DE102019200289A1

DE102019200289A1 - Rahmenabschirmeinheit, Teilnehmerstation für ein serielles Bussystem und Verfahren zur Kommunikation in einem seriellen Bussystem

Info

Publication number: DE102019200289A1
Application number: DE102019200289.7A
Authority: DE
Inventors: Steffen Walker; Arthur Mutter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-08-17
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2020-02-20
Also published as: US11909553B2; US20210320816A1; CN112823496A; WO2020035392A1; JP2021534672A; CN112823496B; JP7185018B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rahmenabschirmeinheit (130; 1300) für eine Teilnehmerstation (10; 20; 30) eines seriellen Bussystems (1), eine Teilnehmerstation (10) für ein serielles Bussystem (1) und ein Verfahren zur Kommunikation in einem seriellen Bussystem (1). Die Rahmenabschirmeinheit (130; 1300) hat einen Abschirmblock (132) zur Erzeugung eines Auswahlsignals (S_SL), das auswählt, ob eine Kommunikationssteuereinrichtung (11) der Teilnehmerstation (10) ein Empfangssignal (RXD1) empfangen darf oder nicht, das aus einem derzeit vom Bus seriell empfangenen Rahmen (45) für eine Nachricht (5) erzeugt wurde, und einen Empfangssignal-Auswahlblock (133) zur Abschirmung des Empfangssignals (RXD1), in Abhängigkeit des von dem Abschirmblock (132) erzeugten Auswahlsignals (S_SL), so dass das Empfangssignal (RXD1) nicht an die Kommunikationssteuereinrichtung (11) der Teilnehmerstation (10) gesendet wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rahmenabschirmeinheit, eine Teilnehmerstation für ein serielles Bussystem und ein Verfahren zur Kommunikation in einem seriellen Bussystem, das mit hoher Datenrate und großer Fehlerrobustheit arbeitet. Hierbei ist eine Kommunikation in dem Bussystem wahlweise gemäß einem ersten Kommunikationsprotokoll oder einem zweiten Kommunikationsprotokoll möglich.
Stand der Technik
Für die Kommunikation zwischen Sensoren und Steuergeräten, beispielsweise in Fahrzeugen, wird häufig ein Bussystem eingesetzt, in welchem Daten als Nachrichten im Standard IS011898-1:2015 als CAN Protokoll-Spezifikation mit CAN FD übertragen werden. Die Nachrichten werden zwischen den Busteilnehmern des Bussystems, wie Sensor, Steuergerät, Geber, usw., übertragen.
Mit steigender Anzahl an Funktionen einer technischen Anlage bzw. eines Fahrzeugs,
nimmt auch der Datenverkehr im Bussystem zu. Noch dazu ist es oft gefordert, dass die Daten schneller vom Sender zum Empfänger zu übertragen sind als bisher. Folge davon ist, dass die geforderte Bandbreite des Bussystems weiter steigen
wird.
Um Daten mit höherer Bitrate übertragen zu können als bei CAN, wurde im CAN FD
Nachrichten-Format eine Option zur Umschaltung auf eine höhere Bitrate innerhalb
einer Nachricht geschaffen. Bei solchen Techniken wird die maximal mögliche Daten rate
durch Einsatz einer höheren Taktung im Bereich der Datenfelder über einen Wert von 1 MBit/s hinaus gesteigert. Solche Nachrichten werden nachfolgend auch
als CAN FD-Rahmen oder CAN FD-Nachrichten bezeichnet. Bei CAN FD ist die Nutzdatenlänge von 8 auf bis zu 64 Bytes erweitert und sind die Datenübertragungsraten
deutlich höher als bei CAN.
Auch wenn ein CAN oder CAN FD basiertes Kommunikationsnetzwerk im Hinblick auf beispielsweise seine Robustheit sehr viele Vorteile bietet, hat es doch eine deutlich geringere Schnelligkeit im Vergleich zu einer Datenübertragung bei zum Beispiel 100 Base-T1 Ethernet. Außerdem ist die bisher mit CAN FD erreichte Nutzdatenlänge von bis zu 64 Bytes für einige Anwendungen zu gering.
Gefordert ist für eine Weiterentwicklung von CAN oder CAN FD basierten Kommunikationsnetzwerken, dass eine einfache Migration bestehender Bussysteme ermöglicht wird, so dass Teilnehmerstationen, die noch gemäß den bestehenden CAN-Protokoll-Spezifikationen arbeiten, im Bussystem auch mit Teilnehmerstationen koexistieren können, die bereits gemäß einer Nachfolge-CAN-Protokoll-Spezifikation kommunizieren.
Offenbarung der Erfindung
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rahmenabschirmeinheit, eine Teilnehmerstation für ein serielles Bussystem und ein Verfahren zur Kommunikation in einem seriellen Bussystem bereitzustellen, welche die zuvor genannten Probleme lösen. Insbesondere sollen eine Rahmenabschirmeinheit, eine Teilnehmerstation für ein serielles Bussystem und ein Verfahren zur Kommunikation in einem seriellen Bussystem bereitgestellt werden, bei welchen bei großer Fehlerrobustheit eine hohe Datenrate und eine Steigerung der Menge der Nutzdaten pro Rahmen realisiert werden kann.
Die Aufgabe wird durch eine Rahmenabschirmeinheit für eine Teilnehmerstation eines seriellen Bussystems mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die Rahmenabschirmeinheit umfasst einen Abschirmblock zur Erzeugung eines Auswahlsignals, das auswählt, ob eine Kommunikationssteuereinrichtung der Teilnehmerstation ein Empfangssignal empfangen darf oder nicht, das aus einem derzeit vom Bus seriell empfangenen Rahmen für eine Nachricht erzeugt wurde, und
einem Empfangssignal-Auswahlblock zur Abschirmung des Empfangssignals, in Abhängigkeit des von dem Abschirmblock erzeugten Auswahlsignals, so dass das Empfangssignal nicht an die Kommunikationssteuereinrichtung der Teilnehmerstation gesendet wird.
Mit der Rahmenabschirmeinheit wird ermöglicht, dass erste Teilnehmerstationen des Bussystems, die in einer ersten Kommunikationsphase das gleiche Kommunikationsformat, das auch als Datenübertragungsstandard bezeichnet werden kann, verwenden wie zweite Teilnehmerstationen, jedoch in einer zweiten Kommunikationsphase ein anderes Kommunikationsformat verwenden als die zweiten Teilnehmerstationen, die Kommunikation der zweiten Teilnehmerstationen nicht stören. Hierfür kann die Rahmenabschirmeinheit bewirken, dass Rahmen der zweiten Teilnehmerstationen von der eigenen Teilnehmerstation für eine vorbestimmte Zeitdauer, nämlich in einer Abschirmphase und damit (mindestens/auch) während der zweiten Kommunikationsphase, abgeschirmt werden. Außerdem kann die Rahmenabschirmeinheit verhindern, dass die eigene Teilnehmerstation für eine vorbestimmte Zeitdauer, nämlich in der Abschirmphase, selbst einen Rahmen auf den Bus sendet, während ein Rahmen von einer der zweiten Teilnehmerstationen auf den Bus gesendet wird.
Als Ergebnis davon wird aufgrund der Rahmenabschirmeinheit die Kommunikation in dem neuen Kommunikationsformat nicht durch Rahmen mit dem alten bzw. anderen Kommunikationsformat auf dem Bus gestört. Somit ist in einer ersten Kommunikationsphase eine von CAN bekannte Arbitration durchführbar und dennoch in einer zweiten Kommunikationsphase die Übertragungsrate gegenüber CAN FD beträchtlich steigerbar. Hierbei ist die zweite Kommunikationsphase insbesondere in der Abschirmphase enthalten.
Durch die Koexistenz und Interoperabilität von Teilnehmerstationen, die gemäß dem CAN FD -Kommunikationsprotokoll arbeiten, und Teilnehmerstationen, die gemäß einem CAN FD Nachfolger-Kommunikationsprotokoll arbeiten, das nachfolgend CAN FE genannt ist, ist ein nahtloser Migrationspfad von CAN FD zu CAN FE hin möglich. Insbesondere können einzelne Teilnehmerstationen des Bussystems, die weiterhin nur CAN FD verwenden sollen, mit der zuvor beschriebenen Rahmenabschirmeinheit nachgerüstet werden. Bei Bedarf können CAN FE Teilnehmerstationen, die keine CAN FD Rahmen senden und empfangen können, von vorneherein mit einer entsprechend modifizierten Rahmenabschirmeinheit ausgestattet werden. Daher sind keine Gateways zwischen CAN FD und CAN FE Bussystemen erforderlich.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Rahmenabschirmeinheit sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einer speziellen Ausführungsvariante ist der Abschirmblock ausgestaltet, anstelle des Empfangssignals des vom Bus empfangenen Rahmens ein Empfangssignal derart zu erzeugen, dass die Kommunikationssteuereinrichtung der Teilnehmerstation in einen Protokollausnahmezustand geht, in welchem die Kommunikationssteuereinrichtung ein Senden eines Sendesignals zum Bus einstellt, und wobei der Empfangssignal-Auswahlblock ausgestaltet ist, in Abhängigkeit des von dem Abschirmblock erzeugten Auswahlsignals das von dem Abschirmblock erzeugte Empfangssignal an die Kommunikationssteuereinrichtung der Teilnehmerstation (10) zu senden.
Denkbar ist, dass der Abschirmblock ausgestaltet ist, in dem von dem Abschirmblock erzeugten Empfangssignal ein FDF Bit und ein res Bit derart zu setzen, dass die Kommunikationssteuereinrichtung der Teilnehmerstation in einen Protokollausnahmezustand geht, in welchem die Kommunikationssteuereinrichtung ein Senden eines Sendesignals zum Bus ei nstellt.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann ein Erfassungsblock vorgesehen sein zur Erfassung, aus dem von dem Bus seriell empfangenen Rahmen, einer Startbedingung und einer Endbedingung für die Abschirmung des Empfangssignals, das aus dem von dem Bus seriell empfangenen Rahmen erzeugt wurde, wobei der Abschirmblock ausgestaltet ist, das Auswahlsignal als Reaktion auf ein Erfassungsergebnis des Erfassungsblocks zu erzeugen.
Gemäß einer Option ist der Erfassungsblock ausgestaltet, zur Auswertung des Empfangssignals eine sequentielle Dekodierung des Empfangssignals auszuführen. Zusätzlich oder alternativ ist der Erfassungsblock optional ausgestaltet, das Empfangssignal zum Auffinden der Startbedingung und/oder Endbedingung auf der Grundlage eines Formats eines Rahmens auszuwerten, dessen Datenübertragungsstandard die Kommunikationssteuereinrichtung der Teilnehmerstation versteht.
Möglicherweise ist der Erfassungsblock ausgestaltet, zur Erfassung der Startbedingung und der Endbedingung einen Zustand auf dem Bus zu erfassen und auszuwerten. Zusätzlich oder alternativ ist der Erfassungsblock möglicherweise ausgestaltet, zur Erfassung der Startbedingung und der Endbedingung ein digitales Empfangssignal auszuwerten, das aus dem von dem Bus empfangenen Rahmen erzeugt wird.
Der Erfassungsblock kann ausgestaltet sein, an den Abschirmblock ein Erfassungssignal auszugeben, in welchem die Startbedingung als ein Flankenwechsel codiert ist, der sich von einem Flankenwechsel für die Endbedingung unterscheidet.
Denkbar ist, dass zwischen der Startbedingung und der Endbedingung auch die Teile des Rahmens enthalten sind, die mit einem Datenübertragungsstandard gesendet werden, den die Kommunikationssteuereinrichtung der Teilnehmerstation nicht versteht.
Denkbar ist zusätzlich oder alternativ, dass die Startbedingung der vorbestimmte Wert von mindestens einem Bit des Empfangssignals ist, das aus einem Arbitrationsfeld eines derzeit vom Bus seriell empfangenen Rahmens erzeugt wurde. Zusätzlich oder alternativ ist es denkbar, dass die Startbedingung der vorbestimmte Wert von mindestens einem Zustand von Signalen auf dem Bus ist, wobei die Endbedingung nach dem Ende einer Kommunikationsphase definiert ist, in welcher Daten des Rahmens mit einem Datenübertragungsstandard gesendet werden, den die Kommunikationssteuereinrichtung der Teilnehmerstation nicht versteht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel hat die Rahmenabschirmeinheit zudem einen Sendesignal-Erzeugungsblock zum Erzeugen eines Sendesignals, in welchem bis zum Erreichen der Endbedingung des empfangenen Rahmens alle Bits derart gesendet werden, dass deren Buszustände auf dem Bus überschreibbar sind.
Möglicherweise wird in einer ersten Kommunikationsphase zur Übertragung der Nachricht auf den Bus zwischen den Teilnehmerstationen des Bussystems ausgehandelt, welche der Teilnehmerstationen in einer nachfolgenden zweiten Kommunikationsphase zumindest zeitweise einen exklusiven, kollisionsfreien Zugriff auf den Bus des Bussystems hat, wobei die zweite Kommunikationsphase die Übertragung eines Datenfelds umfasst, in welchem Nutzdaten der Nachricht auf dem Bus übertragen werden.
Die zuvor beschriebene Rahmenabschirmeinheit kann Teil einer Teilnehmerstation für ein serielles Bussystem sein, wobei die Teilnehmerstation zudem eine Kommunikationssteuereinrichtung zum Senden einer Nachricht zu einem Bus des Bussystems und/oder zum Empfangen einer Nachricht von dem Bus des Bussystems, und
eine Sende- / Empfangseinrichtung aufweist zum Senden der Nachricht auf den Bus und/oder zum Empfangen von Nachrichten von dem Bus, wobei die Rahmenabschirmeinheit mit der Kommunikationssteuereinrichtung und der Sende- Empfangseinrichtung verschaltet ist, und wobei die Sende- / Empfangseinrichtung ausgestaltet ist, beim Senden unabhängig von der Bitrate eines Rahmens der Nachricht, einen ersten Buszustand für einen ersten digitalen Datenzustand der Nachrichten zu erzeugen und einen zweiten Buszustand für den zweiten digitalen Datenzustand der Nachrichten derart zu erzeugen, dass der zweite Buszustand den ersten Buszustand überschreiben kann.
Die zuvor beschriebene Teilnehmerstation kann eine erste Teilnehmerstation eines Bussystems sein, dass zudem einen Bus, und mindestens eine zweite Teilnehmerstation aufweist, welche mit der mindestens einen ersten Teilnehmerstation über eine Busleitung für den Bus derart verbunden ist, dass die mindestens eine erste Teilnehmerstation und die mindestens eine zweite Teilnehmerstation seriell miteinander kommunizieren können,
wobei sich der Datenübertragungsstandard von Rahmen für die Nachrichten der mindestens einen ersten Teilnehmerstationen von einem Datenübertragungsstandard der mindestens einen zweiten Teilnehmerstation zumindest teilweise unterscheidet.
Die zuvor genannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zur Kommunikation in einem seriellen Bussystem nach Anspruch 14 gelöst. Das Verfahren hat die Schritte: Senden, mit einer Sende- / Empfangseinrichtung, von Nachrichten auf einen Bus des Bussystems und/oder Empfangen, mit der Sende- / Empfangseinrichtung, von Nachrichten von dem Bus des Bussystems, Erzeugen, mit einem Abschirmblock einer Rahmenabschirmeinheit, eines Auswahlsignals, das auswählt, ob eine Kommunikationssteuereinrichtung einer Teilnehmerstation des Bussystems ein Empfangssignal empfangen darf oder nicht, das aus einem derzeit vom Bus seriell empfangenen Rahmen für eine Nachricht erzeugt wurde, und Abschirmen, mit einem Empfangssignal-Auswahlblock, des Empfangssignals in Abhängigkeit des von dem Abschirmblock erzeugten Auswahlsignals, so dass das Empfangssignal nicht an die Kommunikationssteuereinrichtung der Teilnehmerstation gesendet wird.
Das Verfahren bietet dieselben Vorteile, wie sie zuvor in Bezug auf die Rahmenabschirmeinheit bzw. die Teilnehmerstation genannt sind.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Figurenliste
Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:

1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Bussystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 ein Schaubild zur Veranschaulichung des Aufbaus von Nachrichten, die von Teilnehmerstationen des Bussystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gesendet werden können;
3 das Format von CAN FD Rahmen gemäß dem zuvor genannten Standard ISO11898-1:2015;
4 ein Schaubild zur Veranschaulichung des Aufbaus einer Rahmenabschirmeinheit, die bei Teilnehmerstationen des Bussystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eingebaut ist;
5 ein Signalzeitdiagramm für verschiedene Signale, die im Betrieb des Bussystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gesendet werden;
6 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Bussystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
7 ein Schaubild zur Veranschaulichung des Aufbaus einer Rahmenabschirmeinheit, die bei Teilnehmerstationen des Bussystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel eingebaut ist.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt als Beispiel ein Bussystem 1, das insbesondere grundlegend für ein CAN-Bussystem, ein CAN FD-Bussystem, ein CAN FE-Bussystem, und/oder Abwandlungen davon, ausgestaltet ist, wie nachfolgend beschrieben. Das Bussystem 1 kann in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, einem Flugzeug, usw., oder im Krankenhaus usw. Verwendung finden.
In 1 hat das Bussystem 1 eine, insbesondere parallele, Busleitung 3, an die eine Vielzahl von Teilnehmerstationen 10, 20, 30 angeschlossen sind. Über die Busleitung 3 sind Nachrichten 4, 5 in der Form von Signalen zwischen den einzelnen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 seriell übertragbar. Hierfür werden in den Signalen dominante Pegel bzw. Zustände 401 oder rezessive Pegel bzw. Zustände 402 verwendet, die nur bei den Teilnehmerstationen 10, 20 sehr schematisch gezeigt sind. Die Zustände 401, 402 entsprechen den Zuständen eines TX-Signals einer sendenden Teilnehmerstation 10, 20, 30. Nach Übertragung von Signalen CAN_H und CAN_L als differentielles Bussignal auf der Busleitung 3 werden die Signale von den Teilnehmerstationen 10, 20, 30 als ein RX-Signal empfangen. Die Teilnehmerstationen 10, 20, 30 sind beispielsweise Steuergeräte, Sensoren, Anzeigevorrichtungen, usw. eines Kraftfahrzeugs.
Wie in 1 gezeigt, hat die Teilnehmerstation 10 eine Kommunikationssteuereinrichtung 11 und eine Sende-/Empfangseinrichtung 12 mit einer Sende- / Empfangseinheit 120 und einer Rahmenabschirmeinheit 130. Die Teilnehmerstation 20 hat dagegen eine Kommunikationssteuereinrichtung 21 und eine Sende-/Empfangseinrichtung 22 mit einer Sende-/ Empfangseinheit 220 und einer Rahmenabschirmeinheit 230. Die Teilnehmerstation 30 hat eine Kommunikationssteuereinrichtung 31 und eine Sende-/Empfangseinrichtung 32. Die Sende-/Empfangseinrichtungen 12, 22, 32 der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 sind jeweils direkt an die Busleitung 3 angeschlossen, auch wenn dies in 1 nicht veranschaulicht ist.
Die Kommunikationssteuereinrichtungen 11, 21, 31 dienen jeweils zur Steuerung einer Kommunikation der jeweiligen Teilnehmerstation 10, 20, 30 über die Busleitung 3 mit einer anderen Teilnehmerstation der Teilnehmerstationen 10, 20, 30, die an die Busleitung 3 angeschlossen sind.
Die Kommunikationssteuereinrichtung 11 kann wie ein herkömmlicher CAN-Controller
ausgeführt sein. Die Kommunikationssteuereinrichtung 11 erstellt und liest erste Nachrichten 4, beispielsweise Classic CAN-Nachrichten 4. Die Classic CAN-Nachrichten
4 sind gemäß dem Classic Basisformat aufgebaut, bei welchem in der Nachricht 4 eine Anzahl von bis zu 8 Datenbytes umfasst sein können. Alternativ ist die Classic CAN-Nachricht 4 als CAN FD Nachricht aufgebaut, bei welcher eine Anzahl
von bis zu 64 Datenbytes umfasst sein können, die noch dazu mit einer deutlich schnelleren Datenrate als bei der Classic CAN-Nachricht 4 übertragen werden. Im
letzteren Fall ist die Kommunikationssteuereinrichtung 11 wie ein herkömmlicher CAN FD-Controller ausgeführt.
Die Kommunikationssteuereinrichtung 21 erstellt und liest zweite Nachrichten 5, die
beispielsweise modifizierte CAN Nachrichten 5 sind. Hierbei sind die modifizierten CAN Nachrichten 5 auf der Grundlage eines CAN FE-Formats aufgebaut, das in Bezug
auf 2 detaillierter beschrieben ist.
Die Kommunikationssteuereinrichtung 31 kann ausgeführt sein, um je nach Bedarf
eine Classic CAN-Nachricht 4 oder eine CAN FE-Nachricht 5 für die Sende-/Empfangseinrichtung 32 bereitzustellen oder von dieser zu empfangen. Die Kommunikationssteuereinrichtung 31 erstellt und liest also eine erste Nachricht 4 oder zweite Nachricht 5, wobei sich die erste und zweite Nachricht 4, 5 durch ihren Datenübertragungsstandard unterscheiden, nämlich in diesem Fall CAN oder CAN FE. Alternativ ist die Classic CAN-Nachricht 4 als CAN FD Nachricht aufgebaut. Im letzteren Fall ist die Kommunikationssteuereinrichtung 11 wie ein herkömmlicher CAN FD Controller ausgeführt.
Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 kann wie ein herkömmlicher CAN Transceiver
oder CAN FD Transceiver ausgeführt sein. Die Sende-/Empfangseinrichtung 22 kann bis auf die nachfolgend noch genauer beschriebenen Unterschiede als CAN
FE-Transceiver ausgeführt sein. Die Sende-/Empfangseinrichtung 32 kann ausgeführt
sein, um je nach Bedarf Nachrichten 4 gemäß dem derzeitigen CAN-Basisformat oder Nachrichten 5 gemäß dem CAN FE-Format für die
Kommunikationssteuereinrichtung 31 bereitzustellen oder von dieser zu empfangen. Die Sende-/Empfangseinrichtungen 22, 32 sind zusätzlich oder alternativ wie ein herkömmlicher CAN FD Transceiver ausführbar.
Mit den beiden Teilnehmerstationen 20, 30 kann eine Bildung und dann Übertragung
von Nachrichten 5 mit dem CAN FE Format sowie der Empfang solcher Nachrichten
5 realisiert werden.
2 zeigt für die Nachricht 5 einen CAN FE Rahmen 45, wie er von der Sende-/Empfangseinrichtung 22 oder der Sende-/Empfangseinrichtung 32 gesendet wird.
Der CAN FE-Rahmen 45 ist für die CAN-Kommunikation auf der Busleitung 3 in unterschiedliche Felder unterteilt, nämlich ein Startfeld 451, ein Arbitrationsfeld 452,
ein Steuerfeld 453, ein Datenfeld 454, ein Prüfsummenfeld 455 und ein Endefeld 456.
Das Startfeld 451 hat beispielsweise ein Bit, das auch SOF-Bit genannt wird und den Beginn des Rahmens bzw. Start of Frame anzeigt. In dem Arbitrationsfeld 452
ist ein Identifizierer mit beispielsweise 32 Bit zur Identifikation des Senders der Nachricht enthalten. Das Arbitrationsfeld 452 kann zusätzlich eine aus einem oder
mehreren Bits bestehende Protokollformatinformation enthalten, welche geeignet ist, CAN FE-Rahmen gegenüber CAN-Rahmen oder CAN FD-Rahmen zu unterscheiden.
In dem Steuerfeld 453 ist ein beispielsweise 13 Bit langer Datenlängecode (Data-Length-Code) enthalten, der dann zum Beispiel Werte von 1 bis zu 4096 mit der Schrittweite von 1 annehmen kann, oder auch Werte von 0 bis 4095 annehmen kann. Der Datenlängecode kann auch weniger oder mehr Bit umfassen und der Wertebereich und die Schrittweise kann andere Werte annehmen. Das Steuerfeld
453 kann zusätzlich eine aus einem oder mehreren Bits bestehende Protokollformatinformation enthalten, welche geeignet ist, CAN FE-Rahmen gegenüber CAN-Rahmen oder CAN FD-Rahmen zu unterscheiden.
In dem Datenfeld 454 sind die Nutzdaten des CAN FE-Rahmens bzw. der Nachricht
5 enthalten. Die Nutzdaten können entsprechend des Wertebereiches des Datenlängecodes beispielsweise bis zu 4096 Bytes aufweisen. In dem Prüfsummenfeld
455 ist eine Prüfsumme über die Daten in dem Datenfeld 454 einschließlich der Stuffbits enthalten, die vom Sender der Nachricht 5 nach jeweils 10 gleichen Bits als
inverses Bit eingefügt werden. In dem Endefeld 456 ist mindestens ein Acknowledge-
Bit enthalten und außerdem eine Folge von 11 gleichen Bits, welche das Ende des CAN FE Rahmens 45 anzeigen. Mit dem mindestens einen Acknowledge-Bit kann mitgeteilt werden, ob ein Empfänger in dem empfangenen CAN FE Rahmen 45 bzw. der Nachricht 5 einen Fehler entdeckt hat oder nicht.
In den Phasen zum Senden des Arbitrationsfelds 452 und des Endefelds 456 wird
ein Physical Layer wie bei CAN und CAN-FD verwendet. Der Physical Layer entspricht der Bitübertragungsschicht oder Schicht 1 des bekannten OSl-Modells (Open Systems Interconnection Modell). Ein wichtiger Punkt während dieser Phasen ist, dass das bekannte CSMA/CR-Verfahren Verwendung findet, welches gleichzeitigen Zugriff der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 auf die Busleitung 3 erlaubt, ohne dass die höher priorisierte Nachricht 4, 5 zerstört wird.
Dadurch können dem Bussystem 1 relativ einfach weitere Bus-Teilnehmerstationen
10, 20, 30 hinzugefügt werden, was sehr vorteilhaft ist.
Das CSMA/CR-Verfahren hat zur Folge, dass es sogenannte rezessive Zustände auf der Busleitung 3 geben muss, welche von anderen Teilnehmerstationen 10, 20,
30 mit dominanten Zuständen auf der Busleitung 3 überschrieben werden können.
Im rezessiven Zustand herrschen an der einzelnen Teilnehmerstation 10, 20, 30 hochohmige Verhältnisse, was in Kombination mit den Parasiten der Busbeschaltung
längere Zeitkonstanten zur Folge hat. Dies führt zu einer Begrenzung der maximalen
Bitrate des heutigen CAN-FD-Physical-Layer auf derzeit etwa 2 Megabit pro Sekunde im realen Fahrzeug-Einsatz.
Das Steuerfeld 453 und das Datenfeld 454 werden von einem Sender der Nachricht
5 erst auf die Busleitung 3 gesendet, wenn die Teilnehmerstation 20 als der Sender
die Arbitration gewonnen hat und die Teilnehmerstation 20 als Sender damit zum Senden der Felder 453 bis 456 einen exklusiven Zugriff auf die Busleitung 3 des Bussystems 1 hat. Bei der Arbitration wird mit Hilfe des Identifizierers in dem Arbitrationsfeld 452 bitweise zwischen den Teilnehmerstationen 10, 20, 30 ausgehandelt,
welche Teilnehmerstation 10, 20, 30 die Nachricht 4, 5 mit der höchsten Priorität senden möchte und daher für die nächste Zeit zum Senden der Felder 453 bis 455 den exklusiven Zugriff auf die Busleitung 3 des Bussystems 1 bekommt.
Die Arbitration am Anfang eines Rahmens 45 bzw. der Nachricht 4, 5 und das Acknowledgement in dem Endefeld 456 am Ende des Rahmens 45 bzw. der Nachricht
4, 5 ist nur dann möglich, wenn die Bitzeit deutlich mehr als doppelt so lang ist wie
die Signal-Laufzeit zwischen zwei beliebigen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 des Bussystems 1. Daher wird die Bitrate in der Arbitrationsphase bei Übertragung der
Felder 451, 452, 456 langsamer gewählt als in den übrigen Feldern des
Rahmens 45.
Die vorgesehene Neuentwicklung „CAN FE“ soll gegenüber CAN oder CAN FD folgende abweichenden Eigenschaften aufweisen:

a) Übernahme und ggf. Anpassung bewährter Eigenschaften, die für die Robustheit und Anwenderfreundlichkeit von CAN und CAN FD verantwortlich sind, insbesondere Rahmenstruktur mit Identifier und Arbitrierung nach dem CSMA/CR-Verfahren,
b) Steigerung der Netto-Datenübertragungsrate auf etwa 10 Megabit pro Sekunde,
c) Anheben der Größe der Nutzdaten pro Rahmen 450 auf etwa 4kbyte,
d) Optional: Vollständiger oder teilweiser Verzicht auf das Versenden von Fehlerrahmen (Error Frames) bei Erkennen von Fehlern.

Die Arbitrierung läuft gegenüber klassischem CAN und CAN FD unverändert gemäß dem CSMA/CR-Verfahren ab. Während der Arbitrierung gibt es also weiterhin nur zwei
Buszustände, „pos. Dominant“ und „Rezessiv“. Dadurch ist der Aufwand für die Einführung und die Umstellung auf das erfindungsgemäße Bussystem reduziert. Durch geeignete Maßnahmen kann auch eine Koexistenz der CAN FE-Rahmen mit CAN- und/
oder CAN FD-Rahmen ermöglicht werden oder eine Toleranz von CAN- und CAN FD-Teilnehmerstationen gegenüber CAN FE-Rahmen.
3 zeigt einen von einer der Teilnehmerstationen 10, 30 gesendeten Rahmen 450 für eine Nachricht 4 mit bis zu 64 Datenbytes im CAN FD Format. Der Rahmen 450 beginnt mit einem Bit MSB und endet mit einem Bit LSB. Der Rahmen 450 hat ein SOF-Bit 451, das dem MSB-Bit entspricht, sowie die zuvor genannten Rahmenfelder wie bei einem CAN FE Rahmen 45, nämlich das Arbitrationsfeld 452 (Arbitration field), das Steuerfeld 453 (Control field), das Datenfeld 454 (Data field) und das Prüfsummenfeld 455 (CRC field).
Das Arbitrationsfeld 452 umfasst in dem base-ID-Feld und dem ID-ext-Feld einen Identifizierer (Identifier) des Rahmens 45, in welchem auch eine Startbedingung 51 definiert sein kann, die nachfolgend in Bezug auf 3 und 4 genauer beschrieben ist. Zwischen dem base-ID-Feld und dem ID-ext-Feld sind ein SRR-Bit und ein IDE-Bit vorgesehen. Am Ende des Arbitrationsfelds 452 ist ein RRS-Bit angeordnet.
Das Steuerfeld 453 beginnt mit einem FDF-Bit, gefolgt von einem res-Bit. Darauf folgen ein BRS-Bit und ein ESI-Bit. Das Steuerfeld 453 endet mit einem DLC-Feld. Das Datenfeld 454 ist nicht vorhanden, wenn das DLC-Feld des Steuerfelds 453 den Wert 0 hat.
Das Prüfsummenfeld 455 enthält in einem Feld S_Cnt die Anzahl von Stuffbits modulo 8, die gemäß der Bit-Stuffing-Regel in den Rahmen 450 eingefügt wurden, nämlich jeweils nach fünf gleichen Bits ist ein dazu inverses Bit einzufügen. Zudem enthält das Prüfsummenfeld 455 in einem CRC-seq-Feld eine CRC-Checksumme und endet mit einem daran anschließenden CRC-Delimiter CRC-Del. Hier kann auch eine Endbedingung 52 definiert sein, die nachfolgend in Bezug auf 3 und 4 genauer beschrieben ist.
Die genannten Felder und Bits sind aus der ISO11898-1:2015 bekannt und sind daher hier nicht näher beschrieben.
In 3 ist die Länge einer ersten Kommunikationsphase 457 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel angegeben. Die erste Kommunikationsphase 457 umfasst sowohl eine Arbitrierungsphase als auch eine daran anschließende Formatumschaltphase, welche die Phase zwischen dem FDF-Bit und dem BRS-Bit umfasst und bei welcher die Arbitrierung bereits abgeschlossen ist. Das FDF-Bit spezifiziert, ob es sich um einen CAN FD Rahmen 450 handelt oder nicht. An dem BRS-Bit wird das Format auf der Grundlage des FDF-Bits von der langsamen Bitrate in der Arbitrationsphase auf die schnellere Bitrate einer zweiten Kommunikationsphase 458 umgeschaltet.
An die erste Kommunikationsphase 457 schließt sich die zweite Kommunikationsphase 458 an, falls das BRS-Bit in dem Rahmen 450 rezessiv ist. Zudem ist eine Abschirmphase 460 dargestellt, die zwischen der Startbedingung 51 und dem Ende des IMF Feldes (welches auf das Rahmenende folgt und in 3 nicht gezeigt ist) angeordnet ist und während welcher Teile des Rahmens 450 abgeschirmt werden, wie nachfolgend in Bezug auf 4 noch genauer beschrieben ist.
In 3 sind dominante Bits mit einer breiten Linie am unteren Rand des Rahmens 45 dargestellt. Rezessive Bits sind in 3 mit einer breiten Linie am oberen Rand des Rahmens 45 dargestellt.
Wie in 3 gezeigt, hat die zugehörige Kommunikationssteuereinrichtung 11, 31 des Senders den Rahmens 450 derart erstellt, dass das SOF-Bit, das RRS-Bit und das res-Bit dominant sind, wohingegen das SRR, das IDE-Bit, das FDF-Bit und der CRC-Delimiter CRC-Del rezessiv sind.
Der Kern der vorliegenden Erfindung ist, dass CAN FE und CAN FD Knoten, also beispielsweise die Teilnehmerstationen 10, 20, 30 am gleichen Bus betrieben werden können, auch dann, wenn das CAN FE Protokoll nicht kompatibel zum CAN FD Protokoll ist. Der Bus wird durch die Busleitung 3 gebildet.
Vorteile

- Schöner Migrationspfad: Einzelne elektronische Steuereinheiten (ECUs = electronic control units) können auf CAN FE aufgerüstet werden, ohne dass der ganze Bus CAN FE sprechen muss.
- Größere Akzeptanz von CAN FE und CAN FD, wenn ihre Ko-Existenz möglich ist
- Einsparung von Busleitung 3, weil die Busleitung 3 gemeinsam genutzt werden kann. Es ist also kein separater Bus nötig für CAN FE.

Einleitung
Wenn CAN FE (oder ein anderes CAN-artiges Protokoll) und CAN FD nicht kompatibel sind und beide doch am gleichen Bus betrieben werden sollen, also an die gleiche Busleitung 3 angeschlossen sind, dann ist es eine Lösung, die CAN FE Frames bzw. CAN FE Rahmen 45 vor den CAN FD Teilnehmern zu „verstecken“, nämlich in dem Beispiel von 1 vor der Teilnehmerstation 10. Dies kann mit einem sogenannten CAN FE Shield Baustein geschehen, der zuvor Rahmenabschirmeinheit 130 genannt ist. Die Rahmenabschirmeinheit 130 ist idealerweise in entsprechend eingerichtete CAN FD Transceiver mit eingebaut, wie in 1 gezeigt. Kann die Teilnehmerstation 20 CAN FD Rahmen 450 nicht verstehen, kann die Rahmenabschirmeinheit 230 entsprechend an die nachfolgenden Funktionen der Rahmenabschirmeinheit 130 angepasst werden.
Bei dem Beispiel von 1 wird angenommen,

- dass das CAN FE Protokoll (d.h. Frame Format bzw. Rahmenformat) nicht kompatibel zum CAN FD bzw. CAN Protokoll ist,
- dass CAN FE und CAN FD in der Arbitrationsphase einen kompatiblen Physical Layer verwenden, und
- dass der Knoten bzw. die Teilnehmerstation 30 sowohl das CAN FE Protokoll, als auch das CAN FD Protokoll unterstützt, so wie heute CAN FD Protokoll-Controller sowohl Classical CAN als auch CAN FD unterstützen.
- dass der Knoten bzw. die Teilnehmerstation 10 nur das CAN FD Protokoll unterstützt
- dass der Knoten bzw. die Teilnehmerstation 20 nur das CAN FE Protokoll unterstützt

Gemäß einem Beispiel sendet die Teilnehmerstation 10 oder die Teilnehmerstation 30 einen CAN FD Frame, also einen Rahmen 450 für eine Nachricht 4 und anschließend sendet die Teilnehmerstation 20 einen CAN FE Frame, also einen Rahmen 45 für eine Nachricht 5. Der CAN FE Knoten bzw. die Teilnehmerstation 30 kann beide Rahmen 45, 450 empfangen. Der CAN FD Knoten bzw. die Teilnehmerstation 10 kann nur den CAN FD Rahmen 450 empfangen bzw. verstehen. Die Teilnehmerstation 20 kann nur den CAN FE Frame, also einen Rahmen 45 für eine Nachricht 5 empfangen.
4 zeigt eine Rahmenabschirmeinheit 130, welche auch als Shield Block bezeichnet werden kann und welche den CAN FE Rahmen 45 gemäß 2 während der Abschirmphase 460 abschirmt. Gleichzeitig sorgt die Rahmenabschirmeinheit 130 dafür, dass der CAN FD Knoten bzw. die Teilnehmerstation 10 während der Übertragung des CAN FE Rahmens 45 auf dem Bus keine CAN FD Rahmen 450 versucht zu senden.
Eine Rahmenabschirmeinheit 130 wird idealerweise im selben Gehäuse und möglicherweise auf demselben Silizium-Chip wie die Sende-/Empfangseinrichtung 12 (Transceiver) untergebracht, wie in 1 gezeigt. Damit spart man sich ein separates Bauteil bzw. einen separaten Chip.
4 zeigt die Sende-/Empfangseinrichtung 12 als einen „Transceiver mit CAN FE Shield“ und 5 einen Verlauf von hier entstehenden Signalen. Somit hat die Sende-/Empfangseinrichtung 12 gemäß 4 eine Sende-/Empfangseinheit 120 und eine Rahmenabschirmeinheit 130. Die verwendete Sende-/Empfangseinrichtung 12 bzw. deren Sende-/Empfangseinheit 120 (Transceiver) muss sowohl den CAN FD Physical Layer, als auch den CAN FE Physical Layer unterstützen. Jedoch unterstützt und versteht die Kommunikationssteuereinrichtung 11 nur CAN FD Rahmen 450.
Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 ist an die Busleitung 3 angeschlossen, so dass die Sende-/Empfangseinrichtung 12 differentielle Signale CAN_H, CAN_L für die Rahmen 450 auf die Busleitung 3 senden kann und von der Busleitung 3 Rahmen 45, 450 empfangen kann. Dadurch kann eine Kommunikation zwischen den Teilnehmerstationen 10, 20, 30 stattfinden.
Die Rahmenabschirmeinheit 130 (CAN FE Shield Block) besteht aus folgenden Funktionsblöcken, nämlich einem Erfassungsblock 131, der auch Detect Block genannt werden kann, einem Abschirmblock 132, der auch Shield Block genannt werden kann, und einem Empfangssignal-Auswahlblock 133.
Der Erfassungsblock 131 (Detect Block) kann das CAN FD Protokoll teilweise interpretieren, das heißt er enthält einen stark vereinfachten CAN FD Protocol Controller, nämlich eine Kommunikationssteuereinrichtung 1311. Zudem kann der Erfassungsblock 131 das CAN FE Protokoll teilweise interpretieren, das heißt er enthält einen stark vereinfachten CAN FE Protocol Controller, nämlich eine Kommunikationssteuereinrichtung 1312.
Der Erfassungsblock 131 hat zwei Aufgaben, nämlich Detektieren einer Startbedingung 51 (siehe oben bzw. 2 oder 3 oder 5), ab welcher eine Nicht-Abschirmphase 461 endet und der Abschirmvorgang des Abschirmblocks 132 und somit die Abschirmphase 460 gemäß 2 oder 3 bzw. 5 gestartet werden muss, und Detektieren einer Endbedingung 52 (siehe oben bzw. 2 oder 3 oder 5), ab welcher das Ende des Abschirmvorgangs gestartet wird bzw. der Abschirmvorgang und somit die Abschirmphase 460 gemäß 2 bzw. 3 bzw. 5 beendet wird. Hierbei gibt die Startbedingung 51 (wichtige Eigenschaft der Erfindung) an, ab welcher Stelle im Rahmen (Frame) 45, 450 die CAN FE Rahmen 45 nicht mehr zu den CAN FD Knoten durchgelassen werden, bei dem vorliegenden Beispiel also zu der Teilnehmerstation 10.
Während der Nicht-Abschirmphase 461 (2, 3, 5) sind die Protokolle CAN FE und CAN FD kompatibel. Deshalb muss hier keine Abschirmung erfolgen.
Gemäß einer Variante 1 ist die Startbedingung 51 das N-te Bit des CAN FD „Arbitration fields“ (ISO11898-1:2015), also des Arbitrationsfelds 452. Daher verwendet der Erfassungsblock 131 für das Detektieren der Startbedingung 51 in dem empfangenen Rahmen 45, 450 den bitweisen Aufbau des Rahmens 45 gemäß dem CAN FD Protokoll als Referenz, wie in 3 gezeigt und zuvor beschrieben.
Damit die Startbedingung 51 „das N-te Bit des CAN FD „Arbitration fields“ (ISO11898-1:2015)“, also des Arbitrationsfelds 452. gemäß der zuvor genannten Variante 1 funktioniert, gilt folgende Abmachung auf dem Bus

- CAN FD Frames, also die Rahmen 450, senden das N-te Bit des Rahmens 450 immer als ,1', wobei das N-te Bit des Rahmens 450 vom MSB-Bit beginnend gezählt wird
- CAN FE Frames, also die Rahmen 45, senden das N-te Bit des Rahmens 45 immer als ,0', wobei das N-te Bit des Rahmens 45 vom MSB-Bit beginnend gezählt wird
- Umgekehrt ist das auch möglich. Bei einer solchen Alternative senden die Kommunikationssteuereinrichtungen 11, 31 das N-te Bit des Rahmens 450 immer als ,0' und die Kommunikationssteuereinrichtungen 21, 31 senden das N-te Bit des Rahmens 45 immer als ,1'.
- Falls CAN FD vor dem N-ten Bit ein oder mehrere Bits im Rahmen 450 hat, welche einen festen Wert (1 oder 0) haben müssen, dann muss CAN FE diese Bit(s) in seinem Rahmen 45 auch so wählen. Das sollte durch die Wahl der Identifier (ID) Bits fast immer möglich sein. Umgekehrt gilt das auch.

Gemäß einem Beispiel gilt N=11, bei CAN FD ist das das 11. ID Bit im Rahmen 450 von 3 vom Bit MSB aus gesehen. Damit beginnt die Abschirmphase 460 in der ersten Kommunikationsphase 457 beim Senden des Arbitrationsfelds 452. Für CAN FD Rahmen 450 sei dieses Bit immer ,1' (rezessiv). Dann gilt:

- CAN FD ID Raum: xxxxx 1 (x= 0 oder 1)
- CAN FE ID Raum: xxxxx xxxxx 0xx... (x= 0 oder 1)

Anstatt eines Bits, kann alternativ eine Bit-Kombination als Startbedingung 51 gewählt werden, beispielsweise müssen die ID Bits 8 bis 11 die Werte „0011“ aufweisen. In diesem Fall detektiert der Erfassungsblock 131 anhand eines Bitfelds mit mehr als einem Bit, ob die Startbedingung 51 für das Abschirmen eines CAN FE Rahmens 45 vorliegt oder nicht.
Das Bit bzw. die Bits für die Startbedingung 51 müssen so weit am Anfang des Rahmens 45, 450 gewählt werden, dass kein Konflikt zwischen dem CAN FD und dem CAN FE Rahmenformat entsteht, wobei CAN FE als Beispiel für ein zukünftiges CAN-artiges Protokoll Frame Format steht.
Gemäß einer Variante 2 für die Startbedingung 51, die der Erfassungsblock 131 erfassen soll, könnte eine andere Kodierung des dominanten Buszustandes alternativ oder zusätzlich als Startbedingung 51 verwendet werden. Beispielsweise wenn ein CAN FE Rahmen 450 im ersten Bit des Rahmens 450 dominant sendet mit VDIFF = 5V, was deutlich mehr ist als bei CAN FD, dann erkennt der Erfassungsblock 131, dass jetzt ein CAN FE Rahmen 45 auf dem Bus ist. VDIFF steht hierbei für die Differenzspannung der Signale CAN_H - CAN_L.
Die Signale CAN_H und CAN_L werden nur benötigt, wie bei dem Erfassungsblock 131 von 3 gezeigt, wenn die Startbedingung 51 über den Physical Layer kodiert ist, wie in dieser Variante 2.
Möglich ist, die Startbedingung 51 fest zu kodieren oder die Startbedingung 51 alternativ zur Laufzeit zu konfigurieren, insbesondere bei der Inbetriebnahme des Bussystems 1 oder bei einer Wartung des Bussystems 1.
[] Der Erfassungsblock 131 meldet das Auftreten der Startbedingung 51 mit dem „detected“ Signal, das nachfolgend Signal S_D genannt ist, an den Abschirmblock 132, beispielsweise durch einen Flankenwechsel von 0 nach 1. Der Erfassungsblock 131 erzeugt somit als Erfassungsergebnis das Signal S_D.
Optional ist der Erfassungsblock 131 zusätzlich ausgestaltet, empfangene CAN FE Rahmen 45 zu interpretieren. Somit kennt der Erfassungsblock 131 auch die Länge der empfangenen CAN FE Rahmen 45 und kann damit auch vorhersagen, wann der empfangene CAN FE Rahmen 45 enden wird. Dasselbe gilt selbstverständlich für empfangene CAN FD Rahmen 450. Die Interpretation des jeweils empfangenen Rahmens 45, 450 erfolgt mit den Kommunikationssteuereinrichtungen 1311, 1312.
In Bezug auf die Endbedingung 52 für die Abschirmung des empfangenen CAN FE Rahmens 45 gilt, dass eine Endbedingung 52 idealerweise fest programmiert ist, alternativ könnte aber eine Endbedingung 52 konfigurierbar sein. Ab der Endbedingung 52 wird das Beenden des zuvor beschriebenen Abschirmvorgangs gestartet. Da der Erfassungsblock 131 das CAN FE Protokoll zumindest teilweise interpretieren kann, nämlich mit der Kommunikationssteuereinheit 1312, ist die Endbedingung 52 das Erkennen einer beliebige Stelle im Rahmen 45, z.B. ein Acknowledge Bit am Ende des CAN FE Rahmens 45, oder eine Bitsequenz im Endefeld 456. Bits im Endefeld 456 sind sehr lang, verglichen mit den Bits im Steuerfeld 453, Datenfeld 454 und Prüfsummenfeld 455, was ermöglicht, dass die Bits im Endefeld 456 gut als zu erkennende Bitsequenz verwendet werden können. Der Grund dafür ist, dass zeitlich lange Phasen von „0“ bzw. „1“ des Signals RXD1 nicht im Steuerfeld 453, Datenfeld 454 und Prüfsummenfeld 455 auftreten können.
Die Endbedingung 52 ist so gewählt, dass der CAN FD Knoten, also hier die Teilnehmerstation 10, und der CAN FE Knoten, also hier die Teilnehmerstation 20,
gleichzeitig bereit sind, den nächsten Rahmen 45, 450 zu senden. Der Erfassungsblock 131 meldet das Auftreten der Endbedingung 52 mit dem Signal S_D an den Abschirmblock 132, beispielsweise durch einen Flankenwechsel von 1 nach 0. Hierbei wird die Endbedingung 52 derart gewählt, dass die Endbedingung 52 einfach detektiert werden kann, und dass die abgeschirmte Teilnehmerstation synchron mit den anderen Teilnehmerstationen das Senden des nächsten Rahmens 45, 450 beginnen kann.
Es muss für jede Art der Beendigung eines CAN FE Rahmens 45 eine Endbedingung 52 geben, beispielsweise:

[] Erste Endbedingung 52: CAN FE Rahmen 45 wird normal beendet.
[] Zweite Endbedingung 52: CAN FE Rahmen 45 wird abgebrochen wegen einem Fehler.

Der Abschirmblock 132 (Shield Block) sorgt mit Hilfe des Empfangssignal-Auswahlblocks 133 dafür, dass der CAN FD Knoten, also bei dem vorliegenden Beispiel die Teilnehmerstation 10, bei Empfang eines CAN FE Rahmens 45 das vom Abschirmblock 132 (Shield Block) generierte Signal RXDs als Signal RX erhält und nicht das vom Transceiver ursprünglich empfangene Signal RXD1. Hierfür erzeugt der Abschirmblock 132 außerdem ein Signal „select“, das nachfolgend als Auswahlsignal S_SL bezeichnet ist. Der Empfangssignal-Auswahlblock 133 ist als Multiplexer ausführbar.
Der Abschirmblock 132 synchronisiert optional mit Hilfe des Signals S_D seine Bitgrenzen auf die des empfangenen CAN FE Rahmens 450. Zusätzlich kann es nötig sein, dass sich der Abschirmblock 132 nach dem Erkennen der Endbedingung 52 mehrfach auf die Phasenlage am Bus synchronisiert. Das kann mit Hilfe des Signals RXD1 passieren oder optional über ein weiteres Signal „sync“, welches nachfolgend als Synchronisationssignal S_SY bezeichnet ist und vom Erfassungsblock 131 an den Abschirmblock 132 übermittelt wird.
Der Abschirmblock 132 generiert das Signal RX so, dass der CAN FD Knoten, also die Kommunikationssteuereinrichtung 11 der Teilnehmerstation 10, die Arbitration verliert, falls dieser noch im Sendemodus ist. Dazu setzt der Abschirmblock 132 den bisher empfangenen CAN Rahmen 45 mittels seines von ihm erzeugten Empfangssignals RXDs fort. Dabei sendet der Abschirmblock 132 an die Kommunikationssteuereinrichtung 11 der Teilnehmerstation 10 alle ID Bits des Empfangssignals RXDs als dominant, damit der CAN FD Knoten, also die Teilnehmerstation 10, die Arbitration verliert.
Wie in 4 gezeigt, gibt der Abschirmblock 132 sowohl das Signal RXDs als auch das Auswahlsignal S_SL an den Empfangssignal-Auswahlblock 133 aus.
Optional ist es möglich, dass der Abschirmblock 132 das Signal TX der Kommunikationssteuereinrichtung 11 verwendet, um sicher zu gehen, dass der CAN FD Knoten, also die Teilnehmerstation 10, die Arbitration verloren hat. Dies erkennt der Abschirmblock 132 daran, dass der CAN FD Knoten, also die Teilnehmerstation 10, nur noch rezessiv (,1') sendet. Hierfür kann auch der Abschirmblock 132 eine Kommunikationssteuereinrichtung 1321 aufweisen, welche die Signale TX, RXD1 miteinander vergleicht.
Zusätzlich (wichtig!) sendet der Abschirmblock 132 in dem Signal RXDs das FDF Bit = 1 und das res Bit = 1. Diese zwei Bits bilden eine Bedingung 53 (5) und führen dazu, dass der CAN FD Knoten, also die Teilnehmerstation 10, genauer gesagt deren Kommunikationssteuereinrichtung 11, in den Protokollausnahmezustand 459 (Protocol Exception State der IS011898-1:2015) wechselt, der in 5 veranschaulicht ist. Ab diesem Punkt wartet die Teilnehmerstation 10 (CAN FD Knoten) auf eine genügend lange rezessive (1) Bit Sequenz 54 (5), um den Protokollausnahmezustand 459 zu verlassen. Anschließend sendet der Abschirmblock 132 mindestens jedes elfte Bit (unter Nutzung der langsamen Bitrate der Arbitrierungsphase bzw. der ersten Kommunikationsphase 457) als dominant, um sicher zu stellen, dass die Teilnehmerstation 10 (CAN FD Knoten), genauer gesagt deren Kommunikationssteuereinrichtung 11, im Protokollausnahmezustand verbleibt. Denn elf rezessive Bits würden von der Teilnehmerstation 10 (CAN FD Knoten) so interpretiert, dass der Rahmen 45 zu Ende ist und die Teilnehmerstation 10 (CAN FD Knoten) wieder senden darf.
Mit Hilfe des Signals RXD1 kann der Abschirmblock 132 die Bit-Stuffing Regeln beim Fortsetzten des Arbitrationsfeldes 452 mittels des Signals RXDs einhalten, denn der Abschirmblock 132 kennt die Historie, also die Bits bevor die Startbedingung erkannt wurde. Wie zuvor in Bezug auf 3 erwähnt, ist gemäß der Bit-Stuffing-Regel in einer Nachricht 4 nach fünf gleichen Bits ein dazu inverses Bit einzufügen. Die Bit-Stuffing-Regel kann für die Nachricht 5 abweichen, so dass beispielsweise nach zehn gleichen Bits oder einer anderen Anzahl von Bits ein dazu inverses Bit einzufügen ist, wie zuvor in Bezug auf 2 erwähnt.
Sobald der Abschirmblock 132 von 4 die Endbedingung 52 empfängt (mitgeteilt vom Erfassungsblock 131 mittels des Signals „detected“, das auch als Signal S_D bezeichnet werden kann), sendet der Block 132 an die Teilnehmerstation 10 (CAN FD Knoten) in dem Signal RXDs eine Bitsequenz, die ausschließlich am Ende 11 zusammenhängende rezessive (logisch ,1') Bits hat. Die Länge der Bitsequenz ist so gewählt, dass die Teilnehmerstation 10 (CAN FD Knoten) und andere Knoten bzw. Teilnehmerstationen 20, 30 am Bus synchron im Bit nach dieser Bitsequenz versuchen, einen neuen Rahmen 45, 450 zu senden. Im Anschluss an diese Bitsequenz (also nach dem 11 rezessiven Bits) ist der Abschirmvorgang (Shield-Vorgang) beendet und der Empfangssignal-Auswahlblock 133 wird wieder so geschaltet, das die RXD1-Bits von der Sende- /Empfangseinheit 120 (Transceiver) zu der Kommunikationssteuereinrichtung 11 der Teilnehmerstation 10 (CAN FD Knoten) durchkommen. Somit empfängt die Kommunikationssteuereinrichtung 11 der Teilnehmerstation 10 wieder das Signal RXD1 als das Signal RX.
5 zeigt ein Beispiel für die Funktionsweise des „CAN FE Shield Blocks“ anhand eines Verlaufs der zuvor genannten Signale über der Zeit t. Es wird dabei angenommen:

- Starbedingung 51: 11. Bit der ID = ,0'.
- Die betrachtete Teilnehmerstation 10 (CAN FD Knoten) sendet gerade keinen Rahmen 450.

Somit zeigt 5 ein beispielhaftes Signal-Zeit-Diagramm für die Funktion des „CAN FD Transceiver mit CAN FE Shield“.
Gemäß einer Modifikation des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels wird das Prinzip der Rahmenabschirmeinheit 130 angewandt, um CAN FD Rahmen 450 für die Teilnehmerstation 20 abzuschirmen, falls dies in einer Anwendung gewünscht sein sollte. Hierfür werden die zuvor genannte Startbedingung 51 und die Endbedingung 52 entsprechend konfiguriert, um anstelle eines CAN FE Rahmens 45 die CAN FD Rahmen 450 für die Teilnehmerstation 20 abzuschirmen.
6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bussystems 1. In 6 ist in einer Darstellung, die im Vergleich zu 1 etwas modifiziert ist, ein Bus mit einem CAN FD Knoten 10 und zwei CAN FE Knoten 30, 200 als ein weiteres Beispiel für CAN FE und CAN FD-Teilnehmerstationen 10, 30, 200 gezeigt. Die Knoten bzw. Teilnehmerstationen 10, 30, 200 sind auch in 6 an eine Busleitung 3 angeschlossen. Der Bus, der durch die Busleitung 3 gebildet wird, verfügt wie die Busleitung 3 von 1 über eine Bus-Terminierung, die mit dem Bezugszeichen 35 gekennzeichnet ist. Die Terminierung 35 ist insbesondere gemäß der zuvor genannten CAN Protokoll-Spezifikation ein Widerstand mit einem Wert von 120 Ohm.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gilt im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den vorangehenden Figuren, dass die Knoten bzw. die Teilnehmerstationen 30, 200 sowohl das CAN FE Protokoll, als auch das CAN FD Protokoll unterstützen. Somit benötigt die Teilnehmerstation 200 im Unterschied zu der Teilnehmerstation 20 von 1 keine Rahmenabschirmeinheit 230. Die Knoten bzw. Teilnehmerstationen 10, 30, 200 arbitrieren um den Buszugriff. Der Frame bzw. Rahmen 45, 450 mit der höchsten Priorität setzt sich auf dem Bus durch und wird übertragen.
Im Übrigen haben die Teilnehmerstationen 10, 30, 200 dieselben Funktionen, wie zuvor in Bezug auf das vorangehende Ausführungsbeispiel beschrieben. 7 zeigt eine Rahmenabschirmeinheit 1300 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel für die zuvor beschriebenen Bussysteme 1. 7 zeigt eine weitere Option, die je nach Ausgestaltung des CAN FE Protokolls einsetzbar ist. Die Rahmenabschirmeinheit 1300 hat zusätzlich zu den Blöcken der Rahmenabschirmeinheit 130 von 4 einen Sendesignal-Auswahlblock 134. Der Abschirmblock 132 erzeugt ein Auswahlsignal S_SL2, das in den Sendesignal-Auswahlblock 134 eingegeben wird. Das Auswahlsignal S_SL2 kann auch als Signal „select2“ bezeichnet werden. Der Sendesignal-Auswahlblock 134 kann als Multiplexer ausgeführt sein.
Bei der Rahmenabschirmeinheit 1300 ist berücksichtigt, dass es sein kann, dass CAN FE und CAN FD so verschieden sind, dass es nicht immer möglich ist, dass der CAN FD Knoten (beispielsweise die Teilnehmerstation 10) synchron mit dem Ende des CAN FE Rahmens 45, inklusive dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rahmen 45, 450 (Interframe Space) bereit ist, wieder auf dem Bus zu senden. In diesem Fall muss eventuell verhindert werden, dass der CAN FD Protokoll Controller (beispielsweise die Kommunikationssteuereinrichtung 11) via TXD Anschluss (Pin) etwas auf dem Bus sendet.
Wie in 7 gezeigt, schaltet dazu der Abschirmblock 132 den Sendesignal-Auswahlblock 134 mit Hilfe des Auswahlsignals S_SL2 so, dass statt dem Signal TX der Kommunikationssteuereinrichtung 11 (CAN FD Protokoll Controller) eine logische ,1' (rezessiv, Busspannung nicht getrieben) an die Sende- / Empfangseinheit 120 (CAN FD Transceiver) geliefert wird. Dieser Zustand wird solange beibehalten, bis der CAN FD Knoten (beispielsweise die Teilnehmerstation 10) synchron mit dem Ende des CAN FE Rahmens 45 (inklusive dem Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rahmen 45, 450 (Interframe Space danach) wieder auf den Bus senden darf.
Dadurch stört das Signal TX der Kommunikationssteuereinrichtung 11 die Übertragung des eines CAN FE Rahmens 45 nicht.
Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen der Rahmenabschirmeinheiten 130, 230, 1300, der Teilnehmerstationen 10, 20, 30, 200 des Bussystems 1 und des darin ausgeführten Verfahrens können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Insbesondere können alle Merkmale der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele und/oder deren Modifikationen beliebig kombiniert werden. Zusätzlich oder alternativ sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.
Das zuvor beschriebene Bussystem 1 gemäß den Ausführungsbeispielen ist anhand eines auf dem CAN-Protokoll basierenden Bussystems beschrieben. Das Bussystem 1 gemäß den Ausführungsbeispielen kann jedoch auch eine andere Art von Kommunikationsnetz sein, bei welchem Daten seriell mit zwei verschiedenen Bitraten übertragbar sind. Es ist vorteilhaft, jedoch nicht zwangsläufige Voraussetzung, dass bei dem Bussystem 1 zumindest für bestimmte Zeitspannen ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation 10, 20, 30 auf einen gemeinsamen Kanal gewährleistet ist.
Die Anzahl und Anordnung der Teilnehmerstationen 10, 20, 30, 200 des Bussystems 1 der Ausführungsbeispiele ist beliebig. Es ist möglich, dass eine oder mehrere der Teilnehmerstationen 10 in dem Bussystem 1 vorhanden sind. Es ist möglich, dass eine oder mehrere der Teilnehmerstationen 20 in dem Bussystem 1 vorhanden sind. Es ist möglich, dass eine oder mehrere der Teilnehmerstationen 30 in dem Bussystem 1 vorhanden sind. Es ist möglich, dass eine oder mehrere der Teilnehmerstationen 200 in dem Bussystem 1 vorhanden sind.
Möglicherweise ist eine Teilnehmerstation (10; 20; 30) für ein serielles Bussystem (1), mit einer Kommunikationssteuereinrichtung (11; 21; 31) zum Erstellen einer Nachricht (4; 5; 50; 500), die seriell an mindestens eine weitere Teilnehmerstation (20; 30; 10) des Bussystems (1) zu senden ist, oder Lesen einer Nachricht (4; 5; 50; 500), die von mindestens einer weiteren Teilnehmerstation (20; 30; 10) des Bussystems (1) seriell empfangen wurde, und einer Sende-/Empfangseinrichtung (12; 22; 32) zum Senden der erstellten Nachricht (4; 5; 50; 500) auf eine Busleitung (3) an mindestens eine weitere Teilnehmerstation (20; 30; 10) des Bussystems (1) oder zum Empfangen einer Nachricht (4; 5; 50; 500) von der Busleitung (3), wobei die Kommunikationssteuereinrichtung (11; 21; 31) und/oder die Sende-/Empfangseinrichtung (12; 22; 32) ausgestaltet sind/ist, in der zu sendenden Nachricht (4; 5; 50; 500) ein ACK-Zeitfenster (46) für ein ACK-Signal (461) und/oder ein NACK-Zeitfenster (47) für ein NACK-Signal (471) für eine Signalisierung vorzusehen, ob mindestens eine weitere Teilnehmerstation (20; 30; 10) in der gesendeten Nachricht (4; 5; 50; 500) einen Fehler erkannt hat oder nicht, und wobei die Sende-/Empfangseinrichtung (12; 22; 32) ausgestaltet ist, in dem mindestens einen vorgesehenen Zeitfenster (46, 47) beim Senden an die mindestens
eine weitere Teilnehmerstation (20; 30; 10) keinen Pegel auf der Busleitung (3) zu treiben.

Claims

Rahmenabschirmeinheit (130; 230; 1300) für eine Teilnehmerstation (10; 20) für ein serielles Bussystem (1), mit einem Abschirmblock (132) zur Erzeugung eines Auswahlsignals (S_SL), das auswählt, ob eine Kommunikationssteuereinrichtung (11; 21) der Teilnehmerstation (10; 20) ein Empfangssignal (RXD1) empfangen darf oder nicht, das aus einem derzeit vom Bus seriell empfangenen Rahmen (45; 450) für eine Nachricht (5; 4) erzeugt wurde, und einem Empfangssignal-Auswahlblock (133) zur Abschirmung des Empfangssignals (RXD1), in Abhängigkeit des von dem Abschirmblock (132) erzeugten Auswahlsignals (S_SL), so dass das Empfangssignal (RXD1) nicht an die Kommunikationssteuereinrichtung (11; 21) der Teilnehmerstation (10; 20) gesendet wird.
Rahmenabschirmeinheit (130; 230; 1300) nach Anspruch 1, wobei der Abschirmblock (132) ausgestaltet ist, anstelle des Empfangssignals (RXD1) des vom Bus empfangenen Rahmens (45; 450) ein Empfangssignal (RXDs) derart zu erzeugen, dass die Kommunikationssteuereinrichtung (11; 21) der Teilnehmerstation (10; 20) in einen Protokollausnahmezustand geht, in welchem die Kommunikationssteuereinrichtung (11; 21) ein Senden eines Sendesignals (TX) zum Bus einstellt, und wobei der Empfangssignal-Auswahlblock (133) ausgestaltet ist, in Abhängigkeit des von dem Abschirmblock (132) erzeugten Auswahlsignals (S_SL) das von dem Abschirmblock (132) erzeugte Empfangssignal (RXDs) an die Kommunikationssteuereinrichtung (11; 21) der Teilnehmerstation (10; 20) zu senden.
Rahmenabschirmeinheit (130; 230; 1300) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abschirmblock (132) ausgestaltet ist, in dem von dem Abschirmblock (132) erzeugten Empfangssignal (RXDs) ein FDF Bit und ein res Bit derart zu setzen, dass die Kommunikationssteuereinrichtung (11; 21) der Teilnehmerstation (10; 20) in einen Protokollausnahmezustand geht, in welchem die Kommunikationssteuereinrichtung (11; 21) ein Senden eines Sendesignals (TX) zum Bus einstellt.
Rahmenabschirmeinheit (130; 230; 1300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, zudem mit einem Erfassungsblock (131) zur Erfassung, aus dem von dem Bus seriell empfangenen Rahmen (45; 450), einer Startbedingung (51) und einer Endbedingung (52) für die Abschirmung des Empfangssignals (RXD1), das aus dem von dem Bus seriell empfangenen Rahmen (45; 450) erzeugt wurde, wobei der Abschirmblock (132) ausgestaltet ist, das Auswahlsignal (S_SL) als Reaktion auf ein Erfassungsergebnis des Erfassungsblocks (131) zu erzeugen.
Rahmenabschirmeinheit (130; 230; 1300) nach Anspruch 4, wobei der Erfassungsblock (131) ausgestaltet ist, zur Auswertung des Empfangssignals (RXD1) eine sequentielle Dekodierung des Empfangssignals (RXD1) auszuführen, und/oder wobei der Erfassungsblock (131) ausgestaltet ist, das Empfangssignal (RXD1) zum Auffinden der Startbedingung (51) und/oder Endbedingung (52) auf der Grundlage eines Formats eines Rahmens (45; 450) auszuwerten, dessen Datenübertragungsstandard die Kommunikationssteuereinrichtung (11; 21) der Teilnehmerstation (10; 20) versteht.
Rahmenabschirmeinheit (130; 230; 1300) nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Erfassungsblock (131) ausgestaltet ist, zur Erfassung der Startbedingung (51) und der Endbedingung (52) einen Zustand auf dem Bus zu erfassen und auszuwerten, und/oder wobei der Erfassungsblock (131) ausgestaltet ist, zur Erfassung der Startbedingung (51) und der Endbedingung (52) ein digitales Empfangssignal (RXD1) auszuwerten, das aus dem von dem Bus empfangenen Rahmen (45; 450) erzeugt wird.
Rahmenabschirmeinheit (130; 230; 1300) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der Erfassungsblock (131) ausgestaltet ist, an den Abschirmblock (132) ein Erfassungssignal (S_D) auszugeben, in welchem die Startbedingung (51) als ein Flankenwechsel codiert ist, der sich von einem Flankenwechsel für die Endbedingung (52) unterscheidet.
Rahmenabschirmeinheit (130; 230; 1300) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei zwischen der Startbedingung (51) und der Endbedingung (52) auch die Teile des Rahmens (45) enthalten sind, die mit einem Datenübertragungsstandard gesendet werden, den die Kommunikationssteuereinrichtung (11; 21) der Teilnehmerstation (10; 20) nicht versteht.
Rahmenabschirmeinheit (130; 230; 1300) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die Startbedingung (51) der vorbestimmte Wert von mindestens einem Bit des Empfangssignals (RXD1) ist, das aus einem Arbitrationsfeld (452) eines derzeit vom Bus seriell empfangenen Rahmens (45; 450) erzeugt wurde und/oder wobei die Startbedingung (51) der vorbestimmte Wert von mindestens einem Zustand von Signalen auf dem Bus ist, wobei die Endbedingung (52) nach dem Ende einer Kommunikationsphase (458) definiert ist, in welcher Nutzdaten des Rahmens (45; 450) mit einem Datenübertragungsstandard gesendet werden, den die Kommunikationssteuereinrichtung (11; 21) der Teilnehmerstation (10; 20) nicht versteht.
Rahmenabschirmeinheit (1300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, zudem mit einem Sendesignal-Auswahlblock (134) zur Auswahl eines Sendesignals (TXD1), in welchem bis zum Erreichen des Endes des empfangenen Rahmens (45; 450) alle Bits derart gesendet werden, dass deren Buszustände auf dem Bus überschreibbar sind.
Rahmenabschirmeinheit (130; 230; 1300) nach einem der Ansprüche, wobei in einer ersten Kommunikationsphase zur Übertragung der Nachricht (4; 5) auf den Bus zwischen den Teilnehmerstationen (10, 20, 30) des Bussystems (1) ausgehandelt wird, welche der Teilnehmerstationen (10, 20, 30) in einer nachfolgenden zweiten Kommunikationsphase zumindest zeitweise einen exklusiven, kollisionsfreien Zugriff auf den Bus des Bussystems (1) hat, wobei die zweite Kommunikationsphase (458) die Übertragung eines Datenfelds (454) umfasst, in welchem Nutzdaten der Nachricht (4; 5) auf dem Bus übertragen werden.
Teilnehmerstation (10) für ein serielles Bussystem (1), mit einer Kommunikationssteuereinrichtung (11) zum Senden einer Nachricht (4) zu einem Bus des Bussystems (1) und/oder zum Empfangen einer Nachricht (4; 5) von dem Bus des Bussystems (1), und einer Sende- / Empfangseinrichtung (12) zum Senden der Nachricht (4) auf den Bus und/oder zum Empfangen von Nachrichten (4; 5) von dem Bus, und einer Rahmenabschirmeinheit (130; 1300) nach einem der vorangehenden Ansprüche, die mit der Kommunikationssteuereinrichtung (11) und der Sende-Empfangseinrichtung (12) verschaltet ist, wobei die Sende- / Empfangseinrichtung (12) ausgestaltet ist, beim Senden unabhängig von der Bitrate eines Rahmens (450) der Nachricht (4), einen ersten Buszustand (401) für einen ersten digitalen Datenzustand der Nachrichten (4) zu erzeugen und einen zweiten Buszustand (402) für den zweiten digitalen Datenzustand der Nachrichten (4) derart zu erzeugen, dass der zweite Buszustand (402) den ersten Buszustand (401) überschreiben kann.
Bussystem (1), mit einem Bus (40), mindestens einer ersten Teilnehmerstation (10), die als Teilnehmerstation nach Anspruch 12 ausgestaltet ist, und mindestens einer zweiten Teilnehmerstation (20; 30; 200), welche mit der ersten Teilnehmerstation (10) über eine Busleitung (3) für den Bus derart verbunden ist, dass die mindestens eine erste Teilnehmerstation (10) und die mindestens eine zweite Teilnehmerstation (20; 30; 200) seriell miteinander kommunizieren können, wobei sich der Datenübertragungsstandard von Rahmen (45) für die Nachrichten (4) der mindestens einen ersten Teilnehmerstationen (10) von einem Datenübertragungsstandard der mindestens einen zweiten Teilnehmerstation (20; 30; 200) zumindest teilweise unterscheidet.
Verfahren zur Kommunikation in einem seriellen Bussystem (1), wobei das Verfahren die Schritte aufweist Senden, mit einer Sende- / Empfangseinrichtung (12; 22; 32), von Nachrichten (4; 5) auf einen Bus des Bussystems (1) und/oder Empfangen, mit der Sende- / Empfangseinrichtung (12; 22; 32), von Nachrichten (4; 5) von dem Bus (40) des Bussystems (1), Erzeugen, mit einem Abschirmblock (132) einer Rahmenabschirmeinheit (130; 1300), eines Auswahlsignals (S_SL), das auswählt, ob eine Kommunikationssteuereinrichtung (11) einer Teilnehmerstation (10) des Bussystems (1) ein Empfangssignal (RXD1) empfangen darf oder nicht, das aus einem derzeit vom Bus seriell empfangenen Rahmen (45) für eine Nachricht (5) erzeugt wurde, und Abschirmen, mit einem Empfangssignal-Auswahlblock (133), des Empfangssignals (RXD1) in Abhängigkeit des von dem Abschirmblock (132) erzeugten Auswahlsignals (S_SL), so dass das Empfangssignal (RXD1) nicht an die Kommunikationssteuereinrichtung (11) der Teilnehmerstation (10) gesendet wird.