Die Erfindung richtet sich auf einen Bus-Treiber für CAN-Busse mit einem beschleunigten Übergang vom dominanten zum rezessiven Datenbuszustand.The invention is directed to a bus driver for CAN buses with an accelerated transition from the dominant to the recessive data bus state.
Allgemeine EinleitungGeneral introduction
Die Anforderungen an den CAN-FD-Datenbus gehen an die Grenzen der aktuellen CAN-Implementierungen. Die Wellenform des derzeit vom dominanten in den rezessiven Zustand übergehenden CAN-Transceivers ist in 1 dargestellt. Auf dem CAN-Datenbus werden die Daten differentiell übertragen. Der CAN-Datenbus verfügt über eine erste Eindrahtdatenleitung (CH), die zwei Potenzialwerte, zwischen einem Mittelpotenzial (MP) und einem höheren ersten Potenzial (HP) annehmen kann.The requirements for the CAN FD data bus are reaching the limits of the current CAN implementations. The waveform of the CAN transceiver currently transitioning from the dominant to the recessive state is in 1 shown. The data is transmitted differentially on the CAN data bus. The CAN data bus has a first single-wire data line ( CH ), the two potential values, between a mean potential (MP) and a higher first potential ( HP ) can accept.
Der CAN-Datenbus verfügt über eine zweite Eindrahtdatenleitung (CL), die zwei Potenzialwerte zwischen einem Mittelpotenzial (MP) und einem niedrigeren zweiten Potenzial (LP) annehmen kann.The CAN data bus has a second single-wire data line ( CL ), the two potential values between a mean potential (MP) and a lower second potential ( LP ) can accept.
In einer rezessiven Datenbusphase (RBM) nimmt die erste Eindrahtdatenleitung (CH) das mittlere Potenzial (MP) ein und die zweite Eindrahtdatenleitung (CL) nimmt ebenfalls das mittlere Potenzial (MP) ein.In a recessive data bus phase ( RBM ) takes the first single-wire data line ( CH ) the mean potential (MP) and the second single-wire data line ( CL ) also has the mean potential (MP).
In einer dominanten Datenbusphase (DBM) nimmt die erste Eindrahtdatenleitung (CH) das höhere Potenzial (HP) ein und die zweite Eindrahtdatenleitung (CL) nimmt das niedrigere zweite Potenzial (LP) ein.In a dominant data bus phase ( DBM ) takes the first single-wire data line ( CH ) the higher potential ( HP ) one and the second single wire data line ( CL ) takes the lower second potential ( LP ) a.
Der Treiber des Transceivers hat in der rezessiven Datenbusphase (RBM) einen hohen Ausgangswiderstand, sodass er von anderen Treibern im Datenbussystem überschrieben werden kann.The driver of the transceiver has in the recessive data bus phase ( RBM ) has a high output resistance so that it can be overwritten by other drivers in the data bus system.
Der Treiber des Transceivers hat in der dominanten Datenbusphase (DBM) einen niedrigen Ausgangswiderstand, sodass er von anderen Treibern nicht überschrieben werden kann.The driver of the transceiver has in the dominant data bus phase ( DBM ) has a low output resistance so that it cannot be overwritten by other drivers.
Diese Konstruktion ermöglicht ein Überschreiben der Werte ohne Kurzschlussgefahr.This construction enables the values to be overwritten without the risk of a short circuit.
Die Datenbits (BitO, Bit1, Bit2, Bit3) haben im Wesentlichen bis auf den üblichen Clock-Jitter die gleiche zeitliche Datenbitdauer (Tbit).The data bits (BitO, Bit1, Bit2, Bit3) have essentially the same time data bit duration except for the usual clock jitter ( Tbit ).
Das hier zu lösende Problem tritt nicht beim Übergang von der rezessiven Datenbusphase (RBM) zur dominanten Datenbusphase (DBM) auf, da der Treiber in der neuen dominanten Datenbusphase (DBM) einen niedrigen Ausgangswiderstand aufweist und somit die erste Eindrahtdatenleitung (CH) und die zweite Eindrahtdatenleitung (CL) des CAN-Datenbusses schnell umladen kann.The problem to be solved here does not occur with the transition from the recessive data bus phase ( RBM ) to the dominant data bus phase ( DBM ), since the driver is in the new dominant data bus phase ( DBM ) has a low output resistance and thus the first single-wire data line ( CH ) and the second single wire data line ( CL ) of the CAN data bus can quickly reload.
Bei einem Übergang von einer dominanten Datenbusphase (DBM) in eine rezessive Datenbusphase (RBM) ist die Sachlage aber ganz anders. In der rezessiven Datenbusphase (RBM) ist der Ausgangswiderstand des Bustreibers relativ hochohmig. Zusammen mit der Buskapazität ergibt sich somit in der rezessiven Datenbusphase (RBM) eine höhere erste Zeitkonstante für das Umladen des Datenbusses als die zweite Zeitkonstante für das Umladen des Datenbusses in der dominanten Datenbusphase (DBM).With a transition from a dominant data bus phase ( DBM ) into a recessive data bus phase ( RBM ) but the situation is very different. In the recessive data bus phase ( RBM ) the output resistance of the bus driver is relatively high. Together with the bus capacity, this results in the recessive data bus phase ( RBM ) a higher first time constant for reloading the data bus than the second time constant for reloading the data bus in the dominant data bus phase ( DBM ).
Somit wird die Abfallszeit (Tdecay ) für den Übergang von der dominanten Datenbusphase (DBM) zur rezessiven Datenbusphase (RBM) durch das CAN-Netzwerk, insbesondere durch externe Entladewiderstände, und nicht durch den CAN-Transceiver bestimmt. Letztlich ist diese Abfallszeit (Tdecay ) eine mögliche Begrenzung der Geschwindigkeit des Bustreibers und damit für die Datenübertragung, die es zu überwinden gilt.Thus the fall time ( T decay ) for the transition from the dominant data bus phase ( DBM ) to the recessive data bus phase ( RBM ) by the CAN network, in particular by external discharge resistors, and not by the CAN transceiver. Ultimately, this fall time is ( T decay ) a possible limitation of the speed of the bus driver and thus of the data transmission that has to be overcome.
Stand der TechnikState of the art
Aus der EP 2 635 971 B1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur seriellen Datenübertragung mit hoher Datenrate bekannt. Bei der Vorrichtung der EP 2 635 971 B1 handelt es sich um eine Vorrichtung zum Anschluss eines Busteilnehmers an einen zweidrahtigen Kommunikationsbus, wobei der Busteilnehmer unter Nutzung der Vorrichtung Nachrichten, welche als Folge von dominanten und rezessiven Buspegeln auf den Busleitungen dargestellt werden, an weitere am Bus angeschlossene Busteilnehmer senden kann und von diesen empfangen kann. Die Vorrichtung der EP 2 635 971 B1 umfasst erste Mittel, um einen dominanten Buspegel in Form einer ersten vorgegebenen Spannungsdifferenz zwischen den beiden Busleitungen durch Treiben eines ersten elektrischen Stromes einzustellen. Die Vorrichtung der EP 2 635 971 B1 ist gemäß der technischen Lehre der EP 2 635 971 B1 geeignet, dass der rezessive Buspegel sich als zweite vorgegebene, nicht notwendigerweise von Null verschiedene Spannungsdifferenz zwischen den beiden Busleitungen zumindest teilweise durch Fließen eines Entladestromes über mit den Busleitungen verbundene Abschlusswiderstände einstellt. Die technische Lehre der EP 2 635 971 B1 zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung EP 2 635 971 B1 mindestens ein weiteres Mittel umfasst, um die Einstellung mindestens eines der Buspegel durch Treiben mindestens eines geeigneten weiteren elektrischen Stromes zu beschleunigen, wobei die Beschleunigung bei Vorliegen einer vorgegebenen oder vorgebbaren Umschaltbedingung ausgeführt wird. Wie der 5 der EP 2 635 971 B1 entnommen werden kann, wird hierzu mit Hilfe eines invertierten parallel geschalteten differentiellen Treibers eine Entladung über einen vorbestimmten Zeitraum durchgeführt. Dies hat den Nachteil, dass bei sehr kurzen Datenbusleitungen die zu entladende Kapazität sehr klein sein kann und es dementsprechend zu negativen differentiellen Pegeln auf dem differentiellen Datenbus kommen kann. Dieser Nachteil ist zu vermeiden. Das zeitgesteuerte Treiben von Strömen ist daher nicht zielführend.From the EP 2 635 971 B1 an apparatus and a method for serial data transmission at a high data rate are known. In the device of the EP 2 635 971 B1 it is a device for connecting a bus participant to a two-wire communication bus, whereby the bus participant can send and receive messages, which are represented as a result of dominant and recessive bus levels on the bus lines, to other bus participants connected to the bus using the device can. The device of the EP 2 635 971 B1 comprises first means for setting a dominant bus level in the form of a first predetermined voltage difference between the two bus lines by driving a first electrical current. The device of the EP 2 635 971 B1 is according to the technical teaching of the EP 2 635 971 B1 suitable that the recessive bus level is set as the second predetermined voltage difference, not necessarily different from zero, between the two bus lines, at least partially by flowing a discharge current through terminating resistors connected to the bus lines. The technical teaching of the EP 2 635 971 B1 is characterized in that the device EP 2 635 971 B1 comprises at least one further means in order to accelerate the setting of at least one of the bus levels by driving at least one suitable further electrical current, the acceleration being carried out when a predetermined or predeterminable switchover condition is present. Again 5 the EP 2 635 971 B1 can be taken for this purpose, a discharge is carried out over a predetermined period of time with the aid of an inverted differential driver connected in parallel. This has the disadvantage that with very short data bus lines, the capacity to be discharged can be very small and accordingly negative differential levels can occur on the differential data bus. This disadvantage should be avoided. The time-controlled driving of currents is therefore not expedient.
Eine ähnliche Konstruktion ist aus der US 9 606 948 B2 bekannt. Dort wird für eine Aktivzeit der Datenbus nach dem Übergang in einen rezessiven Datenbuszustand auf eine gemeinsame Gleichtaktspannung getrieben. Die Geschwindigkeit eines Bustreibers entsprechend der US 9 606 948 B2 reicht dabei aber typischerweise nicht aus.A similar construction is from the US 9 606 948 B2 known. There the data bus is driven to a common common-mode voltage for an active time after the transition to a recessive data bus state. The speed of a bus driver according to the US 9 606 948 B2 however, this is typically not sufficient.
Aus der EP 3 217 602 B1 ist eine ähnliche Vorrichtung bekannt. Dort wird ebenfalls die Injektion zusätzlicher Ströme vorgeschlagen, was aber, wie in Anschnitt [0055] der EP 3 217 602 B1 vorgeschlagen zu sogenanntem Ringing, d.h. Oszillationen, und damit EMV-Belastungen führt.From the EP 3 217 602 B1 a similar device is known. The injection of additional currents is also proposed there, which, however, as in section [0055] of FIG EP 3 217 602 B1 proposed to so-called ringing, ie oscillations, and thus leads to EMC loads.
Da die CAN-Architektur die Spannungen an CANH und CANL während des rezessiven Zustands nicht zieht, hängt die Zeit, die für den Übergang von dominant zu rezessiv benötigt wird, vollständig vom Netzwerk ab.Since the CAN architecture does not pull the voltages on CANH and CANL during the recessive state, the time required for the transition from dominant to recessive depends entirely on the network.
Auch aus der DE 10 2017 213 833 A1 ist ein BUS-Treiber für CAN-Busse mit einem datenbuszustandsgesteuerten beschleunigten Übergang vom dominanten zum rezessiven Datenbuszustand bekannt.Also from the DE 10 2017 213 833 A1 a bus driver for CAN buses with a data bus state-controlled accelerated transition from the dominant to the recessive data bus state is known.
Aufgabetask
Dem Vorschlag liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die die obigen Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist und weitere Vorteile aufweist.The proposal is therefore based on the object of creating a solution which does not have the above disadvantages of the prior art and has further advantages.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a device according to claim 1.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Die Lösung wird anhand der Figuren erläutert.The solution is explained with reference to the figures.
Die vorgeschlagene Lösung besteht aus
- - einem zusätzlichen Treiber (%) zur Beschleunigung des Übergangs des getriebenen Datenbusses vom dominanten Datenbuszustand (DBM) zum rezessiven Datenbuszustand (RBM),
- - einem Logikblock (SUL), um den richtigen Zeitablauf für den zusätzlichen Treiber (%) sicherzustellen,
- - wobei die Treiberstärke dieses zusätzlichen Treibers (%) einerseits hoch genug ausgelegt ist, um die Steilheit der fallenden Flanke betragsmäßig zu erhöhen, die Treiberstärke dieses zusätzlichen Treibers (%) andererseits aber gleichzeitig schwach genug ist, um den CAN-Bus in der Arbitrierungsphase nicht zu stören und durch andere Treiber am Datenbus, die einen dominanten Datenbuszustand treiben, überschrieben werden zu können, und
- - wobei der zusätzliche Treiber (%) nach der Arbitrierungsphase in der CAN-FD-Kommunikation verwendet werden kann, um das Rausch-zu-Signal-Verhältnis zu verbessern, da dann die Kommunikation im Eins zu Eins-Betrieb erfolgt und
- - wobei, wenn das Netzwerk aus zwei CAN-Knoten besteht, der zusätzliche Treiber (%) die ganze Zeit verwendet werden kann, da dann keine Arbitrierungsphase vorliegt.
The proposed solution consists of - - an additional driver ( % ) to accelerate the transition of the driven data bus from the dominant data bus state ( DBM ) to the recessive data bus state ( RBM ),
- - a logic block ( SUL ) to get the correct timing for the additional driver ( % ) to ensure
- - where the driver strength of this additional driver ( % ) is on the one hand designed high enough to increase the amount of the steepness of the falling edge, the driver strength of this additional driver ( % ) on the other hand is weak enough at the same time not to disturb the CAN bus in the arbitration phase and to be able to be overwritten by other drivers on the data bus that drive a dominant data bus state, and
- - where the additional driver ( % ) can be used after the arbitration phase in the CAN FD communication to improve the noise-to-signal ratio, since the communication then takes place in one-to-one operation and
- - where, if the network consists of two CAN nodes, the additional driver ( % ) can be used all the time, since then there is no arbitration phase.
Wie oben bereits erläutert, ist es das Ziel der vorliegenden Offenlegung die Abfallszeit (Tdecay ) zu einer verkürzten Abfallszeit (T% ) zu verkürzen, die zeitlich kürzer ist als die Abfallszeit (Tdecay ). Unter dieser Voraussetzung kann ein korrekter differentieller CAN-Busspannungspegel frühzeitig sichergestellt werden. D.h. die Spannungsdifferenz zwischen dem Potenzial der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) minus dem Potenzial der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) fällt zeitlich ausreichend früh nach einer verkürzten Abfallszeit (T% ) nach dem Zeitpunkt der Beendigung zu einem Übergangszeitpunkt (To) des dominanten Datenbuszustands (DBM) betragsmäßig unter eine spannungsbetragsmäßige Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD). Die Zeit zwischen dem Ende des dominanten Datenbuszustands (DBM) und dem Unterschreiten des Spannungsdifferenzbetrags zwischen dem Potenzial der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) minus dem Potenzial der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) unter den Betrag des spannungsmäßigen Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) ist ohne den zusätzlichen Treiber (%) die Abfallszeit (Tdecay ).As explained above, the aim of the present disclosure is the fall time ( T decay ) at a shortened fall time ( T % ), which is shorter in time than the fall time ( T decay ). With this prerequisite, a correct differential CAN bus voltage level can be ensured at an early stage. Ie the voltage difference between the potential of the first single-wire data bus line ( CH ) minus the potential of the second single-wire data bus line ( CL ) falls sufficiently early after a shortened fall time ( T % ) after the time of termination to a transition time (T o ) of the dominant data bus state ( DBM ) in terms of amount below a voltage value-related minimum voltage difference ( MD ). The time between the end of the dominant data bus state ( DBM ) and the voltage difference between the potential of the first single-wire data bus line ( CH ) minus the potential of the second single-wire data bus line ( CL ) below the amount of the voltage-related minimum voltage difference ( MD ) is without the additional driver ( % ) the fall time ( T decay ).
Um die sichere Abtastung des korrekten Datenwerts zu sichern, muss diese Abfallszeit (Tdecay ) kürzer sein als die Zeit vom Ende des dominanten Datenbuszustands (DBM) bis zum Zeitpunkt der Abtastung zum Abtastzeitpunkt (ST). Die Zeit vom Ende des dominanten Datenbuszustands (DBM) zum Übergangszeitpunkt (To) bis zum Zeitpunkt der Abtastung zum Abtastzeitpunkt (ST) wiederum muss ausreichend kürzer als die zeitliche Datenbitdauer (Tbit) sein, um auch bei Clock-Jitter eine sichere Abtastung des korrekten Datenbitwerts im rezessiven Datenbuszustand (RBM) bei einem zeitlich vorausgehenden dominanten Datenbuszustand (DBM) zu ermöglichen. Die im Folgenden beschriebenen Maßnahmen sichern ab, dass die durch die vorgeschlagenen Maßnahmen verkürzte Abfallszeit (T% ) eine Verkürzung der Zeit vom Ende des dominanten Datenbuszustands (DBM) zum Übergangszeitpunkt (To) bis zum Zeitpunkt der Abtastung zum Abtastzeitpunkt (ST) über den Stand der Technik hinaus zulässt. Dies wiederum ermöglicht es, dass eine verkürzte Zeit vom Ende des dominanten Datenbuszustands (DBM) zum Übergangszeitpunkt (To) bis zum Zeitpunkt der Abtastung zum Abtastzeitpunkt (ST) auch dann noch ausreichend kürzer als die zeitliche Datenbitdauer (Tbit) ist, wenn diese zeitliche Datenbitdauer (Tbit) so verkürzt wird, dass auch bei Clock-Jitter eine sichere Abtastung des korrekten Datenbitwerts im rezessiven Datenbuszustand (RBM) bei einem vorausgehenden dominanten Datenbuszustand (DBM) sicher möglich ist. Somit ermöglicht es die verkürzte Abfallszeit (T% ), die Datenübertragungsgeschwindigkeit des Bustreibers durch Verringern der Abfallszeit (Tdecay ) auf die verringerte Abfallszeit (T% ) zu erhöhen. Letztlich wird hierdurch die Netzwerkgeschwindigkeit erhöht.In order to ensure the safe sampling of the correct data value, this fall time ( T decay ) be shorter than the time from the end of the dominant data bus state ( DBM ) up to the time of sampling at the sampling time ( ST ). The time from the end of the dominant data bus state ( DBM ) at the transition time (T o ) to the time of sampling at the sampling time ( ST ) in turn must be sufficiently shorter than the temporal data bit duration ( Tbit ) to ensure reliable sampling of the correct data bit value in the recessive Data bus state ( RBM ) with a temporally preceding dominant data bus state ( DBM ) to enable. The measures described below ensure that the reduced waste time ( T % ) a shortening of the time from the end of the dominant data bus state ( DBM ) at the transition time (T o ) to the time of sampling at the sampling time ( ST ) beyond the state of the art. This in turn enables a shortened time from the end of the dominant data bus state ( DBM ) at the transition time (To) up to the time of sampling at the sampling time ( ST ) even then still sufficiently shorter than the temporal data bit duration ( Tbit ) is when this temporal data bit duration ( Tbit ) is shortened so that even with clock jitter, reliable sampling of the correct data bit value in the recessive data bus state ( RBM ) with a previous dominant data bus state ( DBM ) is certainly possible. Thus, it enables the shortened fall time ( T % ), the data transmission speed of the bus driver by reducing the fall time ( T decay ) to the reduced fall time ( T % ) to increase. Ultimately, this increases the network speed.
Das im Folgenden beschriebene Verfahren zur Verkürzung der Abfallszeit (Tdecay ) zur verkürzten Abfallszeit (T% ) soll bevorzugt unter besonderer Berücksichtigung der Arbitrierungsphase und während der Hochgeschwindigkeits-CAN-FD-Übertragung verwendet werden.The procedure described below to reduce the fall time ( T decay ) at the reduced waste time ( T % ) should preferably be used with special consideration of the arbitration phase and during the high-speed CAN FD transmission.
2 zeigt eine Verkürzung durch Umladen auf ein einzelnes Mittenpotenzial, wie sie aus der US 9 606 948 B2 bekannt ist. 2 shows a shortening by reloading to a single middle potential, as it is from the US 9 606 948 B2 is known.
Hierzu wird eine Vorrichtung wie in 3 dargestellt vorgeschlagen. Die 3 stellt schematisch vereinfacht die wesentlichen Funktionselemente der vorgeschlagenen Vorrichtung dar. Die Vorrichtung umfasst einen Rechner, vorzugsweise einen Mikrorechner (µC). Dieser wiederum umfasst einen CAN-Controller (CANCTR) und einen FD-Controller (FDCTR). Ohne die Verkürzung der Abfallszeit (Tdecay ) sendet der Mikrorechner (µC) über eine Sendeleitung (TX) Daten an den CAN-Transceiver (CANTR) und zwar an dessen Haupttreiber (M). Der Hauptreiber (M) wandelt das Sendesignal (TX) in Datenbuszustandswechsel zwischen dominanten Datenbuszuständen (DBM) und rezessiven Datenbuszuständen (RBM) um, sofern nicht andere Datenbusteilnehmer dominante Datenbuszustände (DBM) erzwingen, da diese die rezessiven Datenbuszustände (RBM) überschreiben. Die Potenzialpegel der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) und der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) ändern sich dann, sofern keine anderen Datenbusteilnehmer diese Werte überschreiben, entsprechend dem logischen Wert des Sendesignals (TX). Typischerweise wird der differentielle Zweidrahtdatenbus mit seiner ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) und seiner zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) durch ein Widerstandsnetzwerk, das in Form eines ersten Widerstands (RH) und eines zweiten Widerstands (RL) gegenüber einem Bezugspotenzial einer Bezugspotenzialleitung (GND) mittels einer ersten Kapazität (C1H) und einer zweiten Kapazität (C1L) wechselpotenzialmäßig fixiert.For this purpose, a device as in 3 shown proposed. the 3 represents the essential functional elements of the proposed device in a schematically simplified manner. The device comprises a computer, preferably a microcomputer ( µC ). This in turn includes a CAN controller ( CANCTR ) and an FD controller ( FDCTR ). Without the shortening of the fall time ( T decay ) the microcomputer sends ( µC ) via a transmission line ( TX ) Data to the CAN transceiver ( CANTR ) namely at its main driver ( M. ). The main driver ( M. ) converts the transmission signal ( TX ) in data bus state change between dominant data bus states ( DBM ) and recessive data bus states ( RBM ) to, unless other data bus participants dominate data bus states ( DBM ) force, since these the recessive data bus states ( RBM ) overwrite. The potential level of the first single-wire data bus line ( CH ) and the second single-wire data bus line ( CL ) then change, provided no other data bus subscribers overwrite these values, according to the logical value of the send signal ( TX ). Typically, the differential two-wire data bus is used with its first single-wire data bus line ( CH ) and its second single-wire data bus line ( CL ) through a resistor network that takes the form of a first resistor ( RH ) and a second resistor ( RL ) compared to a reference potential of a reference potential line ( GND ) by means of a first capacity ( C1H ) and a second capacitance (C1L) fixed in terms of alternating potential.
In der vorgeschlagenen Vorrichtung der 3 umfasst der CAN-Transceiver, also der Bustreiber (CANTR), den besagten Haupttreiber (M) und nun vorschlagsgemäß zusätzlich einen Zusatztreiber (%), mit denen der Übergang vom dominanten Datenbuszustand (DBM) in den rezessiven Zustand (RBM) durch Verkürzung der Abfallszeit (Tdecay ) zur verkürzten Abfallzeit (T% ) beschleunigt werden kann. Hierzu steuert der Mikrorechner (µC) bevorzugt mittels einer Beschleunigungsleitung (SU) eine Beschleunigungslogik (SUL) innerhalb des Bustreibers (CANTR). Typischerweise nutzt die Beschleunigungslogik (SU) weitere Signale innerhalb des Bustreibers (CANTR). Dies kann beispielsweise die Information des Sendesignals (TX) sein, da ja eine Verringerung des Ausgangswiderstands des Bustreibers (CANTR) nur bei einem Übergang vom dominanten Datenbuszustand (DBM) zum rezessiven Datenbuszustand (RBM) erforderlich ist und nur dann die Abfallszeit (Tdecay ) zur verkürzten Abfallszeit (T% ) zeitlich reduziert werden soll. Die Beschleunigungslogik (SUL) wird somit bevorzugt zumindest von dem Sendesignal (TX) und einem Beschleunigungssignal (SU) gesteuert. Das Beschleunigungssignal (SU) und das Sendesignal (TX) werden bevorzugt vom Mikrorechner (µC) erzeugt. Die Beschleunigungslogik (SUL) steuert das Zeitverhalten des zusätzlichen Treibers (%).In the proposed device of the 3 includes the CAN transceiver, i.e. the bus driver ( CANTR ), the said main driver ( M. ) and now, as proposed, an additional driver ( % ), with which the transition from the dominant data bus state ( DBM ) into the recessive state ( RBM ) by shortening the fall time ( T decay ) to the shortened fall time ( T % ) can be accelerated. To do this, the microcomputer controls ( µC ) preferably by means of an acceleration line ( SU ) an acceleration logic ( SUL ) within the bus driver ( CANTR ). Typically, the acceleration logic uses ( SU ) further signals within the bus driver ( CANTR ). This can be, for example, the information of the transmission signal ( TX ), since there is a reduction in the output resistance of the bus driver ( CANTR ) only with a transition from the dominant data bus state ( DBM ) to the recessive data bus state ( RBM ) is required and only then the fall time ( T decay ) at the reduced waste time ( T % ) should be reduced in time. The acceleration logic ( SUL ) is therefore preferred at least by the transmission signal ( TX ) and an acceleration signal ( SU ) controlled. The acceleration signal ( SU ) and the transmission signal ( TX ) are preferred by the microcomputer ( µC ) generated. The acceleration logic ( SUL ) controls the timing of the additional driver ( % ).
In der Arbitrierungsphase ist der zusätzliche Treiber (%) bevorzugt nur für die Dauer einer Aktivzeit (TA ) aktiv, die bevorzugt etwas größer als die erwartete verkürzte Abfallszeit (T% ) gewählt wird, um den Datenbus nicht zu stören, falls ein anderer Bustreiber versucht, Daten auf den Bus zu senden, in dem dieser andere Bustreiber versucht den Datenbus in einen dominanten Datenbuszustand (DBM) zu bringen.In the arbitration phase, the additional driver ( % ) preferably only for the duration of an active period ( T A ) active, which is preferably somewhat greater than the expected shortened fall time ( T % ) is selected so as not to interfere with the data bus if another bus driver tries to send data to the bus in which this other bus driver tries to put the data bus in a dominant data bus state ( DBM ) bring to.
2 veranschaulicht die Verkürzung des ursprünglichen Potenzialdifferenzabfalls (gestrichelt gezeichnet) mit einer ursprünglichen Abfallszeit (Tdecay ) im Vergleich zum Potenzialdifferenzabfall mit dem zusätzlichen Treiber (%) und der Verkürzung der ursprünglichen Abfallszeit (Tdecay ) zur verkürzten Abfallszeit (T% ) (durchgezogen gezeichnet). Die 2 ist auch in der US 9 606 948 B2 in ähnlicher Form zu finden. 2 illustrates the shortening of the original potential difference drop (shown in dashed lines) with an original drop time ( T decay ) compared to the potential difference drop with the additional driver ( % ) and the shortening of the original fall time ( T decay ) at the reduced waste time ( T % ) (drawn solid). the 2 is also in the US 9 606 948 B2 found in a similar form.
Wenn die Kommunikation zwischen den Busknoten, die über entsprechende Bustreiber (CANTR) verfügen, bereits hergestellt wurde und die hohe Datenrahmengeschwindigkeit des CAN-FD-Protokolls durchgeführt wird oder wenn die Kommunikation eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikation ist, kann die Aktivitätszeit (TA ) des zusätzlichen Treibers (%), zusätzlich noch verlängert werden, bis das Potenzial der ersten Eindrahtdatenleitung (CH) und/oder das Potenzial der zweiten Eindrahtdatenleitung (CL) das Mittenpotenzial (MP), also das Potenzial, das im rezessiven Datenbuszustand (RBM) eingenommen wird, erreicht. Typischerweise liegt dieses rezessive Datenbuspotenzial, also das Mittenpotenzial (MP), in der Nähe der halben Betriebsspannung (VCC/2).If the communication between the bus nodes, which takes place via the corresponding bus driver ( CANTR ) have already been made and the high Data frame speed of the CAN FD protocol is carried out or if the communication is a point-to-point communication, the activity time ( T A ) of the additional driver ( % ), can also be extended until the potential of the first single-wire data line ( CH ) and / or the potential of the second single-wire data line ( CL ) the center potential (MP), i.e. the potential that is in the recessive data bus state ( RBM ) is taken. This recessive data bus potential, i.e. the center potential (MP), is typically close to half the operating voltage (VCC / 2).
Um Konflikte zu vermeiden, gibt der zusätzliche Treiber (%) die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) und die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) vor dem Verstreichen von 70% der zeitlichen Datenbitdauer (Tbit) seit dem Ende des dominanten Datenbuszustands (DBM) zum Übergangszeitpunkt (To) frei. Dies geschieht, um konform zu den Forderungen der ISO-Norm zu sein. Freigeben in diesem Sinne bedeutet, dass der zusätzliche Treiber (%) an seinen Ausgängen hochohmiger wird, also im Wesentlichen abschaltet, und daher keinen wesentlichen Strom mehr in den Datenbus liefert oder aus dem Datenbus aufnimmt und so das Potenzial der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) und das Potenzial der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) nicht mehr wesentlich beeinflusst.To avoid conflicts, the additional driver ( % ) the first single-wire data bus line ( CH ) and the second single-wire data bus line ( CL ) before 70% of the temporal data bit duration ( Tbit ) since the end of the dominant data bus state ( DBM ) free at the transition time (T o ). This is done in order to conform to the requirements of the ISO standard. Release in this sense means that the additional driver ( % ) becomes higher impedance at its outputs, i.e. essentially switches off, and therefore no longer supplies any significant current to the data bus or takes it from the data bus and thus the potential of the first single-wire data bus line ( CH ) and the potential of the second single-wire data bus line ( CL ) is no longer significantly influenced.
4 zeigt schematisch vereinfacht eine beispielhafte Realisierung eines Haupttreibers (M). Bei der in 4 vorgestellten Implementierung des Haupttreibers (M) handelt es sich um einen Standard-CAN-Treiber, wie er im Stand der Technik üblich ist. 4th shows a simplified schematic of an exemplary implementation of a main driver ( M. ). At the in 4th presented implementation of the main driver ( M. ) is a standard CAN driver, as is common in the state of the art.
Der Haupttreiber (M) ist dafür ausgelegt, das Potenzial der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) im dominanten Datenbuszustand (DBM) in Richtung des Potenzials seiner Betriebsspannungsleitung (VCC) zu verziehen. Hierdurch treibt der Haupttreiber (M) das Potenzial der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) auf ein erstes Potenzial (HP).The main driver ( M. ) is designed to use the potential of the first single-wire data bus line ( CH ) in the dominant data bus state ( DBM ) to warp in the direction of the potential of its operating voltage line (VCC). This drives the main driver ( M. ) the potential of the first single-wire data bus line ( CH ) to a first potential ( HP ).
Der Haupttreiber (M) ist dafür ausgelegt, das Potenzial der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) im dominanten Datenbuszustand (DBM) in Richtung des Potenzials seines Bezugspotenzials auf der Bezugsspannungsleitung (GND) zu verziehen. Hierdurch treibt der Haupttreiber (M) das Potenzial der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) auf ein zweites Potenzial (LP).The main driver ( M. ) is designed to use the potential of the second single-wire data bus line ( CL ) in the dominant data bus state ( DBM ) in the direction of the potential of its reference potential on the reference voltage line ( GND ) to be forgiven. This drives the main driver ( M. ) the potential of the second single-wire data bus line ( CL ) to a second potential ( LP ).
Hierzu verfügt der Haupttreiber (M) über einen ersten Steuerleitungstreiber (MH ), der den ersten Steueranschluss (QG1) des ersten Transistors (Q1) in Abhängigkeit von dem Sendesignal (TX) ansteuert.The main driver ( M. ) via a first control line driver ( M H ), which is the first control connection ( QG1 ) of the first transistor (Q1) depending on the transmission signal ( TX ) controls.
Des Weiteren verfügt er über einen zweiten Steuerleitungstreiber (ML ), der den zweiten Steueranschluss (QG2) des zweiten Transistors (Q2) in Abhängigkeit von dem Sendesignal (TX) ansteuert.It also has a second control line driver ( M L ), which connects the second control connection ( QG2 ) of the second transistor (Q2) depending on the transmission signal ( TX ) controls.
Dabei sind der erste Transistortyp des ersten Transistors (Q1) und der zweite Transistortyp des zweiten Transistors (Q2), sowie das erste Vorzeichen der ersten Verstärkung des ersten Steuerleitungstreibers (MH ) und das zweite Vorzeichen der zweiten Verstärkung des zweiten Steuerleitungstreibers (ML ) bevorzugt so gewählt, dass der erste Transistor (Q1) in Abhängigkeit vom Sendesignal (TX) immer dann leitet, wenn der zweite Transistor (Q2) in Abhängigkeit vom Sendesignal (TX) ebenfalls leitet und der erste Transistor (Q1) in Abhängigkeit vom Sendesignal (TX) immer dann sperrt, wenn der zweite Transistor (Q2) in Abhängigkeit vom Sendesignal (TX) ebenfalls sperrt.The first transistor type of the first transistor (Q1) and the second transistor type of the second transistor (Q2), as well as the first sign of the first gain of the first control line driver ( M H ) and the second sign of the second gain of the second control line driver ( M L ) preferably chosen so that the first transistor (Q1) depends on the transmission signal ( TX ) always conducts when the second transistor (Q2) depends on the transmission signal ( TX ) also conducts and the first transistor (Q1) depends on the transmission signal ( TX ) always blocks when the second transistor (Q2) depends on the transmission signal ( TX ) also locks.
Eine erste Diode (D1) und eine zweite Diode (D2) dienen dem Schutz der Vorrichtung und legen die erlaubten Stromrichtungen fest.A first diode ( D1 ) and a second diode ( D2 ) serve to protect the device and define the permitted current directions.
Der erste Transistor (Q1) ist bevorzugt mit seinem ersten Anschluss über die erste Diode (D1) mit der Versorgungsspannungsleitung (VCC) verbunden und bevorzugt mit seinem zweiten Anschluss mit der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) verbunden. Der erste Steueranschluss (QG1) des ersten Transistors (Q1) ist bevorzugt mit dem Ausgang des ersten Steuerleitungstreibers (MH ) verbunden, dessen Eingang bevorzugt mit dem Sendesignal (TX) verbunden ist.The first transistor (Q1) is preferably connected to its first connection via the first diode ( D1 ) connected to the supply voltage line (VCC) and preferably with its second connection to the first single-wire data bus line ( CH ) tied together. The first control connection ( QG1 ) of the first transistor (Q1) is preferably connected to the output of the first control line driver ( M H ), whose input is preferably connected to the transmit signal ( TX ) connected is.
Der zweite Transistor (Q2) ist bevorzugt mit seinem ersten Anschluss mit der Bezugspotenzialleitung (GND) verbunden und bevorzugt mit seinem zweiten Anschluss über die zweite Diode (D2) mit der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) verbunden. Der zweite Steueranschluss (QG2) des zweiten Transistors (Q2) ist bevorzugt mit dem Ausgang des zweiten Steuerleitungstreibers (ML ) verbunden, dessen Eingang bevorzugt mit dem Sendesignal (TX) verbunden ist.The first connection of the second transistor (Q2) is preferably connected to the reference potential line ( GND ) and preferably with its second connection via the second diode ( D2 ) with the second single-wire data bus line ( CL ) tied together. The second control connection ( QG2 ) of the second transistor (Q2) is preferably connected to the output of the second control line driver ( M L ), whose input is preferably connected to the transmit signal ( TX ) connected is.
Damit hält dieser Haupttreiber (M) während des dominanten Datenbuszustands (DBM) eine Spannungsdifferenz zwischen dem Potenzial der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) und dem Potenzial der der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) von bevorzugt betragsmäßig zwischen 3V und 1.5V gemäß ISO aufrecht.This main driver ( M. ) during the dominant data bus state ( DBM ) a voltage difference between the potential of the first single-wire data bus line ( CH ) and the potential of the second single-wire data bus line ( CL ) of preferably between 3V and 1.5V according to ISO.
Das Sendesignal (TX) steuert den ersten Steuerleitungstreiber (MH ) und den zweiten Steuerleitungstreiber (ML ).The broadcast signal ( TX ) controls the first control line driver ( M H ) and the second control line driver ( M L ).
In dem Beispiel der 4 ist der Ausgang des ersten Steuerleitungstreibers (MH ) mit dem Gate des P-Kanal-Transistors, die hier den ersten Transistor (Q1) bilden, verbunden.In the example of the 4th is the output of the first control line driver ( M H ) connected to the gate of the P-channel transistor, which here form the first transistor (Q1).
In dem Beispiel der 4 ist der Ausgang des zweiten Steuerleitungstreibers (ML ) mit dem Gate des N-Kanal-Transistors, die hier den zweiten Transistor (Q2) bilden, verbunden.In the example of the 4th is the output of the second control line driver ( M L ) to the gate of the N-channel transistor, which here form the second transistor (Q2).
Das Ausgangssignal des zweiten Steuerleitungstreibers (ML ) ist gegenüber dem Ausgang des ersten Steuerleitungstreibers (MH ) invertiert, um das invertierte Verhalten des P-Kanal-Transistors gegenüber dem N-Kanaltransistor zu berücksichtigen.The output signal of the second control line driver ( M L ) is opposite the output of the first control line driver ( M H ) inverted to take into account the inverted behavior of the P-channel transistor compared to the N-channel transistor.
Liegt im Beispiel der 4 als Sendesignal (TX) eine niedrige Momentanspannung gegenüber dem Potenzial der Bezugsspannungsleitung (GND) an, so gibt der Ausgang des zweiten Steuerleitungstreibers (ML ) ein erhöhtes Potenzial aus und der N-Kanaltransistor, also der zweite Transistor (Q2), ist niederohmig und damit eingeschaltet.In the example of 4th as transmission signal ( TX ) a low instantaneous voltage compared to the potential of the reference voltage line ( GND ), the output of the second control line driver ( M L ) an increased potential and the N-channel transistor, i.e. the second transistor (Q2), has a low resistance and is therefore switched on.
Gleichzeitig gibt dann der Ausgang des ersten Steuerleitungstreibers (MH ) ein erniedrigtes Potenzial aus und der P-Kanaltransistor, also der erste Transistor (Q1) ist ebenfalls niederohmig und damit ebenfalls eingeschaltet.At the same time, the output of the first control line driver ( M H ) a reduced potential and the P-channel transistor, i.e. the first transistor (Q1) is also low-resistance and therefore also switched on.
Liegt im Beispiel der 4 als Sendesignal (TX) eine hohe Momentanspannung gegenüber dem Potenzial der Bezugsspannungsleitung (GND) an, so gibt der Ausgang des zweiten Steuerleitungstreibers (ML ) ein erniedrigtes Potenzial aus und der N-Kanaltransistor, also der zweite Transistor (Q2), ist hochohmig und damit ausgeschaltet.In the example of 4th as transmission signal ( TX ) a high instantaneous voltage compared to the potential of the reference voltage line ( GND ), the output of the second control line driver ( M L ) a reduced potential and the N-channel transistor, i.e. the second transistor (Q2), is high-resistance and therefore switched off.
Gleichzeitig gibt dann der Ausgang des ersten Steuerleitungstreibers (MH ) ein erhöhtes Potenzial aus und der P-Kanaltransistor, also der erste Transistor (Q1), ist ebenfalls hochohmig und damit ebenfalls ausgeschaltet.At the same time, the output of the first control line driver ( M H ) an increased potential and the P-channel transistor, i.e. the first transistor (Q1), is also high-resistance and therefore also switched off.
Die Reihenfolge der Dioden-Transistor-Paare (D1-Q1 oder D2-Q2) kann im Übrigen vertauscht werden, wenn der Integrationsprozess dies zulässt.The sequence of the diode-transistor pairs (D1-Q1 or D2-Q2) can also be reversed if the integration process allows this.
Der zusätzliche Treiber (%) dient nun dazu, das Potenzial der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) und das Potenzial der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) während des Übergangs vom dominanten Datenbuszustand (DBM) zum rezessiven Datenbuszustand (RBM) auf ein mittleres drittes Potenzial (MP), das bevorzugt als halbe Betriebsspannung (VCC/2) gegenüber dem Potenzial der Bezugspotenzialleitung (GND) definiert werden sollte, zu ziehen. Dieser zusätzliche Treiber (%) ist bevorzugt nur während einer Aktivierungszeit (TA ) aktiv, die bevorzugt der verkürzten Abfallszeit (T%) entspricht oder zeitlich etwas länger als diese ist. Die Aktivzeit (TA ) des zusätzlichen Treibers (%) beginnt bevorzugt mit dem Ende des dominanten Datenbuszustands (DBM) zum Übergangszeitpunkt (T0 ), also mit dem entsprechenden Zeitpunkt des Wechsels des Sendesignalzustands des Sendesignals (TX). Diese Aktivzeit (TA ) ist vorzugsweise kürzer als die zeitliche Datenbitdauer (Tbit), um die Anforderungen des ISO Standards zu erfüllen.The additional driver ( % ) now serves to increase the potential of the first single-wire data bus line ( CH ) and the potential of the second single-wire data bus line ( CL ) during the transition from the dominant data bus state ( DBM ) to the recessive data bus state ( RBM ) to a middle third potential (MP), which is preferably half the operating voltage (VCC / 2) compared to the potential of the reference potential line ( GND ) should be defined to draw. This additional driver ( % ) is preferred only during an activation period ( T A ) active, which preferably corresponds to the shortened fall time (T%) or is somewhat longer than this. The active time ( T A ) of the additional driver ( % ) preferably begins with the end of the dominant data bus state ( DBM ) at the transition time ( T 0 ), i.e. with the corresponding point in time of the change in the transmit signal state of the transmit signal ( TX ). This active time ( T A ) is preferably shorter than the temporal data bit duration ( Tbit ) to meet the requirements of the ISO standard.
5 zeigt schematisch vereinfacht eine beispielhafte Realisierung eines zusätzlichen Treibers (%). Bei der in 5 vorgestellten Implementierung des zusätzlichen Treibers (%) handelt es sich um einen CAN-Treiber, wie er im Stand der Technik nach Auffassung der Anmelderin nicht üblich ist. 5 shows a simplified schematic of an exemplary implementation of an additional driver ( % ). At the in 5 presented implementation of the additional driver ( % ) it is a CAN driver, as it is not common in the state of the art in the opinion of the applicant.
Der zusätzliche Treiber (%) ist dafür ausgelegt das Potenzial der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) im rezessiven Datenbuszustand (RBM) in Richtung des vierten Potenzials (MPL), das bevorzugt in etwa dem Potenzial der halben Betriebsspannung (VCC/2) gegen das Potenzial der Bezugsspannungsleitung (GND) minus der halben Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) entspricht, zu verziehen. In der Realität wird sich der tatsächlich ausgegebene Wert in einem Toleranzbereich zwischen +25% und -25% und/oder besser zwischen +10% und -10% des Betrags der Betriebsspannung um diesen Mittelwert des vierten Potenzials (MPL) herumbewegen.The additional driver ( % ) is designed for the potential of the first single-wire data bus line ( CH ) in the recessive data bus state ( RBM ) in the direction of the fourth potential (MP L ), which is preferably approximately the potential of half the operating voltage (VCC / 2) against the potential of the reference voltage line ( GND ) minus half the difference in the minimum voltage amount ( MD ) corresponds to forgiving. In reality, the value actually output will move around this mean value of the fourth potential (MP L ) in a tolerance range between + 25% and -25% and / or better between + 10% and -10% of the amount of the operating voltage.
Der zusätzliche Treiber (%) ist darüber hinaus dafür ausgelegt auch das Potenzial der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) im rezessiven Datenbuszustand (RBM) in Richtung des dritten Potenzials (MPH), das bevorzugt in etwa dem Potenzial der halben Betriebsspannung (VCC/2) gegen das Potenzial der Bezugsspannungsleitung (GND) plus der halben Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) entspricht, zu verziehen. In der Realität wird sich der tatsächlich ausgegebene Wert in einem Toleranzbereich zwischen +25% und -25% und/oder besser zwischen +10% und -10% des Betrags der Betriebsspannung um diesen Mittelwert des dritten Potenzials (MPH) herumbewegen.The additional driver ( % ) is also designed for the potential of the second single-wire data bus line ( CL ) in the recessive data bus state ( RBM ) in the direction of the third potential (MP H ), which is preferably approximately the potential of half the operating voltage (VCC / 2) against the potential of the reference voltage line ( GND ) plus half the difference in the minimum voltage amount ( MD ) corresponds to forgiving. In reality, the value actually output will move around this mean value of the third potential (MP H ) in a tolerance range between + 25% and -25% and / or better between + 10% and -10% of the amount of the operating voltage.
Hierzu verfügt der vorgeschlagene Bustreiber (CANTR) über einen dritten Steuerleitungstreiber (%H ), der den dritten Steueranschluss (QG3) des dritten Transistors (Q3) in Abhängigkeit von dem Sendesignal (TX) ansteuert.The proposed bus driver ( CANTR ) via a third control line driver ( % H ), which is the third control connection ( QG3 ) of the third transistor (Q3) depending on the transmission signal ( TX ) controls.
Des Weiteren verfügt er über einen vierten Steuerleitungstreiber (%L ), der den vierten Steueranschluss (QG4) des vierten Transistors (Q4) in Abhängigkeit von dem Sendesignal (TX) ansteuert.It also has a fourth control line driver ( % L ), which is the fourth control connection ( QG4 ) of the fourth transistor (Q4) depending on the transmission signal ( TX ) controls.
Dabei sind der dritte Transistortyp des dritten Transistors (Q3) und der vierte Transistortyp des vierten Transistors (Q4), sowie das dritte Vorzeichen der dritten Verstärkung des dritten Steuerleitungstreibers (%H ) und das vierte Vorzeichen der vierten Verstärkung des vierten Steuerleitungstreibers (%L ) bevorzugt so gewählt, dass der dritte Transistor (Q3) in Abhängigkeit vom Beschleunigungssignal (SU) immer dann leitet, wenn der vierte Transistor (Q4) in Abhängigkeit vom Beschleunigungssignal (SU) ebenfalls leitet und dass der dritte Transistor (Q3) in Abhängigkeit vom Beschleunigungssignal (SU) immer dann sperrt, wenn der vierte Transistor (Q4) in Abhängigkeit vom Beschleunigungssignal (SU) ebenfalls sperrt.The third transistor type of the third transistor (Q3) and the fourth transistor type of the fourth transistor (Q4), as well as the third sign of the third gain of the third control line driver ( % H ) and the fourth sign of the fourth gain of the fourth control line driver ( % L ) preferably chosen so that the third transistor (Q3) depends on the acceleration signal ( SU ) always conducts when the fourth transistor (Q4) depends on the acceleration signal ( SU ) also conducts and that the third transistor (Q3) depends on the acceleration signal ( SU ) always blocks when the fourth transistor (Q4) depends on the acceleration signal ( SU ) also locks.
Eine dritte Diode (D3) und eine vierte Diode (D4) dienen dem Schutz der Vorrichtung und legen die erlaubten Stromrichtungen fest.A third diode ( D3 ) and a fourth diode ( D4 ) serve to protect the device and define the permitted current directions.
Der dritte Transistor (Q3) ist bevorzugt mit seinem ersten Anschluss über die dritte Diode (D3) mit einer ersten Mittenspannungsleitung in etwa auf einem dritten Potenzial (MPH) verbunden und bevorzugt mit seinem zweiten Anschluss mit der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) verbunden. Der dritte Steueranschluss (QG3) des dritten Transistors (Q3) ist bevorzugt mit dem Ausgang des dritten Steuerleitungstreibers (%H ) verbunden, dessen Eingang bevorzugt mit dem Beschleunigungssignal (SU) verbunden ist. Die erste Mittenspannungsleitung ist bevorzugt auf dem halben Betriebsspannungspotenzial (Vcc/2) plus der halben Mindestspannungsbetragsdifferenz. Unter dieser Voraussetzung zieht der dritte Transistor (Q3) das Potenzial der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) auf das dritte Potenzial (MPH), wenn der dritte Transistor (Q3) leitend geschaltet wird.The third transistor (Q3) is preferably connected to its first connection via the third diode ( D3 ) connected to a first medium voltage line approximately at a third potential (MP H ) and preferably with its second connection to the second single-wire data bus line ( CL ) tied together. The third control connection ( QG3 ) of the third transistor (Q3) is preferably connected to the output of the third control line driver ( % H ), whose input is preferably connected to the acceleration signal ( SU ) connected is. The first mid-voltage line is preferably at half the operating voltage potential (Vcc / 2) plus half the difference in the minimum voltage magnitude. Under this condition, the third transistor (Q3) pulls the potential of the second single-wire data bus line ( CL ) to the third potential (MP H ) when the third transistor (Q3) is switched on.
Der vierte Transistor (Q4) ist bevorzugt mit seinem ersten Anschluss mit einer zweiten Mittenspannungsleitung in etwa auf einem vierten Potenzial (MPL) verbunden und bevorzugt mit seinem zweiten Anschluss mit der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) über die vierte Diode (D4) verbunden. Der vierte Steueranschluss (QG4) des vierten Transistors (Q4) ist bevorzugt mit dem Ausgang des vierten Steuerleitungstreibers (%L ) verbunden, dessen Eingang bevorzugt mit dem Beschleunigungssignal (SU) verbunden ist. Die zweite Mittenspannungsleitung ist bevorzugt auf dem halben Betriebsspannungspotenzial (Vcc/2) minus der halben Mindestspannungsbetragsdifferenz. Unter dieser Voraussetzung zieht der vierte Transistor (Q4) das Potenzial der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) auf das vierte Potenzial (MPL), wenn der vierte Transistor (Q4) leitend geschaltet wird.The fourth transistor (Q4) is preferably connected with its first connection to a second medium voltage line approximately at a fourth potential (MP L ) and preferably with its second connection to the first single-wire data bus line ( CH ) via the fourth diode ( D4 ) tied together. The fourth control connection ( QG4 ) of the fourth transistor (Q4) is preferably connected to the output of the fourth control line driver ( % L ), whose input is preferably connected to the acceleration signal ( SU ) connected is. The second mid-voltage line is preferably at half the operating voltage potential (Vcc / 2) minus half the difference in the minimum voltage magnitude. Under this condition, the fourth transistor (Q4) pulls the potential of the first single-wire data bus line ( CH ) to the fourth potential (MP L ) when the fourth transistor (Q4) is switched on.
Es besteht ein wesentlicher Unterschied zur 9 der US 9 606 948 B2 , bei der der Transistor 925 an die Eindrahtdatenbusleitung CANH und der Transistor 935 an die Eindrahtdatenbusleitung CANL angeschlossen sind. Die so dargestellte Schaltungsanordnung kann physikalisch nicht zu dem gewünschten Ergebnis führen. Insofern ist die 5 der hier vorgelegten Offenlegung anders als die 9 der US 9 606 948 B2 und wird daher ausdrücklich auch für den Fall beansprucht, dass die Mindestspannungsbetragsdifferenz OV ist.There is one major difference to the 9 the US 9 606 948 B2 , in which the transistor 925 is connected to the single-wire data bus line CANH and the transistor 935 is connected to the single-wire data bus line CANL. The circuit arrangement shown in this way cannot physically lead to the desired result. To that extent is the 5 the disclosure presented here differs from that 9 the US 9 606 948 B2 and is therefore also expressly claimed in the event that the minimum voltage difference is OV.
Damit beeinflusst dieser zusätzliche Treiber (%) während des dominanten Datenbuszustands (DBM) die Spannungsdifferenz zwischen dem Potenzial der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) und dem Potenzial der der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) bevorzugt nicht, weil er so in Folge der Vertauschung der Eindrahtdatenbusse und in Folge geeigneter Ansteuerung über das Beschleunigungssignal (SU) dann sperrt.This additional driver influences ( % ) during the dominant data bus state ( DBM ) the voltage difference between the potential of the first single-wire data bus line ( CH ) and the potential of the second single-wire data bus line ( CL ) is not preferred because it is the result of the interchanging of the single-wire data buses and the result of suitable control via the acceleration signal ( SU ) then locks.
Das Beschleunigungssignal (SU) steuert den dritten Steuerleitungstreiber (%H ) und den vierten Steuerleitungstreiber (%L ).The acceleration signal ( SU ) controls the third control line driver ( % H ) and the fourth control line driver ( % L ).
In dem Beispiel der 5 ist der Ausgang des dritten Steuerleitungstreibers (%H ) mit dem Gate des P-Kanal-Transistors, die hier den dritten Transistor (Q3) bildet, verbunden.In the example of the 5 is the output of the third control line driver ( % H ) connected to the gate of the P-channel transistor, which here forms the third transistor (Q3).
In dem Beispiel der 5 ist der Ausgang des vierten Steuerleitungstreibers (%L ) mit dem Gate des N-Kanal-Transistors, die hier den vierten Transistor (Q4) bildet, verbunden.In the example of the 5 is the output of the fourth control line driver ( % L ) to the gate of the N-channel transistor, which here forms the fourth transistor (Q4).
Das Ausgangssignal des vierten Steuerleitungstreibers (%L ) ist gegenüber dem Ausgang des dritten Steuerleitungstreibers (%H ) invertiert, um das invertierte Verhalten des P-Kanal-Transistors gegenüber dem N-Kanaltransistor zu berücksichtigen.The output signal of the fourth control line driver ( % L ) is opposite the output of the third control line driver ( % H ) inverted to take into account the inverted behavior of the P-channel transistor compared to the N-channel transistor.
Liegt im Beispiel der 5 als Beschleunigungssignal (SU) eine niedrige Momentanspannung gegenüber dem Potenzial der Bezugspotenzialleitung (GND) an, so gibt der Ausgang des vierten Steuerleitungstreibers (%L ) ein erhöhtes Potenzial aus und der N-Kanaltransistor, also der zweite Transistor (Q2) ist niederohmig und damit eingeschaltet.In the example of 5 as an acceleration signal ( SU ) a low instantaneous voltage compared to the potential of the reference potential line ( GND ), the output of the fourth control line driver ( % L ) an increased potential and the N-channel transistor, i.e. the second transistor (Q2), has a low resistance and is therefore switched on.
Gleichzeitig gibt dann der Ausgang des dritten Steuerleitungstreibers (%H ) ein erniedrigtes Potenzial aus und der P-Kanaltransistor, also der dritte Transistor (Q3) ist ebenfalls niederohmig und damit ebenfalls eingeschaltet.At the same time, the output of the third control line driver ( % H ) a reduced potential and the P-channel transistor, i.e. the third transistor (Q3) is also low-resistance and therefore also switched on.
Liegt im Beispiel der 5 als Beschleunigungssignal (SU) eine hohe Momentanspannung gegenüber dem Potenzial der Bezugspotenzialleitung (GND) an, so gibt der Ausgang des vierten Steuerleitungstreibers (%L ) ein erniedrigtes Potenzial aus und der N-Kanaltransistor, also der vierte Transistor (Q4) ist hochohmig und damit ausgeschaltet.In the example of 5 as an acceleration signal ( SU ) a high instantaneous voltage compared to the potential of the reference potential line ( GND ), the output of the fourth control line driver ( % L ) a reduced potential and the N-channel transistor, i.e. the fourth transistor (Q4) is high-resistance and therefore switched off.
Gleichzeitig gibt dann der Ausgang des dritten Steuerleitungstreibers (%H ) ein erhöhtes Potenzial aus und der P-Kanaltransistor, also der dritte Transistor (Q3) ist ebenfalls hochohmig und damit ebenfalls ausgeschaltet.At the same time, the output of the third control line driver ( % H ) an increased potential and the P-channel transistor, i.e. the third transistor (Q3) is also high-resistance and therefore also switched off.
Die Reihenfolge der Dioden-Transistor-Paare (D3-Q3 oder D4-Q4) kann im Übrigen vertauscht werden, wenn der Integrationsprozess dies zulässt.The sequence of the diode-transistor pairs (D3-Q3 or D4-Q4) can also be reversed if the integration process allows this.
6 entspricht der 2 mit dem Unterschied, dass nun wie vorgeschlagen, der zusätzliche Treiber (%) die erste Eindrahtdatenleitung (CH) nicht mit einem Mittenpotenzial (Vcc/2), sondern mit einem vierten Potenzial (MPL) ansteuert, das niedriger gewählt ist. In dem Beispiel entspricht das vierte Potenzial (MPL) im Wesentlichen dem Potenzial des Bezugspotentials plus der halben Betriebsspannung (Vcc) minus der halben Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD). 6th equals to 2 with the difference that now, as suggested, the additional driver ( % ) the first single-wire data line ( CH ) does not drive with a center potential (Vcc / 2), but with a fourth potential (MP L ), which is selected to be lower. In the example, the fourth potential (MP L ) essentially corresponds to the potential of the reference potential plus half the operating voltage (Vcc) minus half the minimum voltage difference ( MD ).
Ein weiterer Unterschied zwischen 2 und 6 ist, dass nun wie vorgeschlagen, der zusätzliche Treiber (%) die zweite Eindrahtdatenleitung (CL) nicht mit einem Mittenpotenzial (Vcc/2), sondern mit einem dritten Potenzial (MPH) ansteuert, das höher gewählt ist. In dem Beispiel entspricht das dritte Potenzial (MPH) im Wesentlichen dem Potenzial des Bezugspotentials plus der halben Betriebsspannung (Vcc) plus der halben Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD). Wie leicht zu erkennen ist, verkürzt sich die verkürzte Abfallszeit (T% ) nochmals, was ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist.Another difference between 2 and 6th is that now, as suggested, the additional driver ( % ) the second single-wire data line ( CL ) does not drive with a center potential (Vcc / 2), but with a third potential (MP H ) that is selected to be higher. In the example, the third potential (MP H ) essentially corresponds to the potential of the reference potential plus half the operating voltage (Vcc) plus half the minimum voltage difference ( MD ). As can be easily seen, the shortened fall time is shortened ( T % ) again, which is a major advantage over the prior art.
6 zeigt einen beispielhaften Signalverlauf. 6th shows an exemplary signal curve.
In der 6 ist zu erkennen, dass das Beschleunigungssignal (SU) bis auf die Zeitspanne einer Aktivzeit (TA ) nach der ansteigenden Flanke des Sendesignals (TX), die den Übergangszeitpunkt (To) markiert, ansonsten auf einem High-Pegel bleibt. Die zeitliche Dauer der Aktivzeit (TA ) sollte gleich oder länger als die zeitliche Dauer der verkürzten Abfallszeit (T% ) sein. Die Aktivzeit (TA ) beginnt mit dem Übergangszeitpunkt (T0 ). Die zeitliche Dauer der Aktivzeit (TA ) sollte des Weiteren kleiner als 70% der zeitlichen Datenbitdauer (Tbit) sein, um die ISO-Norm erfüllen zu können. In dem Beispiel der 6 kann das Sendesignal (TX) die beispielhaften logischen Werte 1 und 0 annehmen. In dem Beispiel der 6 kann das Beschleunigungssignal (SU) die beispielhaften logischen Werte 1 und 0 annehmen. In dem Beispiel der 6 bringt der Busreiber (CANTR) den Datenbus in einen dominanten Datenbuszustand (DBM), wenn der logische Wert des Sendesignals (TX) 0 ist. In dem Beispiel der 6 lässt der Treiber (CANTR) einen Wechsel des Datenbusses in einen rezessiven Datenbuszustand (RBM) zu, wenn der logische Wert des Sendesignals (TX) 1 ist. Eine Zusatzschaltung - hier der Zusatztreiber (%)- im Zusammenwirken mit der Beschleunigungslogik (SUL) und dem Mikrorechner (µC), bringt den Datenbus dann in den rezessiven Datenbuszustand (RBM). Der durch den Bustreiber zugelassene rezessive Datenbuszustand (RBM) kann durch andere Bustreiber am Datenbus, die einen dominanten Datenbuszustand (DBM) einprägen wollen, überschrieben werden.In the 6th it can be seen that the acceleration signal ( SU ) except for the period of an active time ( T A ) after the rising edge of the transmit signal ( TX ), which marks the transition time (T o ), otherwise remains at a high level. The duration of the active time ( T A ) should be equal to or longer than the duration of the reduced waste time ( T % ) be. The active time ( T A ) begins with the transition point ( T 0 ). The duration of the active time ( T A ) should also be less than 70% of the temporal data bit duration ( Tbit ) in order to be able to meet the ISO standard. In the example of the 6th can the transmission signal ( TX ) assume the exemplary logical values 1 and 0. In the example of the 6th can the acceleration signal ( SU ) assume the exemplary logical values 1 and 0. In the example of the 6th brings the bus driver ( CANTR ) the data bus in a dominant data bus state ( DBM ), if the logical value of the transmission signal ( TX ) Is 0. In the example of the 6th lets the driver ( CANTR ) a change of the data bus to a recessive data bus state ( RBM ) if the logical value of the transmission signal ( TX ) 1 is. An additional circuit - here the additional driver ( % ) - in conjunction with the acceleration logic ( SUL ) and the microcomputer ( µC ), then brings the data bus into the recessive data bus state ( RBM ). The recessive data bus state permitted by the bus driver ( RBM ) can be caused by other bus drivers on the data bus that have a dominant data bus state ( DBM ) want to be memorized.
Wie den beispielhaften 4 und 5 entnommen werden kann, hat der zusätzliche Treiber (%) eine ähnliche Struktur wie der Haupttreiber (M). Er unterscheidet sich insbesondere dadurch vom Haupttreiber (M), dass er zum Ersten bevorzugt eine differentielle Spannung auf den Datenbus einprägt, die im Wesentlichen der negativen Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) entspricht oder nur unwesentlich davon abweicht und dass er zum Zweiten durch andere Bustreiber überschrieben werden kann und dass er zum Dritten trotzdem bevorzugt ein Gleichtaktpotenzial auf den Datenbus einprägt, dass im Wesentlichen der halben Betriebsspannung entspricht. Das Beschleunigungssignal (SU) steuert den dritten Steuerleitungstreiber (%H ) und den vierten Steuerleitungstreiber (%L ). Ihre Ausgänge sind jeweils mit den Gates des P-MOS-Transistors, der hier der dritte Transistor (Q3) ist, und des N-MOS-Transistors, der hier der vierte Transistor (Q4) ist, verbunden. Der P-MOS-Transistor, hier der dritte Transistor (Q3), ist in dem Beispiel der 5 mit seinem Drain mit der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) verbunden, während sein Source-Anschluss mit der Kathode der dritten Diode (D3) verbunden ist. Die Anode der dritten Diode (D3) ist mit der rezessiven Spannungsreferenz in Form der ersten Mittelspannungsleitung, die auf dem dritten Potenzial (MPH) liegt, das typischerweise der halben Betriebsspannung (VCC/2) bezogen auf das Potenzial der Bezugsspannungsleitung (GND) plus der halben Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) entspricht, verbunden. Der Source-Anschluss des N-MOS-Transistors, der hier der vierte Transistor (Q4) ist, ist mit der rezessiven Spannungsreferenz in Form der zweiten Mittelspannungsleitung, die auf dem vierten Potenzial (MPL) liegt, das typischerweise der halben Betriebsspannung (VCC/2) bezogen auf das Potenzial der Bezugsspannungsleitung (GND) minus der halben Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) entspricht, verbunden. Der Drain-Anschluss des N-MOS-Transistors, der hier der vierte Transistor (Q4) ist, ist hier beispielhaft mit der Kathode der vierten Diode (D4) verbunden. Die Anode der vierten Diode (D4) ist an die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) angeschlossen. Die Reihenfolge der Dioden-Transistor-Paare (D3-Q3 oder D4-Q4) kann vertauscht werden, wenn der Integrationsprozess dies zulässt.Like the exemplary one 4th and 5 can be found, the additional driver ( % ) has a similar structure to the main driver ( M. ). In particular, it differs from the main driver ( M. ) that, first of all, it preferably impresses a differential voltage on the data bus, which essentially corresponds to the negative minimum voltage difference ( MD ) corresponds to or only slightly deviates from it and that, secondly, it can be overwritten by other bus drivers and that, thirdly, it nevertheless preferably impresses a common-mode potential on the data bus that essentially corresponds to half the operating voltage. The acceleration signal ( SU ) controls the third control line driver ( % H ) and the fourth control line driver ( % L ). Their outputs are each connected to the gates of the P-MOS transistor, which is the third transistor (Q3) here, and the N-MOS transistor, which is the fourth transistor (Q4) here. The P-MOS transistor, here the third transistor (Q3), is in the example 5 with its drain to the second single-wire data bus line ( CL ) while its source connection is connected to the cathode of the third diode ( D3 ) connected is. The anode of the third diode ( D3 ) is with the recessive voltage reference in the form of the first medium voltage line, which is at the third potential (MP H ), which is typically half the operating voltage (VCC / 2) related to the potential of the reference voltage line ( GND ) plus half the difference in the minimum voltage amount ( MD ) corresponds, connected. The source connection of the N-MOS transistor, which is the fourth transistor (Q4) here, is connected to the recessive voltage reference in the form of the second medium-voltage line, which is at the fourth potential (MP L ), which is typically half the operating voltage (VCC / 2) based on the potential of the reference voltage line ( GND ) minus half the difference in the minimum voltage amount ( MD ) corresponds, connected. The drain connection of the N-MOS transistor, which is the fourth transistor (Q4) here, is here, for example, with the cathode of the fourth diode ( D4 ) tied together. The anode of the fourth diode ( D4 ) is to be connected to the first single-wire data bus line ( CH ) connected. The order of the diode-transistor pairs (D3-Q3 or D4-Q4) can be reversed if the integration process allows.
Wenn das Beschleunigungssignal (SU) niedrig ist, liegt das Potenzial des Ausgangs des vierten Steuerleitungstreibers (%L ) hoch und der Ausgang des dritten Steuerleitungstreibers (%H ) liegt potenzialmäßig niedrig, wodurch der dritte Transistor (Q3) und der vierte Transistor (Q4) eingeschaltet werden.When the acceleration signal ( SU ) is low, the potential of the output of the fourth control line driver ( % L ) high and the output of the third control line driver ( % H ) is low in potential, which turns on the third transistor (Q3) and the fourth transistor (Q4).
Wenn das Beschleunigungssignal (SU) hoch ist, liegt das Potenzial des Ausgangs des vierten Steuerleitungstreibers (%L ) niedrig und der Ausgang des dritten Steuerleitungstreibers (%H ) liegt potenzialmäßig hoch, wodurch der dritte Transistor (Q3) und der vierte Transistor (Q4) ausgeschaltet werden.When the acceleration signal ( SU ) is high, the potential of the output of the fourth control line driver ( % L ) low and the output of the third control line driver ( % H ) is high in potential, which turns off the third transistor (Q3) and the fourth transistor (Q4).
Der Einschaltwiderstand des dritten Transistors (Q3) und des vierten Transistors (Q4) im zusätzlichen Treiber (%) sollte höher sein als der Einschaltwiderstand des ersten Transistors (Q1) und des zweiten Transistors (Q2) im Haupttreiber (M). Auf diese Weise kann der Bustreiber eines anderen Knotens im Netzwerk die Eindrahtdatenbusleitungen des Datenbusses während der Arbitrierungsphase ansteuern, ohne durch den zusätzlichen Treiber (%) gestört zu werden.The on-resistance of the third transistor (Q3) and the fourth transistor (Q4) in the additional driver ( % ) should be higher than the on-resistance of the first transistor (Q1) and the second transistor (Q2) in the main driver ( M. ). In this way, the bus driver of another node in the network can control the single-wire data bus lines of the data bus during the arbitration phase without the additional driver ( % ) to be disturbed.
Merkmale des VorschlagsFeatures of the proposal
Im Folgenden werden die Merkmale der Erfindung noch einmal angeführt, die sich in den Ansprüchen wiederfinden. Die Beanspruchung ergibt sich aus den Ansprüchen. Die Varianten können miteinander kombiniert werden.The features of the invention, which can be found in the claims, are listed again below. The stress results from the claims. The variants can be combined with one another.
VARIANTE 1: Datenbuszustands-gesteuerte VarianteVARIANT 1: Data bus status-controlled variant
Die Variante 1 betrifft einen Bustreiber (CANTR) zur Ansteuerung eines differentiellen Datenbusses, wobei der differentielle Datenbus eine erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) und eine zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) umfasst. Der Datenbus kann sich in einem dominanten Datenbuszustand (DBM) und in einem rezessiven Datenbuszustand (RBM) befinden. Der Bustreiber legt im dominanten Datenbuszustand (DBM) die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) auf ein erstes elektrisches Potenzial (HP). Dieses erste elektrische Potenzial (HP) entspricht typischerweise im Wesentlichen bis auf einen kleinen Spannungsabfall über die Schalttransistoren der Versorgungsspannung (VCC) gegen das Bezugspotenzial der Bezugspotenzialleitung (GND).Variant 1 concerns a bus driver ( CANTR ) for controlling a differential data bus, whereby the differential data bus has a first single-wire data bus line ( CH ) and a second single-wire data bus line ( CL ) includes. The data bus can be in a dominant data bus state ( DBM ) and in a recessive data bus state ( RBM ) are located. In the dominant data bus state ( DBM ) the first single-wire data bus line ( CH ) to a first electrical potential ( HP ). This first electrical potential ( HP ) typically corresponds to a small voltage drop across the switching transistors of the supply voltage (VCC) against the reference potential of the reference potential line ( GND ).
Der Bustreiber legt im dominanten Datenbuszustand (DBM) die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) auf ein zweites elektrisches Potenzial (LP), das vom ersten elektrischen Potenzial (HP) verschieden ist. Dieses zweite elektrische Potenzial (LP) entspricht typischerweise im Wesentlichen bis auf einen kleinen Spannungsabfall über die Schalttransistoren dem Bezugspotenzial der Bezugspotenzialleitung (GND).In the dominant data bus state ( DBM ) the second single-wire data bus line ( CL ) to a second electrical potential ( LP ) from the first electrical potential ( HP ) is different. This second electrical potential ( LP ) typically essentially corresponds to the reference potential of the reference potential line, with the exception of a small voltage drop across the switching transistors ( GND ).
Der Bustreiber treibt im rezessiven Datenbuszustand (RBM) die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) zeitweise nicht. Das bedeutet, dass er hochhohmig ist und die Potenziale der Eindrahtdatenbusleitungen (CH, CL) des Datenbusses im Wesentlichen nicht beeinflusst. Hierbei bedeutet im Wesentlichen, dass Leckströme und dergleichen vernachlässigt werden.The bus driver drives in the recessive data bus state ( RBM ) the first single-wire data bus line ( CH ) temporarily not. This means that it has a high resistance and that the potentials of the single-wire data bus lines ( CH , CL ) of the data bus is essentially not influenced. This essentially means that leakage currents and the like are neglected.
Der Bustreiber treibt im rezessiven Datenbuszustand (RBM) die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) zeitweise nicht. Das bedeutet, dass er hochhohmig ist und die Potenziale der Eindrahtdatenbusleitungen (CH, CL) des Datenbusses im Wesentlichen nicht beeinflusst. Hierbei bedeutet im Wesentlichen, dass Leckströme und dergleichen vernachlässigt werden.The bus driver drives in the recessive data bus state ( RBM ) the second single-wire data bus line ( CL ) temporarily not. This means that it has a high resistance and that the potentials of the single-wire data bus lines ( CH , CL ) of the data bus is essentially not influenced. This essentially means that leakage currents and the like are neglected.
Der vorgeschlagene Bustreiber zeichnet sich dadurch aus, dass der Bustreiber im rezessiven Datenbuszustand (RBM) nach einem Wechsel vom dominanten Datenbuszustand (DBM) in den rezessiven Datenbuszustand (RBM) die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) für eine Aktivzeit (TA ) auf ein viertes elektrisches Potenzial (MPL) legt und dass der Bustreiber im rezessiven Datenbuszustand (RBM) nach diesem Wechsel vom dominanten Datenbuszustand (DBM) in den rezessiven Datenbuszustand (RBM) die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) für eine Aktivzeit (TA ) auf das dritte elektrische Potenzial (MPH) legt. Dabei ist das dritte elektrische Potenzial (MPH) von dem ersten elektrischen Potenzial (HP) und von dem zweiten elektrischen Potenzial (LP) verschieden und der Wert des dritten elektrischen Potenzials (MPH) liegt bevorzugt zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) und dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP). Dabei ist das vierte elektrische Potenzial (MPL) von dem ersten elektrischen Potenzial (HP) und von dem zweiten elektrischen Potenzial (LP) und von dem dritten elektrischen Potenzial (MPH) verschieden und der Wert des vierten elektrischen Potenzials (MPL) liegt bevorzugt zwischen dem Wert des dritten elektrischen Potenzials (MPH) und dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP).The proposed bus driver is characterized by the fact that the bus driver is in the recessive data bus state ( RBM ) after a change from the dominant data bus state ( DBM ) into the recessive data bus state ( RBM ) the first single-wire data bus line ( CH ) for an active time ( T A ) to a fourth electrical potential (MP L ) and that the bus driver is in the recessive data bus state ( RBM ) after this change from the dominant data bus state ( DBM ) into the recessive data bus state ( RBM ) the second single-wire data bus line ( CL ) for an active time ( T A ) to the third electrical potential (MP H ). The third electrical potential (MP H ) is different from the first electrical potential ( HP ) and from the second electrical potential ( LP ) different and the value of the third electrical potential (MP H ) is preferably between the value of the first electrical potential ( HP ) and the value of the second electrical potential ( LP ). The fourth electrical potential (MP L ) is different from the first electrical potential ( HP ) and from the second electrical potential ( LP ) and different from the third electrical potential (MP H ) and the value of the fourth electrical potential (MP L ) is preferably between the value of the third electrical potential (MP H ) and the value of the second electrical potential ( LP ).
In einer ersten Untervariante beträgt die Aktivzeit (TA ) nicht mehr als 70% der Datenbitdauer (Tbit), was die sichere Abtastung zum Abtastzeitpunkt (ST) gewährleistet.In a first sub-variant, the active time is ( T A ) no more than 70% of the data bit duration ( Tbit ), what the safe sampling at the sampling time ( ST ) guaranteed.
Bevorzugt ist die Abfallszeit (T% ) kürzer als die Aktivzeit (TA ).Preference is given to the fall time ( T % ) shorter than the active time ( T A ).
Bevorzugt weicht der Wert des dritten elektrischen Potenzials (MP) um nicht mehr als 25% und/oder nicht mehr als 10% von dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus der Hälfte der Wertdifferenz zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) minus dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) ab.The value of the third electrical potential (MP) preferably deviates from the value of the second by not more than 25% and / or not more than 10% electrical potential ( LP ) plus half the difference in value between the value of the first electrical potential ( HP ) minus the value of the second electrical potential ( LP ) away.
Bevorzugt weicht der Wert des dritten elektrischen Potenzials (MPH) um nicht mehr als 25% und/oder nicht mehr als 10% von dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus der Hälfte der Wertdifferenz zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) minus dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus des halben Werts der Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) ab.The value of the third electrical potential (MP H ) preferably deviates by no more than 25% and / or no more than 10% from the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the difference in value between the value of the first electrical potential ( HP ) minus the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the value of the minimum voltage difference ( MD ) away.
Bevorzugt weicht der Wert des vierten elektrischen Potenzials (MPL) um nicht mehr als 25% und/oder nicht mehr als 10% von dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus der Hälfte der Wertdifferenz zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) minus dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) minus des halben Werts der Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) ab.The value of the fourth electrical potential (MP L ) preferably deviates by no more than 25% and / or no more than 10% from the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the difference in value between the value of the first electrical potential ( HP ) minus the value of the second electrical potential ( LP ) minus half the value of the difference in the minimum voltage amount ( MD ) away.
VARIANTE 2: SendesignalzustandgesteuertVARIANT 2: Send signal state controlled
Die Variante 2 betrifft einen Bustreiber (CANTR) zur Ansteuerung eines differentiellen Datenbusses, wobei der differentielle Datenbus eine erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) und eine zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) umfasst. Der Bustreiber weist einen Sendesignaleingang auf, der mit einem Sendesignal (TX) verbunden ist. Das Sendesignal (TX) kann einen ersten Sendesignalzustand und einen zweiten Sendesignalzustand aufweisen. Ein erster Ausgang des Bustreibers ist bevorzugt mit der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) verbunden und ein zweiter Ausgang des Bustreibers (CANTR) ist bevorzugt mit der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) verbunden. Der Bustreiber (CANTR) weist einen ersten Bustreiberzustand und einen zweiten Bustreiberzustand und einen dritten Bustreiberzustand auf. Der Bustreiber ist in dem ersten Bustreiberzustand, wenn das Sendesignal (TX) im ersten Sendesignalzustand ist. Der Bustreiber (CANTR) ist in dem dritten Bustreiberzustand, wenn das Sendesignal (TX) sich im zweiten Sendesignalzustand befindet und wenn zuvor das Sendesignal (TX) einen Zustandsübergang vom ersten Sendesignalzustand in den zweiten Sendesignalzustand zu einem Übergangszeitpunkt (T0 ) durchgeführt hat und wenn eine Aktivzeit (TA ) seit diesem Übergangszeitpunkt (T0 ) noch nicht verstrichen ist. Der Bustreiber (CANTR) ist in dem zweiten Bustreiberzustand, wenn das Sendesignal (TX) sich im zweiten Sendesignalzustand befindet und wenn das Sendesignal (TX) einen Zustandsübergang vom ersten Sendesignalzustand in den zweiten Sendesignalzustand zu einem Übergangszeitpunkt (To) durchgeführt hat und wenn eine Aktivzeit (TA ) seit diesem Übergangszeitpunkt (To) bereits verstrichen ist.Variant 2 concerns a bus driver ( CANTR ) for controlling a differential data bus, whereby the differential data bus has a first single-wire data bus line ( CH ) and a second single-wire data bus line ( CL ) includes. The bus driver has a send signal input that is connected to a send signal ( TX ) connected is. The broadcast signal ( TX ) can have a first transmission signal state and a second transmission signal state. A first output of the bus driver is preferably connected to the first single-wire data bus line ( CH ) and a second output of the bus driver ( CANTR ) is preferred with the second single-wire data bus line ( CL ) tied together. The bus driver ( CANTR ) has a first bus driver state and a second bus driver state and a third bus driver state. The bus driver is in the first bus driver state when the transmit signal ( TX ) is in the first send signal state. The bus driver ( CANTR ) is in the third bus driver state when the transmit signal ( TX ) is in the second transmit signal state and if the transmit signal ( TX ) a state transition from the first transmission signal state to the second transmission signal state at a transition point in time ( T 0 ) and if an active time ( T A ) since this transition point ( T 0 ) has not yet passed. The bus driver ( CANTR ) is in the second bus driver state when the transmit signal ( TX ) is in the second transmit signal state and if the transmit signal ( TX ) has carried out a state transition from the first transmission signal state to the second transmission signal state at a transition point in time (To) and if an active time ( T A ) has already passed since this transition point (T o).
Der Bustreiber (CANTR) legt ein erstes elektrisches Potenzial (HP) an die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) an, wenn er sich im ersten Bustreiberzustand befindet und legt ein zweites elektrisches Potenzial (LP) an die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) an, wenn er sich im ersten Bustreiberzustand befindet.The bus driver ( CANTR ) creates a first electrical potential ( HP ) to the first single-wire data bus line ( CH ) when it is in the first bus driver state and creates a second electrical potential ( LP ) to the second single-wire data bus line ( CL ) when it is in the first bus driver state.
Der Bustreiber (CANTR) legt ein viertes elektrisches Potenzial (MPL) an die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) an, wenn er sich im dritten Bustreiberzustand befindet und legt das dritte elektrische Potenzial (MPH) an die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) an, wenn er sich im dritten Bustreiberzustand befindet.The bus driver ( CANTR ) applies a fourth electrical potential (MP L ) to the first single-wire data bus line ( CH ) when it is in the third bus driver state and applies the third electrical potential (MP H ) to the second single-wire data bus line ( CL ) when it is in the third bus driver state.
Der Bustreiber (CANTR) legt kein elektrisches Potenzial an die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) an, wenn er sich im zweiten Bustreiberzustand befindet, und legt kein elektrisches Potenzial an die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) an, wenn er sich im zweiten Bustreiberzustand befindet. D.h. seine Ausgänge sind im zweiten Buszustand im Wesentlichen hochohmig.The bus driver ( CANTR ) does not apply any electrical potential to the first single-wire data bus line ( CH ) when it is in the second bus driver state and does not apply any electrical potential to the second single-wire data bus line ( CL ) when it is in the second bus driver state. In other words, its outputs are essentially high-resistance in the second bus state.
Auch hier unterscheidet sich das erste elektrische Potenzial (HP) vom zweiten elektrischen Potenzial (LP) und vom dritten elektrischen Potenzial (MPH) und vom vierten elektrischen Potenzial (MPL). Das dritte elektrische Potenzial (MPH) unterscheidet sich wieder vom zweiten elektrischen Potenzial (LP) und vom vierten elektrischen Potenzial (MPL). Das vierte elektrische Potenzial (MPL) unterscheidet sich wieder vom zweiten elektrischen Potenzial (LP). Der Wert des dritten elektrischen Potenzials (MPH) befindet sich bevorzugt zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) und dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP). Der Wert des vierten elektrischen Potenzials (MPL) befindet sich bevorzugt zwischen dem Wert des dritten elektrischen Potenzials (MPH) und dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP).Here, too, the first electrical potential differs ( HP ) from the second electrical potential ( LP ) and from the third electrical potential (MP H ) and from the fourth electrical potential (MP L ). The third electrical potential (MP H ) again differs from the second electrical potential ( LP ) and from the fourth electrical potential (MP L ). The fourth electrical potential (MP L ) again differs from the second electrical potential ( LP ). The value of the third electrical potential (MP H ) is preferably between the value of the first electrical potential ( HP ) and the value of the second electrical potential ( LP ). The value of the fourth electrical potential (MP L ) is preferably between the value of the third electrical potential (MP H ) and the value of the second electrical potential ( LP ).
Bevorzugt ist die Abfallszeit (T% ) kleiner als die Aktivzeit (TA ).Preference is given to the fall time ( T % ) less than the active time ( T A ).
Bevorzugt ist die Aktivzeit (TA ) kleiner als 70% der Datenbitdauer (Tbit).Active time is preferred ( T A ) less than 70% of the data bit duration ( Tbit ).
Bevorzugt weicht der Wert des dritten elektrischen Potenzials (MPH) um nicht mehr als 25% und/oder nicht mehr als 10% von dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus der Hälfte der Wertdifferenz zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) minus dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus des halben Werts der Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) ab.The value of the third electrical potential (MP H ) preferably deviates by no more than 25% and / or no more than 10% from the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the difference in value between the value of the first electrical potential ( HP ) minus the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the value of the minimum voltage difference ( MD ) away.
Bevorzugt weicht der Wert des vierten elektrischen Potenzials (MPL) um nicht mehr als 25% und/oder nicht mehr als 10% von dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus der Hälfte der Wertdifferenz zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) minus dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) minus des halben Werts der Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) ab.The value of the fourth electrical potential (MP L ) preferably deviates by no more than 25% and / or no more than 10% from the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the difference in value between the value of the first electrical potential ( HP ) minus the value of the second electrical potential ( LP ) minus half the value of the difference in the minimum voltage amount ( MD ) away.
VARIANTE 3: BustreiberzustandsbusgesteuertVARIANT 3: Bus driver status bus controlled
Die Variante 3 betrifft einen Bustreiber (CANTR) zur Ansteuerung eines differentiellen Datenbusses, wobei der differentielle Datenbus eine erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) und eine zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) umfasst. Der Bustreiber (CANTR) umfasst nun einen Zustandsbuseingang. Der Zustandsbuseingang des Bustreibers (CANTR) ist mit einem Zustandsbus verbunden. Der Zustandsbus weist bevorzugt einen ersten, zweiten und dritten Zustandsbuszustand auf. Ein erster Ausgang des Bustreibers (CANTR) ist mit der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) verbunden und ein zweiter Ausgang des Bustreibers (CANTR) ist mit der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) verbunden. Der Bustreiber (CANTR) besitzt wieder einen ersten Bustreiberzustand und einen zweiten Bustreiberzustand und einen dritten Bustreiberzustand. Der Bustreiber (CANTR) ist bevorzugt in dem ersten Bustreiberzustand, wenn der Zustandsbus im ersten Zustandsbuszustand ist. Der Bustreiber (CANTR) ist bevorzugt in dem zweiten Bustreiberzustand, wenn der Zustandsbus im zweiten Zustandsbuszustand ist. Der Bustreiber (CANTR) ist bevorzugt in dem dritten Bustreiberzustand, wenn der Zustandsbus im dritten Zustandsbuszustand ist. Der Bustreiber (CANTR) legt bevorzugt ein erstes elektrisches Potenzial (HP) an die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) an, wenn er sich im ersten Bustreiberzustand befindet. Der Bustreiber (CANTR) legt in analoger Weise bevorzugt ein zweites elektrisches Potenzial (LP) an die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) an, wenn er sich im ersten Bustreiberzustand befindet. Der Bustreiber legt ein viertes elektrisches Potenzial (MPL) an die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) und das dritte elektrische Potenzial (MPH) an die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) an, wenn er sich im dritten Bustreiberzustand befindet.Variant 3 concerns a bus driver ( CANTR ) for controlling a differential data bus, whereby the differential data bus has a first single-wire data bus line ( CH ) and a second single-wire data bus line ( CL ) includes. The bus driver ( CANTR ) now includes a status bus input. The status bus input of the bus driver ( CANTR ) is connected to a status bus. The status bus preferably has a first, second and third status bus status. A first output of the bus driver ( CANTR ) is connected to the first single-wire data bus line ( CH ) and a second output of the bus driver ( CANTR ) is connected to the second single-wire data bus line ( CL ) tied together. The bus driver ( CANTR ) again has a first bus driver state and a second bus driver state and a third bus driver state. The bus driver ( CANTR ) is preferably in the first bus driver state when the state bus is in the first state bus state. The bus driver ( CANTR ) is preferably in the second bus driver state when the state bus is in the second state bus state. The bus driver ( CANTR ) is preferably in the third bus driver state when the state bus is in the third state bus state. The bus driver ( CANTR ) preferably creates a first electrical potential ( HP ) to the first single-wire data bus line ( CH ) when it is in the first bus driver state. The bus driver ( CANTR ) creates a second electrical potential in an analogous way ( LP ) to the second single-wire data bus line ( CL ) when it is in the first bus driver state. The bus driver applies a fourth electrical potential (MP L ) to the first single-wire data bus line ( CH ) and the third electrical potential (MP H ) to the second single-wire data bus line ( CL ) when it is in the third bus driver state.
Der Bustreiber (CANTR) legt kein elektrisches Potenzial an die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) und an die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) an, wenn er sich im zweiten Bustreiberzustand befindet.The bus driver ( CANTR ) does not apply any electrical potential to the first single-wire data bus line ( CH ) and to the second single-wire data bus line ( CL ) when it is in the second bus driver state.
Das erste elektrische Potenzial (HP) ist bevorzugt wieder vom zweiten elektrischen Potenzial (LP) verschieden.The first electrical potential ( HP ) is preferably again from the second electrical potential ( LP ) different.
Das dritte elektrische Potenzial (MPH) unterscheidet sich wieder bevorzugt vom ersten elektrischen Potenzial (HP) und vom zweiten elektrischen Potenzial (LP) und vom vierten elektrischen Potenzial (MPL).The third electrical potential (MP H ) again preferably differs from the first electrical potential ( HP ) and from the second electrical potential ( LP ) and from the fourth electrical potential (MP L ).
Das vierte elektrische Potenzial (MPL) unterscheidet sich wieder bevorzugt vom ersten elektrischen Potenzial (HP) und vom zweiten elektrischen Potenzial (LP).The fourth electrical potential (MP L ) again differs preferentially from the first electrical potential ( HP ) and from the second electrical potential ( LP ).
Der Wert des dritten elektrischen Potenzials (MP) befindet sich bevorzugt zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) und dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP).The value of the third electrical potential (MP) is preferably between the value of the first electrical potential ( HP ) and the value of the second electrical potential ( LP ).
Bevorzugt weicht der Wert des dritten elektrischen Potenzials (MPH) um nicht mehr als 25% und/oder nicht mehr als 10% von dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus der Hälfte der Wertdifferenz zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) minus dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus des halben Werts der Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) ab.The value of the third electrical potential (MP H ) preferably deviates by no more than 25% and / or no more than 10% from the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the difference in value between the value of the first electrical potential ( HP ) minus the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the value of the minimum voltage difference ( MD ) away.
Bevorzugt weicht der Wert des vierten elektrischen Potenzials (MPL) um nicht mehr als 25% und/oder nicht mehr als 10% von dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus der Hälfte der Wertdifferenz zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) minus dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) minus des halben Werts der Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) ab.The value of the fourth electrical potential (MP L ) preferably deviates by no more than 25% and / or no more than 10% from the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the difference in value between the value of the first electrical potential ( HP ) minus the value of the second electrical potential ( LP ) minus half the value of the difference in the minimum voltage amount ( MD ) away.
Bevorzugt weist der Zustandsbus ein Sendesignal (TX) und ein Beschleunigungssignal (SU) auf.The status bus preferably has a send signal ( TX ) and an acceleration signal ( SU ) on.
Zu dem Bustreiber dieser Variante gehört ein bevorzugtes Betriebsverfahren. Es umfasst die Schritte;
- • Betreiben des Bustreibers im ersten Bustreiberzustand;
- • Betreiben des Bustreibers im dritten Bustreiberzustand für eine Aktivzeit (TA ) nach der Beendigung des Betriebs des Bustreibers im ersten Bustreiberzustand zu einem Übergangszeitpunkt (T0 );
- • Betreiben des Bustreibers im zweiten Bustreiberzustand nach der Beendigung des Betriebs des Bustreibers im ersten Bustreiberzustand zu einem Übergangszeitpunkt (T0 ) und nach Ablauf der daran anschließenden Aktivzeit (TA );
A preferred operating method is associated with the bus driver of this variant. It includes the steps; - • Operating the bus driver in the first bus driver state;
- • Operation of the bus driver in the third bus driver state for an active time ( T A ) after the end of the operation of the bus driver in the first bus driver state at a transition point ( T 0 );
- • Operation of the bus driver in the second bus driver state after the end of operation of the bus driver in the first bus driver state at a transition point ( T 0 ) and at the end of the subsequent active time ( T A );
Bevorzugt ist die verkürzte Abfallszeit (T% ) kleiner als die Aktivzeit (TA ) und/oder die Aktivzeit (TA ) kleiner als 70% der Datenbitdauer (Tbit).The shortened fall time is preferred ( T % ) less than the active time ( T A ) and / or the active time ( T A ) less than 70% of the data bit duration ( Tbit ).
VARIANTE 4: Sendesignalgesteuerter BetriebVARIANT 4: Operation controlled by transmission signals
Diese Variante 4 betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines differentiellen Datenbusses. Dabei hängt die Ansteuerung des Datenbusses durch den Bustreiber von einem Sendesignalzustand eines Sendesignals (TX) ab. Das Sendesignal (TX) kann bevorzugt einen ersten Sendesignalzustand und einen zweiten Sendesignalzustand aufweisen. Es sind auch mehrwertige Logiken denkbar, die hier aber nicht weiter ausgeführt werden.This variant 4 relates to a method for controlling a differential data bus. The control of the data bus by the bus driver depends on a send signal status of a send signal ( TX ) away. The broadcast signal ( TX ) can preferably have a first transmission signal state and a second transmission signal state. Multi-valued logics are also conceivable, but will not be discussed further here.
Der differentielle Datenbus umfasst eine erste Eindrahtdatenleitung (CH) und eine zweite Eindrahtdatenleitung (CL). Das Verfahren umfasst die Schritte:
- • Anlegen eines ersten elektrischen Potenzials (HP) an die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH), wenn sich das Sendesignal (TX) im ersten Sendesignalzustand befindet. Hierbei entspricht das erste Potenzial (HP) bis auf parasitäre Spannungsabfälle über die Schalter typischerweise im Wesentlichen dem Potenzial der Versorgungsspannungsleitung (Vcc);
- • Anlegen eines zweiten elektrischen Potenzials (LP) an die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL), wenn sich das Sendesignal (TX) im ersten Sendesignalzustand befindet und wobei sich das erste elektrische Potenzial (HP) von dem zweiten elektrischen Potenzial (LP) unterscheidet. Hierbei entspricht das zweite Potenzial (LP) bis auf parasitäre Spannungsabfälle über die Schalter typischerweise im Wesentlichen dem Potenzial der Bezugspotenzialleitung (GND);
- • Anlegen eines vierten elektrischen Potenzials (MPL) an die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH), wenn sich das Sendesignal (TX) im zweiten Sendesignalzustand befindet und wenn das Sendesignal (TX) einen Zustandsübergang vom ersten Sendesignalzustand in den zweiten Sendesignalzustand zu einem Übergangszeitpunkt (T0 ) durchgeführt hat und wenn eine Aktivzeit (TA ) seit diesem Übergangszeitpunkt (T0 ) noch nicht verstrichen ist;
- • Anlegen eines dritten elektrischen Potenzials (MPH) an die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL), wenn sich das Sendesignal (TX) im zweiten Sendesignalzustand befindet und wenn das Sendesignal (TX) einen Zustandsübergang vom ersten Sendesignalzustand in den zweiten Sendesignalzustand zu einem Übergangszeitpunkt (To) durchgeführt hat und wenn eine Aktivzeit (TA ) seit diesem Übergangszeitpunkt (T0 ) noch nicht verstrichen ist;
- • Anlegen keines elektrischen Potenzials an die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) und an die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL), wenn sich das Sendesignal (TX) im zweiten Sendesignalzustand befindet und wenn das Sendesignal (TX) einen Zustandsübergang vom ersten Sendesignalzustand in den zweiten Sendesignalzustand zu einem Übergangszeitpunkt (T0 ) durchgeführt hat und wenn eine Aktivzeit (TA ) seit diesem Übergangszeitpunkt (To) bereits verstrichen ist.
The differential data bus comprises a first single-wire data line ( CH ) and a second single-wire data line ( CL ). The procedure consists of the following steps: - • Applying a first electrical potential ( HP ) to the first single-wire data bus line ( CH ) when the transmission signal ( TX ) is in the first send signal state. Here the first potential corresponds to ( HP ) apart from parasitic voltage drops across the switches, typically essentially the potential of the supply voltage line (Vcc);
- • Applying a second electrical potential ( LP ) to the second single-wire data bus line ( CL ) when the transmission signal ( TX ) is in the first transmit signal state and where the first electrical potential ( HP ) from the second electrical potential ( LP ) differs. Here the second potential corresponds to ( LP ) apart from parasitic voltage drops across the switches, typically essentially the potential of the reference potential line ( GND );
- • Applying a fourth electrical potential (MP L ) to the first single-wire data bus line ( CH ) when the transmission signal ( TX ) is in the second transmit signal state and when the transmit signal ( TX ) a state transition from the first transmission signal state to the second transmission signal state at a transition point in time ( T 0 ) and if an active time ( T A ) since this transition point ( T 0 ) has not yet passed;
- • Applying a third electrical potential (MP H ) to the second single-wire data bus line ( CL ) when the transmission signal ( TX ) is in the second transmit signal state and when the transmit signal ( TX ) has carried out a state transition from the first transmission signal state to the second transmission signal state at a transition point in time (To) and if an active time ( T A ) since this transition point ( T 0 ) has not yet passed;
- • Do not apply any electrical potential to the first single-wire data bus line ( CH ) and to the second single-wire data bus line ( CL ) when the transmission signal ( TX ) is in the second transmit signal state and when the transmit signal ( TX ) a state transition from the first transmission signal state to the second transmission signal state at a transition point in time ( T 0 ) and if an active time ( T A ) has already passed since this transition point (T o).
Bevorzugt erfolgt das Anlegen des vierten elektrischen Potenzials (MPL) an die erste Eindrahtdatenleitung (CH) und das Anlegen des dritten elektrischen Potenzials (MPH) an die zweite Eindrahtdatenleitung (CL) so niederohmig, dass die Abfallszeit (T%) kleiner als die Aktivzeit (TA ) ist.The fourth electrical potential (MP L ) is preferably applied to the first single-wire data line ( CH ) and the application of the third electrical potential (MP H ) to the second single-wire data line ( CL ) so low that the fall time (T%) is less than the active time ( T A ) is.
Bevorzugt ist die Aktivzeit (TA ) kleiner als 70% der Datenbitdauer (Tbit).Active time is preferred ( T A ) less than 70% of the data bit duration ( Tbit ).
Bevorzugt weicht der Wert des dritten elektrischen Potenzials (MPH) um nicht mehr als 25% und/oder nicht mehr als 10% von dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus der Hälfte der Wertdifferenz zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) minus dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus des halben Werts der Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) ab.The value of the third electrical potential (MP H ) preferably deviates by no more than 25% and / or no more than 10% from the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the difference in value between the value of the first electrical potential ( HP ) minus the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the value of the minimum voltage difference ( MD ) away.
Bevorzugt weicht der Wert des vierten elektrischen Potenzials (MPL) um nicht mehr als 25% und/oder nicht mehr als 10% von dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus der Hälfte der Wertdifferenz zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) minus dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) minus des halben Werts der Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) ab.The value of the fourth electrical potential (MP L ) preferably deviates by no more than 25% and / or no more than 10% from the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the difference in value between the value of the first electrical potential ( HP ) minus the value of the second electrical potential ( LP ) minus half the value of the difference in the minimum voltage amount ( MD ) away.
VARIANTE 5: Steuerung gemäß desVARIANT 5: Control according to the
einzuprägenden Datenbuszustandsdata bus status to be memorized
Die fünfte Variante betrifft ein Verfahren zum Ansteuern eines differentiellen Datenbusses, wobei die in dem Verfahren dem Datenbus aufprägbaren Datenbuszustände einen dominanten Datenbuszustand (DBM) und einen rezessiven Datenbuszustand (RBM) umfassen. Der differentielle Datenbus weist eine erste Eindrahtdatenleitung (CH) und eine zweite Eindrahtdatenleitung (CL) auf. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- • Anlegen eines ersten elektrischen Potenzials (HP) an die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH), wenn dem Datenbus ein dominanter Datenbuszustand (DBM) aufgeprägt werden soll. Hierbei entspricht das erste Potenzial (HP) bis auf parasitäre Spannungsabfälle über die Schalter typischerweise im Wesentlichen dem Potenzial der Versorgungsspannungsleitung (Vcc);
- • Anlegen eines zweiten elektrischen Potenzials (LP) an die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL), wenn dem Datenbus ein dominanter Datenbuszustand (DBM) aufgeprägt werden soll, wobei sich das erste elektrische Potenzial (HP) von dem zweiten elektrischen Potenzial (LP) unterscheidet. Hierbei entspricht das zweite Potenzial (LP) bis auf parasitäre Spannungsabfälle über die Schalter typischerweise im Wesentlichen dem Potenzial der Bezugspotenzialleitung (GND);
- • Anlegen eines vierten elektrischen Potenzials (MPL) an die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH), wenn auf dem Datenbus ein rezessiver Datenbuszustand (RBM) zugelassen werden soll und wenn ein Übergang von einem einzuprägenden dominanten Datenbuszustand (DBM) zu einem zuzulassenden rezessiven Datenbuszustand (RBM) zu einem Übergangszeitpunkt (To) erfolgt ist und wenn eine Aktivzeit (TA ) seit diesem Übergangszeitpunkt (To) noch nicht verstrichen ist;
- • Anlegen eines dritten elektrischen Potenzials (MPH) an die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL), wenn auf dem Datenbus ein rezessiver Datenbuszustand (RBM) zugelassen werden soll und wenn ein Übergang von einem einzuprägenden dominanten Datenbuszustand (DBM) zu einem zuzulassenden rezessiven Datenbuszustand (RBM) zu einem Übergangszeitpunkt (To) erfolgt ist und wenn eine Aktivzeit (TA ) seit diesem Übergangszeitpunkt (To) noch nicht verstrichen ist;
- • Anlegen keines elektrischen Potenzials an die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) und an die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL), wenn auf dem Datenbus ein rezessiver Datenbuszustand (RBM) zugelassen werden soll und wenn ein Übergang von einem einzuprägenden dominanten Datenbuszustand (DBM) zu einem zuzulassenden rezessiven Datenbuszustand (RBM) zu einem Übergangszeitpunkt (To) erfolgt ist und wenn eine Aktivzeit (TA ) seit diesem Übergangszeitpunkt (T0 ) bereits verstrichen ist;
The fifth variant relates to a method for controlling a differential data bus, whereby the data bus states that can be impressed on the data bus in the method have a dominant data bus state ( DBM ) and a recessive data bus state ( RBM ) include. The differential data bus has a first single-wire data line ( CH ) and a second single-wire data line ( CL ) on. The procedure consists of the following steps: - • Applying a first electrical potential ( HP ) to the first single-wire data bus line ( CH ), if the data bus has a dominant data bus state ( DBM ) should be impressed. Here the first potential corresponds to ( HP ) apart from parasitic voltage drops across the switches, typically essentially the potential of the supply voltage line (Vcc);
- • Applying a second electrical potential ( LP ) to the second single-wire data bus line ( CL ), if the data bus has a dominant data bus state ( DBM ) is to be impressed, whereby the first electrical potential ( HP ) from the second electrical potential ( LP ) differs. Here the second potential corresponds to ( LP ) apart from parasitic voltage drops across the switches, typically essentially the potential of the reference potential line ( GND );
- • Applying a fourth electrical potential (MP L ) to the first single-wire data bus line ( CH ) when on the data bus recessive data bus state ( RBM ) should be allowed and if a transition from a dominant data bus state to be memorized ( DBM ) to a permissible recessive data bus state ( RBM ) occurred at a transition time (To) and if an active time ( T A ) has not yet passed since this transition point (To);
- • Applying a third electrical potential (MP H ) to the second single-wire data bus line ( CL ), if there is a recessive data bus state on the data bus ( RBM ) should be allowed and if a transition from a dominant data bus state to be memorized ( DBM ) to a permissible recessive data bus state ( RBM ) occurred at a transition time (To) and if an active time ( T A ) has not yet passed since this transition point (To);
- • Do not apply any electrical potential to the first single-wire data bus line ( CH ) and to the second single-wire data bus line ( CL ), if there is a recessive data bus state on the data bus ( RBM ) should be allowed and if a transition from a dominant data bus state to be memorized ( DBM ) to a permissible recessive data bus state ( RBM ) occurred at a transition time (To) and if an active time ( T A ) since this transition point ( T 0 ) has already passed;
Bevorzugt erfolgt das Anlegen des vierten elektrischen Potenzials (MPL) an die erste Eindrahtdatenleitung (CH) und das Anlegen des dritten elektrischen Potenzials (MPH) an die zweite Eindrahtdatenleitung (CL) so niederohmig, dass die Abfallszeit (T%) kleiner als die Aktivzeit (TA ) ist.The fourth electrical potential (MP L ) is preferably applied to the first single-wire data line ( CH ) and the application of the third electrical potential (MP H ) to the second single-wire data line ( CL ) so low that the fall time (T%) is less than the active time ( T A ) is.
Bevorzugt ist die Aktivzeit (TA ) kleiner als 70% der Datenbitdauer (Tbit).Active time is preferred ( T A ) less than 70% of the data bit duration ( Tbit ).
Bevorzugt weicht der Wert des dritten elektrischen Potenzials (MPH) um nicht mehr als 25% und/oder nicht mehr als 10% von dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus der Hälfte der Wertdifferenz zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) minus dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus des halben Werts der Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) ab.The value of the third electrical potential (MP H ) preferably deviates by no more than 25% and / or no more than 10% from the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the difference in value between the value of the first electrical potential ( HP ) minus the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the value of the minimum voltage difference ( MD ) away.
Bevorzugt weicht der Wert des vierten elektrischen Potenzials (MPL) um nicht mehr als 25% und/oder nicht mehr als 10% von dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus der Hälfte der Wertdifferenz zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) minus dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) minus des halben Werts der Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) ab.The value of the fourth electrical potential (MP L ) preferably deviates by no more than 25% and / or no more than 10% from the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the difference in value between the value of the first electrical potential ( HP ) minus the value of the second electrical potential ( LP ) minus half the value of the difference in the minimum voltage amount ( MD ) away.
VARIANTE 6: Zusätzliche zweite SpannungsquelleVARIANT 6: Additional second voltage source
Die sechste Variante betrifft einen Bustreiber (CANTR) zur Ansteuerung eines differentiellen Datenbusses, wobei der differentielle Datenbus eine erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) und eine zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) umfasst. Der Datenbus kann sich in einem dominanten Datenbuszustand (DBM) und in einem rezessiven Datenbuszustand (RBM) befinden. Der Bustreiber (CANTR) umfasst eine erste Spannungsquelle, insbesondere einen ersten Spannungsregler und/oder Spannungswandler, der eine Betriebsspannung zwischen einer ersten Versorgungsspannungsleitung im Wesentlichen auf einem ersten Potenzial (HP) und einer zweiten Versorgungsspannungsleitung im Wesentlichen auf einem zweiten Potenzial (LP) aufweist, was im Sinne dieser Offenlegung als einstellen und zur Verwendung durch den Bustreiber ausgeben interpretiert werden kann.The sixth variant concerns a bus driver ( CANTR ) for controlling a differential data bus, whereby the differential data bus has a first single-wire data bus line ( CH ) and a second single-wire data bus line ( CL ) includes. The data bus can be in a dominant data bus state ( DBM ) and in a recessive data bus state ( RBM ) are located. The bus driver ( CANTR ) comprises a first voltage source, in particular a first voltage regulator and / or voltage converter, which supplies an operating voltage between a first supply voltage line essentially at a first potential ( HP ) and a second supply voltage line essentially at a second potential ( LP ), which in the sense of this disclosure can be interpreted as setting and outputting for use by the bus driver.
Der Bustreiber (CANTR) legt im dominanten Datenbuszustand (DBM) die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) auf das erste elektrische Potenzial (HP), das im Wesentlichen bis auf die besagten parasitären Spannungsabfälle dem Versorgungsspannungspotenzial (Vcc) entspricht, und die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) auf das zweite elektrische Potenzial (LP) das im Wesentlichen bis auf die besagten parasitären Spannungsabfälle dem Bezugspotenzial der Bezugspotenzialleitung (GND) entspricht und das vom ersten elektrischen Potenzial (HP) verschieden ist.The bus driver ( CANTR ) sets in the dominant data bus state ( DBM ) the first single-wire data bus line ( CH ) to the first electrical potential ( HP ), which essentially corresponds to the supply voltage potential (Vcc) except for the said parasitic voltage drops, and the second single-wire data bus line ( CL ) to the second electrical potential ( LP ) which, apart from the said parasitic voltage drops, essentially corresponds to the reference potential of the reference potential line ( GND ) and that of the first electrical potential ( HP ) is different.
Der Bustreiber (CANTR) treibt im rezessiven Datenbuszustand (RBM) die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) und die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) zeitweise nicht.The bus driver ( CANTR ) drives in the recessive data bus state ( RBM ) the first single-wire data bus line ( CH ) and the second single-wire data bus line ( CL ) temporarily not.
Der Bustreiber (CANTR) entsprechend dieser sechsten Variante zeichnet sich dadurch aus, dass der Bustreiber (CANTR) eine zweite Spannungsquelle aufweist, die eine erste Mittenspannung erzeugt, die sich im Wesentlichen auf einem dritten Potenzial (MPH) befindet, und dass der Bustreiber (CANTR) eine dritte Spannungsquelle aufweist, die eine zweite Mittenspannung erzeugt, die sich im Wesentlichen auf einem vierten Potenzial (MPL) befindet.The bus driver ( CANTR ) according to this sixth variant is characterized by the fact that the bus driver ( CANTR ) has a second voltage source that generates a first mid-voltage that is essentially at a third potential (MP H ), and that the bus driver ( CANTR ) has a third voltage source which generates a second center voltage which is essentially at a fourth potential (MP L ).
Im rezessiven Datenbuszustand (RBM) legt der Bustreiber (CANTR) nach einem Wechsel vom dominanten Datenbuszustand (DBM) in den rezessiven Datenbuszustand (RBM) die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) für eine Aktivzeit (TA ) auf das vierte elektrische Potenzial (MPL) und die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) für eine Aktivzeit (TA ) auf das dritte elektrische Potenzial (MPH). Das dritte elektrische Potenzial (MPH) ist bevorzugt von dem ersten elektrischen Potenzial (HP) und von dem zweiten elektrischen Potenzial (LP) und dem vierten elektrischen Potenzial (MPL) verschieden. Das vierte elektrische Potenzial (MPL) ist bevorzugt von dem ersten elektrischen Potenzial (HP) und von dem zweiten elektrischen Potenzial (LP) verschieden. Der Wert des dritten elektrischen Potenzials (MPH) liegt bevorzugt zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) und dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP). Der Wert des vierten elektrischen Potenzials (MPL) liegt bevorzugt zwischen dem Wert des dritten elektrischen Potenzials (MPH) und dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP).In the recessive data bus state ( RBM ) the bus driver sets ( CANTR ) after a change from the dominant data bus state ( DBM ) into the recessive data bus state ( RBM ) the first single-wire data bus line ( CH ) for an active time ( T A ) to the fourth electrical potential (MP L ) and the second single-wire data bus line ( CL ) for an active time ( T A ) to the third electrical potential (MP H ). The third electrical potential (MP H ) is preferred to the first electrical potential ( HP ) and from the second electrical potential ( LP ) and the fourth electrical potential (MP L ) different. The fourth electrical potential (MP L ) is preferred to the first electrical potential ( HP ) and from the second electrical potential ( LP ) different. The value of the third electrical potential (MP H ) is preferably between the value of the first electrical potential ( HP ) and the value of the second electrical potential ( LP ). The value of the fourth electrical potential (MP L ) is preferably between the value of the third electrical potential (MP H ) and the value of the second electrical potential ( LP ).
Bevorzugt beträgt die Aktivzeit (TA ) nicht mehr als 70% der Datenbitdauer (Tbit).The active time is preferably ( T A ) no more than 70% of the data bit duration ( Tbit ).
Bevorzugt ist die Abfallszeit (T% ) zeitlich kürzer als die Aktivzeit (TA ).Preference is given to the fall time ( T % ) shorter than the active time ( T A ).
Bevorzugt weicht der Wert des dritten elektrischen Potenzials (MPH) um nicht mehr als 25% und/oder nicht mehr als 10% von dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus der Hälfte der Wertdifferenz zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) minus dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus des halben Werts der Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) ab.The value of the third electrical potential (MP H ) preferably deviates by no more than 25% and / or no more than 10% from the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the difference in value between the value of the first electrical potential ( HP ) minus the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the value of the minimum voltage difference ( MD ) away.
Bevorzugt weicht der Wert des vierten elektrischen Potenzials (MPL) um nicht mehr als 25% und/oder nicht mehr als 10% von dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus der Hälfte der Wertdifferenz zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) minus dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) minus des halben Werts der Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) ab.The value of the fourth electrical potential (MP L ) preferably deviates by no more than 25% and / or no more than 10% from the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the difference in value between the value of the first electrical potential ( HP ) minus the value of the second electrical potential ( LP ) minus half the value of the difference in the minimum voltage amount ( MD ) away.
VARIANTE 7: Sendeleitungszustandsgesteuert mit SpannungsquelleVARIANT 7: Transmission line status-controlled with voltage source
Die Variante 7 betrifft einen Bustreiber (CANTR) zur Ansteuerung eines differentiellen Datenbusses, wobei der differentielle Datenbus eine erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) und eine zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) umfasst. Der Bustreiber (CANTR) weist bevorzugt wieder einen Sendesignaleingang auf. Der Sendesignaleingang des Bustreibers (CANTR) ist bevorzugt mit einem Sendesignal (TX) verbunden. Das Sendesignal (TX) weist einen ersten Sendesignalzustand und einen zweiten Sendesignalzustand auf. Mehrwertige Signale sind möglich. Der Bustreiber (CANTR) weist eine erste Spannungsquelle, insbesondere einen ersten Spannungsregler und/oder Spannungswandler, auf, die eine Betriebsspannung zwischen einer ersten Versorgungsspannungsleitung im Wesentlichen auf einem ersten Potenzial (HP) und einer zweiten Versorgungsspannungsleitung im Wesentlichen auf einem zweiten Potenzial (LP) aufweist und damit dem Bustreiber zu seinem Betrieb zur Verfügung stellt. Ein erster Ausgang des Bustreibers (CANTR) ist mit der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) verbunden und ein zweiter Ausgang des Bustreibers (CANTR) ist mit der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) verbunden. Der Bustreiber (CANTR) kann einen ersten Bustreiberzustand und einen zweiten Bustreiberzustand aufweisen. Der Bustreiber (CANTR) ist in dem ersten Bustreiberzustand, wenn das Sendesignal (TX) im ersten Sendesignalzustand ist. Der Bustreiber (CANTR) legt dann das erste elektrische Potenzial (HP) an die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) und das zweite elektrische Potenzial (LP) an die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) an, wenn er sich im ersten Bustreiberzustand befindet. Der Bustreiber (CANTR) legt kein elektrisches Potenzial an die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) und an die zweite Eindrahtdatenbusleitung (C) an, wenn er sich im zweiten Bustreiberzustand befindet.Variant 7 concerns a bus driver ( CANTR ) for controlling a differential data bus, whereby the differential data bus has a first single-wire data bus line ( CH ) and a second single-wire data bus line ( CL ) includes. The bus driver ( CANTR ) preferably again has a transmit signal input. The send signal input of the bus driver ( CANTR ) is preferred with a transmit signal ( TX ) tied together. The broadcast signal ( TX ) has a first transmission signal state and a second transmission signal state. Multi-valued signals are possible. The bus driver ( CANTR ) has a first voltage source, in particular a first voltage regulator and / or voltage converter, which supplies an operating voltage between a first supply voltage line essentially at a first potential ( HP ) and a second supply voltage line essentially at a second potential ( LP ) and thus makes it available to the bus driver for its operation. A first output of the bus driver ( CANTR ) is connected to the first single-wire data bus line ( CH ) and a second output of the bus driver ( CANTR ) is connected to the second single-wire data bus line ( CL ) tied together. The bus driver ( CANTR ) may have a first bus driver state and a second bus driver state. The bus driver ( CANTR ) is in the first bus driver state when the transmit signal ( TX ) is in the first send signal state. The bus driver ( CANTR ) then sets the first electrical potential ( HP ) to the first single-wire data bus line ( CH ) and the second electrical potential ( LP ) to the second single-wire data bus line ( CL ) when it is in the first bus driver state. The bus driver ( CANTR ) does not apply any electrical potential to the first single-wire data bus line ( CH ) and to the second single-wire data bus line (C) when it is in the second bus driver state.
Das zweite elektrische Potenzial (LP) ist vom ersten elektrischen Potenzial (HP) verscheiden.The second electrical potential ( LP ) is from the first electrical potential ( HP ) differ.
Der Bustreiber (CANTR) dieser Variante zeichnet sich dadurch aus, dass der Bustreiber (CANTR) einen dritten Bustreiberzustand aufweist und dass der Bustreiber (CANTR) in dem dritten Bustreiberzustand ist, wenn das Sendesignal (TX) sich im zweiten Sendesignalzustand befindet und wenn das Sendesignal (TX) einen Zustandsübergang vom ersten Sendesignalzustand in den zweiten Sendesignalzustand zu einem Übergangszeitpunkt (To) durchgeführt hat und wenn eine Aktivzeit (TA ) seit diesem Übergangszeitpunkt (To) noch nicht verstrichen ist. Um diesen dritten Bustreiberzustand vom zweiten Bustreiberzustand sicher abzugrenzen, wird der zweite Bustreiberzustand eingeschränkt. Der Bustreiber (CANTR) ist demnach nur dann in dem zweiten Bustreiberzustand, wenn das Sendesignal (TX) sich im zweiten Sendesignalzustand befindet und wenn das Sendesignal (TX) einen Zustandsübergang vom ersten Sendesignalzustand in den zweiten Sendesignalzustand zu einem Übergangszeitpunkt (To) durchgeführt hat und wenn eine Aktivzeit (TA ) seit diesem Übergangszeitpunkt (T0 ) bereits verstrichen ist.The bus driver ( CANTR ) This variant is characterized by the fact that the bus driver ( CANTR ) has a third bus driver state and that the bus driver ( CANTR ) is in the third bus driver state when the transmit signal ( TX ) is in the second transmit signal state and if the transmit signal ( TX ) has carried out a state transition from the first transmission signal state to the second transmission signal state at a transition point in time (To) and if an active time ( T A ) has not yet passed since this transition point (T o). In order to reliably delimit this third bus driver state from the second bus driver state, the second bus driver state is restricted. The bus driver ( CANTR ) is therefore only in the second bus driver state when the transmit signal ( TX ) is in the second transmit signal state and if the transmit signal ( TX ) has carried out a state transition from the first transmission signal state to the second transmission signal state at a transition point in time (To) and if an active time ( T A ) since this transition point ( T 0 ) has already passed.
Der Bustreiber dieser Variante zeichnet sich des Weiteren dadurch aus, dass der Bustreiber (CANTR) eine zweite Spannungsquelle aufweist, die eine erste Mittenspannung erzeugt, die sich im Wesentlichen auf einem dritten Potenzial (MPH) befindet, und dass der Bustreiber (CANTR) eine dritte Spannungsquelle aufweist, die eine zweite Mittenspannung erzeugt, die sich im Wesentlichen auf einem vierten Potenzial (MPL) befindet.The bus driver of this variant is also characterized by the fact that the bus driver ( CANTR ) has a second voltage source that generates a first mid-voltage that is essentially at a third potential (MP H ), and that the bus driver ( CANTR ) has a third voltage source which generates a second center voltage which is essentially at a fourth potential (MP L ).
Der Bustreiber (CANTR) legt das vierte elektrische Potenzial (MPL) an die erste Eindrahtdatenbusleitung (CH) an, wenn er sich im dritten Bustreiberzustand befindet. Der Bustreiber (CANTR) legt das dritte elektrische Potenzial (MPH) an die zweite Eindrahtdatenbusleitung (CL) an, wenn er sich im dritten Bustreiberzustand befindet.The bus driver ( CANTR ) applies the fourth electrical potential (MP L ) to the first single-wire data bus line ( CH ) when it is in the third bus driver state. The bus driver ( CANTR ) applies the third electrical potential (MP H ) to the second single-wire data bus line ( CL ) when it is in the third bus driver state.
Das dritte elektrische Potenzial (MPH) unterscheidet sich bevorzugt vom ersten elektrischen Potenzial (HP) und vom zweiten elektrischen Potenzial (LP) und vom vierten elektrischen Potenzial (MPL). Das vierte elektrische Potenzial (MPL) unterscheidet sich bevorzugt vom ersten elektrischen Potenzial (HP) und vom zweiten elektrischen Potenzial (LP). Der Wert des dritten elektrischen Potenzials (MPH) befindet sich bevorzugt zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) und dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP). Der Wert des vierten elektrischen Potenzials (MPL) befindet sich bevorzugt zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) und dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP).The third electrical potential (MP H ) preferably differs from the first electrical potential ( HP ) and from the second electrical potential ( LP ) and from the fourth electrical potential (MP L ). The fourth electrical potential (MP L ) preferably differs from the first electrical potential ( HP ) and from the second electrical potential ( LP ). The value of the third electrical potential (MP H ) is preferably between the value of the first electrical potential ( HP ) and the value of the second electrical potential ( LP ). The value of the fourth electrical potential (MP L ) is preferably between the value of the first electrical potential ( HP ) and the value of the second electrical potential ( LP ).
Bevorzugt ist der Bustreiber (CANTR) dazu geeignet und vorgesehen, dass die Abfallszeit (T% ) kleiner als die Aktivzeit (TA ) ist. Dies wird z.B. durch eine ausreichende Niederohmigkeit seiner Ausgänge im dritten Betriebszustand sichergestellt.The bus driver is preferred ( CANTR ) suitable and provided that the waste time ( T % ) less than the active time ( T A ) is. This is ensured, for example, by a sufficiently low resistance of its outputs in the third operating state.
Die Aktivzeit (TA ) ist bevorzugt kleiner als 70% der Datenbitdauer (Tbit).The active time ( T A ) is preferably less than 70% of the data bit duration ( Tbit ).
Bevorzugt weicht der Wert des dritten elektrischen Potenzials (MPH) um nicht mehr als 25% und/oder nicht mehr als 10% von dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus der Hälfte der Wertdifferenz zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) minus dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus des halben Werts der Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) ab.The value of the third electrical potential (MP H ) preferably deviates by no more than 25% and / or no more than 10% from the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the difference in value between the value of the first electrical potential ( HP ) minus the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the value of the minimum voltage difference ( MD ) away.
Bevorzugt weicht der Wert des vierten elektrischen Potenzials (MPL) um nicht mehr als 25% und/oder nicht mehr als 10% von dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) plus der Hälfte der Wertdifferenz zwischen dem Wert des ersten elektrischen Potenzials (HP) minus dem Wert des zweiten elektrischen Potenzials (LP) minus des halben Werts der Mindestspannungsbetragsdifferenz (MD) ab.The value of the fourth electrical potential (MP L ) preferably deviates by no more than 25% and / or no more than 10% from the value of the second electrical potential ( LP ) plus half the difference in value between the value of the first electrical potential ( HP ) minus the value of the second electrical potential ( LP ) minus half the value of the difference in the minimum voltage amount ( MD ) away.
Vorteiladvantage
Ein solcher Bustreiber ermöglicht zumindest in einigen Realisierungen eine wesentlich höhere Datenrate als die Vorrichtungen aus dem Stand der Technik. Die Vorteile sind hierauf aber nicht beschränkt. Die Erfindung ermöglicht es somit, die Baurate des Transceivers weiter zu erhöhen.Such a bus driver enables, at least in some implementations, a significantly higher data rate than the devices from the prior art. The advantages are not limited to this. The invention thus makes it possible to increase the construction rate of the transceiver further.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
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%%
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zusätzlicher Treiber oder Zusatztreiber;additional driver or additional driver;
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%H%H
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dritter Steuerleitungstreiber;third control line driver;
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%L% L
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vierter Steuerleitungstreiber;fourth control line driver;
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Bit0Bit0
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nulltes Datenbit;zeroth data bit;
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Bit1Bit1
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erstes Datenbit;first data bit;
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Bit2Bit2
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zweites Datenbit;second data bit;
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Bit3Bit3
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drittes Datenbit;third data bit;
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CANCTRCANCTR
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CAN-Controller;CAN controller;
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CANTRCANTR
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CAN-Transceiver oder Bustreiber;CAN transceiver or bus driver;
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C1HC1H
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erste Kapazität;first capacity;
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C2HC2H
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zweite Kapazität;second capacity;
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CHCH
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erste Eindrahtdatenleitung des differentiellen Datenbusses. In der dominanten Datenbusphase (DBM) wird die erste Eindrahtdatenleitung durch den Bustreiber niederohmig auf das erste Potenzial (VDD) gezogen. In der rezessiven Datenbusphase (RBM) zieht ein externer Schaltkreis im Stand der Technik die erste Eindrahtdatenbusleitung hochohmig wieder auf ein Mittenpotenzial (MP);first single-wire data line of the differential data bus. In the dominant data bus phase ( DBM ) the first single-wire data line is pulled to the first potential (VDD) with low resistance by the bus driver. In the recessive data bus phase ( RBM ) an external circuit in the prior art pulls the first single-wire data bus line back to a center potential (MP) with high resistance;
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CLCL
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zweite Eindrahtdatenleitung des differentiellen Datenbusses. In der dominanten Datenbusphase (DBM) wird die zweite Eindrahtdatenleitung durch den Bustreiber niederohmig auf das zweite Potenzial (GND) gezogen. In der rezessiven Datenbusphase (RBM) zieht ein externer Schaltkreis im Stand der Technik die erste Eindrahtdatenbusleitung hochohmig wieder auf ein Mittenpotenzial (MP);second single-wire data line of the differential data bus. In the dominant data bus phase ( DBM ) the second single-wire data line is low-ohmic to the second potential ( GND ) drawn. In the recessive data bus phase ( RBM ) an external circuit in the prior art pulls the first single-wire data bus line back to a center potential (MP) with high resistance;
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D1D1
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erste Diode;first diode;
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D2D2
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zweite Diode;second diode;
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D3D3
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dritte Diode;third diode;
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D4D4
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vierte Diode;fourth diode;
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DBMDBM
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dominante Datenbusphase. In dieser Phase soll das Potenzial der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) niederohmig durch den Bustreiber auf ein erstes Potenzial (HP) getrieben werden und das Potenzial der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) niederohmig durch den Bustreiber auf ein zweites Potenzial (LP) getrieben werden;dominant data bus phase. In this phase, the potential of the first single-wire data bus line ( CH ) low resistance through the bus driver to a first potential ( HP ) and the potential of the second single-wire data bus line ( CL ) low resistance through the bus driver to a second potential ( LP ) to be driven;
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FDCTRFDCTR
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FD-Controller;FD controller;
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GNDGND
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Bezugspotenzialleitung;Reference potential line;
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HPHP
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erstes Potenzial. Das erste Potenzial ist bevorzugt gleich dem Potenzial der positiven Versorgungsspannungsleitung (VDD);first potential. The first potential is preferably equal to the potential of the positive supply voltage line (VDD);
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LPLP
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zweites Potenzial. Das zweites Potenzial ist bevorzugt gleich dem Potenzial der negativen Versorgungsspannungsleitung (GND);second potential. The second potential is preferably equal to the potential of the negative supply voltage line ( GND );
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µCµC
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Mikrorechner oder Rechnersystem;Microcomputer or computer system;
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MM.
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Haupttreiber;Main driver;
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MHMH
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erster Steuerleitungstreiber;first control line driver;
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MLML
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zweiter Steuerleitungstreiber;second control line driver;
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MDMD
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Mindestspannungsbetragsdifferenz;Minimum voltage difference;
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MPHMPH
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drittes Potenzial;third potential;
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MPLMPL
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viertes Potenzial;fourth potential;
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QG1QG1
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erster Steueranschluss des ersten Transistors (Q1);first control terminal of the first transistor (Q1);
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QG2QG2
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zweiter Steueranschluss des zweiten Transistors (Q2);second control terminal of the second transistor (Q2);
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QG3QG3
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dritter Steueranschluss des dritten Transistors (Q3);third control terminal of the third transistor (Q3);
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QG4QG4
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vierter Steueranschluss des vierten Transistors (Q4);fourth control terminal of the fourth transistor (Q4);
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RBMRBM
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rezessive Datenbusphase. In dieser Phase soll das Potenzial der ersten Eindrahtdatenbusleitung (CH) und das Potenzial der zweiten Eindrahtdatenbusleitung (CL) auf einem Mittenpotenzial (MP) liegen. Dieses Mittenpotenzial wird im Stand der Technik durch einen externen Schaltkreis hochohmig festgelegt, sodass es überschrieben werden kann;recessive data bus phase. In this phase, the potential of the first single-wire data bus line ( CH ) and the potential of the second single-wire data bus line ( CL ) are at a center potential (MP). In the prior art, this center potential is set at high resistance by an external circuit so that it can be overwritten;
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RHRH
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erster Widerstand;first resistance;
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RLRL
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zweiter Widerstand;second resistance;
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STST
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Abtastzeitpunkt;Sampling time;
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SUSU
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Beschleunigungsleitung;Acceleration line;
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SULSUL
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Beschleunigungslogik;Acceleration logic;
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T%T%
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verkürzte Abfallszeit;reduced fall time;
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T0T0
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Übergangszeitpunkt;Transition point;
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TATA
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Aktivzeit;Active time;
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TbitTbit
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Datenbitdauer;Data bit duration;
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TdecayTdecay
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Abfallszeit;Fall time;
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TXTX
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Sendesignal;Transmit signal;
Liste der zitierten SchriftenList of the cited writings
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EP 2 635 971 B1 , EP 2 635 971 B1 ,
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US 9 606 948 B2 , US 9 606 948 B2 ,
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EP 3 217 602 B1 , EP 3 217 602 B1 ,
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DE 10 2017 213 833 A1 . DE 10 2017 213 833 A1 .