CN115413410B

CN115413410B - 串行总线系统的用户站的通信控制装置和发送/接收装置以及串行总线系统中的通信方法

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Publication number: CN115413410B
Application number: CN202180030045.1A
Authority: CN
Inventors: F·哈特维奇; S·沃克尔; A·穆特尔
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-04-24
Filing date: 2021-04-08
Publication date: 2024-05-03
Anticipated expiration: 2041-04-08
Also published as: WO2021213810A1; DE102020205257A1; JP2023522268A; JP7478254B2; EP4140102A1; CN115413410A; US20230111945A1; US11838145B2

Abstract

提供用于串行总线系统（1）的用户站（10；30）的一种通信控制装置（11）和一种发送/接收装置（12；32）以及一种用于在串行总线系统（1）中进行通信的方法。所述通信控制装置（11）具有：用于产生发送信号（TxD_PRT）的通信控制模块（113），所述发送信号用于控制用户站（10）与所述总线系统（1）的至少一个其他用户站（10；20；30）的通信，对于所述总线系统（1）来说为了在该总线系统（1）的用户站（10、20、30）之间交换消息（45；46）而至少使用一个第一通信阶段（451、452、454、455）和一个第二通信阶段（453）；用于在所述第一通信阶段（451、452、454、455）的运行模式中将所述发送信号（TxD_PRT）发送给发送/接收装置（12；32）的第一接头（111），所述发送/接收装置被设计用于将所述发送信号（TxD）发送到所述总线系统（1）的总线（40）上；用于在所述第一通信阶段（451、452、454、455）的运行模式中从所述发送/接收装置（12；32）处接收数字的接收信号（RxD）的第二接头（122）；以及运行模式切换模块（15），所述运行模式切换模块（15）用于在所述第二通信阶段（453）中将所述第一和第二接头（111、112）的传输方向切换为用于通过所述第一和第二接头（111、112）进行的差分的信号传输的相同方向。

Description

串行总线系统的用户站的通信控制装置和发送/接收装置以及串行总线系统中的通信方法

技术领域

本发明涉及用于串行总线系统的用户站的一种通信控制装置和一种发送/接收装置以及一种用于在以高的数据速率和大的误差稳健性工作的串行总线系统中进行通信的方法。

背景技术

对于例如交通工具中的传感器与控制设备之间的通信来说，经常使用总线系统，在该总线系统中数据作为消息以标准ISO 11898-1:2015作为CAN协议规范用CAN FD来传输。消息在总线系统的总线用户、比如传感器、控制设备、发送器等之间传输。

为了能够以比在CAN的情况下高的位速率传输数据，在CAN FD消息格式中存在用于在消息之内转换到更高的位速率的选项。在此通过在数据字段的区域中使用更高的时钟脉冲这种方式来将最大可能的数据速率提高到超过1 MBit/s的数值。这样的消息接下来也被称为CAN FD帧或者CAN FD消息。对于CAN FD来说，有效数据长度从8字节一直扩展到64字节并且所述数据传输速率明显比在CAN的情况下高。

为了比在CAN FD的情况下更快地将数据从发送总线用户传输给接收总线用户，目前在开发被称为CAN XL的CAN FD后续总线系统。在此，在数据阶段中除了比在CAN FD的情况下高的数据速率之外，也应该提高迄今为止用CAN FD达到的、直至64字节的有效数据长度。但是，对于所述CAN FD后续总线系统来说，也应该保持基于CAN或CAN FD的通信网络的稳健性的优点。

在所述总线上越快地传输数据，就向以下信号的质量提出越高的要求，所述用户站的协议控制器从总线处接收所述信号。如果比如所接收的信号的位的边沿陡度太小，那么这就可能导致过于严重的不对称的位并且由此所接收的信号可能不能正确地被解码。

如果提高所接收的信号的位的边沿陡度，则产生太高的辐射。这在其他位置处、比如在电路板上并且在用于用户站的微控制器中导致成本。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供用于串行总线系统的用户站的一种通信控制装置和一种发送/接收装置以及一种用于在串行总线系统中进行通信的方法，它们解决了前面所提到的问题。尤其应该提供用于串行总线系统的用户站的一种通信控制装置和一种发送/接收装置以及一种用于在串行总线系统中进行通信的方法，其中能够以大的误差稳健性实现高的数据速率和每帧有效数据量的提高。

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通信控制装置来解决。所述通信控制装置具有：用于产生发送信号的通信控制模块，所述发送信号用于控制用户站与所述总线系统的至少一个其他用户站的通信，对于所述总线系统来说为了在所述总线系统的用户站之间交换信息而至少使用一个第一通信阶段和一个第二通信阶段；用于在所述第一通信阶段的运行模式中将所述发送信号发送给发送/接收装置的第一接头，所述发送/接收装置被设计用于将所述发送信号发送到所述总线系统的总线上；用于在所述第一通信阶段的运行模式中从所述发送/接收装置处接收数字的接收信号的第二接头；以及运行模式切换模块，所述运行模式切换模块用于在所述第二通信阶段中将所述第一和第二接头的传输方向切换为用于通过所述第一和第二接头进行的差分的信号传输的相同方向。

用所述通信控制装置能够在没有额外的昂贵的、处于通信控制装置与发送/接收装置之间的接头的情况下以用于CAN FD后续总线系统的很高的位-对称性来提供所需要的快速的数据传输。

在此，所述通信控制装置有利地如此设计而成，从而在接收信号RxD中保持位的对称性，所述发送/接收装置已经从由总线处接收的信号中产生所述接收信号RxD并且将其发送给所述通信控制装置。这不仅在发送CAN帧时而且在接收CAN帧时适用，也就是说对于发送信号TxD来说也适用。

此外，当在发送/接收装置（收发器）与通信控制装置（微控制器）之间差分地传输接收信号RxD时也能够保持NRZ编码（NRZ＝Non-Return-To-Zero，不归零）。作为其结果，为了在发送/接收装置（收发器）与通信控制装置（微控制器）之间进行数据传输，现在能够使用具有缓慢的边沿的接头（插脚）。所接收的和所发送的信号的位的、所产生的较小的边沿陡度显著地降低所述系统的辐射。

因此，能够选择所接收的和所发送的信号的位的这样的边沿陡度，从而能够没有问题地满足对所述辐射的要求。此外，所述通信控制装置为了获得信号的对称性而不必使用复杂的线编码方法、像比如PWM编码、曼彻斯特编码。由此降低数据传输的复杂性以及发送信号TxD和接收信号RxD的解码的复杂性。

此外，用所述通信控制装置能够在所述通信阶段之一中维持由CAN已知的仲裁并且尽管如此相对于CAN或CAN FD再次显著地提高传输速率。这能够通过以下方式来实现，即：使用两个具有不同的位速率的通信阶段并且可靠地识别所述第二通信阶段的开始，在所述第二通信阶段中以比在仲裁中高的位速率来传输有效数据。因此，所述发送/接收装置能够可靠地从第一通信阶段转换到第二通信阶段中。

作为其结果，能够实现所述位速率的明显的提高并且由此实现从发送方到接收方的传输速率的明显的提高。但是，在此同时保证了大的误差稳健性。这一同有助于实现至少10 Mbps的净数据速率。另外，所述有效数据的大小能够大于64字节、尤其能够为每帧直至2048字节或者能够根据需要具有任意长度。

如果在所述总线系统中也存在根据CAN协议和/或CAN FD协议发送消息的至少一个CAN用户站和/或至少一个CAN FD用户站，那也能够使用所述由通信控制装置实施的方法。

所述通信控制装置的其他有利的设计方案在从属权利要求中得到了说明。

所述运行模式切换模块能够被设计用于：在所述第二通信阶段的第一种运行模式中将第一和第二接头转换为输出端并且从所述发送信号中产生反转的数字的发送信号并且在第一接头处输出所述发送信号并且在第二接头处输出与此相反的数字的发送信号。作为补充方案或替代方案，所述运行模式切换模块能够被设计用于：在所述第二通信阶段的第二种运行模式中将第一和第二接头转换为输入端并且从在所述第一和第二接头处接收的差分的接收信号中产生非差分的接收信号并且将其输出给所述通信控制模块。

按照一种实施例，所述运行模式转换模块被设计用于：在所述第二通信阶段的第一种运行模式中在所述两个接头处在预先确定的持续时间里产生并且输出两个具有同一电平的发送信号，以便用信令通知发送/接收装置，该发送-接收装置的运行模式应该从第二通信阶段的第一种运行模式切换为第一通信阶段的运行模式。

按照一种实施例，所述运行模式转换模块被设计用于：通过第一或第二接头用信令通知发送-接收装置，该发送-接收装置必须将其运行模式从第一通信阶段的运行模式切换为第二通信阶段的预先确定的运行模式。

比如，所述通信控制模块被设计用于：在第一通信阶段中用具有第一位时间的位来产生所述发送信号，所述第一位时间比所述通信控制模块在第二通信阶段中在所述发送信号中产生的位的第二位时间大了至少10倍。

此外，前面所提到的任务通过一种具有权利要求6的特征的、用于串行总线系统的用户站的发送/接收装置来解决。所述发送/接收装置具有：发送/接收模块，该发送/接收模块用于将发送信号发送到总线系统的总线上，对于所述总线系统来说为了在所述总线系统的用户站之间交换信息而至少使用一个第一通信阶段和一个第二通信阶段，并且该发送/接收模块用于从由总线处接收的信号中产生数字的接收信号；用于在所述第一通信阶段的运行模式中从通信控制装置处接收发送信号的第一接头；用于在所述第一通信阶段的运行模式中将所述数字的接收信号发送给所述通信控制装置的第二接头；以及运行模式切换模块，该运行模式切换模块用于在所述第二通信阶段中将所述第一和第二接头的传输方向切换为用于通过所述第一和第二接头进行的差分的信号传输的相同方向。

所述发送/接收装置提供如其之前关于所述通信控制装置所提到的相同的优点。所述发送/接收装置的其他有利的设计方案在从属权利要求中得到了说明。

所述运行模式切换模块能够被设计用于：在所述第二通信阶段的第一种运行模式中将第一和第二接头切换为输入端并且从所述在第一和第二接头处接收的差分的数字的接收信号中产生非差分的发送信号。作为补充方案或替代方案，所述运行模式切换模块能够被设计用于：在所述第二通信阶段的第二种运行模式中将第一和第二接头切换为输出端并且从所述数字的接收信号中产生反转的数字的接收信号并且在第二接头处输出所述数字的接收信号并且在第一接头处输出与其反向的数字的接收信号。

按照一种实施例，所述运行模式转换模块被设计用于：在所述第二通信阶段的第二种运行模式中在两个接头处在预先确定的持续时间里产生并且输出两个具有同一电平的接收信号，以便向发送/接收装置用信令通知附加信息，所述附加信息是所述信号的、在所述总线系统中用消息在该总线系统的用户站之间交换的信息的补充。

可选的是，所述发送/接收模块被设计用于将所述发送信号作为差分信号发送到总线上。

所述运行模式切换模块能够被设计用于根据以下运行模式来选择所述第一和第二接头的传输方向，所述发送/接收装置被切换为所述运行模式。

此外，之前所描述的装置可能具有：方向控制块，该方向控制块用于根据发送/接收装置的运行模式来控制所述第一和第二接头的传输方向；用于对所述差分信号进行编码的编码块；用于将在第一和第二接头处的差分信号解码为非差分信号的解码块；以及多路器，该多路器在所述发送/接收装置被切换为第二通信阶段的第一种运行模式时用于输出由所述解码块产生的非差分信号。

按照一个选项，所述在第一通信阶段中从总线处接收的信号用与所述在第二通信阶段中从总线处接收的信号不同的物理层来产生。

能够设想的是，在所述第一通信阶段中商定，所述总线系统的用户站中的哪个用户站在随后的第二通信阶段中获得对总线的至少暂时专用的、无冲突的访问权。

之前所描述的通信控制装置和之前所描述的发送/接收装置能够是总线系统的用户站的一部分，所述总线系统此外包括一条总线和至少两个用户站，所述用户站通过所述总线如此彼此连接，使得其能够彼此串行通信。在此，所述至少两个用户站中的至少一个用户站具有之前所描述的通信控制装置和之前所描述的发送/接收装置。

此外，之前所提到的任务通过一种根据权利要求15所述的用于在串行总线系统中进行通信的方法来解决。所述方法用用于总线系统的用户站来执行，其中为了在所述总线系统的用户站之间交换消息而至少使用一个第一通信阶段和一个第二通信阶段，其中所述用户站具有之前所描述的通信控制装置和之前所描述的发送/接收装置，并且其中所述方法具有以下步骤：在所述第二通信阶段中用用于所述通信控制装置的运行模式切换模块将所述用于通信控制装置的第一和第二接头的传输方向切换为相同方向；并且在所述第二通信阶段中用用于所述发送/接收装置的运行模式切换模块将所述用于发送/接收装置的第一和第二接头的传输方向切换为与以下方向不同的相同方向，所述用于通信控制装置的第一和第二接头被切换为该方向；并且通过所述用于通信控制装置的第一和第二接头以及所述用于发送/接收装置的第一和第二接头在所述通信控制装置与所述发送/接收装置之间执行差分的信号传输。

所述方法提供了如其之前关于所述通信控制装置和/或发送/接收装置所提到的相同的优点。

本发明的其他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中。

附图说明

下面参照附图并且根据实施例来更详细地描述本发明。其中：

图1示出了按照第一种实施例的总线系统的简化的方框图；

图2示出了用于对能够由按照第一种实施例的总线系统的用户站发送的消息的结构进行说明的图表；

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方框图；

图4到图7分别示出了当图3的用户站是经由总线系统的总线发送的消息的发送方时在所述用户站处的信号或者状态的时间图示；

图8至图11分别示出了当图3的用户站是经由总线系统的总线发送的消息的接收方时在所述用户站处的信号或者状态的时间图示；并且

图12至图16分别示出了在第二种实施例中当图3的用户站在数据阶段中是经由总线系统的总线发送的消息的发送方并且从数据阶段被返回切换到仲裁阶段中时在所述用户站处的信号或者状态的时间图示。

在附图中，只要没有另外说明，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作为实例示出了总线系统1，该总线系统尤其基本上被设计用于CAN总线系统、CAN FD总线系统、CAN FD后续总线系统和/或其改动方案，如下面所描述的一样。所述CANFD后续总线系统接下来被称为CAN XL。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也能够被称为CAN_H和CAN_L并且用于在耦合输入显性电平或者在发送状态中产生用于信号的隐性电平之后进行电信号传输。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。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、第一运行模式切换模块15和第二运行模式切换模块16。与此不同，所述用户站20具有通信控制装置21和发送/接收装置22。所述用户站30具有通信控制装置31、发送/接收装置32、第一运行模式切换模块35和第二运行模式切换模块36。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。

在每个用户站10、20、30中，所述消息45、46在以帧的形式被编码的情况下通过TXD线路和RXD线路在相应的通信控制装置11、21、31与所属的发送/接收装置12、22、32之间逐位地被交换。这将在下面进行更详细的描述。

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与被连接到所述总线40上的用户站10、20、30中的至少一个其他用户站进行的通信。

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，其在下面也被称为CAN XL消息45。在此，所述CAN XL消息45基于CAN FD后续格式来构建，该CAN FD后续格式参考图2进行了更详细的描述。所述通信控制装置11、31此外能够被制作用于：根据需要为发送/接收装置32提供或者从其处接收CAN XL消息45或CANFD消息46。所述通信控制装置11、31因此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来区分，也就是说在这种情况下通过CAN XL或CANFD来区分。

所述通信控制装置21能够如按照ISO 11898-1：2015的传统的CAN控制器、尤其如能与CAN FD相兼容的传统的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、例如传统的CAN消息或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。在后一种情况中，所述通信控制装置21如传统的CAN FD控制器那样来制作。

所述发送/接收装置12、32除了以下还要更详细地描述的区别之外能够被制作为CAN XL收发器。作为补充方案或替代方案，所述发送/接收装置12、32能够如传统的CAN FD收发器那样来制作。所述发送/接收装置22能够如传统的CAN收发器或CAN FD收发器那样来制作。

用所述两个用户站10、30能够实现具有CAN XL格式的消息45的形成和而后的传输以及这样的信息45的接收。

图2为消息45示出了如由所述发送/接收装置12或所述发送/接收装置32所发送的那样的CAN XL帧450。所述CAN XL帧450为了所述总线40上的CAN通信而被划分成不同的通信阶段451至455、即仲裁阶段451、第一转换阶段452、数据阶段453、第二转换阶段454以及帧结束阶段455。

在所述仲裁阶段451中，例如在开始时发送一个位，该位也被称为SOF位并且表明帧的开始（或者Start of Frame）。此外，在所述仲裁阶段451中发送具有例如11位的识别符，用于识别消息45的发送方。在仲裁时，借助于识别符逐位地在用户站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并且因此在用于发送的下一时间里在转换阶段452和随后的数据阶段453中获得对总线系统1的总线40的专用的访问权。

在本实施例中，在所述第一转换阶段452中，准备从所述仲裁阶段451转换为所述数据阶段453。所述转换阶段452能够具有一个位，该位具有所述仲裁阶段451的位的位持续时间T_B1并且至少部分地用所述仲裁阶段451的物理层来发送。所述第一转换阶段452在逻辑上属于仲裁阶段451。尤其在这个转换阶段452中用信令通知所述发送/接收装置12、32，所述装置12、32应该变换为其他模式或者运行模式、也就是变换为数据阶段453的物理层。

在所述数据阶段453中用该数据阶段453的物理层并且用比仲裁阶段451的位的位持续时间T_B1短的位持续时间T_B2发送所述帧450的位。在所述数据阶段453中，尤其发送所述CAN XL帧450或者消息45的有效数据。所述有效数据也能够被称为消息45的数据字段。为此，能够在所述数据阶段453中根据对所述数据字段中的内容的类型进行标识的数据字段-识别符来发送比如11位长的数据长度码（Data-Length-Code）。所述码比如能够具有1至2048的数值或者其它具有步距为1的数值。作为替代方案，所述数据长度码能够包括或少或多的位，使得所述数值范围和步距能够具有其它数值。随后跟随另外的字段、像比如头部-校验和字段。此后发送所述CAN XL帧450或者消息45的有效数据。在所述数据阶段453结束时，比如能够在校验和字段中包含关于数据阶段453的数据及仲裁阶段451的数据的校验和。所述消息45的发送方能够分别在预先确定的数量的相同的位、尤其是10个相同的位之后将填充位作为反转位插入到数据流中。尤其所述校验和是帧校验和F_CRC，用该帧校验和来保护所述帧450的所有直至校验和字段的相关的位。所述数据阶段453中的填充位比如未被保护，因为这些位保护帧450本身并且由此用于进行错误探测。

在本实施例中，在所述第二转换阶段454中准备从数据阶段453转换为帧结束阶段455。这意味着，返回切换为按照仲裁阶段451的传输运行模式。所述转换阶段454能够具有一个位，该位具有仲裁阶段451的位的位持续时间T_B1并且至少部分地用数据阶段453的物理层来发送。所述第二转换阶段452在逻辑上属于帧结束阶段455，在该帧结束阶段中使用与在仲裁阶段451中相同的传输运行模式。尤其在这个第二转换阶段454中用信令通知所述发送/接收装置12、32，所述装置12、32应该变换为其他模式或者运行模式、也就是变换为仲裁阶段451的物理层。

在所述帧结束阶段455中，能够在末尾字段中的两个位AL2、AH2之后包含至少一个确认位ACK。此后，能够跟随表明所述CAN XL帧450的结束的7个相同位的序列。接收方能够用所述至少一个确认位ACK来通知，其是否已经正确地接收了所述CAN XL帧450或者消息45。

至少在所述仲裁阶段451和帧结束阶段455中使用如在CAN和CAN-FD中那样的物理层。另外，在所述转换阶段452、454中能够至少部分地、即在所述第一转换阶段452中在开始时并且在所述第二转换阶段454中在结束时使用如在CAN和CAN-FD中那样的物理层。所述物理层相应于位传输层或已知的OSI模型（Open Systems Interconnection Modell，开放系统互连模型）的层1。

在这些阶段451、455的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，而不破坏具有更高优先权的消息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，所述隐性状态能够由其他用户站10、20、30用总线40上的显性状态来覆盖写入。

只有当所述位持续时间或位时间明显长于所述总线系统1的两个任意的用户站10、20、30之间的信号传输时间的两倍时，才能够在所述帧450或者消息45、46开始时进行仲裁并且在所述帧450或者消息45、46的帧结束阶段455中进行确认。因此，在所述仲裁阶段451、帧结束阶段454中的位速率被选择得比在所述帧450的数据阶段453中慢。尤其在所述阶段451、455中的位速率被选择为500 kbit/s，从中产生大约2μs的位持续时间或位时间，而在所述数据阶段453中的位速率则被选择为5到10 Mbit/s或更大，从而产生大约0.1 μs或更短的位时间。因此，在其他通信阶段451、452、454、455中的信号的位时间比在所述数据阶段453中的信号的位时间大了至少10倍。

消息45的发送方、例如用户站10，只有当所述用户站10作为发送方已经赢得仲裁并且所述用户站10作为发送方因此为了发送而拥有对总线系统1的总线40的专用的访问权时，才开始将转换阶段452及随后的数据阶段453的位发送到总线40上。所述发送方要么能够在转换阶段452的一部分之后变换到较快的位速率和/或其他物理层上，要么能够随着随后的数据阶段453的第一位、即开始才变换到较快的位速率和/或其他物理层上。

完全一般而言，在所述具有CAN XL的总线系统中，与CAN或CAN FD相比能够尤其实现以下有差别的特性：

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

b）将净数据传输速率提高到每秒大约10兆比特，

c）将每帧有效数据的大小提升到大约2k字节或任意值。

图3示出了所述具有通信控制装置11、发送/接收装置12的用户站10的基本结构和运行模式切换模块15、16。所述通信控制装置11的运行模式切换模块15与所述发送/接收装置12的运行模式切换模块16对称地构建。所述运行模式切换模块15也能够被称为第一运行模式切换模块。所述运行模式切换模块16也能够被称为第二运行模式切换模块。

所述用户站30以和在图3中所示出的方式相类似的方式来构建，除了所述块35不是被集成到通信控制装置31中、而是与所述通信控制装置31及发送/接收装置32分开地设置。因此，没有单独地对所述用户站30和块35进行描述。所述运行模式切换模块15的下面所描述的功能在所述运行模式切换模块35中相同地存在。所述运行模式切换模块16的下面所描述的功能在所述运行模式切换模块36中相同地存在。

作为替代方案或补充方案，可能的是，所述块16不是被集成到发送/接收装置12中、而是与所述通信控制装置11及发送/接收装置12分开地设置.

所述发送/接收装置12被连接到总线40上、更详细地说被连接到其用于CAN_H的第一总线芯线41和其用于CAN_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将通信控制装置11的发送信号TxD转换为用于总线芯线41、42的相应的信号CAN_H和CAN_L并且将这些信号CAN_H和CAN_L发送到总线40上。即使在这里为所述发送/接收装置12提到信号CAN_H和CAN_L，这些信号关于消息45也可以理解为信号CAN-XL_H和CAN-XL_L，所述信号CAN-XL_H和CAN-XL_L在数据阶段453中至少在一个特征中、尤其关于用于信号TxD的不同的数据状态的总线状态的形成并且/或者关于电压或者物理层和/或位速率有别于传统的信号CAN_H和CAN_L。

在所述总线40上构成差分信号VDIFF=CAN_H-CAN_L。除了空载状态或准备状态（Idle或Standby）之外，所述发送/接收装置12利用其接收器在正常运行中始终监听数据或者消息45、46在总线40上的传输并且更确切地说这与所述用户站10是不是消息45的发送方无关。所述发送/接收装置12从由总线40处接收的信号CAN_H和CAN_L中形成接收信号RxD并且将其转发给通信控制装置11，如下面更详细地描述的那样。

所述用户站10的下面所描述的结构提供一种稳健的且简单的可行方案，其用于借助于信号在通信控制装置11与发送/接收装置12之间对称地传输位，也就是说在所述位在其持续时间方面没有变化的情况下传输位。这一点尤其在帧450的数据阶段453的期间在传输数据的期间是很有利的。

按照图3，所述通信控制装置11除了运行模式切换模块15之外具有用于数字的发送信号TxD的双向的第一接头111、用于数字的接收信号RxD的双向的第二接头112和通信控制模块113。所述发送/接收装置12除了运行模式切换模块16之外具有用于数字的发送信号TxD的双向的第一接头121、用于数字的接收信号RxD的双向的第二接头122以及发送/接收模块123。所述接头111、112、121、122能够借助于模块15、16和相应的信号来双向地运行，也就是如下所述能够要么切换为输出端要么切换为输入端。

所述通信控制装置11被设计为微控制器或者具有微控制器。所述通信控制装置11处理任意的应用、比如用于马达的控制设备、用于机器或者交通工具的安全系统或其他应用的信号。但是未示出系统ASIC 14（ASIC＝专用集成电路），其作为替代方案能够是系统基本芯片（SBC），在该系统基本芯片上合并了多个对用户站10的电子结构组合件来说必要的功能。在所述系统ASIC中尤其能够安装所述发送/接收装置12和未示出的、给发送/接收装置12供给电能的能量供给装置。所述能量供给装置通常提供5 V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其他数值的其他电压并且/或者能够被设计为电源。

所述通信控制模块113是实现CAN协议、尤其是用于CAN XL或CAN FD的协议的协议控制器。所述通信控制模块113被设计用于输出以下输出信号或者接收以下输入信号。

所述信号TxD_PRT是与发送信号TxD相对应的输出信号。所述信号RxD_PRT是与接收信号RxD相对应的输入信号。

除了这些信号之外，所述通信控制模块113被设计用于产生并且输出以下控制信号TX_DM、RX_DM。

所述控制信号TX_DM是输出信号并且表明所述发送/接收装置12是否应该在运行模式TX-数据阶段模式中工作。所述运行模式也被称为FAST_TX模式或第一种运行模式。在所述运行模式TX-数据阶段模式中，所述用户站10已经在仲裁阶段451中赢得仲裁并且在紧随此后的数据阶段453中是帧450的发送方。所述用户站10在这种情况下也能够被称为发送节点。在所述运行模式TX-数据阶段模式中，所述发送/接收装置12应该使用用于数据阶段453的物理层并且在此驱动总线芯线CAN_H和CAN_L。

所述控制信号RX_DM是输出信号并且表明所述发送/接收装置12是否应该在运行模式RX-数据阶段模式中工作。所述运行模式也被称为FAST_RX模式或第二种运行模式。在所述运行模式RX-数据阶段模式中，所述用户站10已经在仲裁阶段451中输掉仲裁并且在紧随此后的数据阶段453中仅仅是帧450的接收方、即不是帧450的发送方。所述用户站10在这种情况下也能够被称为接收节点。在所述运行模式RX-数据阶段模式中，所述发送/接收装置12应该使用用于数据阶段453的物理层、但是不驱动总线芯线CAN_H和CAN_L。

如果所述发送/接收装置既不在TX数据阶段模式中也不在RX数据阶段模式中，那么它就处于所谓的仲裁阶段模式、即在仲裁阶段451和帧结束阶段455中所使用的模式中。在这种模式中使用以下物理层，用所述物理层能够发送显性的及隐性的总线状态。

在这里未示出用于将有待接入的运行模式用信令通知发送/接收装置12的线路。所述信令通知尤其同样通过TxD接头111和/或RxD接头112来进行。

所述运行模式切换模块15拥有方向控制块151、编码块152、解码块153和多路器154。所述第一运行模式切换模块15接收之前所提到的、由所述通信控制模块113输出的信号。

所述方向控制块151从通信控制模块113的控制信号TX_DM、RX_DM中产生切换信号DIR_TxD和DIR_RxD。所述切换信号DIR_TxD控制着通信控制装置11的可双向切换的第一接头111的方向DIR、更详细地说是传输方向。换言之，所述切换信号DIR_TxD控制着装置11的TxD接头111的方向。所述切换信号DIR_RxD控制着通信控制装置11的可双向切换的第二接头112的方向DIR、更准确地说是传输方向。换言之，所述切换信号DIR_RxD控制着装置11的RxD接头112的方向。

在此适用的是，如果设置了所述信号TX_DM、尤其是其信号值等于1，那么所述TxD接头111的方向以及所述RxD接头112的方向就被切换到输出状态。作为其结果，所述通信控制模块113能够将有待发送到总线40上的帧450作为差分信号通过接头111、112来发送，如下面更详细地描述的那样。尤其适用的是，如果所述通信控制模块113发送帧450并且在此设置了所述信号TX_DM，那么所述TxD接头111的方向和所述RxD接头112的方向就被切换到输出状态。

如果设置了所述信号RX_DM、尤其是其信号值等于1，那么所述TxD接头111的方向以及所述RxD接头112的方向就被切换到输入状态。作为其结果，所述通信控制模块113能够将经由总线40发送的帧450作为差分信号通过接头111、112来接收，如下面要更详细地描述的那样。尤其适用的是，如果所述通信控制模块113接收帧450并且在此设置了所述信号RX_DM，那么所述TxD接头111的方向和所述RxD接头112的方向就被切换到输入状态。

所述编码块152从信号TxD_PRT、即发送信号TxD中产生信号TxD2。所述信号TxD2是信号TxD_PRT的相反信号。所述编码块152将信号TxD2输出给接头112。如果所述接头111、112如前所述被切换到输出状态，则所述通信控制装置11就能够通过接头111、112将信号TxD_PRT、TxD2作为差分的输出信号输出给发送/接收装置12。在最简单的情况下，所述编码块152是将所述信号TxD_PRT反转的反相器。

所述解码块153在其输入端处与接头111、112相连接。如果所述接头111、112如前所述被切换到输入状态，则所述解码块153就从接头111、112处接收由信号RxD1和信号RxD2构成的差分的输入信号。所述解码块153将信号RxD1、RxD2解码为非差分信号RxD_PRT。所述解码块153将信号RxD_PRT输出给多路器154。

所述通信控制模块113用控制信号RX_DM来操控多路器154。根据所述控制信号RX_DM的信号值来选择，是向所述通信控制模块113提供由解码块153解码的信号还是由所述接头112作为信号RxD_PRT来提供所述信号RxD1。

对于所述发送/接收装置12来说，如前所述，所述发送/接收模块123被设计用于发送并且/或者接收按照CAN协议的消息45、46、尤其是按照用于CAN XL或者CAN FD的协议的消息。所述发送/接收模块123实施与物理媒介、也就是具有总线芯线41、42的总线40的连接。所述发送/接收模块123驱动用于总线芯线41、42或者总线40的信号CAN_H和CAN_L并且对其进行解码。此外，所述发送/接收装置123被设计用于输出以下输出信号或者接收以下输入信号。

所述信号RxD_TC是与数字的接收信号相对应的输出信号，所述发送-接收模块123从来自总线40的差分信号CAN_H、CAN_L中产生所述数字的接收信号。所述信号TxD_TC是与发送信号TxD、也就是由所述通信控制模块113为了发送到总线40上而产生的信号相对应的输入信号。

除了这些信号之外，所述发送/接收模块123被设计用于产生并且输出以下控制信号TX_DM_TC、RX_ DM_TC。

所述控制信号TX_DM_TC是输出信号并且表明所述发送/接收装置12是否在运行模式TX-数据阶段模式中工作或者被切换，以便如前所述在数据阶段453中充当帧450的发送方。这是这样的运行模式，在该运行模式中所述发送/接收模块123在数据阶段453中在总线40上发送位、也就是驱动着总线40。

所述控制信号RX_DM_TC是输出信号并且表明所述发送/接收装置12是否在运行模式RX-数据阶段模式中工作或者被切换，以便如前所述在数据阶段453中仅仅充当帧450的接收方、也就是不充当帧450的发送方。这是这样的运行模式，在该运行模式中所述发送/接收模块123在数据阶段453中仅仅从总线40处接收位、也就是不驱动总线40。

所述第二运行模式切换模块16具有方向控制块161、编码块163、解码块163和多路器164。所述第二运行模式切换模块16接收之前提到的、由所述发送/接收模块123输出的信号。

所述方向控制块161从发送/接收模块123的控制信号TX_DM_TC、RX_DM_ TC中产生切换信号DIR_TxD_TC和DIR_RxD_TC。所述切换信号DIR_TxD_TC控制着发送/接收装置12的可双向切换的第一接头121的方向DIR、更准确地说是传输方向。换言之，所述切换信号DIR_TxD_TC控制着装置12的TxD接头121的方向。所述切换信号DIR_RxD_TC控制着发送/接收装置12的可双向切换的第二接头122的方向DIR、更准确地说是传输方向。换言之，所述切换信号DIR_RxD_TC控制着装置12的RxD接头122的方向。

在此适用的是，如果设置了所述信号RX_DM_TC、尤其是其信号值等于1，那么所述TxD接头121的方向以及所述RxD接头122的方向就被切换到输出状态。作为其结果，所述发送/接收模块113能够将由其它用户站经由总线40发送的帧450作为差分信号通过接头111、112来发送给通信控制装置11，如下面更详细地描述的那样。尤其适用的是，如果所述发送/接收模块123接收帧450并且在此设置了所述信号RX_DM_TC，那么所述TxD接头121的方向和所述RxD接头122的方向就被切换到输出状态。

如果设置了所述信号TX_DM_TC、尤其是其信号值等于1，那么所述TxD接头121的方向以及所述RxD接头122的方向就被切换到输入状态。作为其结果，所述发送/接收模块123能够通过其接头121、122从所述通信控制装置11处作为差分信号接收有待发送到总线40上的帧450。尤其适用的是，如果所述发送/接收模块123将帧450发送到总线40上并且在此设置了所述信号TX_DM_TC，那么所述TxD接头121的方向和所述RxD接头122的方向就被切换到输入状态。

所述编码块162从信号RxD_TC、也就是接收信号RxD中产生信号RxD2_TC。所述信号RxD2_TC是信号RxD_TC的相反信号。所述编码块162将信号RxD2_TC输出给接头121。如果所述接头121、122如前所述被切换到输出状态，则所述发送/接收装置11就能够通过接头121、122将信号RxD2_TC、RxD_TC作为差分的输出信号输出给通信控制装置11。在最简单的情况下，所述编码块162是将所述信号RxD_TC反转的反相器。

所述解码块153在其输入端处与接头121、122相连接。如果所述接头121、122如前所述被切换到输入状态，则所述解码块163就从接头121、122处接收由信号TxD1_TC和信号TxD2_TC构成的差分的输入信号。所述解码块153将信号TxD1_TC、TxD2_TC解码为非差分信号TxD_TC。所述解码块163将信号TxD_TC输出给多路器154。

所述发送/接收模块123用控制信号TX_DM_TC来操控多路器164。根据所述控制信号TX_DM_TC的信号值来选择，是向所述发送/接收模块123提供由解码块163解码的信号还是由所述接头121作为信号TxD_TC来提供所述信号TxD1_TC。

因此，如前所述，所述通信控制装置11在运行模式TX-数据阶段模式中将串行的发送信号TxD的位流作为差分信号通过TxD及RxD接头111、112来发送。所述发送/接收装置12在其TxD及RxD接头121、122处接收这个差分信号并且将这个差分信号解码为非差分的信号TxD_TC。

图4到图7示出了当所述用户站10是消息45的发送方并且因此所述发送/接收装置12在数据阶段453中被切换为运行模式TX-数据阶段模式时一种用于在所述通信控制装置11中的之前所描述的信号的信号变化曲线的实例。在此，在图6和图7中标志“P1”代表着输入状态并且标志“P2”代表着输出状态。

按照图4到图7，所述通信控制装置11和发送/接收装置12为了在仲裁阶段451的期间传输数据而如往常一样使用用户站10的接头111、112、121、122。所述通信控制装置11借助于TxD接头111进行发送并且同时借助于RxD接头112从总线40处接收数据。

在所述发送/接收装置12的较快的运行模式中，所述用户站10仅仅作为发送节点进行发送，如在图4到图7中所示。

此外适用的是，所述用户站10作为接收节点在发送/接收装置12的较快的运行模式中仅仅进行接收，如在图8到图11中所示。图8到图11示出了当所述用户站10不是消息的发送方并且由此所述发送/接收装置12被切换为运行模式RX-数据阶段模式中时一种用于在所述通信控制装置11中的之前所描述的信号的信号变化曲线的实例。在此，在图10和图11中标志“P1”也代表着输入状态并且标志“P2”代表着输出状态。因此，如前所述，所述发送发送/接收装置12在运行模式RX-数据阶段模式中将串行的接收信号RxD的位流作为差分信号通过TxD及RxD接头121、122来发送。所述通信控制装置11在其TxD及RxD接头111、112处接收这个差分信号并且将这个差分信号解码为非差分信号RxD_PRT。此外，如之前为图4到图7所描述的一样，在仲裁阶段451及帧结束阶段455的期间通过所述接头111、112、121、122进行数据的传输。

与帧450的阶段451、455并且与CAN FD不同，由此对于所述用户站10、30来说在数据阶段453中在所述发送/接收装置12的运行模式RX-数据阶段模式、TX数据阶段模式中不再有必要在所述CAN总线40上同时进行发送和接收。在此，所述通信控制装置11和发送/接收装置12在所述发送/接收装置12处于数据阶段453的运行模式中的时间里沿着相同的方向使用所述两个用于信号RxD、TxD的接头111、112、121、122，以便传输差分的发送信号TxD（数据阶段453的第一种运行模式）或者差分的接收信号RxD（数据阶段453的第二种运行模式）。

按照所述模块15、16的之前所提到的设计方案的第一种修改方案，可能的是，所述模块15、16中的至少一个模块只允许切换为运行模式TX-数据阶段模式。这样的变型方案比如对于总线系统1的用户站10、20来说能够是有利的，所述用户站本身仅仅必须发送信号，但是不必从总线40处接收信号，以便执行其功能。用于这样的用户站的设计方案的实例是一种纯粹的控制元件，所述控制元件的控制虽然通过所述总线40来传输，但是在不取决于所述总线上的通信的情况下接收或者产生用于所述控制的事件。

按照所述模块15、16的之前所提到的设计方案的第二种修改方案，可能的是，所述模块15、16中的至少一个模块只允许切换为运行模式RX-数据阶段模式。这样的变型方案比如对于总线系统1的用户站10、20来说能够是有利的，所述用户站本身不必发送信号，而是仅仅必须从总线40处接收信号，以便执行其功能。用于这样的用户站的设计方案的实例是发送器、尤其是旋转脉冲发生器、调整机构等等。

当然，所述装置11、12的之前所描述的功能也能够用于CAN FD和/或CAN的其它修改方案、至少用于有效数据的发送。

作为所述用户站10的设计方案的结果，不需要分别通过所述通信控制装置11及与其连接的发送/接收装置12上的额外的接头来进行电连接，以便能够保证所述装置11、12之间的数据传输的对称性。也就是说，有利的是，不需要在所述装置11、12的标准壳体上不可用的额外的接头。因此不必更换为其它更大的并且成本高昂的壳体以便提供额外的接头。

通过所述装置11、12、32、35的所描述的设计方案，能够在数据阶段453中实现远比用CAN或CAN-FD的情况高得多的数据速率。此外，如前所述，能够任意地选择在所述数据阶段453的数据字段中的数据长度。由此，能够保持CAN的关于仲裁的优点并且尽管如此能够在比以往短的时间里非常安全地并且由此有效地传输更大数量的数据。

图12到图16示出了在第二种实施例中在所述用户站10中的信号变化曲线。在此，示出了当所述用户站10是帧450的发送方时在数据阶段453与帧结束阶段455之间的转变。在所述帧结束阶段455中，所述传输运行模式对应于仲裁阶段451。按照图15，所述通信控制装置11在帧结束阶段455中借助于TxD接头111进行发送，使得所述接头111被调节到输出状态（标志P2）并且同时借助于RxD接头112从总线40处接收数据，使得所述接头111被调节到输入状态（标志P1），如在图16中所示。

但是，在所述数据阶段453中在运行模式TX-数据阶段模式的期间所述通信控制装置11将其两个接头111、112用作输出端（在图15和图16中标志P2）并且所述发送/接收装置12将其两个接头121、122用作输入端（标志P1）。由此，在数据阶段453中由所述接头111、112将差分信号TxD_PRT、TxD2传输给接头121、122，其在图13和图14中被称为TxD、RxD。所述接头111处的按照图13的信号TxD具有位持续时间为T_B2的位。所述接头112处的按照图14的信号RxD同样具有位持续时间为T_B2的位，因为其分别对应于反转的TxD信号。

如果要从所述数据阶段453中的运行模式TX-数据阶段模式转换为仲裁阶段451的运行模式、即仲裁阶段模式（在所述仲裁阶段模式中发送具有位持续时间T_B1的信号TxD、RxD（图13）），则所述运行模式切换模块15被设计用于：为了用信令通知所述转换情况而通过其两个接头111、112来发送非差分信号，如在图13和图14中所示。比如，所述运行模式切换模块15为此在转换阶段454中在预先确定的持续时间T里作为信令通知S通过其两个接头111、112来发送信号TxD=RxD=1，如在图13和图14中所示。所述预先确定的持续时间T至少比如是T=100ns。据此所述发送/接收装置12能够断定，所述发送/接收装置12现在应该将其运行模式切换为仲裁阶段451的运行模式。

在之前所描述的实例中，在所述CAN总线40处于电平“数据1”或者“隐性的”上时进行所述用于进行转换的信令通知S。因此，当所述发送/接收装置12开始驱动发送/接收装置12与通信控制装置11之间的RxD导线时在所述RxD接头112、122处不会产生冲突或者短路。如果在所述CAN总线40上存在反转的电平时要进行所述用于转换发送/接收装置12的运行模式的信令通知S，则所述通信控制装置11被设计用于通过电平TxD=RxD=0的发送来进行所述用于进行转换的信令通知S。

与朝向帧结束阶段455的转换不同，在本实施例中能够通过所述RxD接头112进行从仲裁阶段451到数据阶段453、也就是到发送/接收装置12的运行模式RX-数据阶段模式、TX-数据阶段模式之一的运行模式变换的信令通知。为此，为了用信令通知运行模式变换的目的，所述通信控制装置11在短时间里比所述发送/接收装置12驱动其RxD接头122更强烈地驱动RxD接头112。由此避免的是，当不仅所述通信控制装置11驱动其RxD接头112而且所述发送/接收装置12驱动其RxD接头122并且在这些接头112、122处出现两个信号源的叠加时，所述RxD导线的数值会是不确定的。因此，在所述接头112、122处存在这两个信号源的这样的叠加时，所述通信控制装置11总是达到目的。由此，所述RxD导线的数值总是确定的。

因此，所述第二种实施例也具有以下优点，即：不需要另外的接头或者插脚或者接口来用于装置11、12并且由此所述解决方案是非常成本低廉的。

在其他方面，能够如关于所述第一种实施例所描述的那样进行在所述用户站10、30中以及在所述总线系统1中的通信。

按照第三种实施例，所述发送-接收装置12和/或所述发送-接收装置32、尤其是所述运行模式转换模块15和/或所述运行模式转换模块16能够被设计用于：在所述运行模式RX-数据阶段模式中在接收时向通信控制装置11、尤其是通信控制模块113用信令通知一些信息。为此，所述发送-接收装置12、32在数据阶段453的额外的运行模式中通过TxD及RxD接头121、122来发送非差分信号，如关于所述第二种实施例为接头111、112所描述的一样。比如，所述发送-接收装置12、32能够在接头121、122处作为信令通知S来发送以下电平：TxD=RxD=1。

所述发送-接收装置12、32的信令通知S能够包含或者是附加信息，所述附加信息是所述信号的、在所述总线系统1中用消息45、46在所述总线系统1的用户站10、30之间交换的信息的补充。所述附加信息实现所述装置11、12或者装置31、32的内部通信。

在其他方面，能够如关于所述第一种或第二种实施例所描述的那样进行在所述用户站10、30中以及在所述总线系统1中的通信。

所述装置11、12、31、32、模块15、16、35、36、用户站10、20、30、总线系统1以及在其中所执行的方法的所有之前所描述的设计方案能够单个地或者以所有可能的组合来使用。尤其所述之前所描述的实施例和/或其修改方案的所有特征能够任意地组合。作为补充方案或替代方案，尤其能够设想以下修改方案。

尽管前面以CAN总线系统为例描述了本发明，但是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，在所述不同的通信阶段中为所述不同的通信阶段所产生的总线状态不同。尤其本发明的之前所描述的原理能够用在以下接口中，所述接口为不同的通信阶段而需要协议控制器或者模块113的转换信号并且/或者在此需要在装置11、12之间的数据交换。

按照所述实施例的之前所描述的总线系统1借助于基于CAN协议的总线系统进行了描述。然而，按照所述实施例的总线系统1也能够是其他类型的通信网络，其中数据能够串行地用两种不同的位速率来传输。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了用户站10、20、30对共同的信道的专用的、无冲突的访问权。

在所述实施例的总线系统1中，所述用户站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，在所述总线系统1中存在所述用户站10或30中的一个或多个用户站。能够设想的是，所述总线系统1中的所有用户站都相同地来设计，也就是仅仅存在用户站10或仅仅存在用户站30。

Claims

1.用于串行总线系统(1)的用户站(10；20；30)的通信控制装置(11)，具有：

用于产生发送信号(TxD_PRT)的通信控制模块(113)，以便控制用户站(10；20；30)与所述总线系统(1)的至少一个其他用户站(10；20；30)的通信，对于所述总线系统(1)来说为了在所述总线系统(1)的用户站(10；20；30)之间交换消息(45；46)而至少使用一个第一通信阶段(451,452,454,455)和第二通信阶段(453)；

用于在所述第一通信阶段(451,452,454,455)的运行模式中将所述发送信号(TxD_PRT)发送给发送/接收装置(12；32)的第一接头，所述发送/接收装置(12；32)被设计用于将所述发送信号(TxD)发送到所述总线系统(1)的总线(40)上；

用于在所述第一通信阶段(451,452,454,455)的运行模式中从所述发送/接收装置(12；32)处接收数字的接收信号(RxD)的第二接头；以及

运行模式切换模块，所述运行模式切换模块用于在所述第二通信阶段(453)中将所述第一和第二接头的传输方向切换为用于通过所述第一和第二接头进行的差分的信号传输的相同方向。

2.根据权利要求1所述的通信控制装置(11)，

其中所述运行模式切换模块被设计用于在所述第二通信阶段(453)的第一种运行模式中将所述第一和第二接头切换为输出端并且从所述发送信号(TxD_PRT)中产生反转的数字的发送信号(TxD2)并且在所述第一接头(111)处输出所述发送信号(TxD_PRT)并且在所述第二接头(112)处输出与此相反的数字的发送信号(TxD2)，并且/或者

其中所述运行模式切换模块被设计用于：在所述第二通信阶段(453)的第二种运行模式中将所述第一和第二接头切换为输入端并且从在所述第一和第二接头处接收的差分的接收信号(RxD1、RxD2)中产生非差分的接收信号(RxD_PRT)并且将其输出给所述通信控制模块(113)。

3.根据权利要求1或2所述的通信控制装置(11)，

其中所述运行模式切换模块被设计用于：在所述第二通信阶段(453)的第一种运行模式中在所述两个接头处在预先确定的持续时间(T)里产生并且输出两个具有同一电平的发送信号(TxD_PRT、TxD2)，以便用信令通知所述发送/接收装置(12；32)，所述发送/接收装置(12；32)的运行模式应该从所述第二通信阶段(453)的第一种运行模式切换为所述第一通信阶段(451,452,454,455)的运行模式。

4.根据权利要求1或2所述的通信控制装置(11)，

其中所述运行模式切换模块被设计用于：通过所述第一或第二接头用信令通知所述发送/接收装置(12；32)，所述发送/接收装置(12；32)必须将其运行模式从所述第一通信阶段(451,452,454,455)的运行模式切换为所述第二通信阶段(453)的预先确定的运行模式。

5.根据权利要求1或2所述的通信控制装置(11)，

其中所述通信控制模块(113)被设计用于：在所述第一通信阶段(451,452,454,455)中用具有第一位时间(T_B1)的位来产生所述发送信号(TxD_PRT)，所述第一位时间比所述通信控制模块(113)在第二通信阶段(453)中在所述发送信号(TxD_PRT)中产生的位的第二位时间(T_B2)大了至少10倍。

6.根权利要求1或2所述的通信控制装置(11)，

其中所述运行模式切换模块被设计用于根据以下运行模式来选择所述第一和第二接头的传输方向，所述发送/接收装置(12；32)被切换为所述运行模式。

7.根据权利要求1或2所述的通信控制装置(11)，

其中所述运行模式切换模块具有：

方向控制块，所述方向控制块用于根据所述发送/接收装置(12；32)的运行模式来控制所述第一和第二接头的传输方向；

用于对所述差分信号(TxD2；RxD2_TC)进行编码的编码块；

解码块，所述解码块用于将在所述第一和第二接头处的差分信号(TxD2；RxD2_TC)解码为非差分信号(TxD_TC；RxD_PRT)；以及

多路器，所述多路器在所述发送/接收装置(12；32)被切换为所述第二通信阶段(453)的运行模式时用于输出由所述解码块产生的非差分信号(TxD_TC；RxD_PRT)。

8.根据权利要求1或2所述的通信控制装置(11)，

其中在第一通信阶段(451,452,454,455)中从总线(40)处接收的信号用与在第二通信阶段(453)中从总线(40)处接收的信号不同的物理层来产生。

9.根据权利要求1或2所述的通信控制装置(11)，

其中在所述第一通信阶段(451,452,454,455)中商定，所述总线系统(1)的用户站(10；20；30)中的哪个用户站(10；20；30)在接下来的第二通信阶段(453)中获得对所述总线(40)的至少暂时专用的、无冲突的访问权。

10.用于串行总线系统(1)的用户站(10；20；30)的发送/接收装置(12；32)，具有：

发送/接收模块，所述发送/接收模块用于将发送信号(TxD_TC)发送到所述总线系统(1)的总线(40)上，对于所述总线系统(1)来说为了在所述总线系统(1)的用户站(10；20；30)之间交换消息(45；46)而至少使用一个第一通信阶段(451,452,454,455)和第二通信阶段(453)，并且所述发送/接收模块用于从由所述总线(40)处接收的信号中产生数字的接收信号(RxD_TC)；

用于在所述第一通信阶段(451,452,454,455)的运行模式中从通信控制装置(11)处接收发送信号(TxD)的第一接头；

用于在所述第一通信阶段(451,452,454,455)的运行模式中将所述数字的接收信号(RxD_TC)发送给通信控制装置(11)的第二接头；以及

运行模式切换模块(16)，所述运行模式切换模块用于在所述第二通信阶段(453)中将所述第一和第二接头的传输方向切换为用于通过所述第一和第二接头进行的差分的信号传输的相同方向。

11.根据权利要求10所述的发送/接收装置(12；32)，

其中所述运行模式切换模块被设计用于：在所述第二通信阶段(453)的第一种运行模式中将所述第一和第二接头切换为输入端并且从在所述第一和第二接头处接收的差分的数字的发送信号(TxD1_TC、TxD2_TC)中产生非差分的发送信号(TxD_TC)，并且/或者

其中所述运行模式切换模块被设计用于：在所述第二通信阶段(453)的第二种运行模式中将所述第一和第二接头切换为输出端并且从所述数字的接收信号(RxD_TC)中产生反转的数字的接收信号(RxD2_TC)并且在所述第二接头处输出所述数字的接收信号(RxD_TC)并且在所述第一接头处输出与其反向的数字的接收信号(RxD2_TC)。

12.根据权利要求10或11所述的发送/接收装置(12；32)，

其中所述运行模式切换模块被设计用于：在所述第二通信阶段(453)的第二种运行模式中在两个接头处在预先确定的持续时间(T)里产生并且输出两个具有同一电平的接收信号(RxD_TC、RxD2_TC)，以便将附加信息用信令通知给所述通信控制装置(11)，所述附加信息是所述信号的、在所述总线系统(1)中用消息(45；46)在该总线系统(1)的用户站(10；20；30)之间交换的信息的补充。

13.根据权利要求10或11所述的发送/接收装置(12；32)，

其中所述发送/接收模块被设计用于将所述发送信号(TxD_TC)作为差分信号(CAN_H、CAH_L)发送到所述总线(40)上。

14.根权利要求10或11所述的发送/接收装置(12；32)，

15.根据权利要求10或11所述的发送/接收装置(12；32)，

其中所述运行模式切换模块具有：

用于对所述差分信号(TxD2；RxD2_TC)进行编码的编码块；

16.根据权利要求10或11所述的发送/接收装置(12；32)，

17.根据权利要求10或11所述的发送/接收装置(12；32)，

18.总线系统(1)，具有

总线(40)；和

至少两个用户站(10；20；30)，这些用户站(10；20；30)通过所述总线(40)如此彼此连接，使得这些用户站(10；20；30)能够彼此串行通信并且在所述用户站(10；20；30)中至少一个用户站(10；20；30)具有根据权利要求1到9中任一项所述的通信控制装置(11)和根据权利要求10到17中任一项所述的发送/接收装置(12；32)。

19.用于在串行总线系统(1)中进行通信的方法，其中该方法用用于总线系统(1)的用户站(10；20；30)来执行，其中为了在所述总线系统(1)的用户站(10；20；30)之间交换消息(45；46)而至少使用一个第一通信阶段(451,452,454,455)和第二通信阶段(453)，其中所述用户站(10；20；30)具有根据权利要求1到9中任一项所述的通信控制装置(11)和根据权利要求10到17中任一项所述的发送/接收装置(12；32)，并且其中所述方法具有以下步骤：

在所述第二通信阶段(453)中用用于所述通信控制装置(11)的运行模式切换模块将用于通信控制装置(11)的第一和第二接头的传输方向切换为相同方向；并且

在所述第二通信阶段(453)中用用于所述发送/接收装置(12；32)的运行模式切换模块将用于发送/接收装置(12；32)的第一和第二接头的传输方向切换为与以下方向不同的相同方向，用于通信控制装置(11)的第一和第二接头被切换为该方向；并且

通过用于所述通信控制装置(11)的第一和第二接头以及用于所述发送/接收装置(12；32)的第一和第二接头在所述通信控制装置(11)与所述发送/接收装置(12；32)之间执行差分的信号传输。