DE102007049044A1 - Data exchange device i.e. communication structure, for e.g. application specific integrated circuit, has function modules for processing interface-related functions, and master unit including number of signal inputs - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Datenaustausch zwischen mindestens zwei Funktionsmodulen einer integrierten Schaltung über eine Kommunikationsstruktur gemäß Patentanspruch 1 bzw. 15.The The invention relates to an apparatus and a method for data exchange between at least two functional modules of an integrated circuit a communication structure according to claim 1 or 15.
Heutige Steuergeräte, insbesondere für Fahrzeuge, umfassen Mikrocontroller, die neben den primären Steuerfunktionen auch Gatewayfunktionen (mit Gateway = Kommunikationsschnittstelle) des Steuergeräts und somit schnittstellenbezogene Funktionen, die zum Austausch von Daten benötigt werden, leisten. Die erforderlichen Kommunikationsstrukturen sind chipintern über ein Bussystem bzw. ein Master-Slave-System realisiert, was dazu führt, dass Mikrocontroller mit einer sehr großen Rechenleistung erforderlich sind, um eine Gatewayfunktion mit einer einigermaßen annehmbaren Performance bzw. Geschwindigkeit zu realisieren.today Control devices, in particular for vehicles, include Microcontroller, in addition to the primary control functions also gateway functions (with gateway = communication interface) the controller and thus interface-related functions, that are needed to exchange data. The required communication structures are on-chip over realized a bus system or a master-slave system, what to do that leads microcontroller with a very large Computing power is required to perform a gateway function with a reasonably acceptable performance or speed to realize.
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 Kommunikationsschnittstellen (= Schnittstellen zwischen gleichen oder verschiedenen Bussystemen und/oder Funktionsmodulen (auch Gateway genannt)) zu. Üblicherweise ist die Kommunikationsschnittstelle zur Weiterleitung von Nachrichten von einem oder mehreren Bussystemen und/oder Funktionsmodulen zu anderen Bussystemen bzw. Funktionsmodulen als eine Steuereinheit ausgebildet, in welche im Allgemeinen Schnittstellenfunktionen, wie Protokollwandlungsfunktionen, Netzwerkmanagamentfunktionen, Diagnosefunktionen und/oder Routingfunktionen, wie Botschaftsroutingfunktionen, Signalroutingfunktionen, Signalextraktionsfunktionen, als Softwaremodule implementiert sind.By the increasing number of control devices and electronic Units in vehicles takes the data or message exchange and thus the complexity of existing communication networks in the vehicle and consequently also the requirements for communication interfaces (= Interfaces between the same or different bus systems and / or functional modules (also called gateway)). Usually is the communication interface for forwarding messages of one or more bus systems and / or functional modules other bus systems or functional modules as a control unit in which in general interface functions, such as log conversion functions, network management functions, Diagnostic functions and / or routing functions, such as message routing functions, Signal routing functions, signal extraction functions, as software modules are implemented.
Das
heißt in heutigen Gateway-Systemen erfolgen somit Schnittstellenfunktionen
wie Protokollwandlungen und Nachrichtenübertragungen rein Software-basiert.
Ein solches Software-basiertes Gateway-System ist beispielsweise
aus der
Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen lassen einen gleichberechtigten Zugriff beispielsweise verschiedener über eine Kommunikationsstruktur verbundener Module auf die Kommunikationsstruktur nicht zu, was dazu führt, dass die Mikrocontroller mächtiger als eigentlich erforderlich ausgelegt werden müssen, um eine akzeptable Performance des Gateways zu erzielen.The Solutions known from the prior art leave one equal access, for example, various over a communication structure of connected modules on the communication structure not to, which makes the microcontroller more powerful must be interpreted as actually required to to achieve an acceptable performance of the gateway.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Datenaustausch zwischen Funktionsmodulen anzugeben, die eine einfache und schnelle interne Kommunikation zwischen Funktionsmodulen im internen Kommunikationsnetz ermöglicht.Of the Invention is therefore based on the object, a device for Specify data exchange between function modules that are a simple and fast internal communication between function modules in the internal communication network allows.
Die Aufgabe die Vorrichtung betreffend wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Das Verfahren betreffend wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch 15 angegebenen Merkmale gelöst.The The task concerning the device according to the invention by solved specified in claim 1 features. The Concerning the method according to the task by the in claim 15 specified characteristics solved.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.advantageous Further developments of the invention are the subject of the dependent Claims.
Die Vorrichtung zum Datenaustausch zwischen mindestens zwei Funktionsmodulen einer integrierten Schaltung sieht vor, dass die Funktionsmodule über eine Kommunikationsstruktur zur Abarbeitung von schnittstellenbezogenen Funktionen zwischen den Funktionsmodulen koppelbar sind, wobei die Kommunikationsstruktur Teil der integrierten Schaltung oder selbst als eine integrierte Schaltung ausgebildet ist.The Device for data exchange between at least two functional modules an integrated circuit provides that the function modules over a communication structure for the processing of interface-related Functions between the function modules can be coupled, wherein the Communication structure is part of the integrated circuit or itself is formed as an integrated circuit.
Was die Kommunikationsstruktur angeht, so sind demzufolge zwei Ausführungen denkbar: Bei einer ersten Ausführung ist die Kommunikationsstruktur Teil der die Funktionsmodule umfassenden integrierten Schaltung. In diesem Fall ist die Kommunikationsstruktur als eigenständige Funktionseinheit innerhalb dieser integrierten Schaltung ausgebildet. Die Kommunikationsstruktur ist Teil der integrierten Schaltung und somit mit den zu der integrierten Schaltung gehörenden Funktionseinheiten und weiteren Komponenten auf einem gemeinsamen Chip untergebracht. Es handelt sich somit um eine chipinterne Kommunikationsstruktur. Bei einer zweiten Ausführung ist die Kommunikationsstruktur als eigenständige integrierte Schaltung ausgeführt. D. h. es handelt sich bei der Kommunikationsstruktur um einen eigenständigen Baustein, der von der die Funktionsmodule umfassenden integrierten Schaltung räumlich getrennt ist. Beiden Ausführungen ist allerdings gemein, dass die Kommunikationsstruktur als eine bauliche Einheit, die zumindest in einem Teilumfang als fest verdrahtete Logik ausgeführt ist, realisiert ist.What As far as the communication structure is concerned, therefore, there are two versions conceivable: In a first execution is the communication structure Part of the integrated circuit comprising the functional modules. In this case, the communication structure is independent Function unit formed within this integrated circuit. The Communication structure is part of the integrated circuit and thus with the functional units belonging to the integrated circuit and other components housed on a common chip. It is thus an on-chip communication structure. In a second embodiment, the communication structure is designed as a separate integrated circuit. Ie. the communication structure is an independent one A building block that comes from the built-in functional modules Circuit is spatially separated. Both versions is common, however, that the communication structure as a structural unit, which is at least partially wired as hardwired Logic executed is realized.
Unter der Kommunikationsstruktur im Sinne der Erfindung wird insbesondere eine chipinterne Kommunikationsstruktur verstanden, die als integrierte Schaltung in fest verdrahteter Logik ausgeführt ist. Werden entsprechende Funktionsmodule an diese Kommunikationsstruktur angeschlossen, dann umfasst die Kommunikationsstruktur Schnittstellenfunktionen, wie Protokollwandlungsfunktionen, Netzwerkmanagementfunktionen, Diagnosefunktionen und/oder Routingfunktionen, wie Botschaftsroutingfunktionen, Signalroutingfunktionen, Datensammelroutingfunktionen, Signalextraktionsfunktionen. Diese Funktionen sind vorzugsweise ebenfalls als integrierte Schaltungen in fest verdrahteter Logik ausgeführt.In the context of the invention, the communication structure is understood in particular to mean an on-chip communication structure that functions as an integrated circuit in hardwired logic leads is. When corresponding functional modules are connected to this communication structure, the communication structure includes interface functions such as protocol conversion functions, network management functions, diagnostic functions and / or routing functions such as message routing functions, signal routing functions, data collection routing functions, signal extraction functions. These functions are preferably also implemented as integrated circuits in hardwired logic.
Durch die Integration von bisherigen Software-basierten Routingfunktionen in konfigurierbare Hardwareeinheiten in fest verdrahteter Logik wird ein gleichberechtigter Zugriff beispielsweise verschiedener über eine Kommunikationsstruktur verbundener Module auf die Kommunikationsstruktur ermöglicht, was dazu führt, dass die Performance der Kommunikationsstruktur und gleichzeitig eines diese Kommunikationsstruktur umfassenden Gateways gesteigert wird und ebenso die Routinglatenzzeiten verringert werden.By the integration of previous software-based routing functions in configurable hardware units in hardwired logic becomes an equal access, for example, various over a communication structure of connected modules on the communication structure allows, which leads to the performance the communication structure and at the same time this communication structure comprehensive gateways and also the routing latency times be reduced.
Bevorzugt ist die Kommunikationsstruktur zumindest teilweise in fest verdrahteter Logik aufgebaut. Darüber hinaus ist die Kommunikationsstruktur als Teil einer programmierbaren integrierten Schaltung (FPGA = field programmable gate array), insbesondere als Teil einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC application specific integrated circuit) ausgebildet. Dies gilt sowohl für die Ausführung, bei der die Kommunikationsstruktur Teil der integrierten Schaltung ist, als auch für die Ausführung, bei der die Kommunikationsstruktur selbst als integrierte Schaltung ausgebildet ist. Derartige integrierte Schaltungen (FPGA bzw. ASIC) weisen Hardwareeinheiten, wie Flip Flops als Speicherzellen oder Register, Halbleiterbauelemente als Funktionsbausteine auf, die ihre Funktionen auch nach der Herstellung verändern können. Diese Speicherzellen und Halbleiterbauelemente sind untereinander frei konfigurierbar, wobei elektrisch leitende Verbindungen neu beschaltet werden, so dass diverse logische Schaltungen dadurch aufgebaut werden können.Prefers the communication structure is at least partially hardwired Logic built. In addition, the communication structure as Part of a programmable integrated circuit (FPGA = field programmable gate array), in particular as part of an application-specific integrated circuit (ASIC application specific integrated circuit) educated. This applies to both the execution, in which the communication structure is part of the integrated circuit is, as well as for the execution, at which the Communication structure itself designed as an integrated circuit is. Such integrated circuits (FPGA or ASIC) have hardware units, like flip flops as memory cells or registers, semiconductor devices as function modules that continue their functions even after production can change. These memory cells and semiconductor devices are freely configurable with each other, with electrically conductive Connections are reconnected so that various logic circuits can be built thereby.
Unter Funktionsmodule der integrierten übergeordneten Schaltung, die miteinander über die Kommunikationsstruktur verbunden werden sollen, werden insbesondere Module, wie Prozessoren, Speicher, externe Schnittstellenmodule, insbesondere Busmodule für einen CAN-Anschluss, LIN-Anschluss, FlexRay-Anschluss oder Ethernet-Anschluss, Bustransceiver, Buscontroller, Busmanagementeinheiten und/oder Module mit Kommunikationsfunktionen oder Schnittstellenfunktionen, z. B. Routingfunktionen, wie ein Routingmodul verstanden.Under Function modules of the integrated higher-level circuit, which are connected to each other via the communication structure modules, such as processors, memory, external interface modules, in particular bus modules for a CAN port, LIN port, FlexRay port or Ethernet port, Bus transceivers, bus controllers, bus management units and / or modules with communication functions or interface functions, eg B. routing functions, understood as a routing module.
Zweckmäßigerweise weist die Kommunikationsstruktur, bei der es sich bezogen auf die integrierte Schaltung um ein internes Kommunikationsnetzwerk handelt, eine Mastereinheit und einer der Anzahl der an die Kommunikationsstruktur angeschlossenen Funktionsmodule entsprechende Anzahl von Knoteneinheiten auf. Dabei ist über die Kommunikationsstruktur die Anzahl der anbindbaren Funktionsmodule frei wählbar, wobei alle Funktionsmodule bei der Kommunikation gleichberechtigt sind und eigenständig Nachrichten oder Daten empfangen und senden können.Conveniently, indicates the communication structure in relation to the integrated circuit is an internal communication network, a master unit and one of the number of the communication structure connected function modules corresponding number of node units on. The number is via the communication structure the attachable function modules freely selectable, with all Function modules in communication are equal and independently receive and send messages or data can.
Die Mastereinheit regelt den Zugriff der Funktionsmodule auf das interne Kommunikationsnetzwerk und umfasst zumindest einen Dekodierer, eine Steuereinheit und einen Multiplexer.The Master unit controls the access of the function modules to the internal one Communication network and includes at least one decoder, one Control unit and a multiplexer.
Die Umsetzung von Schnittstellenfunktionen, wie Netzwerkmanagementfunktionen, Diagnosefunktionen und/oder Protokollwandlungsfunktionen wird von den Knoteneinheiten wahrgenommen.The Implementation of interface functions, such as network management functions, Diagnostic functions and / or protocol conversion functions are provided by the node units perceived.
Darüber hinaus umfasst die Mastereinheit eine der Anzahl der Funktionsmodule entsprechende Anzahl von Signaleingängen und Sendeanforderungseingängen, wodurch Sendeanforderungen sowie zu übertragende Signale, welche als Signaleingänge der Mastereinheit zugeführt werden, aller Funktionsmodule parallel verarbeitet werden können. Dies ermöglicht eine einfache und schnelle parallele Bearbeitung und somit eine wesentlich bessere Kommunikationsleistung. Durch die Aufteilung von Koordinationsfunktionen auf eine Mastereinheit für alle Funktionsmodule und Schnittstellenfunktionen auf die Knoteneinheiten ist zudem eine Modularisierung ermöglicht.About that In addition, the master unit comprises one of the number of functional modules corresponding number of signal inputs and send request inputs, whereby transmission requests as well as signals to be transmitted, which supplied as signal inputs to the master unit all function modules can be processed in parallel. This enables easy and fast parallel processing and thus a much better communication performance. By the distribution of coordination functions on a master unit for all function modules and interface functions on the Node units is also a modularization allows.
In einer möglichen Ausführungsform umfasst die Mastereinheit darüber hinaus zumindest einen Sendezustandssammeleingang. Dabei ist der Sendezustandssammeleingang vorzugsweise anhand der Besetztsignale aller an der Mastereinheit angeschlossenen Funktionsmodule und/oder Knoteneinheiten gebildet. Hierdurch ist eine einfache Überwachung der Übertragung von Sende- und Empfangsvorgängen ermöglicht.In One possible embodiment comprises the master unit in addition, at least one transmit state collection input. In this case, the transmission state collection input is preferably based on the Busy signals of all function modules connected to the master unit and / or node units formed. This is a simple monitoring the transmission of transmission and reception allows.
Zweckmäßigerweise ist der jeweiligen Knoteneinheit eines der Funktionsmodule zugeordnet. Dabei ist die jeweilige modulspezifische Knoteneinheit Teil der integrierten Schaltung oder selbst als eine integrierte Schaltung ausgebildet, die zumindest einen Aktivitätsdetektor, eine modulbezogene Schnittstellensteuereinheit, einen Filter, ein oder mehrere Schnittstellenregister und einen Datenspeicher umfasst. Entsprechend den vorstehenden Ausführungen zu dem internen Kommunikationsnetzwerk sind auch bei der Knoteneinheit zwei Ausführungen denkbar, wobei erfindungsgemäß die Knoteneinheit als eigenständige Funktionseinheit innerhalb der integrierten Schaltung ausgebildet ist.The respective node unit is expediently assigned to one of the functional modules. In this case, the respective module-specific node unit is part of the integrated circuit or itself formed as an integrated circuit comprising at least one activity detector, a module-related interface control unit, a filter, one or more interface registers and a data memory. According to the above remarks on the internal communication network, two embodiments are also conceivable in the case of the node unit, wherein according to the invention the node unit is designed as an independent functional unit within the integrated circuit is formed.
Zweckmäßigerweise ist an das innere Kommunikationsnetz über mindestens eines der Funktionsmodule, insbesondere eines der Busmodule, ein externes Bussystem koppelbar. Dies ermöglicht in einfacher Art und Weise eine Erweiterung der integrierten Schaltung mit der Kommunikationsschnittstelle um weitere Steuer- und/oder Kommunikationsfunktionen über weitere direkt oder über einen Datenbus indirekt angebundene Funktionsmodule.Conveniently, is to the inner communication network via at least one the functional modules, in particular one of the bus modules, an external Bus system can be coupled. This allows in a simple way and Way an extension of the integrated circuit with the communication interface to further control and / or communication functions via further directly or via a data bus indirectly connected Functional modules.
Zweckmäßigerweise sind als externe Bussysteme einer oder mehrerer Datenbusse (z. B. ein CAN-Bus = Controller Area Network, Bussystem zur Vernetzung von Steuergeräten in Fahrzeugen oder LIN-Bus = local interconnect network, Bussystem zur Vernetzung von Sensoren und Aktoren) an das interne Kommunikationsnetzwerk bzw. die Kommunikationsstruktur koppelbar.Conveniently, are as external bus systems one or more data buses (eg. a CAN bus = Controller Area Network, bus system for networking from control units in vehicles or LIN bus = local interconnect network, bus system for networking sensors and actuators) to the internal communication network or the communication structure coupled.
Vorteilhafterweise ist die Kommunikationsstruktur zumindest teilweise in fest verdrahteter Logik aufgebaut. D. h. die Kommunikationsstruktur umfasst zum einen fest verdrahtete Logik und zum anderen konfigurierbare Abschnitte. Dadurch wird eine hinreichende Performance bei gleichzeitig vorhandener Adaptionsmöglichkeit sichergestellt.advantageously, the communication structure is at least partially hardwired Logic built. Ie. the communication structure comprises on the one hand hardwired logic and other configurable sections. As a result, a sufficient performance with simultaneous adaptation option ensured.
Beim Verfahren zum Datenaustausch zwischen mindestens zwei Funktionsmodulen einer integrierten Schaltung mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden zumindest folgende Schritte ausgeführt:
- – Setzen einer Sendeanforderung von einem der Funktionsmodule an die Kommunikationsstruktur zur Abarbeitung von schnittstellenbezogenen Funktionen zwischen den Funktionsmodulen,
- – Bestimmen des nächsten sendenden Funktionsmoduls,
- – Bestimmen der freizugebenden Signaleingänge, die mit Signalausgängen gekoppelt werden,
- – gegebenenfalls Erzeugung von Sendenachrichten und/oder Übertragen von Sendenachrichten,
- – Überwachung der Übertragung der Sendenachrichten und
- – Rücksetzen der freigegebenen Signaleingänge.
- Setting a send request from one of the function modules to the communication structure for processing interface-related functions between the function modules,
- Determining the next transmitting function module,
- Determining the signal inputs to be released, which are coupled to signal outputs,
- If necessary generation of transmission messages and / or transmission of transmission messages,
- - Monitoring the transmission of the broadcast messages and
- - Reset the enabled signal inputs.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:embodiments The invention will be explained in more detail with reference to drawings. Showing:
Einander entsprechende Teile und Funktionen sowie Signale sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts and functions as well as signals are in all figures provided with the same reference numerals.
Die
Kommunikationsstruktur
Bei
den Funktionsmodulen
Erfindungsgemäß sind
sowohl die Kommunikationsstruktur
Vergleichbar
zu einem Netzwerk werden Datenpakete oder Nachrichten (auch Botschaften
genannt) in Form einer Broadcast-, Multicast- oder Unicast-Nachricht
an alle Funktionsmodulen
Ferner
umfasst die Mastereinheit
Zum
Empfang von Nachrichten sind die Knoteneinheiten
Zur
Steuerung des Datenaustauschs zwischen den Funktionsmodulen
Maximale Anzahl
der Funktionsmodule
Maximum number of function modules
Durch
den gleichberechtigten Zugriff der Funktionsmodule
Der
Dekodierer
Die
Steuereinheit
Ist
ein Funktionsmodul
Der
Aktivitätsdetektor
Der
Filter
Der
Datenspeicher
Die
modulbezogene Schnittstellensteuereinheit
Beim
Empfang eines Paketes oder einer Nachricht N über die Signaleingangsleitung
KI1 wird zuerst mittels des Filters
Ist das Paket relevant, wird es im Zustand "Empfangen" (auch Receive genannt) Byte für Byte abgespeichert.is the package relevant, it is in the state "Receive" (also Receive called) byte by byte stored.
Die
Knoteneinheit
Das
Schnittstellenregister
In
Das
Register "Control" dient der Konfiguration der Knoteneinheit
In den Registern "Interrupt" und "Interrupt Mask" werden die möglichen Interruptquellen definiert. Es ist nur relevant, wenn im Register "Control" das "Global Interrupt" auf "aktiv" (= Enable) gesetzt ist.In the registers "Interrupt" and "Interrupt Mask" become the possible ones Interrupt sources defined. It is only relevant if in the register "Control" the "Global Interrupt" is set to "active" (= Enable).
Die
Adressregister "Nodeaddr 0" bzw. "Nodeaddr 1" legen die Adressen
der Knoteneinheit
Mit
dem Register "Command" werden Aktionen der Knoteneinheit
Über
das Register "Status" hat das Funktionsmodul
Die zu übertragenden Nachrichten N oder Datenpakete bestehen üblicherweise aus mindestens drei Teile: Nachrichtenkopf, Daten und Prüfsumme (kurz CRC). Je nach Systemanforderung können die Parameter entsprechend festgelegt werden, ein möglicher Parametersatz hat z. B. folgende Werte: 2 Bytes Nachrichtenkopf, 1 bis 16 Bytes Daten und 0 Byte Prüfsumme.The Messages to be transmitted N or data packets usually exist at least three parts: message header, data and checksum (short CRC). Depending on the system requirement, the parameters be set accordingly, a possible parameter set has z. For example, the following values: 2 bytes header, 1 to 16 bytes Data and 0 byte checksum.
Der Nachrichtenkopf einer Nachricht N oder Botschaft setzt sich beispielsweise aus vier Teilen zusammen: Quelladresse, Zieladresse, Nachrichtentyp, Datenlänge.Of the Message header of a message N or message sets itself, for example composed of four parts: source address, destination address, message type, Data length.
Die
Quell- oder Sourceadresse gibt den Sender der Nachricht N an. Sie
ist unabhängig von der Knoten- oder Moduladresse, die von
der Mastereinheit
Weiterhin
enthält der Nachrichtenkopf eine Zieladresse, die einerseits
direkt eines oder mehrere Zeitmodule adressieren kann (Unicast,
Multicast) oder einen Broadcast kennzeichnet. Insbesondere für
eingehende Informationen, die potentiell Relevanz für mehrere
Funktionsmodule
Der
im Nachrichtenkopf enthaltene Nachrichtentyp oder Pakettyp klassifiziert
die Art der Nachrichten N bzw. Datenpakete und dient einer schnellen
Entscheidung über die Relevanz innerhalb eines Funktionsmoduls
Die im Nachrichtenkopf enthaltende Datenlänge gibt die Länge der Nachricht N oder des Datenpakets an. Sie liefert einerseits Informationen über den Nachrichten- oder Paketinhalt (z. B. Länge einer CAN-Nachricht) und ermöglicht eine effizientere Auslastung des Bussystems. Die Datenlänge gibt immer die um eins reduzierte Länge des Datenfelds wieder. Ein Wert von 0 entspricht also einer Länge von einem Datenbyte.The The data length contained in the message header gives the length the message N or the data packet. It delivers on the one hand Information about the message or package content (e.g. B. length of a CAN message) and allows a more efficient utilization of the bus system. The data length always gives the reduced by one length of the data field again. A value of 0 thus corresponds to a length of a byte of data.
Die Länge des Nachrichten- oder Datenfelds wird direkt über das zugehörige Register DLC vorgegeben. Der Inhalt der Daten kann beliebig sein oder je nach Pakettyp einem bestimmten Schema folgen.The Length of the message or data field is directly over the associated register DLC specified. The content of Data can be arbitrary or depending on the package type a particular Scheme follow.
Darüber hinaus kann der Nachrichtenkopf eine zusätzliche Prüfsumme enthalten oder am Nachrichtenende zusätzlich eine Prüfsumme enthalten sein. Die Prüfsumme wird insbesondere in Kommunikationsnetzen mit geringen Übertragungsfehler, wie bei der vorliegenden Kommunikationsstruktur innerhalb einer integrierten Schaltung auf einem Chip (= onchip Netzwerk) nicht verwendet. Bei Bedarf könnte die Prüfsumme jedoch an jedes Datenpaket angehängt werden, um eine entsprechende Fehlererkennung bzw. -korrektur zu ermöglichen.About that In addition, the message header may require an additional checksum contain or at the end of the message additionally a checksum be included. The checksum is especially used in communication networks with low transmission errors, as in the present Communication structure within an integrated circuit a chip (= onchip network) not used. If necessary could however, the checksum is appended to each data packet be to a corresponding error detection or correction enable.
Als
Anwendungsbeispiel wird eine CAN-Kommunikationsschnittstelle (=
CAN-Gateway) mit vier CAN Busmodulen
Zur
Umsetzung von Routingfunktionen, wie Botschaftsroutingfunktionen,
Signalroutingfunktionen, Signalextraktionsfunktionen in nicht näher
dargestellter Art und Weise wird das Routingmodul
Unter
dem Routingmodul
Allgemein
betrachtet, dient das Routingmodul
Das
Routingmodul
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 generiert werden. Die Signale können aus einer oder mehreren Empfangsnachrichten E 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 zu einer neuen Sendenachricht S mit beliebigen Signalpositionen zu generieren.So For example, one of the routing functions relates to the generation of collective messages or group messages. It is about to messages N, during the life of the system be generated from several signals. The signals can come from one or more receive messages E. The position the signals within receive messages E and send messages S (= source and destination message) is fixed, but usually not identical. This results in the request for any signals a new transmission message S with any signal positions to generate.
Die
Routingeinheit
Die
Routingeinheit
Für
die Erzeugung und/oder das Zusammenfügen der Sendenachricht
S aus Signalen von Empfangsnachrichten E oder Signalen aus dem Routingspeicher
- – 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.
- Loading the signals of the receive messages E (eg data, information) and parameters (eg which signals or signal ranges are to be inserted at which position in which send message S),
- Shifting the received signals,
- Filtering the signals relevant for the transmission message S to be created,
- - Assembling the signals to the transmission message S and
- - Save the send message S.
Im
Folgenden soll am Beispiel eines CAN-Botschaftsroutings die Funktionsweise
der Kommunikationsstruktur
Über
die Steuereinheit
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 eine optimierte onchip Kommunikationsstruktur für Gateway-Anwendungen. Dadurch lässt sich eine optimierte, d. h. beschleunigte chipinterne Kommunikation zwischen einzelnen Funktionsmodulen realisieren. Im Rahmen der Gateway-Funktionalität lassen sich Routingfunktionen schnell abarbeiten. Es werden die Routinglatenzzeiten reduziert, was insbesondere dann von entscheidendem Vorteil ist, wenn es um die Übertragung von Daten in Systemen mit sicherheitsrelevanten Funktionen geht, beispielsweise im Bereich der Fahrzeugtechnik um Systeme zur Durchführung von Lenkeingriffen oder um Systeme zur Durchführung radindividueller Bremseneigriffe.at the device according to the invention or the invention Procedure is one in creating a new one Gateway concept used for the upcoming sub-aspect. In this sub-aspect it is an optimized onchip communication structure for gateway applications. This can be a optimized, d. H. accelerated on-chip communication between implement individual function modules. As part of the gateway functionality Routing functions can be processed quickly. It will be the routing latencies reduced, which is a decisive advantage when it comes to transferring data in systems with security-related Functions, for example, in the field of vehicle technology Systems for performing steering interventions or systems for carrying out wheel-specific brake grips.
- 11
- Kommunikationsstrukturcommunication structure
- 22
- MastereinheitMaster unit
- 33
- Knoteneinheitnode unit
- 44
- Funktionsmodulefunction modules
- 55
- ODER-GliedOR gate
- 66
- Dekodiererdecoder
- 77
- Steuereinheitcontrol unit
- 88th
- Multiplexermultiplexer
- 99
- Aktivitätsdetektoractivity detector
- 1010
- Modulbezogene Schnittstellensteuereinheitmodule-related Interface controller
- 1111
- Filterfilter
- 1212
- SchnittstellenregisterInterface registers
- 1313
- Datenspeicherdata storage
- 1414
- Routingmodulrouting Engine
- 14.114.1
- Routingeinheitrouting unit
- 14.214.2
- RoutingsteuereinheitRouting control unit
- 14.314.3
- Routingspeicherrouting memory
- AcceptAccept
- Quittierungssignalacknowledgment
- BusyBusy
- SendezustandssammeleingangTransmitting state collecting input
- GrantGrant
- Überwachungsausgangmonitoring output
- Grant-IDGrant ID
- Grand-KennungGrand identifier
- KI1 bis KInKl1 to KIn
- Signaleingang der jeweiligen Knoteneinheitsignal input the respective node unit
- KO1 bis KOnKO 1 to KOn
- Signalausgang der jeweiligen Knoteneinheitsignal output the respective node unit
- RQ1 bis RQnRQ1 to RQn
- Sendeanforderungseingang an der MastereinheitSend request input at the master unit
- SI1 bis SInSI1 to SIn
- Signaleingang an der Mastereinheitsignal input at the master unit
- SOSO
- Signalausgang an der Mastereinheitsignal output at the master unit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 102004033781 A1 [0004] DE 102004033781 A1 [0004]
Claims (15)
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DE200710049044 DE102007049044A1 (en) | 2007-10-11 | 2007-10-11 | Data exchange device i.e. communication structure, for e.g. application specific integrated circuit, has function modules for processing interface-related functions, and master unit including number of signal inputs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200710049044 DE102007049044A1 (en) | 2007-10-11 | 2007-10-11 | Data exchange device i.e. communication structure, for e.g. application specific integrated circuit, has function modules for processing interface-related functions, and master unit including number of signal inputs |
Publications (1)
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DE102007049044A1 true DE102007049044A1 (en) | 2009-04-16 |
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ID=40435443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
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DE (1) | DE102007049044A1 (en) |
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