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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der am 9. Mai 2011 eingereichten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-104513 , auf deren Offenbarung hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
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HINTERGRUND
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(Technisches Gebiet)
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungsverfahren für Bus-Controller, die dazu ausgelegt sind, ein Signal über einen Bus-Kommunikationsweg zu senden und zu empfangen, und ein Kommunikationssystem, auf welches das Verbindungsverfahren angewandt wird.
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(Stand der Technik)
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Für gewöhnlich ist, als einen Bus-Kommunikationsweg verwendendes Kommunikationssystem, ein CAN-(Controller Area Network)-kompatibles Kommunikationssystem bekannt. Solch ein Kommunikationssystem wird beispielsweise in der
JP 2008-131514 A beschrieben.
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2 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Aufbaus eines Kommunikationssystems 100, auf welches das CAN angewandt wird.
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Entsprechend den durchgezogenen Linien und einer Strichpunktlinie in der 2 sind ECUs (elektronische Steuereinheiten) 2, 3, 4, die als Anschlusseinheiten dienen, über einen ersten Bus 6 miteinander verbunden. Der erste Bus 6 ist aus einem Zweidrahtkommunikationsweg aufgebaut, der Differenzsignale überträgt. Abschlussschaltungen 61 und 62, die eine Reflexion von Signalen unterdrücken, sind an den Enden des Busses vorgesehen.
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Die ECU 2 (sowie die ECUs 3, 4) weist einen Microcomputer (CAN-integrierter Microcomputer) 21 und einen Transceiver 23 auf. Der Microcomputer 21 weist Bus-Controller (CAN-Controller) 211, 212 auf, welche das CAN-Protokoll realisieren. Der Transceiver 23 wandelt ein unipolares Sendesignal TXD, das vom CAN-Controller 211 bereitgestellt wird, in ein Differenzsignal und gibt das Differenzsignal auf den ersten Bus 6. Ferner wandelt der Transceiver 23 ein Differenzsignal, das über den ersten Bus 6 empfangen wird, in ein unipolares Empfangssignal RXD und gibt das Empfangssignal RXD an den CAN-Controller 211.
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Gemäß CAN wird die Verbindung zwischen den CAN-Controllern 211, wie vorstehend beschrieben, für gewöhnlich unter Verwendung des Transceivers 23 und der Abschlussschaltung 61, 62 ausgeführt.
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Ferner sind, gemäß CAN, dominant (hoch) und rezessiv (niedrig) als Signalpegel von Sendesignalen definiert. Wenn nur ein Knoten ein dominantes Signal ausgibt, wird der Signalpegel auf dem Kommunikationsweg dominant. Unter Verwendung solch eines Binärsignals wird eine Bus-Arbitrierung ausgeführt.
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Der CAN-integrierte Microcomputer 27 kann ferner mehrere CAN-Controller 211, 212 aufweisen. In diesem Fall kann ein Hilfs-CAN-Controller 212 vorhanden sein, der nicht verwendet wird.
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Unter Verwendung solch eines Hilfs-CAN-Controllers 212 kann, wie durch gestrichelte Linien in der 2 gezeigt, eine weitere ECU 9 als zusätzlich mit der ECU 2 verbunden betrachtet werden.
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In diesem Fall sind ein CAN-Controller 912 (CAN-integrierter Microcomputer 91) der zusätzlichen ECU 9 und der Hilfs-CAN-Controller 212 der vorhandenen ECU 2 auf einer One-on-One- bzw. 1-zu-1-Basis miteinander verbunden. Wie im Falle des vorhandenen CAN-Netzwerks (der erste Bus 6), müssen der CAN-Controller 912 und der Hilfs-CAN-Controller 212 jedoch über einen zweiten Bus 8 miteinander verbunden werden, der aus einem Zweidrahtkommunikationsweg aufgebaut ist, und zwar unter Verwendung von Transceivern 25, 95 und Abschlussschaltungen 81, 82, was dazu führt, dass eine hohe Anzahl von Elementen benötigt wird und gleichzeitig der Bereich zur Befestigung der Elemente gewährleistet werden muss.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine Ausführungsform stellt ein Verbindungsverfahren für Bus-Controller, das eine One-on-One-Verbindung mit einem einfachen Aufbau, der zur Verbindung erforderlich ist, realisiert, und ein Kommunikationssystem, auf welches das Verbindungsverfahren angewandt wird, bereit.
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Gemäß einem Aspekt der Ausführungsform wird ein Verbindungsverfahren für Bus-Controller bereitgestellt, wobei die Bus-Controller einen Sendeanschluss aufweisen, um ein Sendesignal auszugeben, das für einen Transceiver bereitgestellt wird, und einen Empfangsanschluss aufweisen, um ein Empfangssignal zu empfangen, das von dem Transceiver bereitgestellt wird, und ein Protokoll einschließlich einer Bus-Arbitrierung unter Verwendung eines Binärcodes mit einem rezessiven Pegel, der einen niedrigen Signalpegel auf einem über den Transceiver verbundenen Kommunikationsweg beschreibt, und einem dominanten Pegel, der einen hohen Signalpegel auf dem Kommunikationsweg beschreibt, realisieren. Das Verbindungsverfahren umfasst die folgenden Schritte: Verwenden einer logischen Schaltung, in der dann, wenn beide Signalpegel von zwei Eingangsanschlüssen rezessiv sind, ein Signalpegel eines Ausgangsanschlusses rezessiv wird, und dann, wenn wenigstens einer der Signalpegel der zwei Eingangsanschlüsse dominant ist, ein Signalpegel des Ausgangsanschlusses dominant wird; und Definieren eines der zwei Bus-Controller, die einer One-on-One- bzw. 1-zu-1-Verbindung unterliegen, als ersten Controller, Definieren des anderen der zwei Bus-Controller als zweiten Controller, Verbinden eines Sendeanschlusses des ersten Controllers mit einem der zwei Eingangsanschlüsse der logischen Schaltung, Verbinden eines Sendeanschlusses des zweiten Controllers mit dem anderen der zwei Eingangsanschlüsse der logischen Schaltung, und Verbinden von Empfangsanschlüssen des ersten und des zweiten Controllers mit dem Ausgangsanschluss der logischen Schaltung.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In den beigefügten Zeichnungen zeigt:
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1 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Aufbaus eines Kommunikationssystems einer Ausführungsform; und
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2 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Aufbaus eines herkömmlichen Kommunikationssystems.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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(Allgemeiner Aufbau)
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1 zeigt ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Aufbaus eines Kommunikationssystems 1 der Ausführungsform.
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Das Kommunikationssystem 1 ist in einem Fahrzeug installiert. Das Kommunikationssystem 1 weist, wie in 1 gezeigt, auf: mehrere elektronische Steuereinheiten (ECU) 2 bis 5, die als Anschlusseinheiten dienen, einen ersten Bus 6, der die mehreren ECUs 2 bis 4 miteinander verbindet, und einen zweiten Bus 7, der die ECUs 2 und 5 miteinander verbindet.
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Es sollte beachtet werden, dass ein Bus ein Kommunikationsweg ist, der von mehreren Vorrichtungen gemeinsam genutzt wird, um Signale zu senden und zu empfangen. In der Ausführungsform wird ein Kommunikationsweg, über den zwei Vorrichtungen auf einer One-on-One-Basis miteinander kommunizieren, auch als Bus bezeichnet.
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(ECU-Aufbau)
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Die ECU 2 weist einen Microcomputer (CAN-integrierter Microcomputer) 21 und einen Transceiver 23 auf. Der Microcomputer 21 weist zwei Bus-Controller (CAN-Controller) 211, 212 auf, welche das CAN-Protokoll realisieren. Der Transceiver 23 wandelt ein unipolares Sendesignal TXD, das von einem Sendeanschluss des CAN-Controllers 211 bereitgestellt wird, in ein Differenzsignal und gibt das Differenzsignal auf den ersten Bus 6. Ferner wandelt der Transceiver 23 ein Differenzsignal, das über den ersten Bus 6 empfangen wird, in ein unipolares Empfangssignal RXD und gibt das Empfangssignal RXD an einem Empfangsanschluss des CAN-Controllers 211. Es sollte beachtet werden, dass der Sendeanschluss und der Empfangsanschluss des CAN-Controllers 212 direkt mit dem zweiten Bus 7 verbunden sind. Der CAN-Controller 212 gibt das Sendesignal TXD direkt auf den zweiten Bus 7 und empfängt das Empfangssignal RXD direkt von dem zweiten Bus 7, ohne dass ein Transceiver dazwischen geschaltet ist.
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Es sollte beachtet werden, dass die ECUs 3, 4, die mit dem ersten Bus 6 verbunden sind, mit der Ausnahme, dass der CAN-Controller 212 eine Hilfseinheit ist und nicht verwendet wird, wie im Falle der ECU 2 konfiguriert sind. Die CAN-Controller 212 der ECUs 3, 4 können weggelassen werden.
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Ferner ist die ECU 5, die mit dem zweiten Bus 7 verbunden ist, mit der Ausnahme, dass der CAN-Controller 211 und der Transceiver 23 weggelassen sind, wie im Falle der ECU 2 konfiguriert. D. h., die ECU 5 ist mit einem CAN-integrierten Microcomputer 51 aufgebaut, der einen CAN-Controller 512 aufweist. Der Sendeanschluss und der Empfangsanschluss des CAN-Controllers 512 sind direkt mit dem zweiten Bus 7 verbunden.
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(Bus-Aufbau)
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Der erste Bus 6 wird durch einen Zweidrahtkommunikationsweg gebildet, der Differenzsignale überträgt. Die Abschlussschaltungen 61 und 62, die eine Reflexion eines Signals unterdrücken, sind an den Enden des Busses vorgesehen.
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D. h., die CAN-Controller 211 sind über den ersten Bus 6 unter Verwendung des Transceivers 23 und der Abschlussschaltungen 61, 62 miteinander verbunden.
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Signalpegel der Signale TXD, RXD, die von den CAN-Controllern 211, 212 gesendet und empfangen werden, werden als dominant (hoch) und rezessiv (niedrig) bezeichnet. Wenn nur eine der ECUs 2, 3, 4 ein dominantes Signal ausgegeben hat, wird der Signalpegel auf dem ersten Bus 6 dominant. Unter Ausnutzung dieser Eigenschaft führt der CAN-Controller 211 die Bus-Arbitrierung aus. In der vorliegenden Ausführungsform wird dominant als niedriger Pegel (0) angenommen und rezessiv als hoher Pegel (1) angenommen.
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Ferner ist der zweite Bus 7 unter Verwendung eines UND-Gatters 71 mit zwei Eingängen aufgebaut. Der Sendeanschluss des CAN-Controllers 212 der ECU 2 ist mit einem der Eingangsanschlüsse des UND-Gatters 71 verbunden. Der Sendeanschluss des CAN-Controllers 512 der ECU 5 ist mit dem anderen der Eingangsanschlüsse des UND-Gatters 71 verbunden. Der Ausgangsanschluss des UND-Gatters 71 ist mit dem Empfangsanschluss des CAN-Controllers 212 der ECU 2 und dem Empfangsanschluss des CAN-Controllers 512 der ECU 5 verbunden.
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D. h., der zweite Bus 7 stellt unter Verwendung des UND-Gatters 71 eine Verbindung zwischen den CAN-Controllern 212 und 512 her.
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Wenn nur eine der ECUs 2, 5 ein dominantes Signal über den zweiten Bus 7 übertragen hat, empfangen die ECUs 2, 5 das dominante Signal. Unter Ausnutzung dieser Eigenschaft können die CAN-Controller 212, 512 die Bus-Arbitrierung ausführen.
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(Vorteile)
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Der zweite Bus 7 realisiert die Verbindung zwischen den CAN-Controllern 212 und 512, wie vorstehend beschrieben, ohne den Transceiver 23 und die Abschlussschaltungen 61, 62, sondern indem lediglich ein einfacher Aufbau verwendet wird, in einem Zustand, in dem eine Bus-Arbitrierungsfunktion unter Verwendung eines Binärcodes aus rezessiv und dominant aufrechterhalten wird. Folglich kann dann, wenn der Hilfs-CAN-Controller 212, der nicht für die Kommunikation mit den vorhandenen ECUs 3, 4 verwendet wird, vorbereitet worden ist, eine weitere ECU 5 hinzugefügt werden, indem der Hilfs-CAN-Controller 212 verwendet wird, wobei die Kosten niedrig gehalten werden.
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In der obigen Ausführungsform entspricht das UND-Gatter 71 einer logischen Schaltung und entsprechen die ECUs 2, 5 einer ersten und einer zweiten Abschlusseinheit. Der CAN-Controller 212 der ECU 2 und der CAN-Controller 512 der ECU 5 entsprechen einem ersten und einem zweiten Controller.
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Es sollte wahrgenommen werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Konfigurationen beschränkt ist, sondern verschiedene Modifikationen, Änderungen und Äquivalente, so wie sie Fachleuten ersichtlich sein werden, als mit im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet verstanden werden sollen.
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(Weitere Ausführungsformen)
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Obgleich der zweite Bus 7 mit dem UND-Gatter 71 aufgebaut ist, kann der zweite Bus 7 mit einem verdrahteten ODER-Gatter statt dem UND-Gatter 71 aufgebaut sein.
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Nachstehend werden Aspekte der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zusammengefasst.
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Gemäß einem Aspekt der Ausführungsform wird bereitgestellt: ein Verbindungsverfahren für Bus-Controller-Ziele an den Bus-Controllern, die einen Sendeanschluss zum Ausgeben eines Sendesignals, das an einem Transceiver gegeben wird, und einen Empfangsanschluss zum Empfangen eines Empfangssignals, das von dem Transceiver bereitgestellt wird, aufweisen und ein Protokoll, einschließlich einer Bus-Arbitrierung unter Verwendung eines Binärcodes mit einem rezessiven Pegel, der einen niedrigen Signalpegel auf einem über den Transceiver verbundenen Kommunikationsweg beschreibt, und einem dominanten Pegel, der einen hohen Signalpegel auf dem Kommunikationsweg beschreibt, realisieren.
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In der Ausführungsform wird eine logische Schaltung verwendet, in der dann, wenn beide Signalpegel von zwei Eingangsanschlüssen rezessiv sind, ein Signalpegel eines Ausgangsanschlusses rezessiv wird, und dann, wenn wenigstens einer der Signalpegel der zwei Eingangsanschlüsse dominant ist, ein Signalpegel des Ausgangsanschlusses dominant wird.
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Ferner ist einer der zwei Bus-Controller, die einer One-on-One-Verbindung unterliegen, als erster Controller definiert, ist der andere der zwei Bus-Controller als zweiter Controller definiert, ist ein Sendeanschluss des ersten Controllers mit einem der zwei Eingangsanschlüsse der logischen Schaltung verbunden, ist ein Sendeanschluss des zweiten Controllers mit dem anderen der zwei Eingangsanschlüsse der logischen Schaltung verbunden, und sind Empfangsanschlüsse des ersten und des zweiten Controllers mit dem Ausgangsanschluss der logischen Schaltung verbunden.
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Folglich wird dann, wenn verschiedene Signalpegel gleichzeitig von den Sendeanschlüssen des ersten und des zweiten Controllers ausgegeben werden, ein dominantes Signal an die Eingangsanschlüsse des ersten und des zweiten Controllers gegeben. D. h., die Bus-Controller werden in einem Zustand miteinander verbunden, in dem eine Bus-Arbitrierungsfunktion unter Verwendung eines Binärcodes aus rezessiv und dominant aufrechterhalten wird.
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Gemäß dem Verbindungsverfahren für Bus-Controller kann die Verbindung zwischen den Bus-Controllern, wie vorstehend beschrieben, realisiert werden, ohne dass ein Transceiver und Abschlussschaltungen verwendet werden, sondern lediglich ein einfacher Aufbau bzw. eine einfache Konfiguration. Folglich kann eine weitere Anschlusseinheit unter Verwendung eines Hilfs-Bus-Controllers, der in einem Anschluss vorbereitet wird, kostengünstig realisiert werden.
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Das Kommunikationssystem weist auf: eine erste Anschlusseinheit und eine zweite Anschlusseinheit, die jeweils einen Bus-Controller aufweisen, der einen Sendeanschluss aufweist, um ein Sendesignal auszugeben, das für einen Transceiver bereitgestellt wird, und einen Empfangsanschluss aufweist, um ein Empfangssignal zu empfangen, das von dem Transceiver bereitgestellt wird, und ein Protokoll einschließlich einer Bus-Arbitrierung unter Verwendung eines Binärcodes mit einem rezessiven Pegel, der einen niedrigen Signalpegel auf einem über den Transceiver verbundenen Kommunikationsweg beschreibt, und einem dominanten Pegel, der einen hohen Signalpegel auf dem Kommunikationsweg beschreibt, realisiert.
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Ferner wird eine logische Schaltung verwendet, bei der ein Signalpegel des Ausgangsanschlusses rezessiv wird, wenn beide Signalpegel der zwei Eingangsanschlüsse rezessiv sind, und ein Signalpegel des Ausgangsanschlusses dominant wird, wenn wenigstens einer der Signalpegel der zwei Eingangsanschlüsse dominant ist. Die erste Anschlusseinheit und die zweite Anschlusseinheit sind in einem Zustand miteinander verbunden, in dem ein Sendeanschluss eines ersten Controllers, der ein Bus-Controller der ersten Anschlusseinheit ist, mit einem der zwei Eingangsanschlüsse verbunden ist, und ein Sendeanschluss eines zweiten Controllers, der ein Bus-Controller der zweiten Anschlusseinheit ist, mit dem anderen der zwei Eingangsanschlüsse verbunden ist, und Empfangsanschlüsse des ersten und zweiten Controllers mit dem Ausgangsanschluss verbunden sind.
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Da das gemäß obiger Beschreibung konfigurierte Kommunikationssystem das vorstehend beschriebene Verbindungsverfahren für Bus-Controller anwendet, kann das Kommunikationssystem die gleichen Vorteile wie das Verfahren erzielen.
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Es sollte beachtet werden, dass das durch die Bus-Controller realisierte Protokoll das CAN-Protokoll sein kann. In diesem Fall ist das Kommunikationssystem für ein fahrzeugeigenes Kommunikationsnetz geeignet.
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Vorstehend wurden ein Verbindungsverfahren für Bus-Controller und ein Kommunikationssystem offenbart.
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Es wird ein Verbindungsverfahren für Bus-Controller bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfasst: Verwenden einer logischen Schaltung, in der dann, wenn beide Signalpegel von zwei Eingangsanschlüssen rezessiv sind, ein Signalpegel eines Ausgangsanschlusses rezessiv wird, und dann, wenn wenigstens einer der Signalpegel der zwei Eingangsanschlüssen dominant ist, ein Signalpegel des Ausgangsanschlusses dominant wird, und Definieren eines der zwei Bus-Controller, die einer One-on-One-Verbindung unterliegen, als ersten Controller, Definieren des anderen der zwei Bus-Controller als zweiten Controller, Verbinden eines Sendeanschlusses des ersten Controllers mit einem der zwei Eingangsanschlüsse der logischen Schaltung, Verbinden eines Sendeanschlusses des zweiten Controllers mit dem anderen der zwei Eingangsanschlüsse der logischen Schaltung, und Verbinden von Empfangsanschlüssen des ersten und des zweiten Controllers mit dem Ausgangsanschluss der logischen Schaltung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2011-104513 [0001]
- JP 2008-131514 A [0003]
