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Die
Erfindung betrifft ein Routingmodul zum Datenaustausch zwischen
gleichen oder verschiedenen Bussystemen und/oder Funktionsmodulen
eines Kommunikationsnetzes, welches zu übertragende Nachrichten
von einem Bussystem einerseits zu mindestens einem der anderen Bussysteme
andererseits, von einem Funktionsmodul einerseits zu mindestens
einem der anderen Funktionsmodule andererseits und/oder von einem
Funktionsmodul einerseits zu einem der Bussysteme andererseits oder umgekehrt
zusammenstellt und weiterleitet.
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Heutige
Steuergeräte, insbesondere für Fahrzeuge, umfassen
Mikrocontroller, die neben primären Steuerfunktionen auch
Gatewayfunktionen (mit Gateway = Kommunikationsschnittstelle) des Steuergeräts
und somit schnittstellenbezogene Funktionen, die zum Austausch von
Daten benötigt werden, ausführen. Daraus resultierend
wird die Rechenleistung der Mikrocontroller durch auftretende Interrupts
belastet, da der oder die Mikrocontroller die Interrupt-Aktionen
und alle nachfolgenden Funktionen in der Regel sequentiell abarbeiten.
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Durch
die steigende Anzahl von Steuergeräten und elektronischen
Einheiten in Fahrzeugen nimmt der Daten- oder Nachrichtenaustausch
und somit die Komplexität bestehender Kommunikationsnetze
im Fahrzeug und demzufolge auch die Anforderungen an Kommunikationsschnittstelleneinheiten (=
Schnittstelle zwischen gleichen oder verschiedenen Bussystemen und/oder
Funktionsmodulen) zu. Üblicherweise umfasst die Kommunikationsschnittstelle
zur Weiterleitung von Nachrichten von einem oder mehreren Bussystemen
und/oder Funktionsmodulen zu anderen Bussystemen bzw. Funktionsmodulen
ein Routingmodul, welches im Allgemeinen als ein Softwaremodul in
der Kommunikationsschnittstelle (auch Gateway genannt) implementiert
ist.
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In
heutigen Gateway-Systemen erfolgt somit das Routing oder Weiterleiten
von Nachrichten rein Software-basiert. Ein solches Software-basiertes Routing
ist beispielsweise aus der
DE 10 2004 033 781 A1 bekannt. Dabei wird
mittels einer Steuereinheit durch eine implementierte Botschaftsroutingfunktion
eine von einem der Bussysteme empfangene Nachricht ohne Veränderung
des Informationsinhaltes auf ein anderes der Bussysteme oder auf
eine externe Schnittstelle weitergeleitet. Bei einer implementierten
Signalroutingfunktion werden von einer empfangenen Nachricht einzelne
Informationen oder Daten (= Bits) extrahiert und in eine neu erzeugte
und zu sendende Nachricht eingefügt. Diese neue Nachricht
wird dann an das gewünschte Bussystem oder an eine Schnittstelle übertragen.
Bei einer implementierten Signalextraktionsfunktion werden einzelne
Informationen (Bits) von einer empfangenen Nachricht extrahiert
und weitergeleitet.
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Das
hohe Daten- bzw. Nachrichtenaufkommen in zukünftigen Kommunikationssystemen
führt zu einer Zunahme der Interrupt-Belastung von Gateway-Prozessoren.
Die Folge ist ein mögliches Fehlverhalten solcher Systeme,
da Nachrichten aufgrund der Überlastung nicht mehr bearbeitet
werden können, was letztendlich zu einem Daten- bzw. Nachrichtenverlust
führt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Routingmodul zum
Datenaustausch zwischen gleichen oder verschiedenen Bussystemen und/oder
Funktionsmodulen eines Kommunikationsnetzes anzugeben, die eine
einfache und schnelle Generierung von zu übertragenden
Nachrichten aus unterschiedlichen Quellen ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch
1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Erfindungsgemäß umfasst
das Routingmodul zum Datenaustausch zwischen Bussystemen und/oder
Funktionsmodulen eines Kommunikationsnetzes eine Routingeinheit
zum Weiterleiten von zu übertragenden Nachrichten von einem
der Bussysteme einerseits zu mindestens einem der anderen Bussysteme
andererseits, von einem der Funktionsmodule einerseits zu mindestens
einem der anderen Funktionsmodule andererseits, von einem der Funktionsmodule
einerseits zu einem der Bussysteme andererseits und/oder umgekehrt,
wobei die Routingeinheit als eine integrierte Schaltung ausgebildet
ist, umfassend zumindest ein Signaleingangsregister, ein Signalausgangsregister,
ein Signalschieberegister, einen Signalfilter und eine Steuereinheit.
Durch die Integration von bisherigen rein Software-basierten Routingfunktionen
in konfigurierbare Hardwareeinheiten können üblicherweise
sequentiell abgearbeitete Routingfunktionen schneller und einfacher ausgeführt
werden, wodurch die Interruptbelastung einer Steuereinheit des Routingmoduls
und/oder eines der mehrerer zugehöriger Prozessor(en) deutlich reduziert
bzw. vollständig befreit ist.
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Das
Routingmodul ist als integrierte Schaltung mit weiteren Komponenten
sowohl in Applikation Specific Circuits (ASIC) als auch in Field
Programmable Gate Arrays (FPGA) einsetzbar. Derartige integrierte
Schaltungen weisen Hardwareeinheiten, wie Flip Flops als Speicherzellen
oder Register auf, die ihre Funktionen auch nach der Herstellung
verändern können. Diese Speicherzellen sind untereinander
frei konfigurierbar, wobei elektrisch leitende Verbindungen neu
beschaltet werden, so dass diverse logische Schaltungen dadurch
aufgebaut werden können.
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Mit
anderen Worten: das Routingmodul ist ein Teil oder eine Teilfunktion
oder ein Teilmodul eines mehrere Funktionen bzw. Module umfassenden FPGA
oder ASIC.
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Zur
Umsetzung von verschiedenen Routingfunktionen des Hardware-basierten
Routingmoduls, wie beispielsweise einer Botschaftsroutingfunktion, einer
Signalroutingfunktion und/oder einer Signalextraktionsfunktion,
umfasst der Hardware-basierte Signalfilter einen Wandler, einen
unteren Grenzfilter, einen oberen Grenzfilter und ein Filterregister.
Mittels der verschiedenen Routingfunktionen des Routingmoduls ist
es möglich, empfangene Nachrichten zu identifizieren und/oder
solche zu sammeln und zu zumindest einer zu sendenden Nachricht
zusammenzufügen oder zumindest eine solche aus mindestens einer
der empfangenen Nachrichten zu erzeugen, wobei die zu sendende Nachricht
anschließend an zumindest eines der Bussysteme und/oder
an zumindest einer der Funktionsmodule weitergeleitet wird.
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Ausführungsbeispiele
und Vorteile der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher
erläutert. Dabei zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild einer möglichen Ausführungsform
eines Hardware-basierten Routingmoduls mit einer Hardware-basierten
Routingeinheit, einer Steuereinheit und einem Speicher,
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2 ein
Blockschaltbild einer Routingeinheit gemäß 1,
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3 ein
Blockschaltbild eines Filters der Routingeinheit gemäß 2,
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4 ein
Ablaufdiagramm eines Routingprozesses, und
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5 ein
Ausführungsbeispiel für eine Routingsequenz.
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Einander
entsprechende Teile und/oder Funktionen sind in allen Figuren mit
den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt
die Struktur eines Routingmoduls 1. Das Routingmodul 1 umfasst
eine Routingeinheit 2, eine Steuereinheit 3 und
einen Speicher 4. Von der Steuereinheit 3 werden
dabei von Bussystemen 5 und/oder Funktionsmodulen 6 einer übergeordneten,
nicht näher dargestellten integrierten Schaltung, z. B.
einer Kommunikationsschnittstelleneinheit Empfangsnachrichten E
als Empfangsbotschaften empfangen. Die Empfangsnachrichten E werden
der Routingeinheit 2 zugeführt und von dieser
zu Sendenachrichten S verarbeitet, die über die Steuereinheit 3 an
eines der Bussysteme 5 und/oder einer der Funktionsmodule 6 übertragen
werden. Dabei können die Empfangsnachrichten E und/oder Sendenachrichten
S und/oder in diesen enthaltenen Signale bzw. Informationen in dem
Speicher 4 zeitweise und/oder dauerhaft gespeichert werden.
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Unter
dem Routingmodul 1, insbesondere der Routingeinheit 2,
wird eine vorzugsweise Hardware-basierte Einheit verstanden, mittels
welcher zu übertragende Nachrichten N zwischen Bussystemen 5 und/oder
Funktionsmodulen 6 anhand von empfangenen Signalen in Empfangsnachrichten
E als Signale und/oder zu Signalen in Sendenachrichten S generiert
bzw. zusammengestellt, zusammengefügt und anschließend
weitergeleitet werden.
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Die
Bussysteme 5 sind insbesondere externe Bussysteme, welche
an einer übergeordneten Kommunikationsschnittstelleneinheit
angeschlossen sind, welche das Routingmodul 1 umfasst.
Diese Bussysteme 5 sind beispielsweise in einem Kraftfahrzeug
als ein Netzwerk aufgebaut oder in einem beliebig elektronisch vernetzten
System integriert. Auch kann das Routingmodul 1 integraler
Bestandteil eines beliebigen elektronischen Systems sein, welches die
Kommunikation zwischen verschiedenen oder mehreren gleichartigen
Bussystemen 5 ermöglicht. Das bedeutet, es können
von einem Bussystem 5 mehrere Busse oder nur einer angeschlossen
sein. Als Bussystem 5 sind verschiedene Kommunikationssysteme
möglich, dies können z. B. sein: CAN, LIN, FLEXRAY,
MOST, FIREWIRE, RS232, K-Line, USB, S-ATA. Die Nachrichten N können
somit zwischen beliebigen Bussystemen 5 ausgetauscht werden.
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Das
erfindungsgemäße Routingmodul 1, d. h.
die Routingeinheit 2, die Steuereinheit 3 und
der Speicher 4, sind jeweils als eine integrierte Schaltung oder
zusammen als eine integrierte Schaltung und somit Hardware-basiert
ausgebildet. Bevorzugt sind diese in so genannte FPGAs, programmierbare
integrierte Schaltungen (FPGA = Field Programmable Gate Array) oder
so genannte ASICs, anwendungsspezifische programmierbare integrierte
Schaltungen (ASIC = application specific integrated circuit) oder SOCs
(SOC = System an Chip) oder in einer beliebigen konfigurierbaren
Hardware ausgeführt bzw. einsetzbar bzw. realisierbar.
Derartige integrierte Schaltungen weisen Speicherzellen, wie Flip
Flops auf, die ihre Funktion auch nach der Herstellung verändern können.
Diese Speicherzellen sind untereinander frei konfigurierbar, wobei
elektrisch leitende Verbindungen neu beschaltet werden, so dass
diverse logische Schaltungen aufgebaut werden können, die
nachfolgend für die Routingeinheit 2 näher
beschrieben werden. Somit können Routingfunktionen, wie
Botschaftsroutingfunktionen, Signalroutingfunktionen, Signalextraktionsfunktionen,
einfach und schnell bearbeitet sowie durch konfigurierbare Komponenten an
sich und zur Laufzeit geändert werden.
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So
betrifft beispielsweise eine der Routingfunktionen die Generierung
von Sammelbotschaften oder Sammelnachrichten. Dabei handelt es sich
um Nachrichten N, die während der Laufzeit des Systems
aus mehreren Signalen verschiedener Nachrichten N oder einer einzelnen
Nachricht N generiert werden. Die Signale einer neu zu erstellenden
Sendenachricht S können aus einer oder mehreren Empfangsnachrichten
E und/oder zu sendenden oder gesendeten anderen Sendenachrichten
S stammen. Die Position der Signale innerhalb von Empfangsnachrichten
E und Sendenachrichten S (= Quell- und Zielbotschaft) ist fest,
aber im Regelfall nicht identisch. Daraus resultiert die Anforderung
beliebige Signale einer oder mehrerer Nachrichten N zu einer neuen
Sendenachricht S mit beliebigen Signalpositionen zu generieren.
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Die
Routingeinheit 2 ist mit anderen Worten ein Hardwarebeschleuniger,
der innerhalb weniger Takte beliebige Signale zu neuen Botschaften
oder Sendenachrichten S zusammenfügen kann. Der Ansatz
ist für beliebige Busprotokolle einsetzbar. Die Parameter
können so gewählt werden, dass beliebige Sammelbotschaften
oder (Sammel)Sendenachrichten S verarbeitet werden können.
Um die notwendigen Signale beispielsweise aus Empfangsnachrichten
E in eine Sendenachricht S zu übertragen, sind eine Filter-
und eine Verschiebe-Operation notwendig. Die hierfür notwendigen
Konfigurationsdaten, welche für die Generierung benötigt
werden, sind beispielsweise im Speicher 4 in einer speziellen
Tabelle verwaltet und hinterlegt.
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Die
Routingeinheit 2 beinhaltet die Hauptfunktionalität
des Routingmoduls 1. Die Bitbreite der Routingeinheit 2 ist
je nach Anforderung entsprechend skalierbar. Für die Generierung
von Sendenachrichten S anhand von empfangenen Daten verschiedener
Empfangsnachrichten E sind mehrere, insbesondere verschiedene Parameter
notwendig. Diese Beschreiben zum einen die verschiedenen Signalquellen,
d. h. Empfangsnachrichten E (auch Quellbotschaften genannt) und
zum anderen die genaue Position von einzelnen in den Empfangsnachrichten
E enthaltenen Signalen im Datenfeld der zu generierenden Sendenachricht
S (auch Zielbotschaft genannt). Es handelt sich dabei um die Anzahl
von Bits, die ein oder mehrere Signale der Empfangsnachrichten E
enthalten und die aus diesen extrahiert werden müssen,
beispielsweise durch Verschieben. Auch können zwei Maskierungs-
oder Bereichsparameter "Start Mask" und "Stop Mask" vorgegeben werden,
die angeben, welcher Signalbereich in der Sendenachricht S (= Zielbotschaft)
ersetzt werden soll. Dabei repräsentiert der Bereichsparameter "Start
Mask" das erste Signalbit und der Bereichsparameter "Stop Mask"
das letzte Signalbit des zu übertragenden oder zu filternden
Signalbereichs, der dann die Sendenachricht S bildet.
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Für
die Erzeugung und/oder das Zusammenfügen der Sendenachricht
S aus Signalen von Empfangsnachrichten E oder Signalen aus dem Speicher 4 in
die Sendenachricht S sind unter anderem die folgenden Schritte notwendig:
- – Laden der Signale der Empfangsnachrichten
E (z. B. Daten, Informationen) und Parameter (z. B. welche Signale
oder Signalbereiche an welcher Position in welcher Sendenachricht
S einzufügen sind),
- – Verschieben der empfangenen Signale,
- – Filtern der für die zu erstellende Sendenachricht S
relevanten Signale,
- – Zusammenfügen der Signale zu der Sendenachricht
S und
- – Speichern der Sendenachricht S.
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Zum
Ausführen dieser Bearbeitungsschritte umfasst die Routingeinheit 2 beispielsweise
die in 2 und 3 dargestellten Hardware-basierte Komponenten.
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Dabei
zeigt die 2 als Komponenten der Routingeinheit 2 zumindest
ein Signaleingangsregister 7, ein Signalausgangsregister 8,
ein Signalschieberegister 9, einen Signalfilter 10,
ein Signalfilterregister 11 und eine Steuerlogik 12 sowie
Signalverknupfungselemente 13.1 bis 13.4, welche
als Logikelemente, wie AND-, OR-, NOT-Glied, ausgebildet sind.
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Die 3 zeigt
die Komponenten des Signalfilters 10 der 2,
im Detail einen Wandler 14, einen unteren Grenzfilter oder
Signalbereichsfilter 15, einen oberen Grenzfilter oder
Signalbereichsfilter 16 und das Filterregister 11.
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Ausgehend
vom Ruhebetrieb im ersten Schritt S1 werden in einem zweiten Schritt
S2 Quell- und Zielbotschaft, d. h. Empfangsnachricht E und Sendenachricht
S, in zwei entsprechende Register – dem Signaleingangsregister 7 und
dem Signalaungangsregister 8 – geladen. Die Breite
der Register entspricht der maximalen Anzahl der Bits in den Nachrichten
E und S, beispielsweise 64. Weiterhin erfolgt das Laden
der Maskierungsparameter "Start Mask" und "Stop Mask" (= Maskendaten)
und eines Schiebeparameters "Shift".
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Anschließend
wird der eigentliche Vorgang einer der Routingfunktionen gestartet.
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Dabei
wird in einem dritten Schritt S3 der Schiebeparameter "Shift" ausgewertet
und die Empfangsnachricht E um eine entsprechende Anzahl Bits verschoben.
Der Vorgang des Verschiebens wird durch den Schiebeparameter "Shift"
im Signalschieberegister 9 (auch Sequenzer genannt) koordiniert, wobei
ein beliebiger Verschiebevorgang (= Shift) in Verschiebeschritten
(= Teilshifts) von Zweierpotenzen (1, 2, 4, 8, 16, 32)
zerlegt wird. Auf eine Richtungsangabe kann verzichtet werden, da
das Signalschieberegister 9 ringweise verschiebt. Werden
registerausgangsseitig oder -eingangsseitig Signalbits einer vom
Signaleingangsregister 7 in das Signalschieberegister 9 eingetragenen
Empfangsnachricht E durch einen Verschiebeschritt herausgeschoben, wird
die entsprechende Anzahl von Signalbits auf der anderen Seite wieder
eingefügt. Dieser Verschiebevorgang ermöglicht
ein beliebiges Verschieben innerhalb weniger Taktzyklen. Die Zerlegung
in Verschiebeschritten bietet den Vorteil eines geringeren Ressourcenverbrauchs
als eine vollständige Verdrahtung des Signalschieberegisters 9.
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Im
nächsten Schritt S4 wird aus den vorgegebenen Maskierungs-
oder Filterparametern "Start Mask" und "Stop Mask" im Signalfilter 10 eine
Filterfunktion für die Zielsignale der Sendenachricht S
erzeugt, die sich nach dem Verschieben mittels des Signalschieberegisters 9 an
der gewünschten Position befinden.
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Um
Speicherplatz einzusparen, wird nur die Nummer des ersten und letzten
zu übertragenden oder zu sendenden Signalbits gespeichert,
welches zum Nutzsignal für die Sendenachricht S gehört.
Im Detail umfasst der Signalfilter 10, wie in 3 dargestellt,
den Wandler 14, mittels dessen parallel zum Verschieben
der Empfangsnachricht E im Signalschieberegister 9 anhand
der Filterparameter "Start Mask" und "Stop Mask" zwei Grenzfilter – einen
unteren Signalbereichsfilter 15 und einen oberen Signalbereichsfilter 16 – erzeugt
werden, die über eine XOR-Funktion eines Verknüpfungselementes 17 zusammen
mit dem Wandler 14 den Signalfilter 10 bilden.
Der untere Signalbereichsfilter 15 und der obere Signalbereichsfilter 16 markieren
dabei das erste bzw. das letzte Nutzsignal desjenigen Signalbereiches,
der übertragen werden soll. Das Ausgangssignal des Signalfilters 10 wird
anschließend im Filterregister 11 hinterlegt.
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Darüber
hinaus wird das Ausgangssignal des Signalfilters 10 mittels
des Verknüpfungselementes 13.3 invertiert. Durch
die XOR-Funktion des Verknüpfungselementes 17 des
Signalfilters 10 mit dem verschobenen Daten- oder Signalfeld
werden alle nicht gewünschten Bits auf Null gesetzt. Die
Verwendung von XOR des invertierten Ausgangssignals mit der Zielbotschaft
oder Sendenachricht S führt zum Löschen des entsprechenden
Signals der Zielbotschaft.
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Anschließend
werden im Schritt S5 die extrahierten Signale der Empfangsnachricht
E und die Signale der Sendenachricht S bitweise verodert (OR), was
einem Einfügen des gewünschten Signals in die Zielbotschaft
und somit die Sendenachricht S entspricht. Das Ergebnis wird im
Zielregister, dem Signalausgangsregister 8, gespeichert
und kann zum Einfügen weiterer Signale verwendet werden
oder wird als fertiges Routingergebnis und somit als Sendenachricht
S an die weiterverarbeitenden Funktionsmodule 6 und/oder
Bussysteme 5 gesendet.
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Das
hier beschriebene Verfahren zur Erzeugung der Sendenachricht S im
Routingmodul 1 mittels Routingfunktionen wird durch die
Steuereinheit 3 vorgenommen, welche die einzelnen Schritte
koordiniert, die in 4 näher dargestellt
sind. Ausgehend vom Ruhebetrieb im Schritt S1 werden im Schritt
S2 Empfangsnachrichten E und/oder Sendenachrichten S geladen, von
denen dann im Schritt S3 die zu sendenden Signale durch bitweises
Verschieben der Signale der geladenen Empfangsnachrichten E und/oder
der Sendenachrichten S in der jeweiligen Nachricht positioniert
werden und im Schritt S4 herausgefiltert werden. Die genau positionierten
und gefilterten Signale werden dann im Schritt S5 zu den zu sendenden
Signalen der Sendenachricht S zusammengefügt und im Schritt
S6 im Signalausgangsregister 8 gespeichert.
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Darüber
hinaus kann die Steuereinheit 3 Eingangssignale oder Eingangsdaten,
wie Steuerdaten, Parameter und/oder Daten, Informationen von einem der übergeordneten
Funktionsmodule 6 und/oder über einen der Bussysteme 5 von
einem übergeordneten Modul empfangen. Weiterhin stehen
sowohl die generierte Ausgangs- oder Sendenachricht S sowie Statussignale
als Ausgangsinformation zur Verfügung, welche im Speicher 4 hinterlegt
sind.
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In
einem Durchlauf des Routingverfahrens der Routingeinheit 2 kann
nur ein zusammenhängendes Signalpaket erzeugt und weitergeleitet
(= geroutet) werden. Sind mehrere voneinander unabhängige Signale
in eine Zielbotschaft und somit in eine Sendenachricht S zu routen,
müssen entsprechend viele Aufrufe und Aktivierungen des
Routingmoduls 1, insbesondere der Routingeinheit 2 erfolgen.
Dafür müssen sowohl die Nutzdaten (Quell- und
Zielbotschaft) als auch die entsprechenden Parameter übergeben werden.
Die Synchronisierung erfolgt über ein Handshaking.
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Als übergeordnetes
Modul können Hardware- oder Softwareimplementierungen verwendet werden.
Die Wahl kann je nach Performanz unterschiedlich ausfallen.
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Weiterhin
sind im Speicher 4 die Routingsequenzen inklusive der Routingparameter,
wie Bereichs- oder Maskierungsparameter "Start Mask", "Stop Mask",
gespeichert. Weiterhin sind die generierten Botschaften in einem
der Speicher, z. B. im Speicher 4, im Signalausgangsregister 8 und/oder
im Filterregister 11, gespeichert.
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Nachfolgend
wird eine Routingsequenz, die in 4 beschrieben
und mittels des oben beschriebenen Routingmoduls 1 ausgeführt
wird, anhand von Botschaftsbeispielen näher beschrieben,
wie in 5 gezeigt.
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Dabei
sollen zwei Datenfelder zweier Botschaften B1 und B2, z. B. von
Botschaften einer oder mehrerer Empfangsnachricht(en) E und einer
Sendenachricht S, von der Länge mit jeweils zwei Byte zu einem
neuen Datenfeld einer Sendenachricht Sout mit zwei
Byte zusammengeführt werden.
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Zu
Beginn und somit nach dem Ruhebetrieb (= Schritt S1) wird das Signalausgangsregister 8 im Schritt
S2 mit den zuletzt gespeicherten Werten der Sendenachrichten S geladen.
Die erste Botschaft B1 (B1 = 03AB) und die zweite Botschaft B2 (B2
= 5CDF) werden mit ihren Sendeparametern geladen. Dabei sollen das
zweite Byte (= AB) aus der ersten Botschaft B1 das erste Byte und
die mittleren 8 Bits (= CD) aus der zweiten Botschaft B2 das zweite
Byte der Zielbotschaft und somit der zu sendenden Sendenachricht
Sout bilden. Hierzu wird im Schritt S3 die erste
Botschaft B1 um 8 Bit und die zweite Botschaft B2 um 4 Bit verschoben.
Im Schritt S4 werden die nicht benötigten Bits in Quell-
und Zielbotschaft gefiltert. Die gefilterten Ausgangssignale der
Botschaften B1 und B2 werden dann im Schritt S5 zusammengefügt,
beispielsweise durch eine ODER-Funktion, und im Signalausgangsregister 8 gespeichert.
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Dabei
kann die Sequenz zum Laden, Schieben, Filtern, Zusammenfügen
und Ausgeben der beiden Botschaften B1 und B2 sequentiell oder parallel erfolgen.
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An
dieser Stelle sei nochmals festgehalten, dass das Routingmodul 1 bzw.
die zu dem Routingmodul 1 zusammengefassten Einheiten Routingeinheit 2,
Steuereinheit 3 und Speicher 4 als eine integrierte
Schaltung ausgeführt ist. Die konkrete Ausgestaltung kann
dabei dergestalt sein, dass das Routingmodul 1 und somit
auch die Routingeinheit 2 Teil einer übergeordneten
Kommunikationsschnittstelleneinheit oder eines beliebigen elektronischen
Systems ist. In diesem Fall ist das Routingmodul 1 bzw.
die Routingeinheit 2 als eigenständige Funktionseinheit innerhalb
der Kommunikationsschnittstelleneinheit oder des elektronischen
Systems ausgebildet. Alternativ kann das Routingmodul 1,
und dies kann auch für die Einheiten gelten, die zu dem
Routingmodul 1 zusammengefasst sind, als eigenständige
integrierte Schaltung ausgeführt sein. In diesem Fall handelt
es sich dann bei dem Routingmodul 1 bzw. bei einer der besagten
Einheiten um einen eigenständigen Baustein.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dem erfindungsgemäßen
Verfahren handelt es sich um einen bei der Schaffung eines neuen
Gateway-Konzeptes zum Einsatz kommenden Teilaspekt. Bei diesem Teilaspekt
handelt es sich um ein hardware-beschleunigtes Generierungsmodul,
welches Sendebotschaften aus mehreren Signalen verschiedener Quellbotschaften
erzeugt. Durch die Migration des Routings in spezielle Hardwareeinheiten
können die Latenzzeiten von Gateway-Systemen optimiert werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße
Verfahren ermöglicht die schnelle Generierung von Botschaften
bzw. Signalcontainern aus unterschiedlichen Quellen, mittels einer
hardware-beschleunigten Einheit. Dadurch können die Routingzeiten
von Gateways stark reduziert werden.
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- 1
- Routingmodul
- 2
- Routingeinheit
- 3
- Steuereinheit
- 4
- Speicher
- 5
- Bussystem
- 6
- Funktionsmodul
- 7
- Signaleingangsregister
- 8
- Signalausgangsregister
- 9
- Signalschieberegister
- 10
- Signalfilter
- 11
- Signalregister
- 12
- Steuerlogik
- 13.1
bis 13.4
- Verknüpfungselemente
- 14
- Wandler
- 15
- Unterer
Signalbereichsfilter
- 16
- Oberer
Signalbereichsfilter
- 17
- Verknüpfungselement
- E
- Empfangsnachricht
- N
- Nachrichten
- S1
bis S6
- Schritte
einer Routingsequenz
- S
- Sendenachricht
- Sout
- zu
sendende Sendenachricht
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004033781
A1 [0004]