随着帧校验总和F_CRC。所述帧校验总和F_CRC由帧校验总和F_CRC的位组成。所述帧校验总和F_CRC的长度以及由此所述CRC多项式的长度应该根据所期望的汉明距离来选择。所述帧校验总和F_CRC保护整个帧450。作为替代方案，可选仅仅所述数据段455用帧校验总和F_CRC来保护。

在所述帧450中在帧校验总和F_CRC之后，跟随着序列BRS DA，在该序列BRS DA中对预先确定的位序列进行编码。这个位序列允许从数据阶段452的数据位速率容易且安全地转换为仲裁阶段451的仲裁位速率。例如，所述BRS DA的位序列由隐性的数据位和跟随着的显性的仲裁位组成。在本实例中，能够在两个所提到的位之间的边沿处转换所述位速率。

在所述帧450中，在序列BRS DA之后跟随着同步位（Sync-Feld），在该同步位中提供了同步模式（Sync Pattern）。所述同步模式是一种位模式，该位模式允许进行接收的用户站10、30在数据阶段452之后识别仲裁阶段451的开始。所述同步模式允许例如由于错误的头部校验总和H_CRC而不知道数据段455的正确长度的进行接收的用户站10、30进行同步。接着，这些用户站能够发送“否定应答”，以便通知错误的接收。这尤其当CAN FX在数据段455中不再允许错误帧47 （Error Flags）时是非常重要的。

在所述帧450中，在同步段之后跟随着确认段（ACK Field），该确认段由多个位组成、也就是说在图2的实例中由ACK位、ACK-dlm位、NACK位和NACK-dlm位组成。所述NACK位和NACK-dlm位是可选的位。如果所述进行接收的用户站10、30已经正确地接收了帧450，则所述进行接收的用户站10、30就将ACK位作为显性来发送。所述进行发送的用户站将所述ACK位作为隐性来发送。因此，所述最初在帧450中发送到总线40上的位能够被进行接收的用户站10、30覆盖写入。所述ACK dlm位作为隐性位被发送，所述隐性位用于相对于其它段而分开。所述NACK位和NACK dlm位用于使进行接收的用户站能够发信令通知所述总线40上的帧450的不正确的接收。所述位的功能与所述ACK位和ACK dlm位的功能一样。

在所述帧450中，在确认段（ACK Field）之后跟随着结尾段（EOF：End of Frame）。所述结尾段（EOF）的位序列用于标识所述帧450的结束。所述结尾段（EOF）确保在所述帧450的结束处发送8个隐性位。这是在所述帧450内不会出现的位序列。由此，能够由所述用户站10、20、30可靠地识别所述帧450的结束。

所述结尾段（EOF）具有一种长度，该长度根据在所述NACK位中是看到显性位还是看到隐性位而有所不同。如果所述进行发送的用户站已经接收到作为显性的NACK位，则所述结尾段（EOF）具有7个隐性位。否则，所述结尾段（EOF）仅仅是5个隐性位长。

在所述帧450之中或者之后，在结尾段（EOF）之后跟随着帧间间隔（IFS-InterFrame Space）。这个帧间间隔（IFS）如在CAN FD中一样根据ISO11898-l：2015来设计。所述帧间间隔（IFS）最小为3个位。

图2说明了一种用于帧450的头部的划分顺序的特殊的实例。作为替代方案，能够不同地对头部的划分顺序进行排序。例如，所述DLC段能够布置在DT段的前面。

图3示出了所述用户站10的基本结构，所述用户站具有通信控制装置11、发送/接收装置12、微控制器13、通信错误识别模块14和错误识别测试装置15。所述通信错误识别模块14是通信控制装置11的一部分、更准确地说是其协议控制机构111的一部分，所述协议控制机构也能够被称为协议控制器。所述通信控制装置11和错误识别测试装置15是微控制器13的一部分。

所述用户站20、30以与在图3中所示的方式类似的方式来构建，然而按照图1的错误识别测试装置25、35仅仅可选地存在。可选的是，作为替代方案或补充方案，所述通信错误识别模块14能够与通信控制装置31和发送/接收装置32分开地布置。这同样适用于所述用户站20。因此，不对所述用户站20、30进行单独描述。

根据图3，所述通信控制装置11被分配给微控制器13。所述微控制器13具有中央处理单元（Central Processing Unit=CPU）131。通常额外地朝所述微控制器13中安装了未示出的能量供给装置，该能量供给装置给发送/接收装置12供给电能。所述能量供给装置通常提供5V的电压CAN_Supply。然而，根据需要，所述能量供给装置能够提供具有不同值的不同电压。作为补充方案或替代方案，所述能量供给装置能够被设计为电源。通常额外地存在至少一个存储器，所述中央处理单元131在处理数据时要利用所述存储器。

所述通信控制装置11负责CAN FX功能的实现，所述CAN FX功能之前参照图2的帧450得到了解释。此外，所述通信控制装置11也能够如前所述来实现CAN FD功能的实现方案。所述通信控制装置11除了协议控制机构111之外还具有逻辑模块112。

在图3中示出的发送/接收装置12具有未示出的发送模块和接收模块。即使下面总是谈及所述发送/接收装置12，但是作为替代方案也能够将所述接收模块设置在所述发送模块外部的单独的装置中。所述发送模块和接收模块能够如在传统的发送/接收装置22中一样来构建。

所述发送/接收装置12被连接到总线40上、更准确地说是被连接到其用于CAN_H或CAN-FX_H的第一总线芯线41和其用于CAN_L或CAN-FX_L的第二总线芯线42上。

在所述总线系统1的运行中，所述发送/接收装置12的发送模块将通信控制装置11的发送信号TXD或TXD1转换为用于总线芯线41、42的相应的信号CAN_H和CAN_L或CAN-FX_H和CAN-FX_L并且将这些信号CAN_H和CAN_L或CAN-FX_H和CAN-FX_L在用于CAN_H和CAN_L的接头处发送到总线40上。所述发送/接收装置12实现已知的OSI模型的层1，也就是说，所述发送/接收装置12将各个有待发送的位在物理上在总线40上编码、例如作为电压差VDIFF＝CAN_H - CAN_L或者VDIFF＝CAN-FX_H - CAN-FX_L来编码。

所述发送/接收装置12的接收器由从总线40处接收的CAN信号来形成接收信号RXD，并且将该接收信号转发给通信控制装置11。除了空载状态或者准备状态（Idle 或Standby）之外，具有所述接收器的发送/接收装置12在正常运行中总是监听在总线40上的数据或者消息45、46的传输，并且更确切地说，这与所述用户站10或者其发送/接收装置12是否是消息45的发送器无关。

根据图4的实例，所述信号CAN-FX_H和CAN-FX_L至少在仲裁阶段451中具有显性的和隐性的总线电平401、402，如由CAN所知的一样。在所述总线40上构成差信号VDIFF＝CAN-FX_H-CAN-FX_L，其在图5中示出。能够用为0.7 V的接收阈值T_a来识别具有位时间t_bt的信号VDIFF的各个位。在所述数据阶段452中，所述信号CAN-FX_H和CAN-FX_L的位比在所述仲裁阶段451中更快地发送、也就是以更短的位时间t_bt来发送。由此，所述信号CAN-FX_H和CAN-FX_L在数据阶段452中至少在其更高的位速率方面不同于传统信号CAN_H和CAN_L。所述发送信号TXD或TXD1的位的位时间t_bt对应于用于仲裁阶段451的各个位和用于数据阶段452的位。

图4中的用于信号CAN-FX_H、CAN-FX_L的状态401、402的顺序和图5的电压VDIFF的由此产生的变化曲线仅仅用于图解说明所述用户站10的用于发送帧450的功能。用于所述总线状态401、402的数据状态的顺序能够根据需要来选择。

换言之，所述发送/接收装置12的发送模块在按照图4的第一种运行模式中产生第一数据状态和第二数据状态，其中所述第一数据状态用作具有用于总线40的总线线路的两条总线芯线41、42的不同总线电平的总线状态402，并且所述第二数据状态用作具有用于总线40的总线线路的两条总线芯线41、42的相同的总线电平的总线状态401。

此外，所述发送/接收装置12的发送模块为所述信号CAN-FX_H、CAN-FX_L的时间上的变化曲线在包括数据阶段452的第二种运行模式中以较高的位速率将位发送到总线40上。此外，所述CAN-FX_H和CAN-FX_L信号能够在数据阶段452中用与在CAN FD中不同的物理层来产生。由此，在所述数据阶段452中的位速率能够比在CAN FD中还要更进一步得到提高。

在所述用户站10的运行中，如果用户站10想要将数据发送到总线40上，所述协议控制机构111就从微控制器13处、更确切地说从其中央处理单元131处接收发送消息TX。所述发送消息TX包含以下数据，所述数据应该通过总线40尤其是在帧450中或者在用于CANFD的帧中被发送给总线系统1的其他用户站10、20、30。此外，如果由所述发送/接收装置12从总线40处接收帧并且由所述发送/接收装置12作为接收信号RXD来转换，所述协议控制机构111就将接收消息RX发送给微控制器13。更确切地说，所述接收消息RX被发送给中央处理单元131。所述接收消息RX包含以下数据，所述数据由所述总线系统1的其他用户站10、20、30通过总线40尤其在帧450或其他帧中发送并且由所述用户站、更确切地说其发送/接收装置12接收。

所述协议控制机构111将发送消息TX的数据与由用于总线40上的串行传输的通信协议所定义的额外的控制和校验位组合起来，如之前参考图2为作为实例的帧450所描述的那样。如此形成的TXD信号也被称为发送帧或帧，所述TXD信号为用于总线40的帧使用至少一个校验总和，所述至少一个校验总和由所述通信错误识别模块14来计算。所述至少一个校验总和包括之前参照帧450所描述的帧校验总和F_CRC和/或之前所描述的头部校验总和H_CRC和/或至少一个其它的校验总和。原则上，作为替代方案或补充方案，对于所述至少一个校验总和的计算能够在软件中实现，所述软件在微控制器13的中央处理单元131上执行。相反，所述协议控制机构111从所接收的RXD信号中提取控制和校验位，该控制和校验位由所述用于总线40上的串行传输的通信协议来定义。所述协议控制机构111将所产生的接收消息RX转发给微控制器13。

此外，所述协议控制机构111将关于发送信号TXD的信息输出给错误识别测试装置15、更确切地说输出给其第一接头1521和/或第二接头1522。这样的信息例如是所述协议控制机构111何时开始发送用于总线40的帧450或其他帧的消息（Send_Start）。作为补充方案或替代方案，这样的信息是借助于所述发送信号TXD或者帧450的每个所发送的位的脉冲或边沿（位脉冲）产生的信令。相反，所述错误识别测试装置15用开关信号S_INV向协议控制机构111发送信令：所述发送信号TXD或者帧450的位何时应该被干扰（Invert-Bit）。所述信令发送尤其能够借助于装置15的第三接头156来进行。这将在下面更详细地描述。

所述错误识别测试装置15具有至少一个配置寄存器151、至少一个计数器152、测评模块153、控制模块154、逻辑模块155、输出接头156并且可选具有附加的输出接头157。

所述至少一个计数器152的数值范围应当至少如此之大，从而能够对最长的可能的帧450或者其他通过所述总线40传输的最长的可能的帧450的位进行计数。所述至少一个配置寄存器151应当与所述至少一个计数器152一样宽。所述测评模块153检查，所述至少一个计数器152是否具有预先确定的计数器值。所述控制模块154能够被设计为控制逻辑电路。用所述控制模块154能够接通或断开所述错误识别测试装置15。

此外，所述测评模块153能够具有软件，该软件确定、尤其算出，必须反转所预先确定的发送信号TXD（测试帧）的哪个位，以便受干扰的测试帧的接收器能够检查预先确定的且之前已经描述的错误识别机制的功能。然而，作为替代方案或补充方案，所述软件能够在测评模块153的外部被提供、例如在外部的计算机（PC）上被提供。在后一种实例中，能够在所述PC上的软件工具（Tool）中离线地用软件来确定至少一个位。在与此无关的情况下，所述软件创建具有检查位-位置的检查消息（Prüfmessages，检查消息）的列表。该列表一次性由软件查明并且作为测试帧的列表来生成、包括错误位-位置。

在连续的运行中，而后将所述由软件确定的或者算出的数值写入到至少一个配置寄存器151中，尤其而后所述中央处理单元131从列表中取出检查消息并且将所属的检查位-位置写入到配置寄存器151中。在此，根据所期望的错误条件或者有待检查的错误机制，从列表中选择合适的检查消息。将所述检查消息转发给所述协议控制机构111，以便从所述检查消息中产生相应的帧。将相应的错误位-位置写入到所述至少一个配置寄存器151中。此外，所述错误识别测试装置15就在测试帧或者预先确定的发送信号TXD的发送开始之前不久被接通。最迟在所述控制机构111的信号（Send_Start）的情况下，能够将所述至少一个配置寄存器151的数值写入到至少一个计数器152中。借助于所述发送信号TXD或者帧450的每个所发送的位的脉冲或边沿（位-脉冲）来发送信令，这在所述计数器是向上计数器的情况下引起所述至少一个计数器152的增量，或者在所述计数器是向下计数器的情况下引起所述至少一个计数器152的减量。

所述开关信号S_INV可能干扰所述测试帧或者预先确定的发送信号TXD中的特定的位，所述开关信号S_INV仅仅在一个位时间t_bt里是有效的，所述位时间例如在图4至图6中的每张图中示出。在需要时，所述位时间t_bt能够划分成至少两个时间量子TQ1至TQN，如在图6所示，其中N是大于1的任意自然数。

在最简单的情况下，在用于帧450或其他有待通过总线40发送的帧的TXD信号的发送开始时，用所述至少一个配置寄存器151的内容加载图3的至少一个计数器152。然后，所述至少一个计数器152为每个所发送的位而被递减一次。如果所述至少一个计数器152达到计数器值0，则所述测评模块153激活开关信号S_INV并且将所述开关信号S_INV经由逻辑模块155和接头156转发给逻辑模块112。由此，所述发送信号TXD的当前发送的位被反转。所述逻辑模块155例如能够被制作为“与”门。

如果存在一个以上的配置寄存器151，以用于例如将每个帧的多个位错误或者说刻入到预先确定的发送信号TXD中，则用计数器值0来加载所述至少一个计数器152，并且而后对于预先确定的发送信号TXD的每个所发送的位而言使所述至少一个计数器152递增一次。所述测评模块153如此设计而成，从而如果所述至少一个计数器152具有配置寄存器151之一的数值，那就激活所述开关信号S_INV，以便反转发送信号TXD的位。

由此，所述通信控制装置11中、可选所述协议控制机构111中的开关信号S_INV能够反转通信控制装置11的输出接头-驱动器的串行的数据输入。所述反转尤其能够借助于所述逻辑模块112来进行，该逻辑模块例如被设计为“异或”门。所述逻辑模块112由错误识别测试装置15在时间上如此激活，使得例如图6的当前所发送的发送信号TXD的特定的所选择的位为帧450或其它帧而反转。所述错误识别测试装置15与协议控制机构111并行地进行工作。

因此，在图6或图7的实例中，如前所述，在激活开关信号S_INV之后，所述发送信号TXD的位序列不再是010，而是000。所述协议控制机构111中的其它改变对于测试总线系统1的错误机制而言不是必要的。

由此，所述逻辑模块112将经过修改的或受到干扰的发送信号TXD1输出给发送-接收装置12。

为了使用所述错误识别测试装置15无意地刻入位错误的风险最小化，在所述错误识别测试装置15用至少一个位的反转已经干扰了测试帧或者预先确定的发送信号TXD之后，所述错误识别测试装置15能够自动地关掉，如之前所描述的那样。

从所述协议控制机构111到所述错误识别测试装置15的信号本来就存在于所述协议控制机构111中。因此，用于之前描述的信令发送的开销非常小。

这里所描述的方法特别好地适合于以下通信协议，在所述通信协议中在发送帧的期间转换位速率（Bitrate），像比如在CAN FD或它的后续协议的情况下一样，因为位-极限直接由所述协议控制机构111用信令通知，而所述错误识别测试装置15不必知道位速率或位速率之间的转换时刻。然而，之前所描述的方法也在其他通信协议、尤其是CAN或以太网或其他串行通信协议等中，其中在发送帧期间不转换所述位速率。

所述错误识别测试装置15与所述协议控制机构111之间的简单的通信接口也允许在没有大的改变开销的情况下提供通信接口的不同版本。一种版本可能根本没有错误识别测试装置15。其它版本可能在所述错误识别测试装置15的版本上有所不同。

所述用户站10的之前所描述的配置的大的优点是，所述协议控制机构111生成用于总线40的帧450或其他帧或对其进行解码、不应该用附加功能来扩展。当达到通过配置来预先给定的状态时，这样的功能能够反转所生成的帧的通过配置来预先给定的位。所述协议控制机构111的这样的扩展除了增加用于验证控制机构111的开销之外也会显著扩大控制机构111的数字电路，这是不利的。其原因是，于是在所述控制机构111的每种状态中也必须考虑到所述装置15的功能的配置。由此也会提高所述控制机构111的未被识别的设计错误的风险。这些缺点能够通过具有测试装置15的用户站10的所描述的配置来加以避免。

根据本实施例的第一种修改方案，所述用户站10此外被设计用于将错误识别测试装置15作为补充方案或替代方案运用到接收信号RXD1上。

如果将所述错误识别测试装置15的功能运用到接收信号RXD1上，则所述用户站10能够在本地实施测试、也就是刻入仅仅所述用户站10所看到的位错误。优点在于，提高了使用可行方案的灵活性。为了最大的灵活性，一个错误识别测试装置15应当用于TX信号，而一个错误识别测试装置15应当用于RX信号。

根据本实施例的第二种修改方案，对于从所述CAN协议控制机构处接收的消息加以存储的接收缓存器也能够或被配置用于存储由所述协议控制机构111标识为有错误的消息45、46。由此，对于消息45、46的测评能够在软件中进行并且由此在处理错误时提供更多的灵活性。

根据本实施例的第三种修改方案，作为替代方案，对于所述TXD信号的干扰（反转）在所述协议控制机构111的外部进行。在这种情况下，所述逻辑模块112例如与所述通信控制装置11分开地布置。尤其所述逻辑模块112分开地布置在装置11、12之间。作为替代方案，所述逻辑模块112布置在装置12中。

根据本实施例的第四种修改方案，所述错误识别测试装置15被设计用于给中央处理单元131（CPU）发送信令：一个位受到干扰。为此，所述开关信号S_INV能够作为中断源尤其是在所述错误识别测试装置15的可选的附加接头157处被提供给装置131（CPU）。为了不会通过中断来发信令以通知有意的干扰，应该用对于所述错误识别测试装置15的激活（Enable）一直将所述中断功能去除激活，直到在测试帧之中或之后所述位被干扰。由此，而后通过所述发送信号的未打算的干扰对中断信号（Interrupt）进行触发这种方式来监控所述错误识别测试装置15的功能。

图6和图7也有助于解释图8的、根据第二种实施例由图9的开关信号干扰的发送信号，如下面所解释的那样。

如之前已经提及的那样，位时间t_bt能够被划分成至少两个时间量子TQ、即时间量子TQ1到TQN，如在图6中所示，其中N是大于1的任意自然数。在CAN协议中，一个位能够配置为时间量子TQ的整数倍N。时间量子TQ对应于所述协议控制机构111用以工作的时间分辨率。

因此，按照本实施例的错误识别测试装置15不仅能够控制全部位的干扰（反转），而且能够控制位的部分的干扰（反转）。为此，在所述错误识别测试装置15中也已知所述控制装置111用以工作的、每位的时间量子TQ的数量N。这能够通过对于例如所述控制模块154和/或测评模块153的配置来进行。作为替代方案，每位的时间量子TQ的数量N由所述协议控制机构111通过状态信号在第一接头1521处提供。此外，在所述配置寄存器151中的至少一个配置寄存器中能够提供以下信息，即：所述位的哪个或哪些时间量子TQ应该被干扰（被反转）。

因此，如果所述错误识别测试装置15被激活（enabled），那么该错误识别测试装置15就等待有待干扰的位并且在该位之内为每个时间量子TQ产生合适的开关信号S_INV（Invert-Signal）。可选的是，由此所述错误识别测试装置15能够向中央处理器131（CPU）发送信令：位或位的时间量子TQ被干扰。为此，所述开关信号S_INV能够作为中断源被提供给装置131（CPU），如之前关于前一种实施例及其修改方案所描述的那样。

在图6的实例中，所述错误识别测试装置15比如包括寄存器151，该寄存器为所述位的每个时间量子TQ配置是否应该在这个时间量子TQ处反转所述位。在图6和图7的实例中，具有数值1的位由16个时间量子TQ组成。图8示出了所产生的受干扰的发送信号TXD1，其中图6的所有用1来标识的时间量子TQ与图7的发送信号TXD相比被反转。在图9中示出了所述开关信号S_INV，该开关信号在接头156处被输出，以用于产生受干扰的发送信号TXD1，如前所述。

所述错误识别测试装置15的所描述的设计方案具有以下优点，即：能够在时间量子TQ的时间分辨率中将位歪曲。由此也能够生成多于仅仅单一的位错误。例如，（轻微）受干扰的物理层能够被效仿，该（轻微）受干扰的物理层由于所述发送/接收装置12的电缆敷设或特性和/或错误而受到干扰。由此能够在运行中测试所述用户站10或者总线系统1的稳健性。

根据第三种实施例，在所述错误识别测试装置15的配置寄存器151之一和/或测评模块153中能够配置帧ID，即识别符（ID），如例如在图2中所示。

如果所述帧ID被配置，则所述错误识别测试装置15或测评模块153在激活（Enable）所述错误识别测试装置15之后等待，直到所述协议控制机构111用所配置的帧ID发送用于总线40的帧450或其他帧。仅当在所述配置寄存器151之一中并且/或者在所述测评模块153中配置的帧ID与所发送的帧ID相匹配时，所述错误识别测试装置15才用开关信号S_INV发信令通知：应该干扰（反转）位。为此，所述协议控制机构111提供刚刚发送的帧的帧ID。这个信息、即所述帧ID存在于所述协议控制机构111中。

如果要对所述位的时间量子TQ进行不同的干扰，那就适用以下说明。如果所述错误识别测试装置15被激活（enabled），则该错误识别测试装置15等待具有合适ID的帧，然后等待有待干扰的位，并且在所述位之内它为每个时间量子TQ产生合适的开关信号S_INV，以用于相应地干扰（反转）所述位的至少一个时间量子TQ。

按照本实施例的错误识别测试装置15的设计方案具有两个主要优点。第一个优点是，所述装置131（CPU）和/或其软件不必在发送测试帧之前立即激活错误识别测试装置15，这降低了对软件的时间要求。第二个优点在于，由此以简单的方式确保，实际上仅仅所述测试帧被干扰，而不会由于疏忽而使其他帧被干扰。

作为替代方案或补充方案，可选的是，当发布用于测试帧的发送任务时，给所述协议控制机构111发布发送任务的未示出的消息处理器（Message-Handler）能够激活所述错误识别-测试装置15。为此，例如在存储器中为有待发送的测试帧对控制位进行测评。该存储器能够是TX存储器。

根据第四种实施例，所述错误识别测试装置15的配置寄存器151中的至少一个配置寄存器和/或测评模块153是能配置的或被设计用于在帧结束之后对位进行干扰。这例如能够用于给以按照图2的最小的帧间间隔（IFS）发送的位提供干扰。所述帧间间隔（IFS）也能够被称为帧间时间IFS（Inter-Rahmen-Zeit，帧间时间）或者被称为CAN间隙。

作为针对功能失效的保护，在本实施例中作为前提而能够要求，在一个帧之外的一个位只允许在一个具有预先确定的帧ID的测试帧之后立即被干扰。所述预先确定的帧ID能够在所述错误识别测试装置15的配置寄存器151中的至少一个配置寄存器和/或测评模块153中来配置。

所述用户站10、20、30、总线系统1和在其中所执行的方法的所有之前描述的设计方案能够单个地或以所有可能的组合来使用。尤其能够任意地组合之前所描述的实施例和/或其修改方案的所有特征。作为补充方案或替代方案，尤其能够考虑以下修改方案。

所述错误识别测试装置15、25、35能够与用户站10、20、30、尤其是其微控制器13分开地被提供。

尽管前面以CAN总线系统为例描述了本发明，但本发明能够在每种通信网络和/或通信方法中使用，其中使用两个不同的通信阶段，在所述通信阶段中为不同的通信阶段所产生的总线状态不同。本发明尤其能够在开发其它串行通信网络、比如以太网和/或100Base-Tl以太网、现场总线系统等时使用。

按照所述实施例的总线系统1尤其能够是通信网络，其中数据能串行地以两个不同的位速率被传输。有利的、然而并非强制的前提是，在所述总线系统1中至少对特定的时间间隔来说保证用户站10、20、30对共同的信道的专用的、无冲突的访问权。

所述实施例的总线系统1中的用户站10、20、30的数量和布置是任意的。尤其所述用户站20能够在总线系统1中取消。可能的是，所述用户站10或30中的一个或多个存在于所述总线系统1中。能够考虑的是，所述总线系统1中的所有用户站相同地设计而成，也就是仅仅存在用户站10或仅仅存在用户站30。

Claims (15)

1. 用于串行总线系统（1）的用户站（10；20；30）的错误识别测试装置（15；25；35），其具有

测评模块（153），所述测评模块用于测评：必须对信号（TXD；RXD）中的哪个位进行干扰，以便所产生的信号（TXD；RXD）的接收器——对于该信号来说所述至少一个位被干扰——能够检查预先确定的错误识别机制的功能，其中所述信号（TXD；RXD）在所述用户站（10；20；30）的运行中由协议控制机构（111）来处理，以用于作为帧（450）被传输到所述总线系统（1）的总线（40）上或者在从所述总线（40）处接收帧（450）之后对来自所述帧（450）的信号（RXD）进行解码；以及

输出接头（156），所述输出接头用于将开关信号（S_INV）输出给所述协议控制机构（111），以用于关于由所述协议控制机构（111）输出的信号（TXD；RXD）对由所述测评模块（153）测评的至少一个位进行干扰，

其中，所述测评模块（153）被设计用于在由所述测评模块（153）测评的至少一个位的基础上产生所述开关信号（S_INV）。

2.根据权利要求1所述的错误识别测试装置（15；25；35），此外其具有控制模块（154），所述控制模块用于就在所述信号（TXD；RXD）开始之前不久接通所述错误识别测试装置（15；25；35）或者用于在所述信号（TXD；RXD）结束之后断开所述错误识别测试装置（15；25；35）。

3.根据权利要求1或2所述的错误识别测试装置（15；25；35），其中所述测评模块（153）和/或所述控制模块（154）被设计用于：此外对所述帧（450）的识别符（ID）并且/或者关于有待发送的帧（450）对控制位进行测评，以用于确定就在所述信号（TXD；RXD）开始之前不久是应该还是不应该接通所述错误识别测试装置（15；25；35）。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的错误识别测试装置（15；25；35），此外其具有：

至少一个用于对所述信号（TXD；RXD）的位进行计数的计数器（152）；

至少一个配置寄存器（151），所述配置寄存器用于在接通所述错误识别测试装置（15；25；35）之后为所述计数器（152）预先规定一个预先确定的计数器值；

至少一个输入接头（1521；1522），所述输入接头用于从所述协议控制机构（111）处接收关于信号（TXD；RXD）的信息；以及

至少一个输出接头（156；157），所述输出接头用于用所述开关信号（S_INV）来发信令以通知何时应该对所述信号（TXD；RXD）中的位的至少一部分进行干扰，

其中对于所述信号（TXD；RXD）的干扰相应于校验总和错误和/或填塞错误和/或格式错误。

5.根据权利要求4所述的错误识别测试装置（15；25；35），其中所述至少一个计数器（152）被设计用于在所述在至少一个输入接头（1521、1522）处接收的信息的基础上对所述信号（TXD；RXD）的每个位进行计数，并且在所述至少一个输出接头（156；157）处在由所述至少一个配置寄存器（151）所预先给定的计数器值的基础上输出所述开关信号（S_INV）。

6.根据权利要求4或5所述的错误识别测试装置（15；25；35），其中所述至少一个计数器（152）被设计用于：在至少一个输入接头（1521、1522）处所接收的信息的基础上对所述信号（TXD；RXD）的每个位进行计数，并且在达到由所述配置寄存器（151）所预先给定的计数器值时在所述输出接头（156）处输出所述开关信号（S_INV）。

7. 根据权利要求3或4所述的错误识别测试装置（15；25；35），

其中所述信号是应该在帧（450）中发送到所述总线（40）上的发送信号，或者

其中所述信号是应该在帧（450）中从所述总线（40）处接收的接收信号（RXD），或者

其中在所述总线（40）上在帧（450）之间产生了用于帧间间隔（IFS）的信号。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的错误识别测试装置（15；25；35），其中，对于在所述总线系统（1）的用户站（10、20、30）之间交换的帧（450）来说在所述第一通信阶段（451）中发送到所述总线（40）上的信号的位时间（t_bt）不同于在所述第二通信阶段（452）中发送的信号的位时间（t_bt）。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的错误识别测试装置（15；25；35），其中所述测评模块（153）被设计用于如此产生所述开关信号（S_INV），使得所述信号（TXD；RXD）的位被反转。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的错误识别测试装置（15；25；35），

其中所述测评模块（153）被设计用于如此产生所述开关信号（S_INV），使得所述信号（TXD；RXD）的位的至少一个时间量子（TQ）被反转，

其中所述位被划分为至少两个时间量子（TQ），并且

其中所述错误识别测试装置（15；25；35）如此设计而成，从而能够配置所述位被划分成多少个时间量子（TQ）。

11. 根据前述权利要求中任一项所述的错误识别测试装置（15；25；35），其中所述帧（450）与CAN FD兼容地构建。

12.用于串行总线系统（1）的用户站（10；20；30），其具有：

至少一个根据前述权利要求中任一项所述的错误识别测试装置（15；25；35），

通信控制装置（11；21；31），所述通信控制装置用于控制所述用户站（10；30）与所述总线系统（1）的至少一个其它用户站（10；20；30）的通信，其中所述通信控制装置（11；21；31）具有协议控制机构（111），所述协议控制机构被设计用于：在所述用户站（10；20；30）的运行中处理所述信号（TXD；RXD），以用于作为帧（450）被传输到所述总线系统（1）的总线（40）上或者在从所述总线（40）处接收帧（450）之后对来自所述帧（450）的信号（RXD）进行解码，以及

发送/接收装置（12；32），所述发送/接收装置用于将由所述通信控制装置（11；31）产生的发送信号（TXD）作为帧（450）发送到所述总线（40）上并且/或者用于从所述总线（40）处接收帧（450）。

13. 根据权利要求12所述的用户站（10；20；30），

此外其具有逻辑模块（112），所述逻辑模块用于输入由所述协议控制机构（111）处理的信号（TXD；RXD）和所述开关信号（S_INV）并且用于输出被干扰的信号（TXD1；RXD1），其中所述开关信号（S_INV）仅仅对所述位的应该被干扰的部分来说是活动的，并且

其中所述发送/接收装置（12；32）被设计用于存储用所述至少一个错误识别测试装置（15；25；35）干扰的信号（TXD1；RXD1），以用于对被干扰的信号（TXD1；RXD1）进行测评。

14. 总线系统（1），其具有

总线（40），以及

至少两个用户站（10；20；30），所述用户站通过所述总线（40）如此相互连接，使得它们能够彼此串行通信并且其中至少一个用户站（10；30）是根据权利要求12或13所述的用户站（10；30）。

15. 用于在串行总线系统（1）中通信时对用于进行错误识别的机制进行测试的方法，其中所述方法利用用于总线系统（1）的用户站（10；20；30）的错误识别测试装置（15；25；35）来执行，并且其中所述方法具有以下步骤：

用所述错误识别测试装置（15；25；35）的测评模块（153）来测评，必须对信号（TXD；RXD）中的哪个位进行干扰，以便所产生的信号（TXD；RXD）的接收器——对于所述信号来说所述至少一个位被干扰——能够检查预先确定的错误识别机制的功能，其中所述信号（TXD；RXD）在所述用户站（10；20；30）的运行中由所述用户站（10；20；30）的协议控制机构（111）来处理，以用于作为帧（450）被传输到所述总线系统（1）的总线（40）上或者在从所述总线（40）处接收帧（450）之后对来自所述帧（450）的信号（RXD）进行解码；并且

用输出接头（156）将开关信号（S_INV）输出给所述协议控制机构（111），以用于对由所述协议控制机构（111）输出的信号（TXD；RXD）中的、由测评模块（153）测评的至少一个位进行干扰，

其中所述测评模块（153）在由所述测评模块（153）测评的至少一个位的基础上产生所述开关信号（S_INV）。

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