CN115102801B - 牙科装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

系统包括经由通信接口连接在对等网络中的多个节点。多个节点中的至少一个包括：收发机；至少两个连接器；耦合到收发机的至少一个终止电阻模块，至少一个终止电阻模块提供节点内的终止电阻；耦合到至少两个连接器中的第一连接器的第一检测电路；以及耦合到至少两个连接器中的第二连接器的第二检测电路。第一和第二检测电路被配置成检测节点耦合到对等网络中的一个或多个其它节点，并基于该检测来自动调节终止电阻。

Description

牙科装置及其操作方法

本申请为分案申请，其原申请是于2017年4月1日向中国专利局提交的专利申请，申请号为201710213743.0，发明名称为“在牙科设备中的高速通信网络”。

背景技术

控制器区域网络(CAN)总线是由Robert Bosch，GmbH开发的车辆总线标准，以允许汽车相关的微控制器和装置彼此通信而没有集中式(主机)计算机终端。照惯例，CAN总线网络是线性的，这可能在汽车环境中是有益的，但如果CAN总线网络要用于其中优选分支配置的其它环境中，这可能是缺点。

优选分支配置的一个示例是牙科设备网络。虽然线性连接可能容易组装，牙科设备网络可以包括远离网络的其余部分(例如激励器踏板或牙科灯)的模块，且以线性配置连接这种远程模块可能需要较长长度的电缆，这降低了通信效率。此外，线性网络照惯例可以通过需要在以线性配置连接的每个节点(例如每个单件的牙科设备)处的电阻器终止、通过使用其它端点终止(例如由技术人员添加)和/或通过使用用于界定端点的固定的一组电路板来克服这些限制。然而，在每个节点处的单独的终止电阻可能明显减小牙科设备网络中的通信速度，手动安装的端点终止(例如由技术人员添加)易受人为错误影响，且固定的一组电路板可能限制配置灵活性。

发明内容

该发明内容被提供来以简化的形式介绍一系列概念，下面在具体实施方式中进一步描述这些概念。该发明内容并不是要识别所主张的主题的关键特征或必要特征，也不是要用于限制所主张的主题的范围。

根据一个或多个方面，可以结合本文所述的各种实施例来使用两个通信方法。这两个通信方法在本文被称为“标准J”(或SJ)和“标准K”(或SK)，并可以结合一个或多个CAN总线通信网络使用如本文所述的CAN总线控制器(或板)来使用。基于与每个方法相关联的下列功能来描绘标准J和标准K的特征：

标准J

SJ基于ISO 11898标准的各种方面以及ISO 11898标准的衍生物。每一板/控制器使用单个收发机，然而每一板使用多于一个收发机在理论上是可能的。每个板的收发机以终止电阻器(例如330Ω电阻器)终止。基于SJ的CAN总线网络配置可以包括线性或网状/分支网络。SJ通信网络中的每个板/控制器使用一个或多个连接来在各种其它板/控制器之间连接数据。这些连接可以包括连接器(例如RJ12连接器)、焊接线或接线条。单个收发机可以支持一个或多个(例如1,…,N)CAN总线连接。基于SJ的CAN总线网络支持一定范围的板数量，取决于终止电阻器尺寸、连接长度和其它参数。只有一个SJ网络存在于连接的电路板之间，在一些配置中有最大超过一千英尺的电缆长度。基于SJ的网络中的最大通信速度取决于配置(特定的配置能够更快和更慢地运行)。基于SJ的网络可以在相对较慢的速度(例如31250bps)下运行以适应较大范围的板、配置和电缆长度。示例性实施例可以包括使用RJ12连接器的基于SJ的网络、在每个节点处的收发机上的330Ω终止电阻器，其中每一网络多达20个板并在大约31250bps的标称速度下进行操作。

标准K

SK也基于ISO 11898标准的各种方面以及ISO 11898标准的衍生物。每一板可以使用一个或多个收发机，每个网络的端点电路板被终止(中间板也可以被终止，但这由于通信速度的潜在降低而可能是不合乎需要的)。SK可以使用电缆在连接器内的存在的检测方法来确定哪些板是端点。一般，在每一收发机有两个连接器的情况下，单个检测到的电缆连接将指示端点，而两个检测到的电缆连接将指示中间板(即不是端点)。SK也可以使用动态方法来在板/控制器上的各个收发机处施加或移除终止电阻(例外可以是单连接器SK CAN装置，其在理论上总是相应的线性网络的端点)。

基于SK的CAN总线网络可以包括具有终止的端点的线性网络。使用SK的CAN总线网络还可以包括网状或分支网络，然而通常，网状或分支网络不是优选的，因为它们倾向于减小通信速度。SK通信网络中的每个板/控制器使用一个或多个连接来在各种其它板/控制器之间连接数据。这些连接可以包括连接器(例如RJ50连接器)、焊接线或接线条，单个收发机支持一个或两个连接。在一些实例中，收发机可以支持多于两个连接器(例如为了实现非线性网络的目的)。基于SK的CAN总线网络支持一定范围的板数量，取决于终止电阻器尺寸、连接长度和其它参数。一定范围的板被支持在同一网络(在所连接的电路板之间存在/可能有1,…,N个网络)上。基于SK的CAN总线网络可以包括桥(例如SK到SK桥)，基于SK的网络能够支持有限数量的网络和连接(板)。使用SK的CAN总线网络的最大电缆长度可以超过一千英尺。基于SK的网络中的最大通信速度取决于配置(特定的配置能够更快和更慢地运行)。与基于SJ的网络比较，基于SK的网络可以在相对更快的速度(例如615380bps)下运行以适应较大的数据范围，同时它仍可以支持类似的板数量、电缆长度和/或类似于基于SJ的网络的配置，给定所描述的更有效的终止可能性。示例性实施例可以包括每一收发机使用两个RJ50连接器的基于SK的网络、在端点处的收发机上的99.8Ω终止电阻器(以及在非端点处没有终止电阻器)、用于检测端点或非端点并相应地施加或移除终止的方法、由每一网络多达20个板组成并在615380bps的标称速度下操作的系统。

根据一个或多个方面，SK装置(例如302e)可以连接到基于SJ的网络。SK装置可以与基于SJ的网络连接的一种方式是使用混合电缆(例如RJ50到RJ12电缆400f)、用于混合电缆的检测逻辑和在SK和SJ终止(例如图3E和4E)之间切换的能力。如上所述，SJ和SK网络可以使用一定范围的连接方法。

根据一个或多个方面，基于SK的网络可以通过使用SJ到SK通信桥(例如图4B-4C)来与基于SJ的网络通信。

根据一个或多个方面，符合基于SK的网络的CAN总线控制器可以被称为SK控制器(或SK板)，而符合基于SJ的网络的CAN总线控制器可以被称为SJ控制器(或SJ板)。此外，如上面解释的，SJ控制器将具有低于SK控制器的标称通信速度的标称通信速度。在这个方面中，SJ控制器在本文可以被称为“低速”控制器，而SK控制器在本文可以被称为“高速”控制器。SJ控制器可以被视为较低速度控制器，而SK控制器可以被视为较高速度控制器。

根据一个或多个方面，系统包括经由通信接口在对等网络中连接的多个节点。至少一个节点拥有基于节点是网络端点还是非端点来修改至少一个节点内的终止电阻的能力。拥有该能力的至少一个节点包括收发机、至少两个连接器和耦合到收发机的至少一个终止电阻模块。至少一个终止电阻模块在节点内提供终止电阻。节点还包括耦合到至少两个连接器中的第一连接器的第一检测电路以及耦合到至少两个连接器中的第二连接器的第二检测电路。检测电路被配置成检测节点耦合到对等网络中的一个或多个其它节点，并基于该检测来自动调节终止电阻。

根据一个或多个方面，公开了用于动态地切换网络节点中的终止电阻的方法，其中经由多个可用连接器中的至少一个将节点连接在对等网络中。该方法包括当检测到节点经由耦合到多个连接器中的第一连接器的单个连接电缆耦合到网络时在节点内添加终止电阻。检测基于单个连接电缆的短路的一对连接器管脚。当检测到节点经由被插入多个连接器中的至少第二连接器中的至少一个其它连接电缆耦合到网络时，移除节点内的终止电阻。

根据一个或多个方面，用于在多个节点的对等网络中传递信息的方法可以包括在多个节点的第一节点处从多个节点中的第二节点接收预订请求。预订请求可以规定由第二节点使用的一个或多个信号，使得每当一个或多个信号被生成、修改或更新时，就将信号发送到第二节点。映射数据由第一节点基于预订请求来生成。映射数据可以识别多个节点中的一个或多个的信号预订。

如本文中所述的，各种其它特征和优点可以按照需要并入技术中。

附图说明

图1是具有存在于每个电路板处的终止电阻器的线性基于标准J(SJ)的CAN总线网络的示意图。

图2是根据本公开的示例性实施例的使用连接成分支配置的基于SK的CAN总线控制器和使用自行终止电阻的牙科设备网络的示意图。

图3A是根据本公开的示例性实施例的具有多个连接器和用于施加自行终止电阻的相应检测电路的示例性基于标准K(SK)的CAN总线控制器的块图。

图3B是图3A的基于SK的CAN总线控制器的更详细的电路图。

图3C示出可以在基于SK的控制器中使用的检测电路的额外实施例。

图3D示出可以用于基于SK的控制器中的终止电阻控制块的实施例。

图3E是根据本公开的示例性实施例的具有多模式自行终止电阻的基于SK的CAN总线控制器的块图。

图3F是具有一对短路管脚的示例性连接器电缆，其可以由用于电缆检测和施加自行终止电阻的CAN总线控制器使用。

图3G是根据本公开的示例性实施例的具有多个连接器和用于施加自行终止电阻的相应检测电路的另一示例性基于SK的CAN总线控制器的块图。

图4A是根据本公开的示例性实施例的使用连接成分支配置的基于SJ的CAN总线控制器和基于SK的CAN总线控制器的混合牙科设备网络的示图。

图4B是根据本公开的示例性实施例的具有终止电阻和用于执行在基于SK的CAN总线网络和基于SJ的CAN总线网络之间的通信的通信桥的示例性混合CAN总线控制器的块图。

图4C是根据本公开的示例性实施例的具有自行终止电阻和用于执行在基于SK的CAN总线网络和基于SJ的CAN总线网络之间的通信的通信桥的另一示例性混合CAN总线控制器的块图。

图4D是根据本公开的示例性实施例的具有自行终止电阻和耦合到单独的微控制器的多个基于SK的连接器和基于SJ的连接器的示例性混合CAN总线控制器的块图。

图4E是使用混合连接器电缆耦合到基于SJ的CAN总线控制器的基于SK的CAN总线控制器的块图。

图4F是可以结合图4E使用的示例性混合连接器电缆的示图。

图5是根据本公开的示例性实施例的用于基于SK的CAN总线控制器的端点检测和自动自行终止的方法的示例性流程图。

图6A-6B示出可以在CAN总线控制器网络的通信框架中使用的示例性消息格式的块图。

图6C-6M示出在基于SJ和/或基于SK的控制器网络的通信框架中的各种类型的通信。

图7是根据本公开的示例性实施例的用于电缆检测和使网络节点自行终止的示例性方法的流程图。

图8是根据本公开的示例性实施例的在与不同的通信协议相关联的节点之间通信的示例性方法的流程图。

图9示出适合的计算环境的一般化示例，其中可以实现所描述的实施例、技术和工艺。

具体实施方式

基于SJ的CAN总线网络的一般概述

根据本公开的示例性实施例，可以结合牙科设备/仪器网络来使用CAN总线网络。然而，单个线性网络常常不适合于牙科设备网络，因为这种网络中的装置常常安装被布置成分支配置的臂或其它结构上。如果新牙科设备必须被连接成线性牙科设备网络，则可能必须运行两个单独的连接电缆，以使新装置被连接在线性网络的中间，这可能是很困难且成本高昂的。可能在制造组件期间或在设备被维修时产生制作恰当的CAN总线电缆连接时的错误。另一重要的考虑因素是终止电阻，其为了最大的性能而必须放置在网络端点处(通常对于基于SK的CAN总线网络)。将终止电阻器放置在每个节点处允许网络的分支，并减轻对确定节点是否是端点的需要，但可能限制总速度(对于基于SJ的CAN总线网络)。

图1是具有存在于每个电路板处的终止电阻器的线性基于标准J(SJ)的CAN总线网络的示意图。如图1所示，线性基于SJ的网络100包括多个节点(或控制器)1、n。每个节点可以包括数字信号处理器(DSP)和CAN收发机。DSP可以是CAN微控制器或另一类型的处理器(例如现场可编程门阵列、CPU等)。DSP还可以包括适合的电路、接口、逻辑和/或代码，并被配置成从收发机接收进入的位并构成用于解释的消息，解释/翻译所接收的消息，并确定要传输什么消息(例如响应于所接收的消息)。CAN微控制器还可以将来自传输消息的位发送到收发机以用于传递到另一节点。如在本文使用的，术语节点、控制器和板可以被互换地使用。

如在图1中看到的，基于SJ的CAN总线网络100在每个节点处使用终止电阻器。即使该方法消除了对管理端点处的终止电阻器的需要，但通信速度也可能基于CAN总线节点的总数和终止电阻器在每个节点处的存在而明显减小(因此，当提到SJ节点或基于SJ的网络时指定为“低速”)。

相反，基于SK的线性CAN总线网络只在线性网络的两个端点处(而不是在中间节点处)需要终止电阻器以实现最佳性能。然而，利用集成牙科设备/仪器装置的“混合和匹配”平台，不可能总是知道多少个模块将被连接或连接成什么布置/配置(即线性或分支)。此外，模块可以稍后被添加或移除，且确保适当的终止电阻器在每个端点处的适合位置上而不在其它节点处是有挑战性的。

基于SK的CAN总线网络的概述

基于SK的CAN总线系统通常可以通过优选地被配置为在端点节点处具有终止电阻而在非端点节点处没有终止电阻的线性网络来实现比基于SJ的CAN总线网络更高的通信速度。根据本公开的示例性实施例，基于SK的CAN总线网络可以利用具有动态电缆检测的自行终止端点(即节点或控制器)来允许模块化“混合和匹配”平台设计。如在本文使用的，术语“自行终止”或“自行终止端点”指代被配置成自动检测它是否是端点并接着基于这种确定来自动施加(或移除)终止电阻的节点(或控制器)。基于SK的CAN总线控制器可以包括微处理器、一个或多个收发机、用于每个收发机的终止电阻模块以及用于每个收发机的多达两个连接器。优选地，每个连接器与检测电路相关联，检测电路可以用于自动检测电缆是否存在于连接器内并确定控制器是否是(或不是)端点(例如，如果连接器中的仅一个被检测到存在电缆，则控制器是端点；如果连接器中的两个经由连接到连接器的电缆耦合到网络，则控制器不是端点)。如果确定控制器是端点，则终止电阻模块被配置成自动施加终止电阻。作为替代方案，终止电阻可以默认地被施加(即假设控制器是端点)，且当确定与收发机相关联的两个连接器具有插入其中的连接器电缆时，终止电阻模块可以被移除。

在示例性实施例中，可以经由单个控制器上的单独的收发机来实现基于SJ和基于SK的CAN总线通信，每个收发机分别耦合到一个或多个基于SJ和/或基于SK的连接器(例如每一个或两个连接器可以使用一个收发机)。

根据本公开的示例性实施例，基于SK的CAN总线控制器可以包括微控制器、收发机、两个连接器(例如被标记为A和B)、终止电阻模块和耦合到连接器B的单个检测电路。控制器可以被标记为使得第一连接电缆可以插入连接器A，而第二连接电缆(如果需要)可以插入连接器B。在只有一个电缆连接到控制器时的实例中，则连接电缆连接到连接器A，且终止电阻模块默认地被激活(例如当存在零或一个电缆时，终止电阻可以是活动的)，因为控制器是端点。在存在第二连接(即使用连接器B)时的实例中，则耦合到连接器B的单个检测模块可以检测到连接电缆存在于连接器B中，从而确定节点不再是端点，因为连接器A和B都具有存在的电缆。在该情况下，终止电阻可以被去激活/移除，因为控制器不再是端点。

通过使用具有自动端点检测和自行终止的多连接器节点，基于SK的CAN总线可以被配置/建立以在较高速度下操作(例如通过只在端点处具有终止电阻)而没有来自现场技术人员的干预。在这个方面中，具有自行终止能力的基于SK的CAN总线网络设计不需要两个特定板的存在，而是需要任何两个(或更多个)板的存在，其中所述板中的至少一个被配备有检测电路和自动自行终止，如下面所述的。

图2是根据本公开的示例性实施例的使用连接成分支配置的基于SK的CAN总线控制器并使用自行终止电阻的牙科设备网络的示意图。参考图2，基于SK的CAN总线网络200包括多个控制器(即控制器板或节点)202-208。例如，控制器板202是椅板(用于控制牙科手术椅)，控制器板204是控制头板，控制器板206是痰盂板，以及控制器板208是LED灯板。

如在图2中看到的，控制器202-208可以连接成各种线性配置。在控制器202和204经由单个电缆被耦合时的实例中，单个基于SK的网络形成在控制器202和204之间。当单个连接存在于连接器218a和218b处时，这些连接导致控制器202和204是端点。然而，因为每个控制器可以包括两个或更多个连接器，从而支持多个线性高速网络(例如控制器204)，分支配置也是可能的。在这个方面，对于在板上的每个基于SK的网络连接，优选地存在最多两个可以由每一收发机使用的连接器(即优选地，一个或两个连接器，但每一收发机也可能有额外的连接器)。在这个方面，每一板一个或多个连接器的每个分组需要CAN总线收发机。如在控制器204上看到的，连接器218b由收发机214b支持。同样在该板上，为了支持多于两个连接器以允许系统中的分支电缆，在连接了额外的收发机(214f)的情况下存在额外的两个连接器(例如218f)。此外且如在图2中看到的，控制器204内的收发机214b和214f的每者具有相关联的终止模块(例如分别为216b和214f)。

根据本公开的示例性实施例，通过在单个控制器中使用单独的收发机(且每一收发机具有一个或两个连接器)，单个控制器可以用于多个通信网络上，并且控制器充当一个或多个这种通信网络上的端点(或非端点)。通过示例且如在图2中看到的，控制器202和204都可以是形成在收发机214a和214b之间(使用连接器218a和218b之间的连接)的CAN总线网络中的端点。然而，控制器204也可以通过独立的基于SK的线性CAN总线网络(例如使用连接器218f、218c和218d形成在收发机214f、214c和214d之间)连接到控制器206和208。在控制器204耦合到控制器206和208时的实例中，控制器204和208是端点，并且可以施加适当的终止电阻(例如使用216f和216d)。

支持板上的多于两个连接器允许额外的板更容易被添加。例如，控制器板210(具有收发机214e)可以作为来自控制头板204的分支连接并作为由收发机214f、214c和214d形成的基于SK的CAN总线网络的部分被添加。由多个线性网络组成的控制器的分支配置允许连接的简单性，同时每个独立的网络可以使用它们各自的数字电缆检测来确定端点以用于恰当的终止。

控制器板202-210包括相应的微控制器(MC)(或DSP)212a-212e、收发机模块214a-214f、终止模块216a-216f和连接器218a-218f。如在图2中看到的且如上面解释的，控制器204包括两个单独的收发机214b和214f，相应的一对连接器(218b和218f)和相应的终止模块(216b和216f)用于每个收发机。终止模块216a-216f可以包括适合的电路、接口、逻辑和/或代码，并可以被配置成包括检测电路(用于检测与收发机相关联的连接器中的一个或多个是否耦合到电缆)、终止电阻和终止电路(例如继电器)，其用于基于控制器板是否是端点(基于检测电路检测到多少连接器来确定)来激活(或去激活)电阻。在示例性实施例中，可以使用其它类型的终止电路来代替继电器电路，以添加或移除终止电阻(例如，如图3D所示)。

电缆检测和自行终止控制器

图3A是根据本公开的示例性实施例的具有多个连接器和用于施加自行终止电阻的相应检测电路的示例性基于SK的CAN总线控制器的块图。参考图3A，控制器板301包括CAN总线微控制器302a、CAN总线收发机304a、连接器306a、308a、检测电路310a、312a、终止电阻316a和终止继电器314a。微控制器302a和收发机304a的功能可以类似于在图1的节点中的相应元件的功能。

检测电路310a、312a、继电器314a和终止电阻316a可以作为终止模块(例如图2中的216a-216e)的部分被包括，以与数字电缆检测和自行终止结合使用(例如在控制器板是端点时的实例中)。在图3B中示出检测电路、继电器和终止电阻的更详细示图。连接器306a、308a被示为RJ50连接器，但在各种实施例中也可以使用其它类型的基于SK的连接器。

图3B是图3A的基于SK的CAN总线控制器的更详细的电路图。参考图3B，基于SK的CAN总线控制器302b是图3A的基于SK的CAN总线控制器301的更详细示图。如在图3B中看到的，收发机308b的各种管脚连接(323b)到微控制器(未在图3B中示出)、功率滤波器320b、322b、连接器304b、306b和静电放电(ESD)保护块324b。

参考图3B，检测电路(例如310b-312b)与CAN总线通信隔离并结合唯一数据电缆来使用每个电路板上的数字逻辑以确定是否进行了连接。此外，检测电路不需要CAN总线通信进行操作以便检测电缆是否存在于相应的连接器处。更具体地，检测电路310b与连接器304b相关联，并可以包括上拉电阻器330b、ESD保护模块332b和信号滤波模块334b。上拉电阻器330b将(连接器304b处的管脚5的)CAN1_DT1_IN连接拉到例如3.3V DC，其可以被认为是逻辑高信号。当电缆存在于连接器304b处时，管脚5对管脚6(电路地)短路，导致CAN1_DT1_IN是逻辑低信号。信号CAN1_DT1_IN由信号滤波电路334b滤波，并经由连接328b传递到微控制器。通过检测从检测电路310b接收的逻辑低或逻辑高信号，微控制器可以确定是否有连接在连接器304b处的电缆。可以接着基于对两个连接器304b-306b的电缆检测来接合(或脱离)终止电阻。即使使用上拉电阻器来实现检测电路310b，但也可以使用检测电路的其它实施例(例如，如图3C所示)。此外，即使在本文使用管脚5和6之间的电缆检测短路，本公开并不被限制在这方面，并且其它管脚可以为了检测电缆和/或检测耦合到SK板的SJ板的目的而被短路。

类似地，检测电路312b与连接器306b相关联，并包括上拉电阻器331b、ESD保护模块333b和信号滤波模块335b。上拉电阻器331b将(连接器306b处的管脚5的)CAN1_DT2_IN连接拉到3.3V DC，其可以被认为是逻辑高信号。当电缆存在于连接器306b处时，管脚5对管脚6(电路地)短路，导致CAN1_DT2_IN是逻辑低信号。

为了触发管脚5和6(或被短路并用于电缆检测的任何其它管脚)之间的短路，可以使用定制的连接电缆，其中管脚5和6被短路。图3F是具有一对短路管脚的示例性连接器电缆，其可以由CAN总线控制器使用来用于电缆检测和施加自行终止电阻。如在图3F中看到的，连接电缆302f是10管脚RJ50连接电缆，其中管脚5和6被短路(即管脚5和6处于检测短路，如在连接管脚示图303d中看到的)，以用于基于连接电缆是否存在于连接器304b-306b处而由检测电路生成逻辑低和逻辑高信号的目的。

终止电阻继电器314b可以处于正常关闭模式(即关断)，以使终止电阻340b由终止电阻块316b提供。只有当微控制器从检测电路310b和312b接收到逻辑低信号(CAN1_DT1_IN和CAN1_DT2_IN)时(这指示电缆存在于两个连接器304b-306b处且控制器302b不是端点)，继电器314b被激活(即它被接通)。当在两个连接器处存在电缆(导致两个逻辑低信号从检测电路310b-312b被传递到微控制器)时，继电器314b被接通(例如经由来自微控制器的CAN0_Relay信号)且终止电阻340b被移除/去激活。在示例性实施例中，用于基于SK的CAN总线控制器中的终止的终止电阻340b可以是99.8Ω。也可以基于实施方式来使用其它电阻值。

在示例性实施例中，检测电路310b(与连接器304b相关联)可以是可选的。控制器可以被标记以指示第一电缆将被插入与检测电路310b相关联的连接器304b中。经由连接器304b连接的单个电缆将具有被自动施加的终止电阻316b(当继电器314b未被激活时，316b默认地被施加)，因为控制器302b将是端点。在第二电缆被插入连接器306b中时的实例中，则相应的检测电路312b可以检测插入的电缆并可以激活继电器314b，移除终止电阻316b(在该情况下，控制器302b将不是端点)。如上面解释的，终止电阻继电器默认地被关断(关闭)，在控制器302b中有活动的终止电阻340b。通过默认使终止被正常关闭/连接，终止电阻将存在于失去功率和/或出故障的控制器板上。在控制器是端点时的实例中，CAN总线通信将继续正常运行，因为终止电阻将是活动的。在控制器不是端点时的实例中，控制器仍然可能在各种容量(从0到100％)下进行操作，这取决于参数，例如网络中的板的量、电缆长度和系统内的其它故障。

根据本公开的示例性实施例，为了提高的EMI性能，CAN总线基于SK的电缆检测可以与CAN总线通信隔离。参考图3B，收发机308b的总线侧(通信侧)具有来自逻辑(微控制器)侧的隔离地。隔离地(引用为GND_CAN1)只电连接到通信总线(CAN总线)的方面。微控制器和其余电路在与GND_CAN1隔离的地(被指示为GND)上运行。这允许电路检测与通信总线地隔离，并允许微控制器执行检测而不考虑总线状态。可能有用的是，总线不需要正常操作就可以使控制器确定连接是否存在。在连接存在且总线上没有通信时的实例中，微控制器仍可以使诊断功能能够通知用户/技术人员存在错误。继电器、收发机和可能的其它电路板部件(例如光耦合器)可以用于提供上面讨论的对两个地的隔离。

通过使用基于SK的电缆检测(例如经由检测电路310b-312b)，CAN总线网络中的网络端点可以被自动识别(当插入/移除连接电缆时)，且终止电阻可以相应地被动态设置，以最大化用于高速通信的系统和多个节点，同时最小化沿着通信线的反射。基于SK的自行终止端点(例如控制器302b)可以依赖于隔离电路，使得终止被置于CAN总线通信中，同时维持与处理器/板的功率(电路地)的隔离。在这方面，使用两个功率系统，一个用于通信而一个用于板功能(如上面解释的)。

图3C示出可以用于基于SK的控制器中的检测电路的额外实施例。参考图3B-3C，检测电路310b和312b在没有在连接器304b和306b处连接的电缆时使用上拉电阻器330b和331b生成高逻辑信号，并在经由连接管脚短路检测到电缆(如上面解释的)时生成活动的低逻辑信号。图3C示出可以用作检测电路310b和312b的替代实施方式的其它类型的检测电路。

更具体地，可以使用检测电路302c，其中在连接器304b或306b的连接器管脚中的两个(例如管脚X和Y)之间的短路产生活动的高逻辑信号。微控制器可以接着在只有一个活动的高逻辑信号被检测到时保持控制器302b上的终止电阻，或在两个高逻辑信号从检测电路310b和312b被传递时移除终止电阻。如在本文使用的，术语“VCC”是对逻辑高的电压的指示(一般是3.3V DC或5V DC)。

当连接器的管脚X和Y之间的短路被检测到时(即当电缆插入连接器中时，触发了管脚X和Y之间的短路)，电路304c可以用于生成活动的模拟信号。为了示出活动的模拟信号的生成，在图3C中示出三个测试点(TP)——TP1、TP2和TP3。当短路存在于管脚X和管脚Y之间时，电阻器R1和R2在TP1和TP2处创建电阻分压器网络。在该条件期间在TP1和TP2处产生的电压是：(Vcc*R2)/(R2+R1)。如果R1＝R2，则产生的电压是Vcc的1/2。在该情况下，进入微控制器的输入是模拟输入(不是数字输入)，其可以辨别一范围(例如地和Vcc)之间的电压。

为了以特定示例示出，如果我们假设Vcc＝5V DC且R1＝R2均是10KΩ。TP1和TP3处的电压将大致等于5V DC(通常由于R1的上拉性质)。当短路存在于管脚X和管脚Y之间时，R2被引入到电路中，在TP1和TP2处产生电阻分压器。电压在该情况下将在TP1、TP2和TP3处产生大约2.5V DC。基于何时在TP3处被检测到，微控制器的模拟输入可以使得它具有下面的状态/逻辑：

TP3处的电压>4.5V DC，则管脚X和Y未短路(没有CAN总线电缆存在于连接器处)；

TP3处的电压<4.5V DC但>3.5V DC，则可以指示错误；

TP3处的电压是1.5-3.5V DC，则管脚X和Y被短路(指示CAN总线电缆被连接)；以及

TP3处的电压<1.5V DC，则可以指示错误。

图3D示出可以在基于SK的控制器中使用的终止电阻控制块的实施例。即使图3B使用终止电阻继电器电路314b，也可以使用其它类型的终止电阻添加/移除控制电路。例如，图3D示出两种其它类型的终止电阻控制电路。更具体地，终止电阻控制电路302d使用晶体管控制电路(例如经由电阻器306d)来控制终止电阻。终止电阻控制电路304d使用固态继电器控制电路(例如经由固态继电器308d)来控制终止电阻。

动态多模式操作

图3E是根据本公开的示例性实施例的具有多模式自行终止电阻的基于SK的CAN总线控制器的块图。参考图3E，控制器302e可以包括DSP(或微控制器)304e、收发机306e、连接器308e和多模式终止电阻模块309e。即使示出控制器302e具有单个连接器308e，在一些实施例中，多于一个连接器可以用于控制器302e。

多模式终止电阻模块309e可以包括继电器310e、一个或多个检测电路317e和终止电阻312e。在使用多个检测电路时的实例中，一个检测电路可以用于低速检测(例如对连接的SJ控制器的检测)，而另一检测电路可以用于高速检测(例如对连接的SK控制器的检测)。根据本公开的示例性实施例，多模式终止电阻模块309e内的检测电路317e可以被配置成识别/确定控制器302e连接到基于SJ的CAN总线控制器或基于SK的CAN总线控制器。在这方面，如果连接器308e连接到基于SJ的CAN总线控制器，则多模式终止电阻模块309e可以检测与基于SJ的CAN总线控制器的连接，并可以激活基于SJ的终止电阻316e，从而将控制器302e动态地重新配置为基于SJ的CAN总线节点。类似地，如果连接器308e连接到基于SK的CAN总线控制器，则多模式终止电阻模块309e可以检测与基于SK的CAN总线控制器的连接，并可以激活基于SK的终止电阻314e，从而将控制器302e动态地重新配置为基于SK的CAN总线节点。

检测电路317e可以被配置成执行一种或多种类型的检测，例如低速电缆检测(例如对SJ控制器的检测)和高速检测(例如对SK控制器的检测)。在电缆检测期间，检测电路317e可以检测电缆是否连接到连接器308e。例如，检测电路317c可以检测连接器管脚中的两个管脚之间的短路，以便确定电缆连接到连接器308e。在基于SJ的检测期间，检测电路317e可以检测在与用于电缆检测短路的管脚不同的管脚之间的短路。

图4F是可以用于连接基于SK的CAN总线控制器和基于SJ的CAN总线控制器的示例性混合连接器电缆的示图。如在图4F中看到的，连接器电缆可以是一侧上的RJ50(10管脚)连接器，且可以是另一侧上的RJ12(6管脚)连接器。6管脚连接可以用于连接到基于SJ的CAN总线控制器，且10管脚连接器可以用于连接到基于SK的CAN总线控制器。图4F还示出10管脚连接器处的两对不同的短路管脚。第一对短路管脚包括管脚5和6之间的连接，其用于检测电缆。第二对短路管脚包括管脚4和7之间的连接，其可以用于检测与基于SJ的CAN总线控制器的连接。即使连接器电缆400f被示为10管脚RJ50到6管脚RJ12连接器电缆，也可以使用具有不同的管脚数量和管脚配置的其它类型的连接器。例如，可以在电缆的一端上使用第一类型的连接器以用于连接到SJ板，并且可以在电缆的另一端上使用第二类型的连接器以用于连接到SK控制器。

再次参考图3E，检测电路317e可以基于管脚5和6的检测短路来检测到电缆在连接器308e处被检测到。如果没有(例如管脚4和7的)基于SJ的检测，则基于SK的终止电阻314e被激活，因为节点是基于SK的CAN总线端点。如果在管脚5-6以及管脚4-7之间检测到短路，则只有基于SJ的终止电阻316e被激活，因为节点302e是基于SJ的CAN总线端点。混合电缆400f(图4F)可以用于将基于SK的连接器(例如308e)连接到基于SJ的控制器板(例如具有基于SJ的RJ12连接器)。如在图4F中看到的，电缆400f的左侧使用10管脚连接器，并且电缆400f的右侧使用6管脚连接器。在管脚图402f中示出用于10管脚连接器的特定管脚连接短路以及来自电缆400f的左侧的10个管脚如何连接到电缆400f的右侧的6个管脚。

根据本公开的示例性实施例，控制器302e可以默认为基于SK的终止电阻(例如电阻314e默认地是存在/活动的)。在该情况下，检测电路317e可以用于检测基于SJ的控制器，且当检测到基于SJ的控制器时移除高速(基于SK的)终止电阻314e并添加低速(基于SJ的)终止电阻316e。

在这方面，多模式终止电阻模块309e的上述功能在新产品(使用例如基于SK的CAN总线控制器)和老产品(使用例如基于SJ的CAN总线控制器)之间提供兼容性，意味着消费者在他们将仅仅一个或几个模块升级或添加到现有的牙科设备网络时不需要替换所有模块。此外，其意味着牙科设备制造商不需要更新所有模块来包括基于SK的CAN总线控制器，而更新所有模块将是昂贵的。

多基于SK的联网系统

图3G是根据本公开的示例性实施例的具有多个连接器和用于施加自行终止电阻的相应检测电路的另一示例性基于SK的CAN总线控制器的块图。参考图3G，基于SK的CAN总线控制器302g可以包括耦合到两组连接器(308g/310g和322g/324g)的微控制器304g。第一组连接器(308g/310g)耦合到收发机306g、继电器电路312g、终止电阻318g和检测电路316g-318g。第二组连接器(322g/324g)耦合到收发机320g、继电器电路326g、终止电阻328g和检测电路330g-332g。检测电路、继电器电路和终止电阻的功能类似于以上在本文中针对类似模块描述的功能。即使连接器308g、310g、322g和324g被示为RJ50连接器，也可以使用其它类型的连接器(例如，参考图4B示出具有通信桥的混合低/高速CAN总线控制器)。

根据本公开的示例性实施例，可以在具有多个基于SK的CAN总线网络的基于SK的总线系统中使用多连接器/多收发机控制器302g。多个网络的利用允许在每个电路板上有更大数量的连接点，同时维持本文所述的电缆检测和自行终止端点功能。多个网络的存在(例如，一个基于SK的CAN总线网络可以耦合到连接器308g/310g，而另一网络可以耦合到连接器322g/324g)允许更简单的布线和更灵活的集成。多个网络的存在允许电路板包括一个、两个或任意多个连接，使牙科设备能够由电缆来物理连接成分支配置。该方法的增加的益处是，如果一个网络失灵，则其余网络可以继续运行。同样，由具有多于两个连接的板(例如多连接器控制器板302g)链接的多个网络使能连接多个节点的多个网络(即使可能在每个个体网络上限制节点的数量)。

图4A是根据本公开的示例性实施例的使用连接成分支配置的基于SJ、基于SK和混合CAN总线控制器的混合牙科设备网络的示图。参考图4A，混合牙科设备网络400a是包括基于SK的CAN总线控制器(例如414a-416a)、基于SJ的CAN总线控制器(例如402a-406a)和混合CAN总线控制器(例如408a-412a)的分支网络。基于SJ的CAN总线控制器使用RJ12连接器，基于SK的CAN总线控制器使用一个或多个RJ50连接器，并且混合CAN总线控制器使用一个或多个RJ50连接器(用于连接到另一基于SK的控制器)和/或一个或多个RJ12连接器(用于连接到基于SJ的CAN总线控制器)。例如，混合CAN总线控制器410a包括四个基于SK的连接器和两个基于SJ的连接器。基于SK的连接器可以用于连接到另一基于SK的连接器(例如使用连接器电缆，例如302f)。在示例性实施例中，单个连接器基于SK的CAN总线控制器(例如414a)可以使用诸如400f的混合连接电缆连接到基于SJ的CAN总线控制器(例如406a)(图4A示出连接到412a的414a；然而，414a又可以连接到406a，且用点线示出潜在的连接)。在当混合控制器(例如410a)具有基于SK(例如RJ50)和基于SJ(例如RJ12)的连接器二者(每组连接器具有单独的收发机)时的实例中，则这种控制器可以耦合到另一基于SJ的控制器(使用RJ12到RJ12连接电缆)或另一基于SK的控制器(例如使用具有短路管脚的302f连接电缆以实现电缆检测)。

通信桥

图4B是根据本公开的示例性实施例的具有终止电阻和用于执行基于SK的CAN总线网络和基于SJ的CAN总线网络之间的通信的通信桥的示例性混合CAN总线控制器的块图。参考图4B，混合CAN总线控制器402b包括微控制器404b、耦合到收发机408b的基于SK的连接器410b(例如RJ50)和终止电阻414b。CAN总线控制器还包括耦合到收发机416b的基于SJ的连接器(例如RJ12)418b-420b、以及终止电阻424b。

如在图4B中看到的，在单个基于SK的连接器(例如410b)被使用时的实例中，则不需要继电器，因为终止电阻414b将总是被激活(因为单个基于SK的连接器被使用，则使用收发机408b的基于SK的CAN总线控制器402b将用作端点)。此外，与收发机416b相关联的每个基于SJ的CAN总线连接器(418b,…,420b)可以由电阻424b终止，这也将不需要使用继电器。在这方面，在多于一个基于SK的连接器用于给定控制器中的基于SK的CAN总线时的实例中，可以可选地使用继电器模块和相应的检测电路。

根据本公开的示例性实施例，微控制器404b可以使用桥406b来提供桥接功能。桥406b可以包括适合的电路、接口、逻辑和/或代码，并可以被配置成执行基于SJ的通信(例如经由基于SJ的连接器和收发机416b中一个或多个接收)的数据传输以在基于SK的总线上被广播(例如经由收发机408b和连接器410b)，反之亦然。由桥406b提供的桥接功能允许基于SJ的装置(例如耦合到基于SJ的连接器418b-420b的装置)和基于SK的装置(例如耦合到基于SK的连接器410b的装置)的互操作性。

与桥406b相关联的桥接功能中的一个或多个可以由基于SJ的驱动器430b(与经由基于SJ的连接器418b-420b耦合到控制器402b的基于SJ的CAN总线网络相关联)和基于SK的驱动器432b(与经由基于SK的连接器410b耦合到控制器402b的基于SK的CAN总线网络相关联)提供。根据本公开的示例性实施例，桥406b、基于SJ的驱动器430b和基于SK的驱动器432b可以在微控制器上实现为固件或其它类型的软件，作为在本文所述的CAN总线网络中的一个或多个中使用的通信协议的部分。例如，桥406b可以负责将基于SJ的CAN总线消息(由收发机416b接收)和相关联的协议逻辑转换成等效的基于SK的通信信号用于经由收发机408b来传递，反之亦然。基于SK的驱动器432b和基于SJ的驱动器430b可以接收所有桥接的信号(例如从收发机416b接收并由桥406b转换的信号)以及支持在控制器402b的一个或多个部件上运行的内部软件所需的其它信号。

由桥406b执行的桥接功能可以包括例如通信协议转换。由桥406b执行的转换过程可以包括接收一个或多个基于SJ的CAN总线消息(经由收发机416b)，解释消息以生成预期动作，以及接着将动作转换成相应的基于SK的CAN总线消息，其可以经由收发机408b被传递。当从收发机408b接收到至少一个基于SK的CAN总线消息且相应的消息由桥406b生成并经由收发机416b被传递时，发生类似的转换过程。下文是可以由桥406b执行的消息转换的示例。在该示例中，将牙科灯的状态从打开改变到关闭的消息起源于基于SJ的触控板，由桥接收并转换，并接着被发送到基于SK的牙科灯，其执行消息：

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图4C是根据本公开的示例性实施例的具有自行终止电阻和用于执行基于SK的CAN总线网络和基于SJ的CAN总线网络之间的通信的通信桥的另一示例性混合CAN总线控制器的块图。参考图4C，混合CAN总线控制器402c在很多方面类似于混合CAN总线控制器402b(图4B)，除了控制器402c包括多个基于SK的连接器(例如RJ50连接器410c-412c)。更具体地，混合CAN总线控制器402c包括微处理器404c、耦合到收发机408c的基于SK的连接器410c-412c(例如RJ50)、继电器418c、终止电阻420c和检测电路414c、416c。CAN总线控制器402c还包括耦合到收发机422c的一个或多个基于SJ的连接器(例如RJ12)424c-426c和终止电阻430c。终止电阻430c用于终止与一个或多个基于SJ的连接器424c-426c相关联的收发机422c(在图4C中用虚线示出连接器426c以指示其为可选的)。微控制器404c还可以包括桥406c，其可以具有类似于桥406b(图4B)的功能。

图4D是根据本公开的示例性实施例的具有自行终止电阻和耦合到单独的微控制器的多个基于SK和基于SJ的连接器的示例性混合CAN总线控制器的块图。参考图4D，基于SK的CAN总线控制器402d包括微处理器404d、耦合到收发机406d的第一组基于SK的连接器408d-410d(例如RJ50)、继电器416d、终止电阻418d和检测电路412d-414d。控制器402d还包括耦合到收发机420d的第二组基于SK的连接器422d-424d(例如RJ50)、继电器430d、终止电阻432d和检测电路426d-428d。

根据本公开的示例性实施例，控制器402d还可以包括额外的收发机440d，其中收发机与一个或多个基于SJ的CAN总线连接器(例如RJ12连接器)444d-448d相关联。此外，微控制器404d可以包括桥(例如类似于406c)，其可以用于在至少一个基于SJ的CAN总线(例如来自/到基于SJ的连接器444d-448d中任一个的通信)和至少一个基于SK的CAN总线(例如来自/到基于SK的连接器408d-410d和422d-424d中任一个的通信)之间“转换”通信。

在又一示例性实施例中，控制器402d可以包括第二微控制器450d，其可以耦合到基于SJ的收发机440d并可以用于处理到/来自经由基于SJ的连接器444d-448d中的至少一个耦合到控制器402d的一个或多个其它CAN总线装置的基于SJ的CAN总线通信。在第二(专用)微控制器450d用于操纵基于SJ的通信时的实例中，桥可以位于微控制器404d或450d内。微控制器404d和450d经由通信链路403d被连接(有线和/或无线连接)，用于在这两者之间共享信息。在这方面，在404d和450d中可以有通信桥以操纵微控制器404d和450d之间的通信。虽然未描绘，但容易想象第二微控制器可以如何改为耦合到另一基于SK的收发机，用于处理到/来自经由一个或多个基于SK的连接器耦合到控制器402D的一个或多个其它CAN总线装置的基于SK的CAN总线通信。

图4E是使用混合连接器电缆耦合到基于SJ的CAN总线控制器的基于SK的CAN总线控制器的块图。图4F是可以结合图4E来使用的示例性混合连接器电缆的示图。参考图4E，基于SK的CAN总线控制器402e可以包括微控制器406e、收发机408e和基于SK的连接器410e。基于SJ的CAN总线控制器404e可以包括微控制器412e、收发机414e和基于SJ的连接器416e。终止电阻409e和415e可以分别与收发机408e和414e相关联，如上面在本文所述的。控制器还可以包括额外的模块，例如检测电路，如上面在本文所述的。基于SK的控制器402e可以与使用多模式终止电阻模块309c的图3E中的控制器302e相同。在这方面，混合连接器电缆400f(图4F)可以用于将基于SK的控制器连接到基于SJ的控制器404e，并自动提供基于SJ的终止电阻(例如使用在管脚5/6和4/7之间的连接短路，如上面在本文所解释的)。

使用混合电缆连接的示例性处理流程

图5是根据本公开的示例性实施例的用于混合CAN总线控制器的端点检测和自动自行终止的方法的示例性流程图。参考图3A和5，示例性方法可以在501开始，当确定任何基于SJ的检测是否存在于(例如经由电缆400f耦合到基于SK(HS)的连接器的至少一个基于SJ的控制器的)连接器306a和308a处时。如果存在通过310a和/或312a进行的基于SJ的检测(例如通过检测连接在306a-308a处的一个或多个电缆中的管脚4和7之间的短路)，则在502，确定有多少与306a-308a处的电缆连接相关联的基于SJ(LS)的检测。

如果两个LS检测被检测到，则在506，确定在306a-308a处的多少电缆被检测到(例如通过检测连接器电缆的管脚5和6之间的短路)。如果检测到0或1个电缆，则报告错误(在507)，且在508，处理在LS终止激活处恢复。

在示例性实施例中，控制器301(图3A)可以包括多模式终止电阻模块，例如309e(图3E)。如果在506检测到两个电缆(即控制器经由HS连接器306a-308a并使用诸如400f的混合电缆耦合到两个LS控制器)，则当LS终止电阻(例如图3E中的316e)被接通(即通过接通继电器310e来添加终止电阻)且HS终止继电器也被接通(移除HS终止电阻314e)时，处理在508继续。单个继电器(例如310e)可以用于同时执行添加/移除功能(例如移除HS终止电阻自动添加LS终止电阻)。在509，LS通信可以开始。在510，确定是否有任何CAN总线通信存在。如果有，则过程在512结束，并且如果没有，则在511报告错误且可以在517发起在HS通信处理方面的努力(在LS终止被移除之后)。

如果在502检测到一个LS连接，则可以在503确定电缆检测的次数。如果检测到零电缆，则在504报告错误，且在508，处理在LS终止处恢复。如果检测到两个电缆，则在505报告错误，且在508，处理在LS终止处恢复。如果在503检测到一个电缆，则在508，处理在LS终止处恢复。

如果在501没有检测到LS连接，则在513确定检测到多少电缆(例如通过检测基于SK的连接器的管脚5和6之间的短路)。如果在513检测到一个电缆，则处理在517继续，此时HS通信可以开始(HS终止电阻被施加)。在519，确定是否发生任何CAN总线通信。如果没有通信，则在520报告错误，且处理可以在518继续。如果检测到CAN总线通信，则可以在521执行诊断。如果诊断通过，则处理在523结束。如果诊断失败，则在522报告错误且处理在523结束。

如果在513检测到两个电缆，则在518，HS终止继电器(例如416d或430d)被接通(从而移除HS终止电阻)。在524，HS通信可以开始。在525，确定是否有任何CAN总线通信。如果没有CAN总线通信，则在526报告错误，HS终止继电器被关断，且处理在517继续。如果有CAN总线通信存在，则可以在527执行诊断。如果诊断通过，则处理在529结束。如果诊断失败，则在528报告错误且处理在529结束。

如果在513没有检测到电缆，则可以确定(在514)是否有任何通信。如果检测到任何通信，则在516报告错误且处理在529结束。如果在514没有检测到通信，则HS数据指示器(例如LED)可以被关断。

通信协议

-由通信协议解决的挑战的一般概述

在示例性实施例中，CAN总线装置网络(例如，如图2或图4A所示)可以基于导致非确定性装置拓扑的混合搭配产品策略。因为没有任一个装置将存在于通信网络上的保证，主-从通信协议在CAN总线装置网络中不是可行的。对网络上的每个装置的数据要求可以改变，且CAN总线网络内传递的数据的类型取决于所安装的装置组(即牙科手术椅、牙科灯、临床装置、用户界面等)。因此，CAN总线通信协议支持在非确定性(且可能动态的)联网装置组之间的任意数据的交换。

在示例性实施例中，在CAN总线通信网络中的装置之间交换的数据可以基于正被发送的数据的类型(单播、多播和广播)而落到三个类别之一。例如在软件更新操作期间需要单播(一对一)通信。在一些网络中，可以有连接到同一网络的特定装置的多于一个实例。为了确保鲁棒的重编程操作，通信协议可以支持自主编程/软件更新功能，其中每个连接的装置被单独更新。多播(一对多)通信可以用于通过使多个装置接收相同的数据更新来减小总线带宽。在该情况下，只传输数据一次，且在传递的消息中识别出每个预期的接收方。最后，当装置在网络上“盲目地”发送数据而不明确知道(或识别出)接收方时，可以使用广播(一对全部)通信。可以在例如自动发现期间使用该类型的通信。

在示例性实施例中，可以提供多于一个用户界面以控制CAN总线装置网络内的一个或多个装置的功能。例如，可以通过按下助手的用户界面上的按钮、按下牙科医生的用户界面上的按钮来直接在灯本身上改变牙科灯的状态，或当牙科手术椅到达预编程的“治疗”位置时，可以自动改变状态。在这方面，当多个装置同时生成更新的数据值时，特别是当处理和传输延迟被考虑时，数据“竞争条件”可以存在于网络内。通信网络因此包括化解“同时”数据更新的冲突的功能。

在一些老化的CAN总线网络的实例中，使用的通信协议可能需要对被添加的每个新装置进行修改。此外，当老化的协议聚焦于驱动功能而不是传递数据时，老化的CAN总线网络中的通信协议可以使用具有固定含义/解释的CAN消息。然而，该方法可能是不合乎需要的，因为没有对装置的应用逻辑(功能)和CAN总线通信驱动器(数据交换)之间的软件内的责任的清楚分割，这导致难以测试和修改的软件的紧密耦合的主体。在示例性实施例中，CAN总线通信协议可以聚焦于传递数据，这将实现功能的含义推迟到每个相应装置的应用软件。此外，在本文公开的CAN总线通信协议支持标准化即插即用能力，其在另一装置连接到网络或从网络断开时允许每个装置被通知，并以所交换的消息的最小传输等待时间来提供使每个联网装置唯一地被识别的手段。在这方面，可以结合范围从资源约束的“裸机”装置(例如没有操作系统的装置)到运行消费者或专用操作系统(即Windows、Linux、Mac OS、iOS、Android、FreeRTOS、VxWorks等)的装置的CAN总线网络来使用通信协议。

发送的数据的类型和在CAN总线通信网络内实现的功能可以随着时间的过去而改变。例如，单个CAN总线装置网络可以包括具有不同的制造时期(vintage)并支持不同的通信协议的装置。在示例性实施例中，本文公开的CAN总线通信协议使用不随时间改变(有意地或无意地)的机制来明白地识别每条数据。此外，本文公开的通信协议提供传递数据变化或连接的装置的数据/信号要求以及每个数据变化的原因的标准化方式。

验证装置在CAN总线网络系统内恰当地运行可能是有挑战性的。在示例性实施例中，本文公开的CAN总线通信协议允许一个装置理解由另一装置传输的所有可能的数据项。该能力将不帮助验证被发送的数据项的有效性，然而它可以用于通过比较装置应发送的数据项的列表与它可以发送的数据项的列表来简化总体验证过程。在比较这两个列表时发现的差异可以快速突出用于给定装置或其实现的软件设计中的问题。例如，牙科手术椅应从不产生对微型电机进行配置或控制的数据。明确地知道椅子的软件没有发送这种数据的技术能力可以简化验证过程。

在示例性实施例中，本文公开的CAN总线通信协议可以用于同时最大化“数据”带宽并允许任何数量的装置“同时”传输相同的数据项(具有相同或不同的数据值)。足够量的信息必须由在网络上的装置接收，以允许它们正确地重新集合起源于多个源的多个(可能相同的)数据块。

在示例性实施例中，本文公开的CAN总线通信协议可以使用具有假定的优先级的标识符的CAN总线消息，以便化解多个装置的同时消息传输的冲突(例如标识符值越低，优先级就越高)。如在本文解释的(例如图4A)，CAN总线网络可以具有分支形貌，使用基于SJ和基于SK的控制器(或具有基于低和基于SK的连接器的混合控制器)，形成一个或多个CAN总线网络。每个网络的装置拓扑在很大程度上由系统内的装置的物理位置决定，这可以导致主要由具有特定优先级混合的低速率消息组成的一个网络和带有具有优先级的不同混合的高速率消息的另一网络。由于不同的装置拓扑，一个网络上的数据项的重要性不一定转换到其它网络上的相同重要性。例如，表示脚控制的激活百分比的数据值可以直接控制一个CAN网络上的微型电机的旋转速度，需要高优先级消息来快速适应位置中的最轻微的变化。然而，包含牙科手术椅的网络只需要低优先级消息来知道何时脚控制是活动的，不需要精确的位置，以便切断椅运动。在这方面，本文公开的CAN总线通信协议提供使单个数据项在不同的优先级水平处在同一装置系统架构内的不同CAN网络上被发送的能力。

-解决方案：即插即用；消息格式

根据本公开的示例性实施例，本文公开的CAN总线通信协议实现装置自我配置能力，而没有任何设置要求且没有使用主控制器。装置可以在任何时间被添加或移除而不用关闭网络。

更具体地，CAN总线网络上的每个装置/控制器周期性地(例如每500毫秒一次)广播标识“心跳”消息。“心跳”消息用于两个目的：它将装置的存在宣告给网络上的其它装置，以及心跳消息利用例如网络地址(即昵称)和唯一装置ID被编码。唯一装置ID可以是例如装置的制造商ID、装置类型ID和序列号装置号的组合。唯一装置ID可以在制造过程期间永久地被分配给装置，且不能被重新使用。昵称可以是例如由每个装置任意选择的5位值，且可以与那个装置相关联，同时装置通过“心跳”消息的有规律的传输来维持它在CAN总线网络上的存在。使用5位昵称值支持单个CAN总线网络上的多达32个装置的同时存在。通过挑选昵称的不同位尺寸，更多或更少的装置可以容纳在单个CAN总线网络上。

在示例性实施例中，不在多个网络之间共享昵称值。如果两个装置碰巧使用相同的昵称，则具有最小(最低幅值)唯一装置ID的装置可以保留昵称，且另一装置可以选择新的到目前为止还未使用的昵称值。此外，网络上的其它装置可以检测给定装置何时从网络断开(例如何时给定装置的“心跳”消息不再被接收到)。

在示例性实施例中，一旦装置的昵称在网络上被接受(即没有具有冲突昵称的其它装置)，装置就可以广播识别应被传输到装置的所有数据项的一系列预订请求消息(SRM)。例如，每当用于发送到装置的一个或多个信号被产生、修改或更新时，SRM可以识别所述信号。从那时起，生成所请求的(预订的)那条数据的任何装置将这种数据项传输(使用CAN总线上的一个或多个消息)到预订了那个数据项的所有装置。

图6A-6B示出可以在CAN总线控制器网络的通信框架中使用的示例性消息格式的块图。参考图6A-6B，本文公开的CAN总线通信协议可以用于传输数据项，其中使用标头消息(602a)和零个或多个额外的多段数据消息(602b)来传输每个数据项。在待传输的数据项安置在标头消息602a的未使用的数据位内时的实例中，则不需要多段数据消息。

图6A更详细地示出标头消息602a的CAN消息ID部分和CAN消息有效载荷部分的示例性组成以及当所传递的消息是“心跳”消息时可以用作消息有效载荷的替代的定义。图6B更详细地示出多段数据消息602b的消息ID部分和消息有效载荷部分的组成。

如前面所述的，网络上的每个装置与昵称(网络地址)相关联。发送CAN消息的装置将它们的5位昵称值嵌入CAN消息标识符(消息ID)内作为发送方标识符(ID)。使发送方ID存在于每个消息中允许接收方正确地重新集合传输单个数据项所需的多个个体消息，特别是当多个发送方同时传输同一数据项的消息时。发送装置还对标头消息数据有效载荷部分中的预期接收方字段中的每个预期消息接收方的昵称值进行编码，其中接收方字段中的每个位可以直接相应于可能的(例如32个)昵称值之一。当在标头消息接收方字段中只识别出一个接收方时，实现单播(一对一)通信。当在接收方字段中识别出多于一个接收方时，实现多播(一对多)通信。最后，当接收方字段中的所有位都被设置为1(包括不相应于活动的昵称的位)时，广播(一对全部)通信在传输“管理”消息(例如“心跳”消息)时被暗示或被明确地实现。

-同步的精确时间基础

根据本公开的示例性实施例，本文公开的CAN总线通信协议可以执行通过用“同时”数据更新的精确时间给每个数据项加标签来化解该更新的冲突。“当前时间”的常用定义可以在CAN总线上周期性地(例如每200毫秒一次)从具有实时时钟(RTC)能力的装置被广播。如果多个装置拥有RTC能力，则具有最小(最低幅值)唯一装置ID的装置可以继续广播RTC，且所有其它装置可以停止这种RTC广播。如果没有装置拥有RTC能力，则具有最小唯一装置ID的装置选择所有其它装置同步到的预定义初始“当前时间”。

-CAN总线装置之间的示例性通信

图6C-6M示出基于SJ和/或基于SK的控制器网络的通信框架中的各种类型的通信。图6C示出具有通信桥功能的装置的示例性通信框架。如在图6C中看到的，每个装置(A-N)可以是CAN总线控制器，并可以包括一个或多个软件单元(例如在CAN总线控制器的微控制器(或DSP)上执行的软件)。每个控制器上的调度框架可以包括适合的电路、接口、逻辑和/或代码，并可以用于协调软件单元之间的活动和数据流。通信桥可以包括适合的电路、接口、逻辑和/或代码，并可以被配置成通过物理通信接口将多个调度框架链接在一起。根据本公开的示例性实施例，图6C的装置网络中使用的通信协议可以使能最新连接的装置(例如经由心跳消息)的自动发现和创建唯一网络标识符的能力。

图6D示出使用CAN总线通信协议的CAN总线网络中的一般通信交互作用。参考图6D，在心跳消息被发起且周期性地由所有装置传递之后，预订请求消息(SRM)也由每个装置发送。每当用于发送到请求装置的一个或多个信号被生成、修改或更新时，SRM可以识别所述信号。SRM的消息ID可以与用于心跳消息的相同，但在消息有效载荷中可以使用不同的动作ID。当接收到SRM时，接收装置检查所识别的接收方字段，且如果相应于接收方装置的位被置位，则接收方装置执行所请求的动作(即给请求装置预订可以由接收装置生成的信息)。

一旦稳定网络被建立(即所有装置已交换心跳消息和稳定网络地址)，每个装置就向网络上的任何新装置发送SRM(例如在图6D中识别的信号预订通信)。给定装置不知道网络上的任何新装置是否可以生成感兴趣的信号，所以装置将SRM发送到网络上的每个新装置。作为示例，装置A可以以是牙科灯电路板。最初，所有其它装置(B-N)对于网络而言是新的，所以牙科灯将SRM发送到所有其它装置。稍后，如果诸如超声波洁牙机控制器的新装置被添加，则一旦洁牙机具有稳定网络地址，牙科灯就将只发送SRM到超声波洁牙机控制器。

此外，SRM识别对请求装置特定的感兴趣消息。例如，来自牙科灯的SRM请求预订向牙科灯产生感兴趣信号的任何装置，感兴趣信号例如改变照明度设置、改变通电/断电状态、从正常模式改变到治疗安全模式等的命令。从触摸屏界面接收输入的控制头电路板为牙科灯生成感兴趣信号，所以控制头电路板将牙科灯添加到其用于特定信号的预订装置的列表，控制头电路板生成该特定信号且牙科灯对该特定信号感兴趣。存在控制头电路板生成的、牙科灯不需要的其它信号(这些信号将不被添加到从控制头到牙科灯的预订信号的列表)。

在示例性实施例中，装置A-N中的每个将存储SRM的记录，即每个请求装置的记录和请求装置预订的信号的类型(该信号由接收装置生成)。在上面的示例中，控制头电路板将维持希望预订控制头电路板能够生成的每个信号的所有装置的记录。相应地，控制头电路板将维持记录：当它生成改变牙科灯照明度设置的信号时，该信号应被发送到牙科灯。

图6E示出心跳消息的周期性通信。每个装置周期性地(例如每500毫秒)发送心跳消息。心跳消息允许每个装置唯一地识别网络上的每个其它装置(发现阶段)。当装置的心跳不再被检测到时，假设装置处于“离线”且不再存在于网络上。每个装置具有在装置被制造时被永久分配的唯一装置ID(如上所述)。每个装置还具有唯一网络ID(如上所述)，其在发现阶段期间是自我分配的且仅仅在附接的通信网络的上下文内是唯一的。假定多于一个装置选择相同的唯一网络ID，则具有最小(最低幅值)唯一装置ID的装置将保留该挑选的唯一网络ID，并且冲突装置必须挑选还没有在网络上观察到的新的唯一网络ID。

图6F示出SRM的交换。如在图6F中看到的，存在两种方式来发起预订请求消息(SRM)。每个装置从工厂被配置有它将预订的信号的默认组。此外，在同一CAN总线网络上的另一装置可以将一个或多个补充预订命令(SSC)发送到预订装置，指导它发出远远超出其默认组的额外的SRM。这些补充的非默认SRM可以例如用于预订对预订装置内的高级或“未锁定”功能进行控制的信号。一旦装置产生稳定心跳消息(例如具有相同的唯一网络ID的五个心跳消息)，就可以通过发送预订消息开始与那个装置直接通信。SRM识别装置希望接收的信号。

在当给定装置(装置A)识别出另一装置(例如装置N)内的功能所需的一个或多个信号时的实例中使用SSC。所识别的信号(对装置N有用)可以起源于装置A或起源于另一装置。装置A可以将SSC发送到装置N，命令装置N预订对装置N必不可少的或可以由装置N使用的所识别的信号。装置N作为响应针对由SSC识别的信号发送SRM。每个装置可以维持在所有其它装置的其基于SK的驱动器内(或在装置的指定存储区域中)的映射(例如存储的记录)及它们的相应预订。每当装置内部发布信号时，基于SK的驱动器就检查该映射以查看哪些(如果有的话)其它装置已预订了那该信号。如果找到预订，则内部发布的信号被转发到每个预订的装置。

在示例性实施例中，软件开发者可以在编译时间确定所述装置希望从其它装置接收哪些信号(例如信号预订的默认组)。

图6G示出示例性数据流。内部发布信号的每个装置也可以将其转发(推)到预订该信号的所有其它装置。当接收到对已经被内部发布的信号的预订时，发送装置将立即将最后发布的信号推到新预订者，所以它具有数据的最近版本。拉请求针对指定信号手动激活发布者的推机制。

图6H示出根据本公开的示例性实施例的示例性重新编程交互作用。更具体地，新软件可以从装置A被推到装置N，用于对装置N的一个或多个软件模块重新编程。

图6I示出用于发起重新编程会话的示例性消息交换。图6J示出示例性重新编程准备。图6K示出用于装置N的重新编程的新软件的下载。图6L示出用于软件下载验证的示例性消息交换。图6M示出用于提交新软件的示例性消息交换。

示例性方法

图7是根据本公开的示例性实施例的用于电缆检测和使网络节点自行终止的示例性方法的流程图。参考图3A和7，示例性方法700可以包括用于动态地切换网络节点中的终止电阻的方法，其中经由多个可用连接器中的至少一个将节点连接在对等网络中。在702，检测电路(例如310a)可以检测到节点(例如301)经由被插入多个连接器中的第一连接器(例如306a)内的单个连接电缆(例如302f)耦合到网络。检测可以基于例如单个连接电缆(302f)的短路的一对连接器管脚(例如管脚5和6，如在管脚图303d中看到的)。检测节点经由连接电缆耦合到网络的其它方式包括使用机电开关、在连接器中实现的红外或RFID功能、磁性元件、光学检测(例如通过使用断束启用的检测)等。在704，节点内的终止电阻被添加(或如果已经在那里则保持)。在706，当检测到节点(301)经由被插入多个连接器中的至少第二连接器(例如308a)内的至少一个其它连接电缆耦合到网络时，节点内的终止电阻(例如316a)被移除(或如果已经没有则不添加)。

图8是根据本公开的示例性实施例的在与不同的通信协议相关联的节点之间通信的示例性方法的流程图。参考图4B和8，示例性方法800可以包括用于在第一和第二网络之间交换信息的操作。在802，经由第一收发机接收符合第一通信协议的第一消息或消息组。例如，控制器402b可以经由基于SJ的连接器418b和收发机416b接收第一消息。在804，桥406b可以确定与第一消息相关联的预期动作。在806，桥406b可以生成(或可以具有微控制器404b或控制器402b的另一部件)与执行预期动作相关联的第二消息，第二消息符合第二通信协议(例如第二消息可以符合基于SK的CAN总线，例如连接到基于SK的控制器410b的总线)。在808，生成的第二消息经由第二收发机(例如408b)传输到第二网络上的一个或多个装置(例如经由基于SK的连接器410b耦合到控制器402b的一个或多个装置)。

示例性计算环境

图9示出适合的计算环境900的一般化示例，可以在其中实现所描述的实施例、技术和工艺。计算环境900并不是要建议关于技术的使用或功能的范围的任何限制，因为该技术可以在各种通用或专用计算环境中实现。例如，可以利用其它计算机系统配置，包括手持装置、多处理器系统、可以编程消费电子装置、网络PC、微型计算机、大型计算机等来实现所公开的技术。也可以在分布式计算环境中实践所公开的技术，在分布式计算环境中，任务由通过通信网络链接的远程处理装置执行。在分布式计算环境中，程序模块(包括用于基于块的指令块的可执行指令)可以位于本地和远程存储器存储装置中。

参考图9，计算环境900包括至少一个处理单元910和存储器920。在图9中，该最基本的配置930包括在虚线内。基于块的处理单元910执行计算机可执行指令，且可以是真实或虚拟处理器。在多处理系统中，多个处理单元执行计算机可执行指令以增加处理能力且因此多个处理器可以同时运行。存储器920可以是易失性存储器(例如寄存器、高速缓存存储器、RAM)、非易失性存储器(例如ROM、EEPROM、闪存等)或这两者的某种组合。存储器920存储可以例如实现本文所述的技术的软件980、图像、音频和视频。计算环境可以具有额外的特征。例如，计算环境900包括储存器940、一个或多个输入装置950、一个或多个输出装置960和一个或多个通信连接970。诸如总线、控制器或网络的互连机构(未示出)将计算环境900的部件互连。一般，操作系统软件(未示出)为在计算环境900中执行的其它软件提供操作环境，并协调计算环境900的部件的活动。

储存器940可以是可移除或不可移除的，并包括可以用于存储信息并可以在计算环境900内被存取的磁盘、磁带或盒式磁带、CD-ROM、CD-RW、DVD或任何其它介质。储存器940存储可以用于实现本文所述的技术的软件980的指令、插件数据和消息。

输入装置950可以是向计算环境900提供输入的触摸输入装置，例如键盘、小键盘、鼠标、触摸屏显示器、笔或轨迹球、语音输入装置、扫描装置或另一装置。对于音频，输入装置950可以是声卡或接受模拟或数字形式的音频输入的类似装置、或向计算环境900提供音频样本的CD-ROM读取器。输出装置960可以是显示器、打印机、扬声器、CD-写入器或从计算环境900提供输出的另一装置。

通信连接970实现在通信介质(例如连接网络)上到另一计算实体的通信。通信介质传达信息，例如计算机可执行指令、压缩图形信息、视频或经调制的数据信号中的其它数据。通信连接970不限于有线连接(例如CAN总线网络、兆比特或千兆比特以太网、无限带宽、电气或光纤连接上的光纤信道)，但也可以包括无线技术(例如经由蓝牙的RF连接、WiFi(IEEE 802.11a/b/n)、WiMax、蜂窝、卫星、激光、红外)和用于为所公开的代理、桥和代理数据消费者提供网络连接的其它适合的通信连接。在虚拟主机环境中，通信连接可以是由虚拟主机提供的虚拟化网络连接。

计算机可读介质是可以在计算环境900内被存取的任何可用介质。作为示例而不是限制，利用计算环境900，计算机可读介质包括存储器920和/或储存器940。如应容易理解的，术语计算机可读存储介质包括诸如存储器920和储存器940的用于数据存储的介质，而不包括诸如经调制数据信号的传输介质。

所公开的技术的额外示例

本文中根据上面讨论的示例讨论了所公开的主题的额外示例。

在一个实施例中，系统包括经由通信接口连接在对等网络中的多个节点。至少一个节点拥有基于节点是网络端点还是非端点来修改至少一个节点内的终止电阻的能力。拥有该能力的至少一个节点包括收发机、至少两个连接器和耦合到收发机的至少一个终止电阻模块。至少一个终止电阻模块提供节点内的终止电阻。节点还包括耦合到至少两个连接器中的第一连接器的第一检测电路和耦合到至少两个连接器中的第二连接器的第二检测电路。检测电路被配置成检测节点耦合到对等网络中的一个或多个其它节点，并基于该检测来自动调节终止电阻。

通信总线可以是控制器区域网(CAN)总线。至少两个连接器是RJ50连接器，并且收发机是CAN收发机。节点还包括耦合到至少一个终止电阻模块的终止电路。终止电路被配置成基于该检测来添加或移除终止电阻。检测电路被配置成通过检测到至少两个连接器耦合到至少两个其它节点来确定节点是非端点。当确定节点是非端点时，节点内的终止电阻可以被修改(例如可以被移除，阻抗可以被添加到终止电阻，终止电阻可以保持未被激活，等等)。检测电路被配置成通过检测到至少两个连接器中的仅一个耦合到至少一个其它节点来确定节点是端点。当确定节点是端点时，节点内的终止电阻被添加、保持存在或否则被修改。终止电阻是实质上等于大约99.8Ω的高速终止电阻。当节点未连接到一个或多个其它节点或节点是端点(例如终止电阻被添加或激活，如果已经存在)时，终止电阻默认地存在于节点内。

第一检测电路被配置成当第一连接器未被连接时生成第一逻辑高信号。第二检测电路被配置成当第二连接器未被连接时生成第二逻辑高信号。第一检测电路被配置成当第一连接器经由被插入第一连接器中的第一连接器电缆连接到通信总线时生成第一逻辑低信号。第二检测电路被配置成当第二连接器经由被插入第二连接器中的第二连接器电缆连接到通信总线时生成第二逻辑低信号。第一检测电路被配置成当检测到第一连接器电缆内的至少两个连接器管脚之间的短路连接时生成第一逻辑低信号。第二检测电路被配置成当检测到第一连接器电缆内的至少两个连接器管脚之间的短路连接时生成第二逻辑低信号。通信总线是高速CAN总线，节点是高速CAN节点，并且第一检测电路还被配置成基于第一连接电缆内的第一对短路管脚来检测到节点经由第一连接电缆耦合到至少第二节点。第一检测电路还被配置成基于第一连接电缆内的第二对短路管脚来检测到至少第二节点是低速CAN节点，第二对与第一对不同。第一检测电路还被配置成基于检测到至少第二节点是低速CAN节点来将终止电阻从高速终止电阻调节到低速终止电阻。高速终止电阻是大约99.8Ω，而低速终止电阻是大约330Ω。

在一个实施例中，公开了用于动态地切换网络节点中的终止电阻的方法，其中节点经由多个可用连接器中的至少一个连接在对等网络中。该方法包括当检测到节点经由耦合到多个连接器中的第一连接器的单个连接电缆耦合到网络时添加节点内的终止电阻。该检测基于单个连接电缆的短路的一对连接器管脚。当检测到节点经由被插入多个连接器中的至少第二连接器中的至少一个其它连接电缆耦合到网络时，节点内的终止电阻被移除。该方法还包括检测第一和第二连接器处的每个连接电缆的至少两个连接器管脚被短路。当检测到每个连接电缆的至少两个连接器管脚被短路时，相应于至少两个连接电缆的至少两个逻辑信号被生成，且节点内的终止电阻基于逻辑信号被去激活(或被移除或否则被修改)。

在一个实施例中，计算装置(例如牙科设备)包括处理单元、被配置成在与第一通信协议相关联的第一网络中操作的至少第一收发机以及被配置成在与第二通信协议相关联的第二网络中操作的至少第二收发机。第一和第二收发机耦合到处理单元。装置还包括与第一收发机相关联的基于SK的(例如高速)终止电阻模块和与第二收发机相关联的基于SJ的(例如低速)终止电阻模块。处理单元被配置成执行用于在第一和第二网络之间交换信息的操作。操作包括经由第一收发机接收符合第一通信协议的第一消息。确定与第一消息相关联的预期动作。生成与执行预期动作相关联的第二消息，第二消息符合第二通信协议。经由第二收发机将第二消息传输到第二网络上的一个或多个装置。

操作还包括检测第一对短路连接器管脚，第一对短路管脚在与第二收发机相关联的连接器处。当检测到第一对短路管脚时，低速终止电阻模块被激活以提供在与第二收发机相关联的连接器处的低速终止电阻(例如，终止电阻可以在先前未被连接的情况下被添加，可以在先前已连接的情况下保持存在，或否则它可以被修改)。当检测到第一收发机未连接到第一网络而第二收发机连接到第二网络时，与第一收发机相关联的终止电阻被修改(例如可以被移除，阻抗可以被添加到终止电阻，终止电阻可以保持未被激活，等等)。操作还可以包括检测第二对短路连接器管脚。第二对短路管脚可以在与第一收发机相关联的连接器处。当检测到第二对和第一对管脚被短路时，高速终止电阻模块被去激活(例如终止电阻可以被修改、移除，阻抗可以被添加到终止电阻，终止电阻可以保持未被激活，等等)。第一网络是高速CAN网络(例如基于SK的网络)，并且第二网络是低速CAN网络(例如基于SJ的网络)。

在一个实施例中，用于在多个节点的对等网络中传递信息的方法可以包括在多个节点中的第一节点处从多个节点中的第二节点接收预订请求。每当一个或多个信号被生成、修改或更新时，预订请求可以规定要由第一节点发送到第二节点的一个或多个信号。映射数据基于预订请求由第一节点生成。映射数据可以识别多个节点中的一个或多个的信号预订。映射数据存储在第一节点的存储器中。当从多个节点中的至少第三节点接收到至少另一预订请求时，更新映射数据。在接收到预订请求之前，在第一节点处从多个节点中的第二节点接收心跳消息，心跳消息将第二节点识别为连接在对等网络上的装置。第二预订请求由第一节点发送到第二节点，第二预订请求识别可以由第二节点生成且第一节点正请求预订的一个或多个信号。补充预订命令由第一节点发送到第二节点。补充预订命令命令第二节点发起对可以由第二节点使用并可以由多个节点中的第一节点或一个或多个其它节点生成的一个或多个所识别的信号的预订请求。

鉴于所公开的主题的原理可以应用的很多可能的实施例，应认识到，所示实施例仅仅是优选示例，且不应被理解为将权利要求的范围限制到那些优选示例。更确切地，所主张的主题的范围由下面的权利要求限定。我们因此主张出现在这些权利要求的范围内的全部作为我们的发明。

用于实现所公开的技术的任何计算机可执行指令以及在所公开的实施例的实现期间创建并使用的任何数据可以存储在一个或多个计算机可读存储介质上。计算机可执行指令可以是例如专用软件应用或经由web浏览器访问或下载的软件应用或其它软件应用(例如远程计算应用)的部分。可以例如在单个本地计算机(例如任何适合的市场上可买到的计算机)上或在网络环境中(例如经由互联网、广域网、局域网、客户端-服务器网络(例如云计算网络)或其它这种网络)使用一个或多个网络计算机来执行这种软件。

为了清楚，只描述了基于软件的实现的某些选定方面。省略了在本领域中公知的其它细节。例如应理解，所公开的技术不限于任何特定的计算机语言或程序。例如，所公开的技术可以由用C++、Java、Perl、JavaScript、Adobe Flash或任何其它适合的编程语言写的软件实现。同样，所公开的技术不限于任何特定的计算机或特定类型的硬件。适合的计算机和硬件的某些细节是公知的，且不需要在本公开中被详细阐述。

此外，可以通过适合的通信方式来上传、下载或远程地访问任何基于软件的实施例(包括例如用于使计算机执行任何所公开的方法的计算机可以执行指令)。任何适合的通信手段包括例如互联网、万维网、内联网、软件应用、电缆(包括光纤电缆)、磁通信、电磁通信(包括RF、微波和红外通信)、电子通信或其它这种通信方式。

所公开的方法、装置和系统不应以任何方式被解释为限制性的。替代地，本公开针对各种所公开的实施例的所有新颖和非新颖的特征和方面，单独地和在与彼此的各种组合和子组合中。所公开的方法、装置和系统不限于任何特定的方面或特征或其组合，所公开的实施例也不要求任一个或多个特定的优点存在或问题被解决。

来自任一示例的技术可以与在任一个或多个其它示例中所述的技术组合。鉴于可以应用所公开的技术的原理的很多可能的实施例，应认识到，所示实施例是所公开的技术的示例，且不应被理解为对所公开的技术的范围的限制。更确切地，所公开的技术的范围包括由下面的权利要求的范围和精神涵盖的内容。

根据本发明的第一方面，一种系统包括：多个节点，其经由通信接口连接在对等网络中，其中所述多个节点中的至少一个节点包括：收发机；至少两个连接器；至少一个终止电阻模块，其耦合到所述收发机，所述至少一个终止电阻模块提供所述节点内的终止电阻；第一检测电路，其耦合到所述至少两个连接器中的第一连接器；以及第二检测电路，其耦合到所述至少两个连接器中的第二连接器，其中所述第一检测电路和所述第二检测电路被配置成检测所述节点耦合到所述对等网络中的一个或多个其它节点，并基于所述检测来自动调节所述终止电阻。

进一步地，所述通信总线是控制器区域网(CAN)总线。

进一步地，所述至少两个连接器是RJ50连接器，并且所述收发机是CAN收发机。

进一步地，所述节点还包括耦合到所述至少一个终止电阻模块的终止电路，所述终止电路被配置成基于所述检测来添加或移除所述终止电阻。

进一步地，所述检测电路被配置成：通过检测到所述至少两个连接器耦合到至少两个所述其它节点来确定所述节点是非端点；以及当确定所述节点是非端点时，移除或否则不激活所述节点内的所述终止电阻。

进一步地，所述检测电路被配置成：通过检测到所述至少两个连接器中的仅仅一个耦合到至少一个所述其它节点来确定所述节点是端点；以及当确定所述节点是端点时，添加所述节点内的所述终止电阻。

进一步地，所述终止电阻是实质上等于99.8Ω的高速终止电阻。

进一步地，当所述节点未连接到一个或多个所述其它节点或者所述节点是端点时，所述终止电阻默认地存在于所述节点内。

进一步地，所述第一检测电路被配置成当所述第一连接器未被连接时生成第一逻辑高信号；以及所述第二检测电路被配置成当所述第二连接器未被连接时生成第二逻辑高信号。

进一步地，所述第一检测电路被配置成当所述第一连接器经由被插入所述第一连接器中的第一连接器电缆连接到所述通信总线时生成第一逻辑低信号；以及所述第二检测电路被配置成当所述第二连接器经由被插入所述第二连接器中的第二连接器电缆连接到所述通信总线时生成第二逻辑低信号。

进一步地，所述第一检测电路被配置成当检测到在所述第一连接器电缆内的至少两个连接器管脚之间的短路连接时生成所述第一逻辑低信号；以及所述第二检测电路被配置成当检测到在所述第一连接器电缆内的至少两个连接器管脚之间的短路连接时生成所述第二逻辑低信号。

进一步地，所述通信总线是高速CAN总线，所述节点是高速CAN节点，并且所述第一检测电路进一步被配置成：基于第一连接电缆内的第一对短路管脚而检测到所述节点经由所述第一连接电缆耦合到至少第二节点。

进一步地，所述第一检测电路进一步被配置成：基于所述第一连接电缆内的第二对短路管脚而检测到所述至少第二节点是低速CAN节点，所述第二对不同于所述第一对。

进一步地，所述第一检测电路进一步被配置成：基于检测到所述至少第二节点是低速CAN节点来将所述终止电阻从高速终止电阻调节到低速终止电阻。

进一步地，所述高速终止电阻是大约99.8Ω；并且所述低速终止电阻是大约330Ω。

根据本发明的第二方面，一种用于动态地切换网络节点中的终止电阻的方法，所述节点经由多个可用连接器中的至少一个连接在对等网络中，所述方法包括：当检测到所述节点经由耦合到所述多个连接器中的第一连接器的单个连接电缆耦合到所述网络时，添加所述节点内的终止电阻，其中所述检测基于所述单个连接电缆的短路的一对连接器管脚；以及当检测到所述节点经由被插入所述多个连接器中的至少第二连接器中的至少一个其它连接电缆耦合到所述网络时，移除所述节点内的所述终止电阻。

进一步地，所述方法包括：检测到在所述第一连接器和所述第二连接器处的每个所述连接电缆的至少两个连接器管脚被短路。

进一步地，所述方法包括：当检测到每个所述连接电缆的所述至少两个连接器管脚被短路时，生成相应于所述至少两个连接电缆的至少两个逻辑信号；以及基于所述逻辑信号来去激活所述节点内的所述终止电阻。

根据本发明的第三方面，一种牙科设备，包括：处理单元；至少第一收发机，其被配置成在与第一通信协议相关联的第一网络中操作；至少第二收发机，其被配置成在与第二通信协议相关联的第二网络中操作，所述第一收发机和所述第二收发机耦合到所述处理单元；高速终止电阻模块，其与所述第一收发机相关联；以及低速终止电阻模块，其与所述第二收发机相关联；其中所述处理单元被配置成执行用于在所述第一网络和所述第二网络之间交换信息的操作，所述操作包括：经由所述第一收发机接收符合所述第一通信协议的第一消息；确定与所述第一消息相关联的预期动作；生成与执行所述预期动作相关联的第二消息，所述第二消息符合所述第二通信协议；以及经由所述第二收发机将所述第二消息传输到所述第二网络上的一个或多个装置。

进一步地，所述操作包括：检测第一对短路连接器管脚，所述第一对短路管脚在与所述第二收发机相关联的连接器处；以及当检测到所述第一对短路管脚时，激活所述低速终止电阻模块以在与所述第二收发机相关联的所述连接器处提供低速终止电阻。

进一步地，所述操作包括：当检测到所述第一收发机未连接到所述第一网络而所述第二收发机连接到所述第二网络时，移除与第一收发机相关联的终止电阻。

进一步地，所述操作包括：检测第二对短路连接器管脚，所述第二对短路管脚在与所述第一收发机相关联的连接器处；以及当检测到第二对管脚和第一对管脚被短路时，去激活所述高速终止电阻模块。

进一步地，所述第一网络是高速CAN网络；并且所述第二网络是低速CAN网络。

根据本发明的第四方面，一种用于在多个节点的对等网络中传递信息的方法，所述方法包括：在所述多个节点中的第一节点处从所述多个节点中的第二节点接收预订请求，每当一个或多个信号被产生、修改或更新，所述预订请求规定要由所述第一节点发送到所述第二节点的所述一个或多个信号；以及基于所述预订请求由所述第一节点生成映射数据，所述映射数据识别所述多个节点中的一个或多个的信号预订。

进一步地，所述方法包括：将所述映射数据存储在所述第一节点的存储器中；以及当从所述多个节点中的至少第三节点处接收到至少另一预订请求时，更新所述映射数据。

进一步地，所述方法包括：在从所述第二节点接收到所述预订请求之前，在所述第一节点处从所述多个节点中的所述第二节点接收心跳消息，所述心跳消息将所述第二节点识别为连接在所述对等网络上的装置。

进一步地，所述方法还包括：由所述第一节点将第二预订请求发送到所述第二节点，所述第二预订请求识别由所述第二节点生成并且所述第一节点请求预订的一个或多个信号。

进一步地，所述方法包括：由所述第一节点将补充预订命令发送到所述第二节点，所述补充预订命令识别由所述多个节点中的所述第一节点或者一个或多个其它节点生成、所述第二节点能够预订的一个或多个其它信号，并且命令所述第二节点发起对所识别的信号的预订请求。

Claims (10)

1.一种牙科装置，包括：

处理单元；

至少第一收发机，其被配置成在与第一通信协议相关联的第一网络中操作；

至少第二收发机，其被配置成在与第二通信协议相关联的第二网络中操作，所述第一收发机和所述第二收发机耦合到所述处理单元；

高速终止电阻模块，其与所述第一收发机相关联，其中所述高速终止电阻模块用于终止连接到与所述第一通信协议相关的所述第一网络；以及

低速终止电阻模块，其与所述第二收发机相关联，其中所述低速终止电阻模块用于终止连接到与所述第二通信协议相关的所述第二网络；

其中所述处理单元被配置成执行用于在所述第一网络和所述第二网络之间交换信息的操作，所述操作包括：

经由所述第一收发机接收符合所述第一通信协议的第一消息；

确定与所述第一消息相关联的预期动作；

生成与执行所述预期动作相关联的第二消息，所述第二消息符合所述第二通信协议；以及

经由所述第二收发机将所述消息传输到所述第二网络上的一个或多个装置。

2.如权利要求1所述的牙科装置，其中所述操作进一步包括：

检测第一对短路连接器管脚，所述第一对短路管脚在与所述第二收发机相关联的连接器处；以及

当检测到所述第一对短路管脚时，激活所述低速终止电阻模块以在与所述第二收发机相关联的所述连接器处提供低速终止电阻。

3.如权利要求2所述的牙科装置，其中所述操作进一步包括：

当检测到所述第一收发机未连接到所述第一网络而所述第二收发机连接到所述第二网络时，移除与所述第一收发机相关联的终止电阻。

4.如权利要求2所述的牙科装置，其中所述操作进一步包括：

检测第二对短路连接器管脚，所述第二对短路管脚在与所述第一收发机相关联的连接器处；以及

当检测到所述第二对管脚和所述第一对管脚被短路时，去激活所述高速终止电阻模块。

5.如权利要求1所述的牙科装置，其中：

所述第一网络是高速CAN网络；并且

所述第二网络是低速CAN网络。

6.一种操作牙科装置的方法，包括：

执行用于在第一网络和第二网络之间交换信息的操作，其中所述第一网络和所述第二网络分别与第一通信协议和第二通信协议相关联，所述操作包括：

经由第一收发机接收符合所述第一通信协议的第一消息，其中所述第一收发机与用于终止连接到与所述第一通信协议相关的所述第一网络的高速终止电阻模块相关联；

确定与所述第一消息相关联的预期动作；

生成与执行所述预期动作相关联的第二消息，所述第二消息符合所述第二通信协议；以及

经由第二收发机将所述第二消息传输到所述第二网络上的一个或多个装置，其中所述第二收发机与用于终止连接到与所述第二通信协议相关的所述第二网络的低速终止电阻模块相关联，并且其中所述第一收发机和所述第二收发机耦合到处理单元。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述操作进一步包括：

检测第一对短路连接器管脚，所述第一对短路管脚在与所述第二收发机相关联的连接器处；以及

当检测到所述第一对短路管脚时，激活所述低速终止电阻模块以在与所述第二收发机相关联的所述连接器处提供低速终止电阻。

8.如权利要求6所述的方法，其中所述操作进一步包括：

当检测到所述第一收发机未连接到所述第一网络而所述第二收发机连接到所述第二网络时，移除与所述第一收发机相关联的终止电阻。

9.如权利要求6所述的方法，其中所述操作进一步包括：

检测第二对短路连接器管脚，所述第二对短路管脚在与所述第一收发机相关联的连接器处；以及

当检测到所述第二对管脚和所述第一对管脚被短路时，去激活所述高速终止电阻模块。

10.如权利要求6所述的方法，其中：

所述第一网络是高速CAN网络；并且

所述第二网络是低速CAN网络。