DE102022205336A1 - Transmitter/receiver device and method for receiving differential signals in a serial bus system - Google Patents

Transmitter/receiver device and method for receiving differential signals in a serial bus system Download PDF

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Abstract

Es sind eine Sende-/Empfangseinrichtung (22; 220; 2200) und ein Verfahren zum Empfangen von differentiellen Signalen (CAN_H, CAN_L) in einem seriellen Bussystem (1) bereitgestellt. Die Sende-/Empfangseinrichtung (22; 220; 2200) hat ein Sendemodul (221) zum Senden eines digitalen Sendesignals (TxD) einer Kommunikationssteuereinrichtung (22) als analoges differentielles Signal (CAN_H, CAN_L) gemäß einer ersten Betriebsart (SIC) auf einen Bus (40) des Bussystems (1), um an mindestens eine andere Teilnehmerstation (10; 20; 30) des Bussystems (1) eine Nachricht (46) zu senden, ein Empfangsmodul (222; 2220) zum Empfang von Signalen (CAN_H, CAN_L) von dem Bus (40) und zum Erzeugen eines digitalen Empfangssignals (RxD) aus dem analogen differentiellen Signal (CAN_H, CAN_L) gemäß der ersten Betriebsart (SIC) unter Verwendung einer vorbestimmten ersten Empfangsschwelle (T1), und ein Empfangsmodus-Einstellmodul (25; 250; 2500) zum Einstellen der Betriebsart (SIC; FAST_RX) des Empfangsmoduls (222; 2220), so dass das Empfangsmodul (222; 2220) ein digitales Empfangssignal (RxD) aus dem analogen differentiellen Signal (CAN_H, CAN_L) gemäß der ersten Betriebsart (SIC) und/oder einem analogen differentiellen Signal (CAN_H, CAN_L) erzeugen kann, das gemäß einer zweiten Betriebsart (FAST_TX) erzeugt wurde, mit welcher mindestens eine andere Teilnehmerstation (10; 20; 30) des Bussystems (1) Signale (CAN_H, CAN_L) auf den Bus (40) sendet, wobei das Empfangsmodus-Einstellmodul (25; 250; 2500) zwischen das Empfangsmodul (222; 2220) und einen Anschluss (RXD) zur Ausgabe des digitalen Empfangssignals (RxD) an die Kommunikationssteuereinrichtung (22) geschaltet ist.A transmitter/receiver device (22; 220; 2200) and a method for receiving differential signals (CAN_H, CAN_L) in a serial bus system (1) are provided. The transmitting/receiving device (22; 220; 2200) has a transmitting module (221) for sending a digital transmission signal (TxD) of a communication control device (22) as an analog differential signal (CAN_H, CAN_L) according to a first operating mode (SIC) onto a bus (40) of the bus system (1) in order to send a message (46) to at least one other subscriber station (10; 20; 30) of the bus system (1), a reception module (222; 2220) for receiving signals (CAN_H, CAN_L ) from the bus (40) and for generating a digital reception signal (RxD) from the analog differential signal (CAN_H, CAN_L) according to the first operating mode (SIC) using a predetermined first reception threshold (T1), and a reception mode setting module (25 ; 250; 2500) for setting the operating mode (SIC; FAST_RX) of the reception module (222; 2220), so that the reception module (222; 2220) receives a digital reception signal (RxD) from the analog differential signal (CAN_H, CAN_L) according to the first Operating mode (SIC) and / or an analog differential signal (CAN_H, CAN_L), which was generated according to a second operating mode (FAST_TX), with which at least one other subscriber station (10; 20; 30) of the bus system (1) sends signals (CAN_H, CAN_L) to the bus (40), the reception mode setting module (25; 250; 2500) being connected between the reception module (222; 2220) and a connection (RXD) for outputting the digital received signal (RxD) is connected to the communication control device (22).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sende-/Empfangseinrichtung und ein Verfahren zum Empfangen von differentiellen Signalen in einem seriellen Bussystem. In dem Bussystem werden Sende-/Empfangseinrichtungen (Transceiver) verwendet, die für unterschiedlich schnelles Senden und Empfangen von Daten in dem Bussystem ausgestaltet sind.The present invention relates to a transmitting/receiving device and a method for receiving differential signals in a serial bus system. The bus system uses transmitting/receiving devices (transceivers) which are designed to send and receive data at different speeds in the bus system.

Stand der TechnikState of the art

Serielle Bussysteme werden zur Nachrichten- oder Datenübertragung in technischen Anlagen eingesetzt. Beispielsweise kann ein serielles Bussystem eine Kommunikation zwischen Sensoren und Steuergeräten in einem Fahrzeug oder einer technischen Produktionsanlage, usw. ermöglichen. Für die Datenübertragung gibt es verschiedene Standards oder Datenübertragungsprotokolle. Bekannt sind insbesondere ein CAN Bussystem, ein LVDS Bussystem (LVDS = Low Voltage Differential Signaling), ein MSC Bussystem (MSC = Micro-Second-Channel), ein 10BASE-T1S-Ethernet.Serial bus systems are used for message or data transmission in technical systems. For example, a serial bus system can enable communication between sensors and control devices in a vehicle or a technical production system, etc. There are various standards or data transmission protocols for data transmission. In particular, a CAN bus system, an LVDS bus system (LVDS = Low Voltage Differential Signaling), an MSC bus system (MSC = Micro Second Channel), and a 10BASE-T1S Ethernet are known.

Bei einem CAN-Bussystem werden Nachrichten mittels des CAN- und/oder CAN FD Protokolls übertragen, wie es im Standard ISO-11898-1:2015 als CAN Protokoll-Spezifikation mit CAN FD beschrieben ist. Bei CAN FD wird bei der Übertragung auf dem Bus zwischen einer langsamen Betriebsart in einer ersten Kommunikationsphase (Arbitrationsphase) und einer schnellen Betriebsart in einer zweiten Kommunikationsphase (Datenphase) hin und her geschaltet. Bei einem CAN FD-Bussystem ist eine Datenübertragungsrate von mehr als 1 MBit pro Sekunde (1Mbps) in der zweiten Kommunikationsphase möglich. CAN FD wird von den meisten Herstellern beispielsweise mit 500kbit/s Arbitrationsbitrate und 2 Mbit/s Datenbitrate im Fahrzeug eingesetzt.In a CAN bus system, messages are transmitted using the CAN and/or CAN FD protocol, as described in the ISO-11898-1:2015 standard as the CAN protocol specification with CAN FD. With CAN FD, transmission on the bus switches back and forth between a slow operating mode in a first communication phase (arbitration phase) and a fast operating mode in a second communication phase (data phase). With a CAN FD bus system, a data transfer rate of more than 1 Mbit per second (1Mbps) is possible in the second communication phase. For example, CAN FD is used by most manufacturers with a 500kbit/s arbitration bit rate and 2 Mbit/s data bit rate in the vehicle.

Um noch größere Datenraten in der zweiten Kommunikationsphase zu ermöglichen, gibt es Nachfolgebussysteme für CAN FD, wie beispielsweise CAN-SIC und CAN XL. Bei CAN- SIC gemäß dem Standard CiA601-4 kann in der zweiten Kommunikationsphase eine Datenrate von etwa 5 bis 8 Mbit/s erreicht werden. Bei CAN XL ist eine Datenrate in der zweiten Kommunikationsphase von > 10 Mbit/s gefordert. Der Standard (CiA610-3) dafür ist bei der Organisation CAN in Automation (CiA) festgelegt. Dieser Standard wird zurzeit in die ISO11898-2 eingearbeitet. CAN XL soll neben dem reinen Datentransport über den CAN-Bus auch andere Funktionen unterstützen, wie funktionale Sicherheit (Safety), Datensicherheit (Security) und Dienstgüte (QoS = Quality of Service). Dies sind elementare Eigenschaften, die in einem autonom fahrenden Fahrzeug benötigt werden.In order to enable even higher data rates in the second communication phase, there are successor bus systems for CAN FD, such as CAN-SIC and CAN XL. With CAN-SIC according to the CiA601-4 standard, a data rate of around 5 to 8 Mbit/s can be achieved in the second communication phase. With CAN XL, a data rate of > 10 Mbit/s is required in the second communication phase. The standard (CiA610-3) for this is set by the CAN in Automation (CiA) organization. This standard is currently being incorporated into ISO11898-2. In addition to pure data transport via the CAN bus, CAN XL is also intended to support other functions such as functional safety, data security and quality of service (QoS). These are elementary properties that are needed in an autonomous vehicle.

Bei allen oben genannten CAN basierten Bussystemen wird für ein Sendesignal TxD separat ein Bussignal CAN_H und idealerweise gleichzeitig ein Bussignal CAN_L auf einen Bus getrieben. Hierbei wird zumindest in der ersten Kommunikationsphase in den Bussignalen CAN_H, CAN_L ein Buszustand aktiv getrieben. Der andere Buszustand wird nicht getrieben und stellt sich aufgrund eines Abschlusswiderstands für Busleitungen bzw. Busadern des Busses ein. Bei CAN XL, CAN FD und CAN SIC werden die Daten in der zweiten Kommunikationsphase mit einer höheren Datenrate auf den Bus gesendet als in der ersten Kommunikationsphase.In all of the CAN-based bus systems mentioned above, a CAN_H bus signal and, ideally, a CAN_L bus signal are driven separately onto a bus for a transmission signal TxD. Here, at least in the first communication phase, a bus state is actively driven in the bus signals CAN_H, CAN_L. The other bus state is not driven and occurs due to a terminating resistor for bus lines or bus wires of the bus. With CAN XL, CAN FD and CAN SIC, the data in the second communication phase is sent to the bus at a higher data rate than in the first communication phase.

Zum Senden und Empfangen der Bussignale werden in einem CAN-Bussystem für die einzelnen Kommunikationsteilnehmer üblicherweise Sende-/Empfangseinrichtungen eingesetzt, die auch als CAN-Transceiver oder CAN FD Transceiver usw. bezeichnet werden. Bei CAN XL müssen die Sende-/Empfangseinrichtungen in der Lage sein, die Bussignale CAN_H, CAN_L in der zweiten Kommunikationsphase mit einem anderen Physical Layer auf den Bus zu senden und mit einer anderen Empfangsschwelle zu empfangen als in der ersten Kommunikationsphase. Die Art der Kommunikation in der zweiten Kommunikationsphase nennt man FAST MODE. Der Physical Layer entspricht der Bitübertragungsschicht oder Schicht 1 des bekannten OSI-Modells (Open Systems Interconnection Modell).To send and receive the bus signals, transmitter/receiver devices are usually used for the individual communication participants in a CAN bus system, which are also referred to as CAN transceivers or CAN FD transceivers, etc. With CAN XL, the transmitting/receiving devices must be able to send the bus signals CAN_H, CAN_L to the bus in the second communication phase with a different physical layer and to receive them with a different reception threshold than in the first communication phase. The type of communication in the second communication phase is called FAST MODE. The physical layer corresponds to the physical layer or layer 1 of the well-known OSI model (Open Systems Interconnection Model).

Damit können bei CAN XL die Daten in der zweiten Kommunikationsphase mit einer deutlich höheren Datenrate auf den Bus gesendet werden (FAST MODE) als bei CAN FD oder CAN SIC. Zudem können sich damit die Buspegel der Bussignale CAN_H, CAN_L für die erste Kommunikationsphase von den Buspegeln der zweiten Kommunikationsphase unterscheiden. Für eine geringe Fehlerrate ist es dabei wichtig, dass eine Teilnehmerstation, die in die Kommunikation am Bus neu hinzugeschaltet wird, erkennt, in welcher Kommunikationsphase derzeit am Bus kommuniziert wird.With CAN XL, the data in the second communication phase can be sent to the bus at a significantly higher data rate (FAST MODE) than with CAN FD or CAN SIC. In addition, the bus levels of the bus signals CAN_H, CAN_L for the first communication phase can differ from the bus levels of the second communication phase. To ensure a low error rate, it is important that a subscriber station that is newly connected to communication on the bus recognizes in which communication phase communication is currently taking place on the bus.

Werden in einem Bussystem sowohl Sende-/Empfangseinrichtungen (Transceiver) verwendet, die für CAN XL ausgestaltet sind, als auch Sende-/Empfangseinrichtungen (Transceiver) verwendet, die für CAN FD oder CAN SIC ausgestaltet sind, ist für alle Betriebsphasen der Kommunikation am Bus sicherzustellen, dass eine empfangende Teilnehmerstation des Bussystems die Pegel der Bussignale CAN_H, CAN_L richtig erkennen und auswerten kann. Nur so kann eine Störung der Kommunikation am Bus verhindert werden, die ansonsten wegen der unterschiedlichen Kommunikationsstandards auftreten könnte.If a bus system uses both transmitting/receiving devices (transceivers) that are designed for CAN XL and transmitting/receiving devices (transceivers) that are designed for CAN FD or CAN SIC, this applies to all operating phases of communication on the bus to ensure that a receiving subscriber station of the bus system can correctly recognize and evaluate the levels of the bus signals CAN_H, CAN_L. This is the only way to prevent communication disruptions on the bus, which could otherwise occur due to the different communication standards.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sende-/Empfangseinrichtung und ein Verfahren zum Empfangen von differentiellen Signalen in einem seriellen Bussystem bereitzustellen, welche die zuvor genannten Probleme lösen. Insbesondere sollen die Sende-/Empfangseinrichtung und das Verfahren zum Empfangen von differentiellen Signalen in einem seriellen Bussystem eine zuverlässige und unaufwändige Erkennung und Behandlung von Bussignalen ermöglichen, auch wenn der Physical Layer zwischen zwei Kommunikationsphasen bei der Kommunikation am Bus umgeschaltet wird.It is therefore the object of the present invention to provide a transmitter/receiver device and a method for receiving differential signals in a serial bus system, which solve the aforementioned problems. In particular, the transmitting/receiving device and the method for receiving differential signals in a serial bus system should enable reliable and inexpensive detection and treatment of bus signals, even if the physical layer is switched between two communication phases during communication on the bus.

Die Aufgabe wird durch eine Sende-/Empfangseinrichtung zum Senden und/oder Empfangen von differentiellen Signalen in einem seriellen Bussystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die Sende-/Empfangseinrichtung hat ein Sendemodul zum Senden eines digitalen Sendesignals einer Kommunikationssteuereinrichtung als analoges differentielles Signal gemäß einer ersten Betriebsart auf einen Bus des Bussystems, um an mindestens eine andere Teilnehmerstation des Bussystems eine Nachricht zu senden, ein Empfangsmodul zum Empfang von Signalen von dem Bus und zum Erzeugen eines digitalen Empfangssignals aus dem analogen differentiellen Signal gemäß der ersten Betriebsart unter Verwendung einer vorbestimmten ersten Empfangsschwelle, und einem Empfangsmodus-Einstellmodul zum Einstellen der Betriebsart des Empfangsmoduls, so dass das Empfangsmodul ein digitales Empfangssignal aus dem analogen differentiellen Signal gemäß der ersten Betriebsart und/oder einem analogen differentiellen Signal erzeugen kann, das gemäß einer zweiten Betriebsart erzeugt wurde, mit welcher mindestens eine andere Teilnehmerstation des Bussystems Signale auf den Bus sendet, wobei das Empfangsmodus-Einstellmodul zwischen das Empfangsmodul und einen Anschluss zur Ausgabe des digitalen Empfangssignals an die Kommunikationssteuereinrichtung geschaltet ist.The object is achieved by a transmitting/receiving device for transmitting and/or receiving differential signals in a serial bus system with the features of claim 1. The transmitting/receiving device has a transmitting module for transmitting a digital transmission signal from a communication control device as an analog differential signal according to a first operating mode onto a bus of the bus system in order to send a message to at least one other subscriber station of the bus system, a receiving module for receiving signals from the Bus and for generating a digital reception signal from the analog differential signal according to the first operating mode using a predetermined first reception threshold, and a reception mode setting module for setting the operating mode of the reception module, so that the reception module produces a digital reception signal from the analog differential signal according to the first Operating mode and / or an analog differential signal that was generated according to a second operating mode, with which at least one other subscriber station of the bus system sends signals to the bus, the reception mode setting module being connected between the reception module and a connection for outputting the digital reception signal the communication control device is switched.

Die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung ist derart ausgestaltet, dass eine zuverlässige und unaufwändige Erkennung von Bussignalen im Betrieb des Bussystems erfolgt. Dies gilt insbesondere auch für eine derartige Kommunikation, bei der der Physical Layer zwischen zwei Kommunikationsphasen für die Kommunikation am Bus umgeschaltet wird, obwohl ein Sendemodul der Teilnehmerstation nicht zum Erzeugen solcher Bussignale ausgestaltet ist. Das Empfangsmodul der Teilnehmerstation kann dennoch die jeweiligen Buszustände der einzelnen Kommunikationsphasen und somit die einzelnen Kommunikationsphasen bei der Kommunikation am Bus sicher unterscheiden.The transmitter/receiver device described is designed in such a way that reliable and inexpensive detection of bus signals occurs during operation of the bus system. This applies in particular to such communication in which the physical layer is switched between two communication phases for communication on the bus, although a transmitter module of the subscriber station is not designed to generate such bus signals. The receiving module of the subscriber station can still reliably distinguish the respective bus states of the individual communication phases and thus the individual communication phases during communication on the bus.

Dabei ermöglicht die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung, dass eine Kommunikation gemäß insbesondere dem Standard CiA610-3 von CAN XL zwischen anderen Teilnehmerstationen des Bussystems möglich ist, auch wenn die Sende-/Empfangseinrichtung nicht zum Senden von CAN XL Nachrichten ausgestaltet ist.The described transmitting/receiving device enables communication in accordance with the CAN XL standard CiA610-3 in particular between other subscriber stations of the bus system, even if the transmitting/receiving device is not designed to send CAN XL messages.

Dabei ist die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung derart ausgestaltet, dass Signalpegel von Bussignalen in ein digitales Empfangssignal umgewandelt werden können, auch wenn das Sendemodul selbst nicht zum Senden solcher Signalpegel auf den Bus ausgestaltet ist. Dabei können in dem Empfangsmodul die beiden Empfangsschwellen, welche in den einzelnen Kommunikationsphasen (Arbitrationsphase, Datenphase) einer zwischen den Teilnehmerstationen ausgetauschten Nachricht verwendet werden, je nach Kommunikationsphase unterschiedlich sein.The transmitter/receiver device described is designed in such a way that signal levels of bus signals can be converted into a digital received signal, even if the transmitter module itself is not designed to send such signal levels to the bus. In the receiving module, the two reception thresholds that are used in the individual communication phases (arbitration phase, data phase) of a message exchanged between the subscriber stations can be different depending on the communication phase.

Dadurch kann die Sende-/Empfangseinrichtung auch mit dazu beitragen, dass eine Teilnehmerstation, die hinzugeschaltet wird und sich in die Kommunikation am Bus versucht zu integrieren, die Kommunikation am Bus nicht stört. Die Teilnehmerstation kann nämlich mit Hilfe der Sende-/Empfangseinrichtung sicher erkennen, ob der Bus frei von Datenverkehr ist. Da die Sende-/Empfangseinrichtung zuverlässig die aktuellen Buszustände zuordnet, wird ihre neu hinzugekommene Teilnehmerstation erst selbst Daten auf den Bus senden, wenn der Bus frei ist. Somit führt ein Hinzuschalten einer Teilnehmerstation, die beispielsweise initial gestartet wird oder versucht, sich nach einem Fehler in der Buskommunikation wieder in die Kommunikation am Bus zu integrieren, nicht zu einer Störung der Kommunikation am Bus.As a result, the transmitting/receiving device can also help ensure that a subscriber station that is added and tries to integrate into the communication on the bus does not disrupt the communication on the bus. The subscriber station can use the transmitting/receiving device to reliably detect whether the bus is free of data traffic. Since the transmitting/receiving device reliably assigns the current bus states, its newly added subscriber station will only send data to the bus itself when the bus is free. This means that adding a subscriber station, which is initially started, for example, or tries to reintegrate into the communication on the bus after an error in the bus communication, does not lead to a disruption in the communication on the bus.

Infolge dessen ermöglicht die Sende-/Empfangseinrichtung die Funktionalität, für Arbitration und Datenphase unterschiedliche Empfangsschwellen zu verwenden. Dadurch wird nicht nur die Kommunikation im Bussystem zwischen anderen Teilnehmerstationen mit höheren Bitraten realisiert, sondern auch die übertragbare Bitrate nicht durch Fehler in der Kommunikation herabgesetzt.As a result, the transmitting/receiving device enables the functionality of using different reception thresholds for arbitration and data phase. This not only ensures communication in the bus system between other subscriber stations with higher bit rates, but also ensures that the transferable bit rate is not reduced due to errors in communication.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Sende-/Empfangseinrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Advantageous further refinements of the transmitting/receiving device are described in the dependent claims.

Das Sendemodul ist vorzugsweise nicht zum Senden eines digitalen Sendesignals gemäß der zweiten Betriebsart auf den Bus ausgestaltet. The transmission module is preferably not designed to send a digital transmission signal to the bus in accordance with the second operating mode.

Möglicherweise ist das Sendemodul ausgestaltet, die analogen differentiellen Signale gemäß der ersten Betriebsart für alle Kommunikationsphasen einer Nachricht mit demselben Physical Layer zu erzeugen, wobei die analogen differentiellen Signale gemäß der zweiten Betriebsart für zwei Kommunikationsphasen einer Nachricht mit unterschiedlichen Physical Layern erzeugt wurden.The transmission module may be designed to generate the analog differential signals according to the first operating mode for all communication phases of a message with the same physical layer, wherein the analog differential signals were generated according to the second operating mode for two communication phases of a message with different physical layers.

Gemäß einer speziellen Ausgestaltung weist das Empfangsmodul einen Empfänger auf zur Auswertung der von dem Bus empfangenen differentiellen Signale mit einer ersten Empfangsschwelle oder mit einer zweiten Empfangsschwelle, die sich von der ersten Empfangsschwelle unterscheidet, wobei das Empfangsmodus-Einstellmodul ausgestaltet ist, den Empfänger zur Auswertung mit der ersten Empfangsschwelle einzustellen, wenn die von dem Bus empfangenen differentiellen Signale gemäß der ersten Betriebsart erzeugt wurden, und wobei das Empfangsmodus-Einstellmodul ausgestaltet ist, den Empfänger zur Auswertung mit der zweiten Empfangsschwelle einzustellen, wenn die von dem Bus empfangenen differentiellen Signale gemäß der zweiten Betriebsart erzeugt wurden.According to a special embodiment, the reception module has a receiver for evaluating the differential signals received from the bus with a first reception threshold or with a second reception threshold that differs from the first reception threshold, the reception mode setting module being designed to include the receiver for evaluation to set the first reception threshold when the differential signals received from the bus were generated according to the first operating mode, and wherein the reception mode setting module is designed to set the receiver for evaluation with the second reception threshold when the differential signals received from the bus according to the second operating mode were created.

Gemäß einer anderen speziellen Ausgestaltung weist das Empfangsmodul einen ersten Empfänger zur Erzeugung des digitalen Empfangssignals durch Auswertung der von dem Bus empfangenen differentiellen Signale mit einer ersten Empfangsschwelle, und einen zweiten Empfänger zur Erzeugung des digitalen Empfangssignals durch Auswertung der von dem Bus empfangenen differentiellen Signale mit einer zweiten Empfangsschwelle, die sich von der ersten Empfangsschwelle unterscheidet.According to another special embodiment, the receiving module has a first receiver for generating the digital received signal by evaluating the differential signals received from the bus with a first reception threshold, and a second receiver for generating the digital received signal by evaluating the differential signals received by the bus with a second reception threshold, which differs from the first reception threshold.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Empfangsmodus-Einstellmodul ausgestaltet, den ersten Empfänger zu aktivieren und den zweiten Empfänger zu deaktivieren, wenn die von dem Bus empfangenen differentiellen Signale gemäß der ersten Betriebsart erzeugt wurden, wobei das Empfangsmodus-Einstellmodul ausgestaltet ist, den zweiten Empfänger zu aktivieren und den ersten Empfänger zu deaktivieren, wenn die von dem Bus empfangenen differentiellen Signale gemäß der zweiten Betriebsart erzeugt wurden.According to one embodiment, the reception mode setting module is configured to activate the first receiver and deactivate the second receiver when the differential signals received from the bus were generated in accordance with the first operating mode, wherein the reception mode setting module is configured to activate the second receiver and deactivate the first receiver when the differential signals received from the bus have been generated in accordance with the second mode of operation.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel sind der erste Empfänger und der zweite Empfänger ausgestaltet und/oder angeordnet, die von dem Bus empfangenen differentiellen Signale simultan auszuwerten. Hierbei kann das Empfangsmodus-Einstellmodul mindestens einen Baustein zur logischen UND-Verknüpfung des aus dem ersten Empfänger ausgegebenen Signals und des aus dem zweiten Empfänger ausgegebenen Signals aufweisen, wobei der Ausgang des mindestens einen Bausteins an den Anschluss zur Ausgabe des digitalen Empfangssignals an die Kommunikationssteuereinrichtung angeschlossen ist.According to another exemplary embodiment, the first receiver and the second receiver are designed and/or arranged to simultaneously evaluate the differential signals received from the bus. Here, the reception mode setting module can have at least one module for the logical AND operation of the signal output from the first receiver and the signal output from the second receiver, the output of the at least one module being connected to the connection for outputting the digital reception signal to the communication control device is.

Gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel hat das Empfangsmodus-Einstellmodul einen Protokoll-Controller, der ausgestaltet ist, das digitale Empfangssignal auszuwerten, ob das von dem Bus empfangene differentielle Signale gemäß der zweiten Betriebsart erzeugt wurde oder nicht, und eine Zustandsmaschine zum Auswerten, ob das Empfangsmodul zur Auswertung der von dem Bus empfangenen differentiellen Signale entsprechend dem Auswerteergebnis des Protokoll-Controllers eingestellt ist, wobei das Empfangsmodus-Einstellmodul ausgestaltet ist, das Empfangsmodul zur Auswertung der von dem Bus empfangenen differentiellen Signale entsprechend dem Auswerteergebnis des Protokoll-Controllers einzustellen, wenn das Empfangsmodul nicht zur Auswertung der von dem Bus empfangenen differentiellen Signale entsprechend dem Auswerteergebnis des Protokoll-Controllers eingestellt ist.According to yet another embodiment, the reception mode setting module has a protocol controller configured to evaluate the digital reception signal, whether or not the differential signal received from the bus was generated according to the second operating mode, and a state machine for evaluating whether the reception module for evaluating the differential signals received from the bus is set according to the evaluation result of the protocol controller, wherein the reception mode setting module is designed to set the receiving module for evaluating the differential signals received from the bus according to the evaluation result of the protocol controller when the receiving module is not set to evaluate the differential signals received from the bus according to the evaluation result of the protocol controller.

Gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel hat das Empfangsmodus-Einstellmodul zudem ein Schnittstellenmodul, das zwischen das Sendemodul und einen Anschluss zur Ausgabe des digitalen Sendesignals der Kommunikationssteuereinrichtung an das Sendemodul geschaltet ist, und wobei das Schnittstellenmodul ausgestaltet ist zur Auswertung, ob die von dem Bus empfangenen differentiellen Signale gemäß der zweiten Betriebsart erzeugt wurden oder nicht, und zum Schalten des Sendemoduls derart, dass das Sendemodul nicht auf den Bus senden kann, wenn die Auswertung ergibt, dass die von dem Bus empfangene differentielle Signale gemäß der zweiten Betriebsart erzeugt wurde. Hierbei kann das Schnittstellenmodul zur Erzeugung eines digitalen Empfangssignals aus den von dem Bus empfangenen differentiellen Signalen ausgestaltet sein, die gemäß der zweiten Betriebsart erzeugt wurden.According to yet another exemplary embodiment, the reception mode setting module also has an interface module which is connected between the transmission module and a connection for outputting the digital transmission signal of the communication control device to the transmission module, and wherein the interface module is designed to evaluate whether the differential received from the bus Signals were generated according to the second operating mode or not, and for switching the transmitter module in such a way that the transmitter module cannot transmit on the bus if the evaluation shows that the received from the bus A differential signal was generated according to the second operating mode. Here, the interface module can be designed to generate a digital received signal from the differential signals received from the bus, which were generated according to the second operating mode.

Die zuvor beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung kann Teil einer Teilnehmerstation für ein serielles Bussystem sein. Die Teilnehmerstation kann zudem eine Kommunikationssteuereinrichtung zur Steuerung der Kommunikation in dem Bussystem und zur Erzeugung eines digitalen Sendesignals für das Sendemodul aufweisen.The transmitter/receiver device described above can be part of a subscriber station for a serial bus system. The subscriber station can also have a communication control device for controlling communication in the bus system and for generating a digital transmission signal for the transmission module.

Optional ist die Teilnehmerstation für die Kommunikation in einem Bussystem ausgestaltet, in dem zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation auf den Bus des Bussystems gewährleistet ist.Optionally, the subscriber station is designed for communication in a bus system in which exclusive, collision-free access of a subscriber station to the bus of the bus system is guaranteed at least temporarily.

Die zuvor genannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Empfangen von differentiellen Signalen in einem seriellen Bussystem mit den Merkmalen von Anspruch 14 gelöst. Das Verfahren wird mit einer Sende-/Empfangseinrichtung ausgeführt, die zum Senden und/oder Empfangen von Signalen in einem seriellen Bussystem ein Sendemodul, ein Empfangsmodul und ein Empfangsmodus-Einstellmodul aufweist, wobei das Sendemodul zum Senden eines digitalen Sendesignals einer Kommunikationssteuereinrichtung als analoges differentielles Signal gemäß einer ersten Betriebsart auf einen Bus des Bussystems ausgestaltet ist, um an mindestens eine andere Teilnehmerstation des Bussystems eine Nachricht zu senden, und wobei das Verfahren die Schritte aufweist Empfangen, mit dem Empfangsmodul, von Signalen von dem Bus, Erzeugen, mit dem Empfangsmodul, eines digitalen Empfangssignals aus dem analogen differentiellen Signal gemäß der ersten Betriebsart unter Verwendung einer vorbestimmten ersten Empfangsschwelle, Einstellen, mit dem Empfangsmodus-Einstellmodul, der Betriebsart des Empfangsmoduls, so dass das Empfangsmodul ein digitales Empfangssignal aus dem analogen differentiellen Signal gemäß der ersten Betriebsart und/oder einem analogen differentiellen Signal erzeugen kann, das gemäß einer zweiten Betriebsart erzeugt wurde, mit welcher mindestens eine andere Teilnehmerstation des Bussystems Signale auf den Bus sendet, und Weiterleiten, mit dem Empfangsmodus-Einstellmodul, das zwischen das Empfangsmodul und einen Anschluss zur Ausgabe des digitalen Empfangssignals an die Kommunikationssteuereinrichtung geschaltet ist, des digitalen Empfangssignals an die Kommunikationssteuereinrichtung.The aforementioned object is also achieved by a method for receiving differential signals in a serial bus system with the features of claim 14. The method is carried out with a transmitting/receiving device which has a transmitting module, a receiving module and a receiving mode setting module for sending and/or receiving signals in a serial bus system, the transmitting module being used to send a digital transmission signal from a communication control device as an analog differential signal is designed according to a first operating mode on a bus of the bus system in order to send a message to at least one other subscriber station of the bus system, and wherein the method has the steps of receiving, with the reception module, signals from the bus, generating, with the reception module, a digital reception signal from the analog differential signal according to the first operating mode using a predetermined first reception threshold, setting, with the reception mode setting module, the operating mode of the reception module, so that the reception module produces a digital reception signal from the analog differential signal according to the first operating mode and / or an analog differential signal that was generated according to a second operating mode, with which at least one other subscriber station of the bus system sends signals onto the bus, and forwarding, with the reception mode setting module, which is between the reception module and a connection for outputting the digital Reception signal is connected to the communication control device, of the digital reception signal to the communication control device.

Das Verfahren bietet dieselben Vorteile, wie sie zuvor in Bezug auf das Empfangsmodul genannt sind.The method offers the same advantages as previously mentioned with regard to the receiving module.

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.Further possible implementations of the invention also include combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. The person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.

Zeichnungendrawings

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 einer Nachricht, die von Teilnehmerstationen des Bussystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gesendet werden kann;
  • 3 ein Beispiel für den zeitlichen Verlauf von Sendesignalen TxD einer ersten Teilnehmerstation beim Umschalten der Betriebsarten bzw. Betriebszustände der Sende-/Empfangseinrichtung der ersten Teilnehmerstation zwischen den verschiedenen Kommunikationsphasen einer Nachricht;
  • 4 ein Beispiel für den idealen zeitlichen Verlauf von Bussignalen CAN_H, CAN_L, die von der ersten Teilnehmerstation des Bussystems für die Nachricht von 2 auf einen Bus des Bussystems gesendet werden;
  • 5 den zeitlichen Verlauf einer Differenzspannung VDIFF, die sich auf dem Bus des Bussystems infolge der Bussignale von 4 ausbildet;
  • 6 ein Blockschaltbild einer Sende-/Empfangseinrichtung mit einem Empfangsmodul für eine zweite Teilnehmerstation des Bussystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 7 ein Beispiel für einen zeitlichen Verlauf eines digitalen Sendesignals, welches von der zweiten Teilnehmerstation in einer Arbitrationsphase (SIC-Betriebsart) der Nachricht von 2 in Bussignale CAN_H, CAN_L für den Bus des Bussystems von 1 umgesetzt werden soll;
  • 8 den zeitlichen Verlauf der Bussignale CAN_H, CAN_L beim Wechsel zwischen einem rezessiven Buszustand zu einem dominanten Buszustand und zurück zu dem rezessiven Buszustand, die von der zweiten Teilnehmerstation in der Arbitrationsphase (SIC-Betriebsart) aufgrund des Sendesignals von 7 auf den Bus gesendet werden;
  • 9 ein Beispiel für einen zeitlichen Verlauf eines digitalen Sendesignals, welches von der zweiten Teilnehmerstation in einer Datenphase der Nachricht von 2 in Bussignale CAN_H, CAN_L für den Bus des Bussystems von 1 umgesetzt werden soll;
  • 10 den zeitlichen Verlauf der Bussignale CAN_H, CAN_L, die von der zweiten Teilnehmerstation in der Datenphase aufgrund des Sendesignals von 9 auf den Bus gesendet werden;
  • 11 ein Blockschaltbild einer Sende-/Empfangseinrichtung mit einem Empfangsmodul für eine zweite Teilnehmerstation des Bussystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
  • 12 ein Blockschaltbild einer Sende-/Empfangseinrichtung mit einem Empfangsmodul für eine zweite Teilnehmerstation des Bussystems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing and using exemplary embodiments. Show it:
  • 1 a simplified block diagram of a bus system according to a first exemplary embodiment;
  • 2 a diagram illustrating the structure of a message that can be sent by subscriber stations of the bus system according to the first exemplary embodiment;
  • 3 an example of the time course of transmission signals TxD of a first subscriber station when switching the operating modes or operating states of the transmitting/receiving device of the first subscriber station between the different communication phases of a message;
  • 4 an example of the ideal timing of bus signals CAN_H, CAN_L, which are sent by the first subscriber station of the bus system for the message from 2 be sent to a bus of the bus system;
  • 5 the time course of a differential voltage VDIFF, which is on the bus of the bus system as a result of the bus signals from 4 trains;
  • 6 a block diagram of a transmitting/receiving device with a receiving module for a second subscriber station of the bus system according to the first exemplary embodiment;
  • 7 an example of a time course of a digital transmission signal which is sent by the second subscriber station in an arbitration phase (SIC operating mode) of the message from 2 in bus signals CAN_H, CAN_L for the bus of the bus system 1 should be implemented;
  • 8th the time course of the bus signals CAN_H, CAN_L when changing between a recessive bus state to a dominant bus state and back to the recessive bus state, which is sent by the second subscriber station in the arbitration phase (SIC operating mode) due to the transmission signal from 7 be sent to the bus;
  • 9 an example of a time course of a digital transmission signal which comes from the second subscriber station in a data phase of the message from 2 in bus signals CAN_H, CAN_L for the bus of the bus system 1 should be implemented;
  • 10 the time course of the bus signals CAN_H, CAN_L, which are sent by the second subscriber station in the data phase due to the transmission signal from 9 be sent to the bus;
  • 11 a block diagram of a transmitting/receiving device with a receiving module for a second subscriber station of the bus system according to a second exemplary embodiment; and
  • 12 a block diagram of a transmitting/receiving device with a receiving module for a second subscriber station of the bus system according to a third exemplary embodiment.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals unless otherwise stated.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

1 zeigt ein Bussystem 1, das beispielsweise zumindest abschnittsweise ein CAN-Bussystem, ein CAN-FD-Bussystem, usw., sein kann. Das Bussystem 1 kann in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, einem Flugzeug, usw., oder im Krankenhaus usw. Verwendung finden. 1 shows a bus system 1, which can be, for example, at least in sections a CAN bus system, a CAN FD bus system, etc. The bus system 1 can be used in a vehicle, in particular a motor vehicle, an airplane, etc., or in a hospital, etc.

In 1 hat das Bussystem 1 eine Vielzahl von Teilnehmerstationen 10, 20, 30, die jeweils an einen Bus 40 oder Busleitung mit einer ersten Busader 41 und einer zweiten Busader 42 angeschlossen sind. Die Busadern 41, 42 können auch CAN_H und CAN_L für die Signale auf dem Bus 40 genannt werden. Über den Bus 40 können Nachrichten 45, 46, 47 in der Form von Signalen zwischen den einzelnen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 übertragen werden. Die Teilnehmerstationen 10, 20, 30 können beispielsweise Steuergeräte oder Anzeigevorrichtungen eines Kraftfahrzeugs sein.In 1 the bus system 1 has a plurality of subscriber stations 10, 20, 30, each of which is connected to a bus 40 or bus line with a first bus wire 41 and a second bus wire 42. The bus wires 41, 42 can also be called CAN_H and CAN_L for the signals on the bus 40. Messages 45, 46, 47 can be transmitted in the form of signals between the individual subscriber stations 10, 20, 30 via the bus 40. The subscriber stations 10, 20, 30 can be, for example, control devices or display devices of a motor vehicle.

Wie in 1 gezeigt, haben die Teilnehmerstationen 10, 30 jeweils eine Kommunikationssteuereinrichtung 11 und eine Sende-/Empfangseinrichtung 12. Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 hat ein Sendemodul 121 und ein Empfangsmodul 122.As in 1 shown, the subscriber stations 10, 30 each have a communication control device 11 and a transmitting/receiving device 12. The transmitting/receiving device 12 has a transmitting module 121 and a receiving module 122.

Die Teilnehmerstation 20 hat eine Kommunikationssteuereinrichtung 21 und eine Sende-/Empfangseinrichtung 22. Die Sende-/Empfangseinrichtung 22 hat ein Sendemodul 221, ein Empfangsmodus-Einstellmodul 25 und ein Empfangsmodul 222.The subscriber station 20 has a communication control device 21 and a transmitting/receiving device 22. The transmitting/receiving device 22 has a transmitting module 221, a reception mode setting module 25 and a receiving module 222.

Die Sende-/Empfangseinrichtungen 12 der Teilnehmerstationen 10, 30 und die Sende-/Empfangseinrichtung 22 der Teilnehmerstation 20 sind jeweils direkt an den Bus 40 angeschlossen, auch wenn dies in 1 nicht dargestellt ist.The transmitting/receiving devices 12 of the subscriber stations 10, 30 and the transmitting/receiving device 22 of the subscriber station 20 are each connected directly to the bus 40, even if this is the case 1 is not shown.

Die Kommunikationssteuereinrichtungen 11, 21 dienen jeweils zur Steuerung einer Kommunikation der jeweiligen Teilnehmerstation 10, 20, 30 über den Bus 40 mit mindestens einer anderen Teilnehmerstation der Teilnehmerstationen 10, 20, 30, die an den Bus 40 angeschlossen sind.The communication control devices 11, 21 each serve to control communication between the respective subscriber station 10, 20, 30 via the bus 40 with at least one other subscriber station of the subscriber stations 10, 20, 30 that are connected to the bus 40.

Die Kommunikationssteuereinrichtungen 11 erstellen und lesen erste Nachrichten 45, 47, die beispielsweise modifizierte CAN Nachrichten 45, 47 sind. Hierbei sind die modifizierten CAN Nachrichten 45, 47 beispielsweise auf der Grundlage des CAN XL-Formats aufgebaut. Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 dient zum Senden und Empfangen der Nachrichten 45, 47 von dem Bus 40. Das Sendemodul 121 empfängt ein von der Kommunikationssteuereinrichtung 11 für eine der Nachrichten 45, 47 erstelltes digitales Sendesignal TxD und setzt dieses in Signale auf den Bus 40 um. Das digitale Sendesignal TxD kann ein puls-weiten-moduliertes Signal sein. Das Empfangsmodul 122 empfängt auf dem Bus 40 gesendete Signale entsprechend den Nachrichten 45 bis 47 und erzeugt daraus ein digitales Empfangssignal RxD. Das Empfangsmodul 122 sendet das Empfangssignal RxD an die Kommunikationssteuereinrichtung 11. Das Empfangsmodul 122 kann das digitale Empfangssignal RxD Zusätzlich können die Kommunikationssteuereinrichtungen 11 zum Erstellen und Lesen von zweiten Nachrichten 46 ausgestaltet sein, die beispielsweise CAN SIC Nachrichten 46 sind. Die Sende-/Empfangseinrichtungen 12 können entsprechend ausgestaltet sein.The communication control devices 11 create and read first messages 45, 47, which are, for example, modified CAN messages 45, 47. The modified CAN messages 45, 47 are, for example, based on the CAN XL format. The transmitting/receiving device 12 is used to send and receive the messages 45, 47 from the bus 40. The transmitting module 121 receives a digital transmission signal TxD created by the communication control device 11 for one of the messages 45, 47 and sets this into signals on the bus 40 around. The digital transmission signal TxD can be a pulse-width modulated signal. The reception module 122 receives signals sent on the bus 40 corresponding to the messages 45 to 47 and uses them to generate a digital reception signal RxD. The reception module 122 sends the reception signal RxD to the communication control device 11. The reception module 122, the digital received signal RxD. Additionally, the communication control devices 11 can be designed to create and read second messages 46, which are CAN SIC messages 46, for example. The transmitting/receiving devices 12 can be designed accordingly.

Die Kommunikationssteuereinrichtung 21 kann wie ein herkömmlicher CAN-Controller nach ISO 11898-1:2015 ausgeführt sein, d.h. wie ein CAN FD toleranter Classical CAN-Controller oder ein CAN FD Controller oder ein CAN SIC Controller. Die Kommunikationssteuereinrichtung 21 erstellt und liest zweite Nachrichten 46, beispielsweise CAN SIC-Nachrichten. Die Sende-/Empfangseinrichtung 22 dient zum Senden und Empfangen der Nachrichten 46 von dem Bus 40. Das Sendemodul 221 empfängt ein von der Kommunikationssteuereinrichtung 21 erstelltes digitales Sendesignal TxD und setzt dieses in Signale für eine Nachricht 46 auf den Bus 40 um. Das Empfangsmodul 222 empfängt auf dem Bus 40 gesendete Signale entsprechend den Nachrichten 45 bis 47 und erzeugt daraus ein digitales Empfangssignal RxD. Das Empfangsmodus-Einstellmodul 25 ist nachfolgend genauer beschrieben. Ansonsten kann die Sende-/Empfangseinrichtung 22 wie ein herkömmlicher CAN-SIC-Transceiver ausgeführt sein.The communication control device 21 can be designed like a conventional CAN controller according to ISO 11898-1:2015, i.e. like a CAN FD tolerant Classical CAN controller or a CAN FD controller or a CAN SIC controller. The communication control device 21 creates and reads second messages 46, for example CAN SIC messages. The transmitting/receiving device 22 is used to send and receive the messages 46 from the bus 40. The transmitting module 221 receives a digital transmission signal TxD created by the communication control device 21 and converts this into signals for a message 46 on the bus 40. The reception module 222 receives signals sent on the bus 40 corresponding to the messages 45 to 47 and uses them to generate a digital reception signal RxD. The reception mode setting module 25 is described in more detail below. Otherwise, the transmitting/receiving device 22 can be designed like a conventional CAN-SIC transceiver.

Zum Senden der Nachrichten 45, 46, 47 mit CAN SIC oder CAN XL werden bewährte Eigenschaften übernommen, die für die Robustheit und Anwenderfreundlichkeit von CAN und CAN FD verantwortlich sind, insbesondere Rahmenstruktur mit Identifier und Arbitrierung nach dem bekannten CSMA/CR-Verfahren. Das CSMA/CR-Verfahren hat zur Folge, dass es sogenannte rezessive Zustände auf dem Bus 40 geben muss, welche von anderen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 mit dominanten Pegeln oder dominanten Zuständen auf dem Bus 40 überschrieben werden können.To send messages 45, 46, 47 with CAN SIC or CAN XL, proven properties are adopted that are responsible for the robustness and user-friendliness of CAN and CAN FD, in particular the frame structure with identifier and arbitration according to the well-known CSMA/CR method. The CSMA/CR method means that there must be so-called recessive states on the bus 40, which can be overwritten by other subscriber stations 10, 20, 30 with dominant levels or dominant states on the bus 40.

Mit den beiden Teilnehmerstationen 10, 30 ist eine Bildung und dann Übertragung von Nachrichten 45, 47 mit verschiedenen CAN-Formaten, insbesondere dem CAN FD Format oder dem CAN SIC Format oder dem CAN XL Format, sowie der Empfang solcher Nachrichten 45, 47 realisierbar. Dies ist nachfolgend für eine Nachricht 45 genauer beschrieben.With the two subscriber stations 10, 30, it is possible to form and then transmit messages 45, 47 with different CAN formats, in particular the CAN FD format or the CAN SIC format or the CAN XL format, as well as the reception of such messages 45, 47. This is described in more detail below for a message 45.

2 zeigt für die Nachricht 45 einen Rahmen 450, der insbesondere ein CAN XL Rahmen ist, wie er von der Kommunikationssteuereinrichtung 11 für die Sende-/Empfangseinrichtung 12 zum Senden auf den Bus 40 bereitgestellt wird. Hierbei erstellt die Kommunikationssteuereinrichtung 11 den Rahmen 450 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als kompatibel mit CAN FD. Alternativ ist der Rahmen 450 kompatibel zu CAN XL. 2 shows a frame 450 for the message 45, which is in particular a CAN XL frame, as provided by the communication control device 11 for the transmitting/receiving device 12 for sending to the bus 40. Here, the communication control device 11 creates the frame 450 in the present exemplary embodiment as compatible with CAN FD. Alternatively, the 450 frame is compatible with CAN XL.

Gemäß 2 ist der Rahmen 450 für die CAN-Kommunikation auf dem Bus 40 in unterschiedliche Kommunikationsphasen 451, 452 unterteilt, nämlich eine Arbitrationsphase 451 (erste Kommunikationsphase) und eine Datenphase 452 (zweite Kommunikationsphase). Der Rahmen 450 hat, nach einem Startbit SOF, ein Arbitrationsfeld 453, ein Steuerfeld 454, ein Datenfeld 455, ein Prüfsummenfeld 456 und ein Rahmenabschlussfeld 457. Das Prüfsummenfeld 456 und das Rahmenabschlussfeld 457 bilden eine Rahmenendphase 456, 457 des Rahmens 450.According to 2 the frame 450 for CAN communication on the bus 40 is divided into different communication phases 451, 452, namely an arbitration phase 451 (first communication phase) and a data phase 452 (second communication phase). The frame 450 has, after a start bit SOF, an arbitration field 453, a control field 454, a data field 455, a checksum field 456 and a frame termination field 457. The checksum field 456 and the frame termination field 457 form a frame end phase 456, 457 of the frame 450.

In der Arbitrationsphase 451 wird mit Hilfe eines Identifizierers (ID) mit beispielsweise Bits ID28 bis ID18 in dem Arbitrationsfeld 453 bitweise zwischen den Teilnehmerstationen 10, 20, 30 ausgehandelt, welche Teilnehmerstation 10, 20, 30 die Nachricht 45, 46 mit der höchsten Priorität senden möchte und daher für die nächste Zeit zum Senden in der anschließenden Datenphase 452 einen exklusiven Zugriff auf den Bus 40 des Bussystems 1 bekommt. In der Arbitrationsphase 451 wird ein Physical Layer wie bei CAN und CAN-FD verwendet. Der Physical Layer entspricht der Bitübertragungsschicht oder Schicht 1 des bekannten OSI-Modells (Open Systems Interconnection Modell).In the arbitration phase 451, with the aid of an identifier (ID) with, for example, bits ID28 to ID18 in the arbitration field 453, a bit-by-bit negotiation is made between the subscriber stations 10, 20, 30 as to which subscriber station 10, 20, 30 will send the message 45, 46 with the highest priority would like to and therefore gets exclusive access to the bus 40 of the bus system 1 for the next time for sending in the subsequent data phase 452. In the arbitration phase 451, a physical layer like CAN and CAN-FD is used. The physical layer corresponds to the physical layer or layer 1 of the well-known OSI model (Open Systems Interconnection Model).

Ein wichtiger Punkt während der Phase 451 ist, dass das bekannte CSMA/CR-Verfahren Verwendung findet, welches gleichzeitigen Zugriff der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 auf den Bus 40 erlaubt, ohne dass die höher priorisierte Nachricht 45, 46 zerstört wird. Dadurch können dem Bussystem 1 relativ einfach weitere Bus-Teilnehmerstationen 10, 20, 30 hinzugefügt werden, was sehr vorteilhaft ist.An important point during phase 451 is that the known CSMA/CR method is used, which allows simultaneous access of the subscriber stations 10, 20, 30 to the bus 40 without the higher priority message 45, 46 being destroyed. This makes it relatively easy to add additional bus subscriber stations 10, 20, 30 to the bus system 1, which is very advantageous.

Das CSMA/CR-Verfahren hat zur Folge, dass es sogenannte rezessive Zustände auf dem Bus 40 geben muss, welche von anderen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 mit dominanten Pegeln oder dominanten Zuständen auf dem Bus 40 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.The CSMA/CR method means that there must be so-called recessive states on the bus 40, which can be overwritten by other subscriber stations 10, 20, 30 with dominant levels or dominant states on the bus 40. In the recessive state, there are 10, 20, 30 high-resistance conditions at the individual subscriber station, which, in combination with the parasites in the bus circuitry, results in longer time constants. This leads to a limitation of the maximum bit rate of today's CAN FD physical layer to currently around 2 megabits per second in real vehicle use.

In der Datenphase 452 werden neben einem Teil des Steuerfelds 454 die Nutzdaten des CAN-XL-Rahmens 450 bzw. der Nachricht 45 aus dem Datenfeld 455 sowie das Prüfsummenfeld 456 gesendet. In dem Prüfsummenfeld 456 kann eine Prüfsumme über die Daten der Datenphase 452 einschließlich der Stuffbits enthalten sein, die vom Sender der Nachricht 45 nach jeweils einer vorbestimmten Anzahl von gleichen Bits, insbesondere 10 gleichen Bits, als inverses Bit eingefügt werden. Am Ende der Datenphase 452 wird wieder in die Arbitrationsphase 451 zurückgeschaltet.In the data phase 452, in addition to a part of the control field 454, the user data of the CAN-XL frame 450 or the message 45 from the data field 455 and the checksum field 456 are sent. The checksum field 456 can contain a checksum for the data of the data phase 452 including the stuff bits, which are inserted as an inverse bit by the sender of the message 45 after a predetermined number of identical bits, in particular 10 identical bits. At the end of the data phase 452, the arbitration phase 451 is switched back to.

In einem Endefeld in dem Rahmenabschlussfeld 457 kann mindestens ein Acknowledge-Bit enthalten sein. Außerdem kann eine Folge von 11 gleichen Bits vorhanden sein, welche das Ende des CAN XL-Rahmens 450 anzeigen. Mit dem mindestens einen Acknowledge-Bit kann mitgeteilt werden, ob ein Empfänger in dem empfangenen CAN XL-Rahmen 450 bzw. der Nachricht 45 einen Fehler entdeckt hat oder nicht.At least one acknowledge bit may be contained in an end field in the frame termination field 457. There may also be a sequence of 11 identical bits indicating the end of the CAN XL frame 450. The at least one acknowledge bit can be used to indicate whether or not a receiver has discovered an error in the received CAN XL frame 450 or the message 45.

Ein Sender der Nachricht 45 beginnt ein Senden von Bits der Datenphase 452 auf den Bus 40 erst, wenn die Teilnehmerstation 10 als der Sender die Arbitration gewonnen hat und die Teilnehmerstation 10 als Sender damit zum Senden einen exklusiven Zugriff auf den Bus 40 des Bussystems 1 hat.A sender of the message 45 only begins sending bits of the data phase 452 to the bus 40 when the subscriber station 10 as the sender has won the arbitration and the subscriber station 10 as the sender therefore has exclusive access to the bus 40 of the bus system 1 for sending .

Somit verwenden die Teilnehmerstationen 10, 30 in der Arbitrationsphase 451 als erster Kommunikationsphase teilweise, insbesondere bis zum FDF-Bit (inklusive), ein von CAN/CAN-FD bekanntes Format gemäß der ISO11898-1:2015. Jedoch ist im Vergleich zu CAN oder CAN FD in der Datenphase 452 als zweiter Kommunikationsphase eine Steigerung der Netto-Datenübertragungsrate, insbesondere auf über 10 Megabit pro Sekunde möglich. Außerdem ist ein Anheben der Größe der Nutzdaten pro Rahmen, insbesondere auf etwa 2kbyte oder einen beliebigen anderen Wert möglich.Thus, in the arbitration phase 451, the subscriber stations 10, 30 partially use, in particular up to the FDF bit (inclusive), a format known from CAN/CAN-FD in accordance with ISO11898-1:2015 as the first communication phase. However, in comparison to CAN or CAN FD, an increase in the net data transfer rate, in particular to over 10 megabits per second, is possible in the data phase 452 as the second communication phase. It is also possible to increase the size of the user data per frame, in particular to approximately 2kbytes or any other value.

Wie in 3 gezeigt, verwenden die Sende-/Empfangseinrichtungen 12 sowohl in der Arbitrationsphase 451 als auch in der Rahmenendphase 456, 457 einen Physical Layer 451_P. Dasselbe gilt für die Sende-/Empfangseinrichtung 22. Im Unterschied dazu kann die Sende-/Empfangseinrichtung 12 in der Datenphase 452 einen Physical Layer 452_P verwenden, der sich von dem Physical Layer 451_P unterscheidet, wie bereits zuvor beschrieben.As in 3 shown, the transmitting/receiving devices 12 use a physical layer 451_P both in the arbitration phase 451 and in the frame end phase 456, 457. The same applies to the transmitting/receiving device 22. In contrast to this, the transmitting/receiving device 12 can use a physical layer 452_P in the data phase 452, which differs from the physical layer 451_P, as already described previously.

In dem Sendesignal TxD von 3 signalisieren die Pegel oder Werte HI (Hoch = High) oder 1 des FDF-Bits und des XLF-Bits, dass in die Datenphase 452 eines Rahmens 450 umzuschalten ist. Das resXL-Bit wird in dem Rahmen 450 immer mit einem Pegel oder Wert LW (Niedrig = Low) oder 0 gesendet. Das resXL-Bit kann in Nachfolgeformaten zu dem Rahmen 450 anders verwendet werden. Das digitale Sendesignal TxD kann ein puls-weiten-moduliertes Signal sein oder anschließend puls-weiten-moduliert werden. Beginnend mit dem ADH-Bit am Ende der Arbitrationsphase 451 wird eine Sequenz ADS gesendet werden, die zudem Bits DH1, DH2 und DL1 umfasst. Die Sequenz ADS zeigt an, dass die Sende-/Empfangseinrichtung 22 in eine Betriebsart der Datenphase 452 zu schalten hat. Nach dem FCP-Feld mit Bits FCP3 bis FCP0 wird beginnend mit dem DAH-Bit am Ende der Datenphase 452 eine Sequenz DAS gesendet, die zudem ein Bit AH1 und zusätzliche nicht dargestellte Bits umfasst. Die Sequenz DAS zeigt an, dass die Sende-/Empfangseinrichtung 22 von der Betriebsart der Datenphase 452 in die Betriebsart der Arbitrationsphase 451 zu schalten ist.In the transmission signal TxD from 3 The levels or values HI (High = High) or 1 of the FDF bit and the XLF bit signal that a switch is to be made to the data phase 452 of a frame 450. The resXL bit is always sent in frame 450 with a level or value LW (Low) or 0. The resXL bit may be used differently in subsequent formats to frame 450. The digital transmission signal TxD can be a pulse-width modulated signal or can subsequently be pulse-width modulated. Starting with the ADH bit at the end of the arbitration phase 451, a sequence ADS will be sent, which also includes bits DH1, DH2 and DL1. The sequence ADS indicates that the transmitting/receiving device 22 has to switch into an operating mode of the data phase 452. After the FCP field with bits FCP3 to FCP0, starting with the DAH bit at the end of the data phase 452, a DAS sequence is sent, which also includes a bit AH1 and additional bits not shown. The sequence DAS indicates that the transceiver 22 is to be switched from the operating mode of the data phase 452 to the operating mode of the arbitration phase 451.

Nach Empfang der entsprechenden Signale, die gemäß 4 und 5 aus dem Sendesignal TxD von 3 gebildet und auf den Bus 40 gesendet werden, erzeugt jede Sende-/Empfangseinrichtung 12 das zugehörige Empfangssignal RxD von 3. Das Empfangssignal RxD von 3 hat idealerweise keinen Zeitversatz zu dem Sendesignal TxD, wie in 3 gezeigt.After receiving the appropriate signals according to 4 and 5 from the transmission signal TxD from 3 are formed and sent to the bus 40, each transmitting/receiving device 12 generates the associated received signal RxD from 3 . The received signal RxD from 3 ideally has no time offset from the transmission signal TxD, as in 3 shown.

Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 erkennt aufgrund der Hl-Pegel des FDF-Bits und des XLF-Bits bei dem Beispiel des Empfangssignals RxD von 3, dass eine Umschaltung in die Datenphase 452 vorzunehmen ist. Insbesondere ist die Bitdauer t_bt2 der Bits des Sendesignals TxD in der Datenphase 452 geringer als die Bitdauer t_bt1 der Bits des Sendesignals TxD in der Arbitrationsphase 451. Dadurch ist die Bitrate der Signale auf dem Bus 40 in der Datenrate 452 höher als in der Arbitrationsphase 451. Hierfür kann die Betriebsart der Sende-/Empfangseinrichtung 12 umgeschaltet werden, insbesondere indem die Sende-/Empfangseinrichtung 12 vom Senden und/oder Empfangen von Signalen mit dem Physical Layer 451_P in den Physical Layer 452_P umgeschaltet wird. Für den Physical Layer 452_P gibt es zwei Betriebsarten, wie in Bezug auf 4 und 5 genauer beschrieben.The transmitting/receiving device 12 recognizes the received signal RxD from based on the HI levels of the FDF bit and the XLF bit in the example 3 that a switchover to data phase 452 must be made. In particular, the bit duration t_bt2 of the bits of the transmission signal TxD in the data phase 452 is less than the bit duration t_bt1 of the bits of the transmission signal TxD in the arbitration phase 451. As a result, the bit rate of the signals on the bus 40 in the data rate 452 is higher than in the arbitration phase 451. For this purpose, the operating mode of the transmitting/receiving device 12 can be switched, in particular by switching the transmitting/receiving device 12 from sending and/or receiving signals with the physical layer 451_P to the physical layer 452_P. There are two operating modes for the physical layer 452_P, as per 4 and 5 described in more detail.

Nach Empfang der Bits DH2, DL2, AH des Empfangssignals RxD von 3 erkennt die Sende-/Empfangseinrichtung 12, dass eine Umschaltung von der Datenphase 452 zurück in die Arbitrationsphase 451 vorzunehmen ist. Dementsprechend wird die Sende-/Empfangseinrichtung 12 vom Senden und/oder Empfangen von Signalen mit dem Physical Layer 452_P umgeschaltet in den Physical Layer 451_P.After receiving the bits DH2, DL2, AH of the received signal RxD from 3 the transmitting/receiving device 12 recognizes that a switchover from the data phase 452 back to the arbitration phase 451 is to be undertaken. Accordingly, the transmitting/receiving device 12 is switched from sending and/or receiving signals with the physical layer 452_P to the physical layer 451_P.

4 zeigt auf der linken Seite, dass die Teilnehmerstationen 10, 20, 30 in der Arbitrationsphase 451 Signale CAN_H, CAN_L auf den Bus 40 senden, die abwechselnd mindestens einen dominanten Zustand 401 oder mindestens einen rezessiven Zustand 402 haben. Nach der Arbitration in der Arbitrationsphase 451 steht eine der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 als Gewinner fest. 4 shows on the left that the subscriber stations 10, 20, 30 in the arbitration phase 451 send signals CAN_H, CAN_L to the bus 40, which alternately have at least one dominant state 401 or at least one recessive state 402. After the arbitration in the arbitration phase 451, one of the participant stations 10, 20, 30 is determined as the winner.

Angenommen, die erste Teilnehmerstation 10 hat die Arbitration gewonnen. Dann schaltet die Sende-/Empfangseinrichtung 12 der Teilnehmerstation 10 ihren Physical Layer 451_P am Ende der Arbitrationsphase 451 von einer ersten Betriebsart (SLOW), die auch als SIC-Betriebsart ausgeführt sein kann, in eine zweite Betriebsart (FAST_TX) um, da die Teilnehmerstation 10 in der Datenphase 452 Sender der Nachricht 45 ist. Wie in 4 gezeigt, erzeugt das Sendemodul 121 dann in der Datenphase 452 bzw. in der zweiten Betriebsart (FAST_TX) abhängig von einem Sendesignal TxD nacheinander und somit seriell die Zustände L0 oder L1 mit dem Physical Layer 452_P für die Signale CAN_H, CAN_L auf dem Bus 40. Die Frequenz der Signale CAN_H, CAN_L kann in der Datenphase 452 gesteigert sein, wie auf der rechten Seite in 4 gezeigt. Somit ist die Netto-Datenübertragungsrate in der Datenphase 452 im Vergleich zu der Arbitrationsphase 451 gesteigert. Dagegen schaltet die Sende-/Empfangseinrichtung 12 der Teilnehmerstation 30 ihren Physical Layer 451_P am Ende der Arbitrationsphase 451 von der ersten Betriebsart (SLOW oder SIC) in eine dritte Betriebsart (FAST_RX) um, da die Teilnehmerstation 30 in der Datenphase 452 nur Empfänger, also kein Sender, des Rahmens 450 ist. Nach dem Ende der Arbitrationsphase 451 schalten alle Sende-/Empfangseinrichtungen 12 der Teilnehmerstationen 10, 30 ihre Betriebsart in die erste Betriebsart (SLOW oder SIC) um. Somit schalten alle Sende-/Empfangseinrichtungen 12 auch ihren Physical Layer um, wie zuvor beschrieben.Assume that the first subscriber station 10 has won the arbitration. Then the transmitting/receiving device 12 of the subscriber station 10 switches its physical layer 451_P at the end of the arbitration phase 451 from a first operating mode (SLOW), which can also be designed as a SIC operating mode, to a second operating mode (FAST_TX), since the subscriber station 10 in data phase 452 is the sender of message 45. As in 4 shown, the transmission module 121 then generates in the data phase 452 or in the second operating mode (FAST_TX) depending on a transmission signal TxD one after the other and thus serially the states L0 or L1 with the physical layer 452_P for the signals CAN_H, CAN_L on the bus 40. The frequency of the signals CAN_H, CAN_L can be increased in the data phase 452, as on the right in 4 shown. Thus, the net data transfer rate in the data phase 452 is increased compared to the arbitration phase 451. In contrast, the transmitting/receiving device 12 of the subscriber station 30 switches its physical layer 451_P at the end of the arbitration phase 451 from the first operating mode (SLOW or SIC) to a third operating mode (FAST_RX), since the subscriber station 30 is only a receiver in the data phase 452, i.e no transmitter, the frame is 450. After the end of the arbitration phase 451, all transmitting/receiving devices 12 of the subscriber stations 10, 30 switch their operating mode to the first operating mode (SLOW or SIC). Thus, all transmitting/receiving devices 12 also switch their physical layer, as described above.

Gemäß 5 bildet sich in der Arbitrationsphase 451 im idealen Fall auf dem Bus 40 ein Differenzsignal VDIFF = CAN_H - CAN_L mit Werten von VDIFF = 2V für dominante Zustände 401 und VDIFF = 0V für rezessive Zustände 402 aus. Dies ist auf der linken Seite in 5 gezeigt. Dagegen bildet sich in der Datenphase 452 auf dem Bus 40 ein Differenzsignal VDIFF = CAN_H - CAN_L entsprechend den Zuständen L0, L1 von 4 aus, wie auf der rechten Seite in 5 gezeigt. Der Zustand L0 hat einen Wert VDIFF = 1V. Der Zustand L1 hat einen Wert VDIFF = -1V.According to 5 Ideally, in the arbitration phase 451, a difference signal VDIFF = CAN_H - CAN_L with values of VDIFF = 2V for dominant states 401 and VDIFF = 0V for recessive states 402 is formed on the bus 40. This is on the left in 5 shown. In contrast, in the data phase 452 on the bus 40, a difference signal VDIFF = CAN_H - CAN_L is formed corresponding to the states L0, L1 of 4 like on the right in 5 shown. The state L0 has a value VDIFF = 1V. The state L1 has a value VDIFF = -1V.

Das Empfangsmodul 122 kann die Zustände 401, 402 jeweils mit zwei der Empfangsschwellen T1, T2, T3 unterscheiden, die in den Bereichen TH_T1, TH_T2, TH_T3 liegen. Hierfür tastet das Empfangsmodul 122 die Signale von 4 oder 5 zu Zeitpunkten t_A ab, wie in 5 gezeigt. Zum Auswerten des Abtastergebnisses verwendet das Empfangsmodul 122 in der Arbitrationsphase 451 die Empfangsschwelle T1 von beispielsweise 0,7 V und die Empfangsschwelle T2 von beispielsweise -0,35 V. Dagegen verwendet das Empfangsmodul 122 in der Datenphase 452 nur Signale, die mit der Empfangsschwelle T3 ausgewertet wurden. Bei der Umschaltung zwischen der ersten bis dritten Betriebsart (SLOW oder SIC, FAST_TX, FAST_RX), die zuvor in Bezug auf 4 beschrieben sind, schaltet das Empfangsmodul 122 jeweils die Empfangsschwellen T2, T3 um. Dies ist nachfolgend genauer beschrieben.The reception module 122 can distinguish the states 401, 402 with two of the reception thresholds T1, T2, T3, which lie in the areas TH_T1, TH_T2, TH_T3. For this purpose, the receiving module 122 samples the signals from 4 or 5 at times t_A, as in 5 shown. To evaluate the scanning result, the reception module 122 uses the reception threshold T1 of, for example, 0.7 V and the reception threshold T2 of, for example, -0.35 V in the arbitration phase 451. In contrast, the reception module 122 in the data phase 452 only uses signals that have the reception threshold T3 were evaluated. When switching between the first to third operating modes (SLOW or SIC, FAST_TX, FAST_RX), previously referred to 4 are described, the reception module 122 switches the reception thresholds T2, T3. This is described in more detail below.

Die Empfangsschwelle T2 dient zum Erkennen, ob der Bus 40 frei ist, wenn die Teilnehmerstation 12 neu in die Kommunikation am Bus 40 hinzugeschaltet wird und versucht, sich in die Kommunikation am Bus 40 zu integrieren. Die Empfangsschwelle T2 wird im Standard für CAN kurz OOB (= Out-of-Boundary = außerhalb des Grenzwerts) genannt. Die Bedingungen für einen verkehrsfreien Bus, auf gemäß dem CAN-XL-Standard kommuniziert werden kann, sind, dass kein dominanter Zustand 401 auftritt, welcher typischerweise die Differenzspannung VDIFF = 2V hat. Somit darf die Empfangsschwelle T1 von beispielsweise 0,7 V nicht überschritten werden. Außerdem dürfen keine Pegel gemäß dem Zustand L1 auftreten, welcher typischerweise die Differenzspannung VDIFF = 2V hat -1V hat. Somit darf die Empfangsschwelle T2 von beispielsweise -0,35 V nicht unterschritten werden.The reception threshold T2 is used to detect whether the bus 40 is free when the subscriber station 12 is newly switched into the communication on the bus 40 and tries to integrate into the communication on the bus 40. The reception threshold T2 is called OOB (= Out-of-Boundary = outside the limit value) in the standard for CAN. The conditions for a traffic-free bus to be able to communicate according to the CAN-XL standard are that no dominant state 401 occurs, which typically has the differential voltage VDIFF = 2V. This means that the reception threshold T1 of, for example, 0.7 V must not be exceeded. In addition, no levels may occur according to state L1, which typically has the differential voltage VDIFF = 2V -1V. This means that the reception threshold T2 must not fall below -0.35 V, for example.

Jede Teilnehmerstation 10, 30 schaltet die Betriebsart der Sende-/Empfangseinrichtung 12 in die Betriebsart der Arbitrationsphase 451, wenn die Teilnehmerstation 12 neu in die Kommunikation am Bus 40 hinzugeschaltet wird.Each subscriber station 10, 30 switches the operating mode of the transceiver 12 to the operating mode of the arbitration phase 451 when the subscriber station 12 is newly switched into communication on the bus 40.

Das Hinzuschalten der Teilnehmerstation 10 kann zum einen erforderlich werden, wenn die Teilnehmerstation 10 initial gestartet wird und in die Kommunikation am Bus 40 integriert werden soll. Zum anderen kann das Hinzuschalten der Teilnehmerstation 10 erforderlich werden, wenn die Teilnehmerstation 10 versucht, sich nach einem Fehler in der Buskommunikation wieder in die Kommunikation am Bus 40 zu integrieren. Erst wenn erkannt wird, dass der Bus frei ist, darf die Teilnehmerstation 10 in den genannten Fällen selbst Daten, insbesondere Nachrichten 45, 47, auf den Bus 40 senden.The connection of the subscriber station 10 may be necessary if the subscriber station 10 is initially started and is to be integrated into the communication on the bus 40. On the other hand, it may be necessary to connect the subscriber station 10 if the subscriber station 10 tries to reintegrate itself into the communication on the bus 40 after an error in the bus communication Only when it is recognized that the bus is free can the subscriber station 10 itself send data, in particular messages 45, 47, to the bus 40 in the cases mentioned.

Die folgende Tabelle 1 zeigt die Werte, die für die einzelnen Empfangsschwellen am Bus 40 einstellbar sind. Dabei gibt VDIFF_min für die einzelnen Bereiche TH_T1, TH_T2, TH_T3 die untere Grenze an, welche minimal für die entsprechende Empfangsschwelle T1, T2, T3 in V eingestellt werden darf. VDIFF_typ gibt den Wert an, der typischerweise oder üblicherweise für die entsprechenden Empfangsschwelle T1, T2, T3 in V eingestellt wird. VDIFF_max gibt für die einzelnen Bereiche TH_T1, TH_T2, TH_T3 die obere Grenze an, welche maximal für die entsprechende Empfangsschwelle T1, T2, T3 in V eingestellt werden darf. Tabelle 1: Toleranzbereiche der Empfangsschwellen T1, T2, T3 Empfangschwelle VDIFF_min in V VDIFF_typ in V VDIFF_max in V Toleranz in V T1 0,5 0,7 0,9 +/- 0,2 T2 -0,45 -0,35 -0,25 +/- 0,1 T3 -0,1 0,0 +0,1 +/- 0,1 Table 1 below shows the values that can be set for the individual reception thresholds on bus 40. VDIFF_min indicates the lower limit for the individual areas TH_T1, TH_T2, TH_T3, which may be set minimally for the corresponding reception threshold T1, T2, T3 in V. VDIFF_typ indicates the value that is typically or usually set for the corresponding reception thresholds T1, T2, T3 in V. VDIFF_max specifies the upper limit for the individual areas TH_T1, TH_T2, TH_T3, which may be set in V for the corresponding reception threshold T1, T2, T3. Table 1: Tolerance ranges of the reception thresholds T1, T2, T3 Reception threshold VDIFF_min in V VDIFF_type in V VDIFF_max in V Tolerance in V T1 0.5 0.7 0.9 +/- 0.2 T2 -0.45 -0.35 -0.25 +/- 0.1 T3 -0.1 0.0 +0.1 +/- 0.1

6 zeigt den grundlegenden Aufbau der Sende-/Empfangseinrichtung 22 der zweiten Teilnehmerstation 20. Die Teilnehmerstation ist im Unterschied zu den Teilnehmerstationen 10, 30 für das Senden von CAN FD oder CAN SIC Nachrichten 46 ausgestaltet ist, jedoch nicht für das Senden von CAN XL Nachrichten 45, 47 ausgestaltet. Jedoch ist die Sende-/Empfangseinrichtung 22 der zweiten Teilnehmerstation 20 auch für das Empfangen von CAN XL Nachrichten 45, 47 ausgestaltet. 6 shows the basic structure of the transmitting/receiving device 22 of the second subscriber station 20. In contrast to the subscriber stations 10, 30, the subscriber station is designed for sending CAN FD or CAN SIC messages 46, but not for sending CAN XL messages 45 , 47 designed. However, the transmitting/receiving device 22 of the second subscriber station 20 is also designed to receive CAN XL messages 45, 47.

In 6 ist das Sendemodul 221 nur vereinfacht dargestellt. Das Sendemodul 221 ist über Anschlüsse CANH, CANL direkt an den Bus 40 angeschlossen, um ein Sendesignal TxD der Kommunikationssteuereinrichtung 21 auf den Bus 40 senden zu können. Die Kommunikationssteuereinrichtung 21 sendet das Sendesignal TxD über einen Anschluss TXD an das Sendemodul 221. In 6 the transmission module 221 is only shown in simplified form. The transmission module 221 is connected directly to the bus 40 via connections CANH, CANL in order to be able to send a transmission signal TxD from the communication control device 21 to the bus 40. The communication control device 21 sends the transmission signal TxD to the transmission module 221 via a connection TXD.

Gemäß 6 ist auch das Empfangsmodul 222 über die Anschlüsse CANH, CANL direkt an den Bus 40 angeschlossen. Das Empfangsmodul 222 hat einen ersten Empfänger 2221, der nur zum Empfang und zur Auswertung von CAN SIC Nachrichten 46 ausgestaltet ist, um das digitale Empfangssignal RxD zu erzeugen. Zudem hat das Empfangsmodul 222 einen zweiten Empfänger 2222. Der zweite Empfänger 2222 kann als Komparator, insbesondere Niederspannungs-Komparator, ausgestaltet sein. Das Empfangsmodul 222 sendet oder gibt das Empfangssignal RxD über einen Anschluss RXD an das Kommunikationssteuereinrichtung 21 aus.According to 6 The receiving module 222 is also connected directly to the bus 40 via the CANH, CANL connections. The reception module 222 has a first receiver 2221, which is designed only for receiving and evaluating CAN SIC messages 46 in order to generate the digital reception signal RxD. In addition, the reception module 222 has a second receiver 2222. The second receiver 2222 can be designed as a comparator, in particular a low-voltage comparator. The reception module 222 sends or outputs the reception signal RxD to the communication control device 21 via a connection RXD.

Der erste Empfänger 2221 und der zweite Empfänger 2222 sind ausgestaltet und/oder angeordnet, die von dem Bus 40 empfangenen differentiellen Signale CAN_H, CAN_L simultan auszuwerten.The first receiver 2221 and the second receiver 2222 are designed and/or arranged to simultaneously evaluate the differential signals CAN_H, CAN_L received from the bus 40.

Das Empfangsmodus-Einstellmodul 25 hat einen Protokoll-Controller 251 und eine Zustandsmaschine 252. Das Empfangsmodus-Einstellmodul 25 ist ausgestaltet, den Empfänger 2221 mit einem Schaltsignal S_1 oder den Empfangskomparator 2222 mit einem Schaltsignal S_2 zu aktivieren oder zu deaktivieren. Dies ist später noch genauer beschrieben.The reception mode setting module 25 has a protocol controller 251 and a state machine 252. The reception mode setting module 25 is designed to activate or deactivate the receiver 2221 with a switching signal S_1 or the reception comparator 2222 with a switching signal S_2. This will be described in more detail later.

7 zeigt ein Beispiel für ein Sendesignal TxD, welches das Sendemodul 221 in der Arbitrationsphase 451 von der Einrichtung 21 empfängt. Ein Beispiel für das Sendesignal TxD, welches das Sendemodul 221 in der Datenphase 452 von der Einrichtung 21 empfängt, ist in 9 gezeigt. Infolge der Signale von 7 bzw. 9 erzeugt das Sendemodul 221 Signale gemäß 8 bzw. 10 auf dem Bus 40. Auch die Teilnehmerstationen 10, 30 sind zum Senden und/oder Empfangen von insbesondere CAN SIC Nachrichten 46 ausgestaltet, wie zuvor beschrieben. Daher gilt die Beschreibung der Signale von 7 bis 10 auch für die Teilnehmerstationen 10, 30. 7 shows an example of a transmission signal TxD, which the transmission module 221 receives from the device 21 in the arbitration phase 451. An example of the transmission signal TxD, which the transmission module 221 receives from the device 21 in the data phase 452, is shown in 9 shown. As a result of the signals from 7 or. 9 the transmitter module generates 221 signals according to 8th or. 10 on the bus 40. The subscriber stations 10, 30 are also designed to send and/or receive CAN SIC messages 46 in particular, as described above. Therefore, the description of the signals from applies 7 until 10 also for subscriber stations 10, 30.

7 zeigt ein Beispiel für einen Teil des digitalen Sendesignals TxD, welches das Sendemodul 221 in der Arbitrationsphase 451 von der Kommunikationssteuereinrichtung 21 empfängt, und daraus die Signale CAN_H, CAN_L für den Bus 40 erzeugt. In 9 wechselt das Sendesignal TxD von einem Zustand LW (Niedrig = Low) zu einem Pegel oder Wert HI (Hoch = High) und wieder zurück zu dem Pegel oder Wert LW (Niedrig = Low). 7 shows an example of a part of the digital transmission signal TxD, which the transmission module 221 receives from the communication control device 21 in the arbitration phase 451, and from which the signals CAN_H, CAN_L for the bus 40 are generated. In 9 the transmission signal TxD changes from a state LW (Low = Low) to a level or value HI (High = High) and back again to the level or value LW (Low = Low).

Das Empfangssignal RxD ist im Idealfall identisch zu dem Sendesignal TxD. In einem solchen Idealfall gibt es keine Sendeverzögerung /Laufzeit, insbesondere über den Bus 40, und keinen etwaigen Empfangsfehler.The received signal RxD is ideally identical to the transmitted signal TxD. In such an ideal case, there is no transmission delay/runtime, particularly over bus 40, and no possible reception errors.

Wie in 8 genauer gezeigt, kann das Sendemodul 221 für das Sendesignal TxD von 7 in der Betriebsart CAN SIC oder CAN XL die Signale CAN_H, CAN_L von 8 für die Busadern 41, 42 erzeugen. Im Unterschied zu 4, ist bei den Signalen von 8 zusätzlich ein Zustand 403 (sic) vorhanden. Der Zustand 403 (sic) kann unterschiedlich lang sein, wie mit dem Zustand 403_0 (sic) beim Übergang von dem Zustand 402 (rec) zu dem Zustand 401 (dom) gezeigt und dem Zustand 403_1 (sic) beim Übergang von dem Zustand 401 (dom) zu dem Zustand 402 (rec) gezeigt. Der Zustand 403_0 (sic) ist zeitlich kürzer als der Zustand 403_1 (sic). Um Signale gemäß 8 zu erzeugen, wird das Sendemodul 221 in eine SIC-Betriebsart (SIC-Mode) geschaltet.As in 8th shown in more detail, the transmission module 221 can be used for the transmission signal TxD 7 In the CAN SIC or CAN XL operating mode, the signals CAN_H, CAN_L from 8th for the bus wires 41, 42. In contrast to 4 , is at the signals from 8th There is also a status 403 (sic). State 403 (sic) can be of different lengths, as shown with state 403_0 (sic) when transitioning from state 402 (rec) to state 401 (dom) and state 403_1 (sic) when transitioning from state 401 ( dom) to state 402 (rec). The state 403_0 (sic) is shorter in time than the state 403_1 (sic). To get signals according to 8th To generate, the transmitter module 221 is switched to a SIC operating mode (SIC mode).

Für die Teilnehmerstationen 10, 30 ist das Durchlaufen des kurzen sic-Zustands 403_0 gemäß dem Standard CiA610-3 für CAN XL nicht gefordert und der Zustand ist abhängig von der Art der Implementierung. Die zeitliche Dauer des „langen“ Zustands 403_1 (sic) ist für CAN-SIC als auch für die SIC-Betriebsart bei CAN-XL spezifiziert als t_sic < 530ns, beginnend mit der steigenden Flanke an dem Sendesignal TxD von 7.For the subscriber stations 10, 30, passing through the short sic state 403_0 according to the CiA610-3 standard for CAN XL is not required and the state depends on the type of implementation. The time duration of the “long” state 403_1 (sic) is specified for CAN-SIC as well as for the SIC operating mode for CAN-XL as t_sic < 530ns, starting with the rising edge on the transmit signal TxD from 7 .

Das Sendemodul 221 oder das Sendemodul 121 soll im „langen“ Zustand 403_1 (sic) die Impedanz zwischen den Busadern 41 (CANH) und 42 (CANL) möglichst gut an den charakteristischen Wellenwiderstand Zw der verwendeten Busleitung anpassen. Hierbei gilt Zw=100Ohm oder 120Ohm. Diese Anpassung verhindert Reflexionen und lässt somit den Betrieb bei höheren Bitraten zu. Zur Vereinfachung wird nachfolgend immer von dem Zustand 403 (sic) oder sic-Zustand 403 gesprochen.In the “long” state 403_1 (sic), the transmitter module 221 or the transmitter module 121 should adapt the impedance between the bus wires 41 (CANH) and 42 (CANL) as well as possible to the characteristic characteristic impedance Zw of the bus line used. Here Zw=100Ohm or 120Ohm. This adjustment prevents reflections and thus allows operation at higher bit rates. For the sake of simplicity, we will always refer to state 403 (sic) or sic state 403 below.

9 zeigt ein Beispiel für einen anderen Teil des digitalen Sendesignals TxD, welches das Sendemodul 221 in der Datenphase 452 von der Kommunikationssteuereinrichtung 21 empfängt, und daraus die Signale CAN_H, CAN_L für den Bus 40 erzeugt. In 9 wechselt das Sendesignal TxD mehrmals von dem Pegel oder Wert HI (Hoch = High) zu einem Pegel oder Wert LW (Niedrig = Low) und wieder zu einem Pegel oder Wert HI (Hoch = High) und so weiter. 9 shows an example of another part of the digital transmission signal TxD, which the transmission module 221 receives from the communication control device 21 in the data phase 452, and from which the signals CAN_H, CAN_L for the bus 40 are generated. In 9 the transmission signal TxD changes several times from the level or value HI (High = High) to a level or value LW (Low = Low) and again to a level or value HI (High = High) and so on.

Wie in 10 genauer gezeigt, erzeugt das Sendemodul 221 für das Sendesignal TxD von 9 die Signale CAN_H, CAN_L für die Busadern 41, 42 derart, dass sich auf dem Bus 40 der Zustand L0 (10) für einen Zustand LW (Niedrig = Low) des Sendesignals TxD von 9 ausbildet. Zudem bildet sich auf dem Bus 40 der Zustand L1 (10) für einen Pegel oder Wert HI (Hoch = High) des Sendesignals TxD von 9 aus.As in 10 shown in more detail, the transmission module 221 generates the transmission signal TxD from 9 the signals CAN_H, CAN_L for the bus wires 41, 42 such that the state L0 ( 10 ) for a state LW (Low = Low) of the transmission signal TxD from 9 trains. In addition, the state L1 ( 10 ) for a level or value HI (High = High) of the transmission signal TxD from 9 out of.

Für die zwei Buszustände 401, 402 gemäß 8 verwendet das Sendemodul 221 jeweils einen dominanten Buszustand und einen rezessiven Buszustand, wie zuvor beschrieben. Zudem erzeugt das Sendemodul 221 den Buszustand 403 (sic), wie zuvor beschrieben. Im Gegensatz dazu sind die Buszustände L0, L1 gemäß 10 ein erster Buszustand L0 und ein zweiter Buszustand L1, die beide getrieben werden, wie für CAN XL spezifiziert.For the two bus states 401, 402 according to 8th The transmitter module 221 uses a dominant bus state and a recessive bus state, as described above. In addition, the transmit module 221 generates the bus state 403 (sic), as described above. In contrast, the bus states are L0, L1 10 a first bus state L0 and a second bus state L1, both driven as specified for CAN XL.

Das Empfangsmodul 222 kann sowohl die Signale gemäß 4 bzw. 5 als auch die Signale gemäß 8 und 10 in den beiden verschiedenen Kommunikationsphasen, nämlich der SIC-Betriebsart oder Arbitrationsphase 451 und der Datenphase 452, empfangen. Hierfür schaltet das Empfangsmodul 122 die Empfangsschwellen T2, T3 für die jeweiligen Betriebsarten um, wie zuvor in Bezug auf 4 und 5 beschrieben.The receiving module 222 can receive both the signals 4 or. 5 as well as the signals according to 8th and 10 received in the two different communication phases, namely the SIC mode or arbitration phase 451 and the data phase 452. For this purpose, the reception module 122 switches the reception thresholds T2, T3 for the respective operating modes, as previously referred to 4 and 5 described.

Im Betrieb des Bussystems 1 überprüft das Empfangsmodus-Einstellmodul 25 in dem von dem ersten Empfänger 2221 erzeugten RxD-Signal, ob das resXL-Bit den Wert H, insbesondere 1, hat oder den Wert L, insbesondere 0, hat. Hat das resXL-Bit den Wert H, insbesondere 1, wird derzeit eine CAN XL Nachricht 45, 47 über den Bus 40 gesendet. Hat das resXL-Bit den Wert L, insbesondere 0, wird derzeit eine CAN XL Nachricht 46 über den Bus 40 gesendet. Zudem überprüft das Empfangsmodus-Einstellmodul 25, insbesondere sein Protokoll-Controller 251, in dem von dem ersten Empfänger 2221 erzeugten RxD-Signal, ob die ADS-Sequenz anzeigt, dass die CAN XL Nachricht 45, 47 mit dem zweiten Physical Layer 452_P über den Bus 40 gesendet wird.During operation of the bus system 1, the reception mode setting module 25 checks in the RxD signal generated by the first receiver 2221 whether the resXL bit has the value H, in particular 1, or the value L, in particular 0. If the resXL bit has the value H, in particular 1, a CAN XL message 45, 47 is currently being sent via bus 40. If the resXL bit has the value L, in particular 0, a CAN XL message 46 is currently being sent via bus 40. In addition, the reception mode setting module 25, in particular its protocol controller 251, checks in the RxD signal generated by the first receiver 2221 whether the ADS sequence indicates that the CAN XL message 45, 47 is connected to the second physical layer 452_P via the Bus 40 is sent.

Erkennt das Empfangsmodus-Einstellmodul 25, insbesondere sein Protokoll-Controller 251, dass derzeit eine CAN XL Nachricht 45, 47 über den Bus 40 gesendet wird und/oder bei der Nachricht 45, 47 vom Bus 40 der zweite Physical Layer 452_P verwendet wird, deaktiviert das Empfangsmodus-Einstellmodul 25 den ersten Empfänger 2221 durch ein entsprechendes Signal S_1. Demzufolge sind analoge Komponenten deaktiviert, welche eine Differenzspannung VDIFF von minimal +1,5 V und maximal +3,00 V erfassen. Außerdem aktiviert das Empfangsmodus-Einstellmodul 25 den zweiten Empfänger 2222 durch ein entsprechendes Signal S_2. Demzufolge sind analoge Komponenten aktiviert, welche eine Differenzspannung VDIFF von minimal -0,1 V und maximal +0,1 V erfassen.Recognizes the reception mode setting module 25, in particular its protocol controller 251, that a CAN XL message 45, 47 is currently being sent via the bus 40 and/or in the case of the message 45, 47 from the bus 40 the second physical layer 452_P is used, the reception mode setting module 25 deactivates the first receiver 2221 by a corresponding signal S_1. As a result, analog components that detect a differential voltage VDIFF of a minimum of +1.5 V and a maximum of +3.00 V are deactivated. In addition, the reception mode setting module 25 activates the second receiver 2222 by a corresponding signal S_2. As a result, analog components are activated that detect a differential voltage VDIFF of a minimum of -0.1 V and a maximum of +0.1 V.

Das Empfangsmodus-Einstellmodul 25 kann die Signale S_1, S_2 nacheinander senden. Alternativ kann das Empfangsmodus-Einstellmodul 25 die Signale S_1, S_2 zumindest teilweise gleichzeitig senden.The reception mode setting module 25 can send the signals S_1, S_2 one after the other. Alternatively, the reception mode setting module 25 can send the signals S_1, S_2 at least partially simultaneously.

Ist der zweite Empfänger 2222 aktiviert, verwendet der zweite Empfänger 2222 in der Betriebsart FAST_RX mindestens eine Empfangsschwelle, um Pegel L1 für CAN_H mit Spannungen VCAN_H1 +1,5V bis +2,46V zu detektieren. Zudem verwendet der zweite Empfänger 2222 in der Betriebsart FAST_RX mindestens eine Empfangsschwelle, um Pegel L1 für CAN_L mit Spannungen VCAN_H1 +2,25V bis +3,51V zu detektieren. Insbesondere wird als Empfangsschwelle die Empfangsschwelle T3 von 5 verwendet, um eine Differenzspannung VDIFF von minimal -0,1 V und maximal +0,1 V zu erfassen. In anderen Worten, der zweite Empfänger 2222 überprüft in der Betriebsart FAST_RX Pegel L1 für CAN_H mit Spannungen VCAN_H1 +1,5V bis +2,46V und überprüft Pegel L1 für CAN_L mit Spannungen VCAN_H1 +2,25V bis +3,51V.If the second receiver 2222 is activated, the second receiver 2222 uses at least one reception threshold in the FAST_RX operating mode to detect level L1 for CAN_H with voltages V CAN_H1 +1.5V to +2.46V. In addition, the second receiver 2222 uses at least one reception threshold in the FAST_RX operating mode to detect level L1 for CAN_L with voltages V CAN_H1 +2.25V to +3.51V. In particular, the reception threshold T3 is used as the reception threshold 5 used to detect a differential voltage VDIFF of a minimum of -0.1 V and a maximum of +0.1 V. In other words, in the FAST_RX operating mode, the second receiver 2222 checks level L1 for CAN_H with voltages V CAN_H1 +1.5V to +2.46V and checks level L1 for CAN_L with voltages V CAN_H1 +2.25V to +3.51V.

Das Empfangsmodus-Einstellmodul 25, insbesondere sein Protokoll-Controller 251, kann außerdem ausgestaltet sein, in dem von dem ersten Empfänger 2221 erzeugten RxD-Signal zu prüfen, ob die DAS-Sequenz am Ende der Datenphase 452 anzeigt, dass die Datenphase 452 der CAN XL Nachricht 45, 47 beendet ist und der zweite Physical Layer 452_P wieder zum ersten Physical Layer 451_P zu schalten ist.The reception mode setting module 25, in particular its protocol controller 251, can also be designed to check in the RxD signal generated by the first receiver 2221 whether the DAS sequence at the end of the data phase 452 indicates that the data phase 452 of the CAN XL message 45, 47 has ended and the second physical layer 452_P is to be switched back to the first physical layer 451_P.

Erkennt das Empfangsmodus-Einstellmodul 25, insbesondere seine Zustandsmaschine 252, dass die Umschaltung von der Betriebsart FAST_RX auf die Betriebsart SIC für die Arbitrationsphase 451 stattgefunden hat, wie zuvor beschrieben, deaktiviert das Empfangsmodus-Einstellmodul 25 den zweiten Empfänger 2222 durch ein entsprechendes Signal S_2. Hat die Umschaltung von der Betriebsart FAST_RX auf die Betriebsart SIC für die Arbitrationsphase 451 stattgefunden, erfasst die Zustandsmaschine 252 keinen Pegel L1, L0 einer CN XL Nachricht 45, 47 in der Datenphase 452 mehr. Außerdem aktiviert das Empfangsmodus-Einstellmodul 15 den ersten Empfänger 2222 durch ein entsprechendes Signal S_1. Demzufolge sind analoge Komponenten aktiviert, welche eine Differenzspannung VDIFF von minimal +1,5 V und maximal +3,00 V erfassen. Insbesondere wird als Empfangsschwelle die Empfangsschwelle T1 von 5 verwendet, um eine Differenzspannung VDIFF von minimal +0,5 V und maximal +0,9 V zu erfassen.If the reception mode setting module 25, in particular its state machine 252, recognizes that the switch from the FAST_RX operating mode to the SIC operating mode for the arbitration phase 451 has taken place, as described above, the reception mode setting module 25 deactivates the second receiver 2222 by means of a corresponding signal S_2. If the switch from the FAST_RX operating mode to the SIC operating mode for the arbitration phase 451 has taken place, the state machine 252 no longer detects the level L1, L0 of a CN XL message 45, 47 in the data phase 452. In addition, the reception mode setting module 15 activates the first receiver 2222 by a corresponding signal S_1. As a result, analog components are activated that detect a differential voltage VDIFF of a minimum of +1.5 V and a maximum of +3.00 V. In particular, the reception threshold T1 is used as the reception threshold 5 used to detect a differential voltage VDIFF of a minimum of +0.5 V and a maximum of +0.9 V.

Das Empfangsmodus-Einstellmodul 25 kann die Signale S_2, S_1 nacheinander senden. Alternativ kann das Empfangsmodus-Einstellmodul 25 die Signale S_2, S_1 zumindest teilweise gleichzeitig senden.The reception mode setting module 25 can send the signals S_2, S_1 one after the other. Alternatively, the reception mode setting module 25 can send the signals S_2, S_1 at least partially simultaneously.

Danach kann die Teilnehmerstation 20 wieder an der Arbitration für das Senden der nächsten Nachricht 45, 46, 47 über den Bus 40 teilnehmen. Gewinnt die Teilnehmerstation 20 diesmal die Arbitration, kann die Teilnehmerstation 20 eine Nachricht 46 senden. Andernfalls sendet wieder eine der Teilnehmerstationen 10, 30 eine Nachricht 45, 46, 47, wobei die Teilnehmerstation 20 wieder vorgeht, wie zuvor beschrieben.The subscriber station 20 can then again take part in the arbitration for sending the next message 45, 46, 47 via the bus 40. If the subscriber station 20 wins the arbitration this time, the subscriber station 20 can send a message 46. Otherwise, one of the subscriber stations 10, 30 sends a message 45, 46, 47 again, with the subscriber station 20 again proceeding as described above.

Gemäß einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels wird nur beispielsweise der Empfänger 2221 verwendet, dessen Empfangsschwelle T1 auf die Empfangsschwelle T3 umschaltbar ist, und bei dem die Empfangsschwelle T3 auf die Empfangsschwelle T1 umschaltbar ist.According to a modification of the first exemplary embodiment, only, for example, the receiver 2221 is used, the reception threshold T1 of which can be switched to the reception threshold T3, and in which the reception threshold T3 can be switched to the reception threshold T1.

Das Empfangsmodus-Einstellmodul 25 stellt gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und seiner Modifikation somit die Empfangsschwellen T1, T3 gemäß der derzeit geforderten Betriebsart (SIC, FAST_RX) der Sende-/Empfangseinrichtung 22 ein. Dennoch ist die Sende-/Empfangseinrichtung 22 kostengünstiger als eine Sende-/Empfangseinrichtung 12, da die Sende-/Empfangseinrichtung 220 nicht die volle Funktionalität einer CAN-SIC XL-Sende-/Empfangseinrichtung 12 hat.According to the present exemplary embodiment and its modification, the reception mode setting module 25 thus sets the reception thresholds T1, T3 in accordance with the currently required operating mode (SIC, FAST_RX) of the transmitting/receiving device 22. Nevertheless, the transmitting/receiving device 22 is more cost-effective than a transmitting/receiving device 12, since the transmitting/receiving device 220 does not have the full functionality of a CAN-SIC XL transmitting/receiving device 12.

11 zeigt eine Sende-/Empfangseinrichtung 220 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Sende-/Empfangseinrichtung 220 kann anstelle einer Sende-/Empfangseinrichtung 22 in dem Bussystem 1 von 1 verwendet werden. 11 shows a transmitting/receiving device 220 according to a second exemplary embodiment. The transmitting/receiving device 220 can be used instead of a transmitting/receiving device 22 in the bus system 1 1 be used.

Im Unterschied zu der Sende-/Empfangseinrichtung 22 des vorangehenden Ausführungsbeispiels hat die Sende-/Empfangseinrichtung 220 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein Empfangsmodul 2220 und ein Empfangsmodus-Einstellmodul 250. Das Empfangsmodus-Einstellmodul 250 weist mindestens einen Logikbaustein 253 auf. Der mindestens eine Logikbaustein 253 ist insbesondere ein UND-Verknüpfungsbaustein.In contrast to the transceiver 22 of the previous exemplary embodiment, the transceiver 220 of the present exemplary embodiment has a reception module 2220 and a reception mode setting module 250. The reception mode setting module 250 has at least one Logic module 253. The at least one logic module 253 is in particular an AND logic module.

Das Empfangsmodul 2220 des vorliegenden Ausführungsbeispiels hat anstelle des zweiten Empfängers 2222 einen dritten Empfänger 2223. Der erste Empfänger 2221 und der dritte Empfänger 2222 sind ausgestaltet und/oder angeordnet, die von dem Bus 40 empfangenen differentiellen Signale CAN_H, CAN_L simultan auszuwerten.The reception module 2220 of the present exemplary embodiment has a third receiver 2223 instead of the second receiver 2222. The first receiver 2221 and the third receiver 2222 are designed and / or arranged to simultaneously evaluate the differential signals CAN_H, CAN_L received from the bus 40.

Nachfolgend sind nur die Unterschiede zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel beschrieben.Only the differences from the previous exemplary embodiment are described below.

Im Unterschied zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel sind die Empfänger 2221, 2223 im Betrieb der Sende-/Empfangseinrichtung 220 beide aktiv. Demzufolge sind die Empfänger 2221, 2223 beide in der Arbitrationsphase 451 und in der Datenphase 452 aktiv.In contrast to the previous exemplary embodiment, the receivers 2221, 2223 are both active during operation of the transmitting/receiving device 220. As a result, the receivers 2221, 2223 are both active in the arbitration phase 451 and in the data phase 452.

Der erste Empfänger 2221 verwendet die Empfangsschwelle T1, wie für eine SIC-Teilnehmerstation üblich und wie zuvor beschrieben. Dadurch gibt der erste Empfänger 2221 für alle Spannungswerte der Differenzspannung VDIFF, die unter beispielsweise 0, 7 V liegen, einen Wert HI (Hoch = High) in seinem digitalen Empfangssignal aus.The first receiver 2221 uses the reception threshold T1, as is usual for a SIC subscriber station and as described above. As a result, the first receiver 2221 outputs a value HI (high = high) in its digital reception signal for all voltage values of the differential voltage VDIFF that are below, for example, 0.7 V.

Der dritte Empfänger 2223 ist jedoch ausgestaltet, die Empfangsschwelle T2 zu verwenden. Die Empfangsschwelle T2 dient zum Erkennen, ob derzeit auf dem Bus 40 eine Nachricht 45, 47 übertragen wird. Dadurch kann der dritte Empfänger 2223 prüfen, ob die Differenzspannung VDIFF Spannungswerte aufweist, die unter -0,43 V bzw. unter -0,23 V liegen, wie zuvor beschrieben. Der dritte Empfänger 2223 gibt nur einen Wert HI (Hoch = High) in seinem digitalen Empfangssignal aus, wenn die Differenzspannung VDIFF über der Empfangsschwelle T2 liegt. Somit gibt der dritte Empfänger 2223 für einen Pegel L1 der Differenzspannung VDIFF von 5 den Wert LW (Niedrig = Low) in seinem digitalen Empfangssignal aus.However, the third receiver 2223 is designed to use the reception threshold T2. The reception threshold T2 is used to detect whether a message 45, 47 is currently being transmitted on the bus 40. This allows the third receiver 2223 to check whether the differential voltage VDIFF has voltage values that are below -0.43 V or below -0.23 V, respectively, as described previously. The third receiver 2223 only outputs a value HI (High = High) in its digital reception signal when the difference voltage VDIFF is above the reception threshold T2. Thus, the third receiver 2223 outputs the differential voltage VDIFF for a level L1 5 the value LW (low = low) in its digital reception signal.

Aufgrund der UND-Verknüpfung der Signale der Empfänger 2221, 2223 durch den mindestens einen Logikbaustein 253 werden somit alle Buszustände mit Pegel L1 der Differenzspannung VDIFF von 5 ausgeblendet bzw. als Wert LW (Niedrig = Low) angezeigt. Das Empfangsmodus-Einstellmodul 250 gibt ein digitales Empfangssignal RxD aus, das solange den Wert HI (Hoch =High) hat, wie Spannungswerte der Differenzspannung VDIFF empfangen werden, die zwischen den Spannungswerten der Empfangsschwellen T1, T2 liegen. Beispielweise hat das Empfangssignal RxD solange den Wert HI (Hoch = High), wie die Spannungswerte der Differenzspannung VDIFF auf dem Bus 40 zwischen +0, 7 V und -0,35 V liegen. Ansonsten hat das Empfangssignal RxD den Wert LW (Niedrig = Low).Due to the AND operation of the signals from the receivers 2221, 2223 by the at least one logic module 253, all bus states with level L1 of the differential voltage VDIFF of 5 hidden or displayed as the value LW (Low = Low). The reception mode setting module 250 outputs a digital reception signal RxD, which has the value HI (High = High) as long as voltage values of the differential voltage VDIFF are received, which lie between the voltage values of the reception thresholds T1, T2. For example, the received signal RxD has the value HI (High = High) as long as the voltage values of the differential voltage VDIFF on the bus 40 are between +0.7 V and -0.35 V. Otherwise, the received signal RxD has the value LW (Low = Low).

(Bitte prüfen, welche Informationen zu OOB Comparator noch von Seite 4 und Seite 5 der Erfindungsmeldung hier zusätzlich aufzunehmen sind, insbesondere für die SIC-Betriebsart)(Please check what additional information about OOB Comparator needs to be included here from page 4 and page 5 of the invention disclosure, especially for the SIC operating mode)

Auf diese Weise kann das Empfangsmodul 2220 mit dem dritten Empfänger 2223 verhindern, dass die Sende-/Empfangseinrichtung 220 die Kommunikation am Bus 40 mit einer Fehlernachricht stört oder in den Protokollausnahmezustand geht.In this way, the receiving module 2220 with the third receiver 2223 can prevent the transceiver 220 from disrupting the communication on the bus 40 with an error message or going into the protocol exception state.

Das Empfangsmodul 2220 ist somit ausgestaltet, die Empfangsschwellen T1, T2 zu verwenden, um die Betriebsart (SIC) bzw. die entsprechenden Signale von 4 und 5 auf dem Bus 40 zu erkennen und die Betriebsart (FAST_RX) auf dem Bus 40 zu tolerieren. Dennoch ist die Sende-/Empfangseinrichtung 2220 kostengünstiger als eine Sende-/Empfangseinrichtung 12, da die Sende-/Empfangseinrichtung 220 nicht die volle Funktionalität einer CAN-XL-Sende-/Empfangseinrichtung 12 hat.The reception module 2220 is thus designed to use the reception thresholds T1, T2 to determine the operating mode (SIC) or the corresponding signals 4 and 5 on the bus 40 and to tolerate the operating mode (FAST_RX) on the bus 40. Nevertheless, the transmitting/receiving device 2220 is more cost-effective than a transmitting/receiving device 12, since the transmitting/receiving device 220 does not have the full functionality of a CAN-XL transmitting/receiving device 12.

12 zeigt eine Sende-/Empfangseinrichtung 2200 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Die Sende-/Empfangseinrichtung 2200 kann anstelle einer Sende-/Empfangseinrichtung 22 oder einer Sende-/Empfangseinrichtung 220 in dem Bussystem 1 von 1 verwendet werden. 12 shows a transmitting/receiving device 2200 according to a third exemplary embodiment. The transmitting/receiving device 2200 can be used instead of a transmitting/receiving device 22 or a transmitting/receiving device 220 in the bus system 1 1 be used.

Im Unterschied zu der Sende-/Empfangseinrichtung 220 des vorangehenden Ausführungsbeispiels hat die Sende-/Empfangseinrichtung 2200 ein Empfangsmodus-Einstellmodul 2500, das zusätzlich zu dem Logikmodul 253 des vorangehenden Ausführungsbeispiels ein Schnittstellenmodul 254 aufweist. Das Schnittstellenmodul 254 ermöglicht, dass die Sende-/Empfangseinrichtung 2200 des vorliegenden Ausführungsbeispiels nicht nur Nachrichten 46 empfangen kann, sondern auch Nachrichten 45, 47 korrekt empfangen kann.In contrast to the transmitting/receiving device 220 of the previous exemplary embodiment, the transmitting/receiving device 2200 has a reception mode setting module 2500, which has an interface module 254 in addition to the logic module 253 of the previous exemplary embodiment. The interface module 254 enables the transceiver 2200 of the present exemplary embodiment to not only receive messages 46, but also to correctly receive messages 45, 47.

Das Schnittstellenmodul 253 ist dazu ausgestaltet, eine Nachricht 45, 47 vom Bus 40 zu empfangen, für die Kommunikationssteuereinrichtung 21 passend aufzubereiten und die Nachricht 45, 47 als RxD-Signal an die Kommunikationssteuereinrichtung 21 weiterzuleiten. Das Schnittstellenmodul 254 hat also die Funktionalität eines Empfangsmoduls 122 einer Sende-/Empfangseinrichtung 12. Jedoch hat das Schnittstellenmodul 254 nicht die Funktionalität eines Sendemoduls 121 einer Sende-/Empfangseinrichtung 12.The interface module 253 is designed to receive a message 45, 47 from the bus 40, to prepare it appropriately for the communication control device 21 and to forward the message 45, 47 to the communication control device 21 as an RxD signal. The interface module 254 therefore has the functionality of a reception module 122 of a transmitting/receiving device 12. However, the interface module 254 does not have the functionality of a transmitting module 121 of a transmitting/receiving device 12.

Im Betrieb der Sende-/Empfangseinrichtung 2200 prüft das Schnittstellenmodul 254, ob eine Nachricht 45, 47 empfangen wird. Ist dies der Fall, gibt das Schnittstellenmodul 254 an das Sendemodul 221 ein Signal S_3 aus, um das Sendemodul 221 zu deaktivieren-. Dadurch kann das Sendemodul 221 nicht auf den Bus 40 senden. Genauer gesagt, kann das Sendemodul 221 dadurch nicht das Sendesignal TxD auf den Bus 40 senden. (- Nach dem Ende der Nachricht 45, 47 gibt das Schnittstellenmodul 254 an das Sendemodul 221 ein Signal S_3 aus, um das Sendemodul 221 wieder in den Normalzustand zu setzen. Dadurch kann das Sendemodul 221 auf den Bus 40 senden.During operation of the transmitting/receiving device 2200, the interface module 254 checks whether a message 45, 47 is received. If this is the case, the interface module 254 outputs a signal S_3 to the transmission module 221 in order to deactivate the transmission module 221. As a result, the transmission module 221 cannot send on the bus 40. More specifically, this means that the transmission module 221 cannot send the transmission signal TxD onto the bus 40. (- After the end of the message 45, 47, the interface module 254 outputs a signal S_3 to the transmission module 221 in order to set the transmission module 221 back to the normal state. This allows the transmission module 221 to transmit on the bus 40.

Somit erfolgt die Einstellung, insbesondere Umschaltung, der Betriebsarten der Sende-/Empfangseinrichtung 2200 durch das Empfangsmodus-Einstellmodul 2500, so dass keine Betriebsart FAST_TX möglich ist, sondern nur die Betriebsart FAST_RX. Erfolgt die Umschaltung auf die Betriebsart FAST_TX, setzt das Empfangsmodus-Einstellmodul 2500, genauer gesagt sein Schnittstellenmodul 254, das Sendemodul 221 wird deaktiviert, wie zuvor beschrieben.The setting, in particular switching, of the operating modes of the transmitting/receiving device 2200 is therefore carried out by the receiving mode setting module 2500, so that no FAST_TX operating mode is possible, but only the FAST_RX operating mode. If the switchover to the FAST_TX operating mode occurs, the reception mode setting module 2500, more precisely its interface module 254, sets the transmission module 221, as previously described.

Die Ausgestaltung der Sende-/Empfangseinrichtung 2200 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist insbesondere vorteilhaft, wenn eine Firmware-Aktualisierung (Firmware-Update) ausgeführt werden soll. Die Daten für die Firmware-Aktualisierung (Firmware-Update) können somit mit bis zu beispielsweise 20 Mbit/sec empfangen werden. Dadurch kann die Firmware-Aktualisierung (Firmware-Update) deutlich schneller erfolgen als in dem Fall, bei dem nur Nachrichten 46 empfangen werden können.The design of the transmitting/receiving device 2200 of the present exemplary embodiment is particularly advantageous if a firmware update is to be carried out. The data for the firmware update (firmware update) can therefore be received at up to, for example, 20 Mbit/sec. This allows the firmware update (firmware update) to take place significantly faster than in the case where only messages 46 can be received.

Das Empfangsmodus-Einstellmodul 2500 ist somit ausgestaltet, die Empfangsschwellen T1, T2 einzustellen, um die Betriebsarten (SIC, FAST_RX) bzw. die entsprechenden Signale von 4 und 5 auf dem Bus 40 zu erkennen. Das Empfangsmodus-Einstellmodul 2500, genauer gesagt sein Schnittstellenmodul 254, ermöglicht zudem, dass die Sende-/Empfangseinrichtung 2200 nicht nur CAN SIC-Nachrichten 46, sondern auch Nachrichten 45, 47 in der Betriebsart FAST_RX empfangen kann.The reception mode setting module 2500 is thus designed to set the reception thresholds T1, T2 in order to set the operating modes (SIC, FAST_RX) or the corresponding signals of 4 and 5 can be seen on bus 40. The reception mode setting module 2500, more precisely its interface module 254, also enables the transmitting/receiving device 2200 to receive not only CAN SIC messages 46, but also messages 45, 47 in the FAST_RX operating mode.

Dennoch ist die Sende-/Empfangseinrichtung 2200 kostengünstiger als eine Sende-/Empfangseinrichtung 12, da die Sende-/Empfangseinrichtung 2200 nicht die volle Funktionalität einer CAN-XL-Sende-/Empfangseinrichtung 12 hat.Nevertheless, the transmitting/receiving device 2200 is more cost-effective than a transmitting/receiving device 12, since the transmitting/receiving device 2200 does not have the full functionality of a CAN-XL transmitting/receiving device 12.

Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des Empfangsmoduls 222, 2220, der Sende-/Empfangseinrichtungen 22, 220, 2200, der Teilnehmerstationen 10, 20, 30, des Bussystems 1 und des darin ausgeführten Verfahrens gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel und deren Modifikationen können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Zusätzlich sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.All previously described configurations of the reception module 222, 2220, the transmitting/receiving devices 22, 220, 2200, the subscriber stations 10, 20, 30, the bus system 1 and the method carried out therein according to the first and second exemplary embodiments and their modifications can be implemented individually or in can be used in all possible combinations. In addition, the following modifications in particular are conceivable.

Das zuvor beschriebene Bussystem 1 gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel ist anhand eines auf dem CAN-Protokoll basierenden Bussystems beschrieben. Das Bussystem 1 gemäß dem ersten und/oder zweiten Ausführungsbeispiel kann jedoch alternativ eine andere Art von Kommunikationsnetz sein, bei dem die Signale als differentielle Signale übertragen werden. 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 den Bus 40 gewährleistet ist.The previously described bus system 1 according to the first and second exemplary embodiments is described using a bus system based on the CAN protocol. However, the bus system 1 according to the first and/or second exemplary embodiment may alternatively be another type of communication network in which the signals are transmitted as differential signals. It is advantageous, but not an essential requirement, that in the bus system 1 exclusive, collision-free access of a subscriber station 10, 20, 30 to the bus 40 is guaranteed at least for certain periods of time.

Das Bussystem 1 gemäß dem ersten und/oder zweiten Ausführungsbeispiel und deren Modifikationen ist insbesondere ein Bussystem bei dem zwischen mindestens zwei der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 gemäß zwei verschiedenen CAN-Standards kommuniziert werden kann, wie beispielsweise CAN-HS oder CAN FD oder CAN SIC oder CAN XL. Das Bussystem 1 kann jedoch ein anderes Kommunikationsnetzwerk sein, bei dem die Signale als differentielle Signale und seriell über den Bus 40 übertragen werden. Somit ist die Funktionalität der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele beispielsweise bei Sende-/Empfangseinrichtungen 12, 22 einsetzbar, die in einem derartigen Bussystem zu betreiben sind.The bus system 1 according to the first and/or second exemplary embodiments and their modifications is in particular a bus system in which communication can be carried out between at least two of the subscriber stations 10, 20, 30 according to two different CAN standards, such as CAN-HS or CAN FD or CAN SIC or CAN XL. However, the bus system 1 may be another communication network in which the signals are transmitted as differential signals and serially over the bus 40. The functionality of the exemplary embodiments described above can therefore be used, for example, in transmitting/receiving devices 12, 22 that are to be operated in such a bus system.

Die Anzahl und Anordnung der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 in dem Bussystem 1 gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel und deren Modifikationen ist beliebig wählbar.The number and arrangement of the subscriber stations 10, 20, 30 in the bus system 1 according to the first and second exemplary embodiments and their modifications can be selected as desired.

Claims (14)

Sende-/Empfangseinrichtung (22; 220; 2200) zum Senden und/oder Empfangen von Signalen in einem seriellen Bussystem (1), mit einem Sendemodul (221) zum Senden eines digitalen Sendesignals (TxD) einer Kommunikationssteuereinrichtung (22) als analoges differentielles Signal (CAN_H, CAN_L) gemäß einer ersten Betriebsart (SIC) auf einen Bus (40) des Bussystems (1), um an mindestens eine andere Teilnehmerstation (10; 20; 30) des Bussystems (1) eine Nachricht (46) zu senden, einem Empfangsmodul (222; 2220) zum Empfang von Signalen (CAN_H, CAN_L) von dem Bus (40) und zum Erzeugen eines digitalen Empfangssignals (RxD) aus dem analogen differentiellen Signal (CAN_H, CAN_L) gemäß der ersten Betriebsart (SIC) unter Verwendung einer vorbestimmten ersten Empfangsschwelle (T1), und einem Empfangsmodus-Einstellmodul (25; 250; 2500) zum Einstellen der Betriebsart (SIC; FAST_RX) des Empfangsmoduls (222; 2220), so dass das Empfangsmodul (222; 2220) ein digitales Empfangssignal (RxD) aus dem analogen differentiellen Signal (CAN_H, CAN_L) gemäß der ersten Betriebsart (SIC) und/oder einem analogen differentiellen Signal (CAN_H, CAN_L) erzeugen kann, das gemäß einer zweiten Betriebsart (FAST_TX) erzeugt wurde, mit welcher mindestens eine andere Teilnehmerstation (10; 20; 30) des Bussystems (1) Signale (CAN_H, CAN_L) auf den Bus (40) sendet, wobei das Empfangsmodus-Einstellmodul (25; 250; 2500) zwischen das Empfangsmodul (222; 2220) und einen Anschluss (RXD) zur Ausgabe des digitalen Empfangssignals (RxD) an die Kommunikationssteuereinrichtung (22) geschaltet ist.Transmitting/receiving device (22; 220; 2200) for sending and/or receiving signals in a serial bus system (1), with a transmission module (221) for sending a digital transmission signal (TxD) of a communication control device (22) as an analog differential signal (CAN_H, CAN_L) according to a first operating mode (SIC) to a bus (40) of the bus system (1) in order to at least one to send a message (46) to another subscriber station (10; 20; 30) of the bus system (1), a reception module (222; 2220) for receiving signals (CAN_H, CAN_L) from the bus (40) and for generating a digital reception signal (RxD) from the analog differential signal (CAN_H, CAN_L) according to the first operating mode (SIC). a predetermined first reception threshold (T1), and a reception mode setting module (25; 250; 2500) for setting the operating mode (SIC; FAST_RX) of the reception module (222; 2220), so that the reception module (222; 2220) receives a digital reception signal (RxD) from the analog differential signal (CAN_H , CAN_L) according to the first operating mode (SIC) and / or an analog differential signal (CAN_H, CAN_L) which was generated according to a second operating mode (FAST_TX), with which at least one other subscriber station (10; 20; 30) of the Bus system (1) sends signals (CAN_H, CAN_L) to the bus (40), wherein the reception mode setting module (25; 250; 2500) is connected between the reception module (222; 2220) and a connection (RXD) for outputting the digital reception signal (RxD) to the communication control device (22). Sende-/Empfangseinrichtung (22; 220; 2200) nach Anspruch 1, wobei das Sendemodul (221) nicht zum Senden eines digitalen Sendesignals (TxD) gemäß der zweiten Betriebsart (FAST_TX) auf den Bus (40) ausgestaltet ist.Transmitting/receiving device (22; 220; 2200). Claim 1 , wherein the transmission module (221) is not designed to send a digital transmission signal (TxD) according to the second operating mode (FAST_TX) to the bus (40). Sende-/Empfangseinrichtung (22; 220; 2200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Sendemodul (222; 2220) ausgestaltet ist, die analogen differentiellen Signale (CAN_H, CAN_L) gemäß der ersten Betriebsart (SIC) für alle Kommunikationsphasen (451, 452) einer Nachricht (46) mit demselben Physical Layer (451_P) zu erzeugen, und wobei die analogen differentiellen Signale (CAN_H, CAN_L) gemäß der zweiten Betriebsart (FAST_TX) für zwei Kommunikationsphasen (451, 452) einer Nachricht (45; 47) mit unterschiedlichen Physical Layern (451_P; 452_P) erzeugt wurden.Transmitting/receiving device (22; 220; 2200). Claim 1 or 2 , wherein the transmission module (222; 2220) is designed to generate the analog differential signals (CAN_H, CAN_L) according to the first operating mode (SIC) for all communication phases (451, 452) of a message (46) with the same physical layer (451_P). , and wherein the analog differential signals (CAN_H, CAN_L) were generated according to the second operating mode (FAST_TX) for two communication phases (451, 452) of a message (45; 47) with different physical layers (451_P; 452_P). Sende-/Empfangseinrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Empfangsmodul (222; 2220) einen Empfänger (2221; 2222) aufweist zur Auswertung der von dem Bus (40) empfangenen differentiellen Signale (CAN_H, CAN_L) mit einer ersten Empfangsschwelle (T1) oder mit einer zweiten Empfangsschwelle (T3), die sich von der ersten Empfangsschwelle (T1) unterscheidet, wobei das Empfangsmodus-Einstellmodul (25) ausgestaltet ist, den Empfänger (2221; 2222) zur Auswertung mit der ersten Empfangsschwelle (T1) einzustellen, wenn die von dem Bus (40) empfangenen differentiellen Signale (CAN_H, CAN_L) gemäß der ersten Betriebsart (SIC) erzeugt wurden, und wobei das Empfangsmodus-Einstellmodul (25) ausgestaltet ist, den Empfänger (2221; 2222) zur Auswertung mit der zweiten Empfangsschwelle (T3) einzustellen, wenn die von dem Bus (40) empfangenen differentiellen Signale (CAN_H, CAN_L) gemäß der zweiten Betriebsart (FAST_TX) erzeugt wurden.Transmitting/receiving device (22) according to one of the Claims 1 until 3 , wherein the reception module (222; 2220) has a receiver (2221; 2222) for evaluating the differential signals (CAN_H, CAN_L) received from the bus (40) with a first reception threshold (T1) or with a second reception threshold (T3), which differs from the first reception threshold (T1), wherein the reception mode setting module (25) is designed to set the receiver (2221; 2222) for evaluation with the first reception threshold (T1) when the differential received from the bus (40). Signals (CAN_H, CAN_L) were generated according to the first operating mode (SIC), and wherein the reception mode setting module (25) is designed to set the receiver (2221; 2222) for evaluation with the second reception threshold (T3) if the Bus (40) received differential signals (CAN_H, CAN_L) were generated according to the second operating mode (FAST_TX). Sende-/Empfangseinrichtung (22; 220; 2200) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Empfangsmodul (222; 2220) aufweist einen ersten Empfänger (2221) zur Erzeugung des digitalen Empfangssignals (RxD) durch Auswertung der von dem Bus (40) empfangenen differentiellen Signale (CAN_H, CAN_L) mit einer ersten Empfangsschwelle (T1), und einen zweiten Empfänger (2222; 2223) zur Erzeugung des digitalen Empfangssignals (RxD) durch Auswertung der von dem Bus (40) empfangenen differentiellen Signale (CAN_H, CAN_L) mit einer zweiten Empfangsschwelle (T2; T3), die sich von der ersten Empfangsschwelle (T1) unterscheidet.Transmitting/receiving device (22; 220; 2200) according to one of Claims 1 until 3 , wherein the reception module (222; 2220) has a first receiver (2221) for generating the digital reception signal (RxD) by evaluating the differential signals (CAN_H, CAN_L) received from the bus (40) with a first reception threshold (T1), and a second receiver (2222; 2223) for generating the digital received signal (RxD) by evaluating the differential signals (CAN_H, CAN_L) received from the bus (40) with a second reception threshold (T2; T3), which differs from the first reception threshold ( T1) differs. Sende-/Empfangseinrichtung (22) nach Anspruch 5, wobei das Empfangsmodus-Einstellmodul (25) ausgestaltet ist, den ersten Empfänger (2221) zu aktivieren und den zweiten Empfänger (2222) zu deaktivieren, wenn die von dem Bus (40) empfangenen differentiellen Signale (CAN_H, CAN_L) gemäß der ersten Betriebsart (SIC) erzeugt wurden, und wobei das Empfangsmodus-Einstellmodul (25) ausgestaltet ist, den zweiten Empfänger (2222) zu aktivieren und den ersten Empfänger (2221) zu deaktivieren, wenn die von dem Bus (40) empfangenen differentiellen Signale (CAN_H, CAN_L) gemäß der zweiten Betriebsart (FAST_TX) erzeugt wurden.Transmitting/receiving device (22). Claim 5 , wherein the reception mode setting module (25) is designed to activate the first receiver (2221) and deactivate the second receiver (2222) when the differential signals (CAN_H, CAN_L) received from the bus (40) according to the first operating mode (SIC) were generated, and wherein the reception mode setting module (25) is designed to activate the second receiver (2222). and deactivate the first receiver (2221) when the differential signals (CAN_H, CAN_L) received from the bus (40) were generated according to the second operating mode (FAST_TX). Sende-/Empfangseinrichtung (22; 220; 2200) nach Anspruch 5, wobei der erste Empfänger (2221) und der zweite Empfänger (2222; 2223) ausgestaltet und/oder angeordnet sind, die von dem Bus (40) empfangenen differentiellen Signale (CAN_H, CAN_L) simultan auszuwerten.Transmitting/receiving device (22; 220; 2200). Claim 5 , wherein the first receiver (2221) and the second receiver (2222; 2223) are designed and / or arranged to simultaneously evaluate the differential signals (CAN_H, CAN_L) received from the bus (40). Sende-/Empfangseinrichtung (220; 2200) nach Anspruch 7, wobei das Empfangsmodus-Einstellmodul (250; 2500) mindestens einen Baustein (253) zur logischen UND-Verknüpfung des aus dem ersten Empfänger (2221) ausgegebenen Signals und des aus dem zweiten Empfänger (2222) ausgegebenen Signals aufweist, wobei der Ausgang des mindestens einen Bausteins (253) an den Anschluss (RXD) zur Ausgabe des digitalen Empfangssignals (RxD) an die Kommunikationssteuereinrichtung (22) angeschlossen ist.Transmitting/receiving device (220; 2200). Claim 7 , wherein the reception mode setting module (250; 2500) has at least one module (253) for logically ANDing the signal output from the first receiver (2221) and the signal output from the second receiver (2222), the output of the at least a module (253) is connected to the connection (RXD) for outputting the digital received signal (RxD) to the communication control device (22). Sende-/Empfangseinrichtung (22) nach einem Ansprüche 1 bis 7, wobei das Empfangsmodus-Einstellmodul (25) aufweist einen Protokoll-Controller (251), der ausgestaltet ist, das digitale Empfangssignal (RxD) auszuwerten, ob das von dem Bus (40) empfangene differentielle Signale (CAN_H, CAN_L) gemäß der zweiten Betriebsart (FAST_TX) erzeugt wurde oder nicht, und eine Zustandsmaschine (252) zum Auswerten, ob das Empfangsmodul (222; 2220) zur Auswertung der von dem Bus (40) empfangenen differentiellen Signale (CAN_H, CAN_L) entsprechend dem Auswerteergebnis des Protokoll-Controllers (251) eingestellt ist, wobei das Empfangsmodus-Einstellmodul (25) ausgestaltet ist, das Empfangsmodul (222; 2220) zur Auswertung der von dem Bus (40) empfangenen differentiellen Signale (CAN_H, CAN_L) entsprechend dem Auswerteergebnis des Protokoll-Controllers (251) einzustellen, wenn das Empfangsmodul (222; 2220) nicht zur Auswertung der von dem Bus (40) empfangenen differentiellen Signale (CAN_H, CAN_L) entsprechend dem Auswerteergebnis des Protokoll-Controllers (251) eingestellt ist.Transmitting/receiving device (22) according to one Claims 1 until 7 , wherein the reception mode setting module (25) has a protocol controller (251) which is designed to evaluate the digital reception signal (RxD), whether the differential signals (CAN_H, CAN_L) received from the bus (40) according to the second operating mode (FAST_TX) was generated or not, and a state machine (252) for evaluating whether the receiving module (222; 2220) is used to evaluate the differential signals (CAN_H, CAN_L) received from the bus (40) according to the evaluation result of the protocol controller ( 251), wherein the reception mode setting module (25) is designed, the reception module (222; 2220) for evaluating the differential signals (CAN_H, CAN_L) received from the bus (40) according to the evaluation result of the protocol controller (251) to be set if the receiving module (222; 2220) is not set to evaluate the differential signals (CAN_H, CAN_L) received from the bus (40) in accordance with the evaluation result of the protocol controller (251). Sende-/Empfangseinrichtung (2200) nach einem Ansprüche 1 bis 3, oder 5 oder 7 oder 8, wobei das Empfangsmodus-Einstellmodul (2500) zudem ein Schnittstellenmodul (254) aufweist, das zwischen das Sendemodul (221) und einen Anschluss (TXD) zur Ausgabe des digitalen Sendesignals (TxD) der Kommunikationssteuereinrichtung (22) an das Sendemodul (221) geschaltet ist, und wobei das Schnittstellenmodul (254) ausgestaltet ist zur Auswertung, ob die von dem Bus (40) empfangenen differentiellen Signale (CAN_H, CAN_L) gemäß der zweiten Betriebsart (FAST_TX) erzeugt wurden oder nicht, und zum Schalten des Sendemoduls (221) derart, dass das Sendemodul (221) nicht auf den Bus (40) senden kann, wenn die Auswertung ergibt, dass die von dem Bus (40) empfangenen differentiellen Signale (CAN_H, CAN_L) gemäß der zweiten Betriebsart (FAST_TX) erzeugt wurden.Transmitting/receiving device (2200) according to one Claims 1 until 3 , or 5 or 7 or 8, wherein the reception mode setting module (2500) also has an interface module (254) which is connected between the transmission module (221) and a connection (TXD) for outputting the digital transmission signal (TxD) of the communication control device (22). is connected to the transmitter module (221), and wherein the interface module (254) is designed to evaluate whether the differential signals (CAN_H, CAN_L) received from the bus (40) were generated according to the second operating mode (FAST_TX) or not, and for switching the transmitter module (221) in such a way that the transmitter module (221) cannot transmit on the bus (40) if the evaluation shows that the differential signals (CAN_H, CAN_L) received by the bus (40) correspond to the second operating mode (FAST_TX) were generated. Sende-/Empfangseinrichtung (2200) nach Anspruch 10, wobei das Schnittstellenmodul (254) zur Erzeugung eines digitalen Empfangssignals (RxD) aus den von dem Bus (40) empfangenen differentiellen Signalen (CAN_H, CAN_L) ausgestaltet ist, die gemäß der zweiten Betriebsart (FAST_RX) erzeugt wurden.Transmitting/receiving device (2200). Claim 10 , wherein the interface module (254) is designed to generate a digital received signal (RxD) from the differential signals (CAN_H, CAN_L) received from the bus (40), which were generated according to the second operating mode (FAST_RX). Teilnehmerstation (20) für ein serielles Bussystem (1), mit einer Sende-/Empfangseinrichtung (22; 220; 2220) nach einem der vorangehenden Ansprüche, und einer Kommunikationssteuereinrichtung (21) zum Steuern der Kommunikation in dem Bussystem (1) und zur Erzeugung eines digitalen Sendesignals (TxD) für das Sendemodul (221).Subscriber station (20) for a serial bus system (1), with a transmitting/receiving device (22; 220; 2220) according to one of the preceding claims, and a communication control device (21) for controlling communication in the bus system (1) and for generating a digital transmission signal (TxD) for the transmission module (221). Teilnehmerstation (20) nach Anspruch 12, wobei die Teilnehmerstation (20) für die Kommunikation in einem Bussystem (1) ausgestaltet ist, in dem zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation (10, 20, 30) auf den Bus (40) des Bussystems (1) gewährleistet ist.Subscriber station (20). Claim 12 , wherein the subscriber station (20) is designed for communication in a bus system (1), in which exclusive, collision-free access of a subscriber station (10, 20, 30) to the bus (40) of the bus system (1) is guaranteed at least temporarily . Verfahren zum Empfangen von differentiellen Signalen (CAN_H, CAN_L) in einem seriellen Bussystem (1), wobei das Verfahren mit einer Sende-/Empfangseinrichtung (22; 220; 2200) ausgeführt wird, die zum Senden und/oder Empfangen von Signalen in einem seriellen Bussystem (1) ein Sendemodul (221), ein Empfangsmodul (222; 2220) und ein Empfangsmodus-Einstellmodul (25; 250; 2500) aufweist, wobei das Sendemodul (221) zum Senden eines digitalen Sendesignals (TxD) einer Kommunikationssteuereinrichtung (22) als analoges differentielles Signal (CAN_H, CAN_L) gemäß einer ersten Betriebsart (SIC) auf einen Bus (40) des Bussystems (1) ausgestaltet ist, um an mindestens eine andere Teilnehmerstation (10; 20; 30) des Bussystems (1) eine Nachricht (46) zu senden, und wobei das Verfahren die Schritte aufweist Empfangen, mit dem Empfangsmodul (222; 2220), von Signalen (CAN_H, CAN_L) von dem Bus (40), Erzeugen, mit dem Empfangsmodul (222; 2220), eines digitalen Empfangssignals (RxD) aus dem analogen differentiellen Signal (CAN_H, CAN_L) gemäß der ersten Betriebsart (SIC) unter Verwendung einer vorbestimmten ersten Empfangsschwelle (T1), Einstellen, mit dem Empfangsmodus-Einstellmodul (25; 250; 2500), der Betriebsart (SIC; FAST_RX) des Empfangsmoduls (222; 2220), so dass das Empfangsmodul (222; 2220) ein digitales Empfangssignal (RxD) aus dem analogen differentiellen Signal (CAN_H, CAN_L) gemäß der ersten Betriebsart (SIC) und/oder einem analogen differentiellen Signal (CAN_H, CAN_L) erzeugen kann, das gemäß einer zweiten Betriebsart (FAST_TX) erzeugt wurde, mit welcher mindestens eine andere Teilnehmerstation (10; 20; 30) des Bussystems (1) Signale (CAN_H, CAN_L) auf den Bus (40) sendet, und Weiterleiten, mit dem Empfangsmodus-Einstellmodul (25; 250; 2500), das zwischen das Empfangsmodul (222; 2220) und einen Anschluss (RXD) zur Ausgabe des digitalen Empfangssignals (RxD) an die Kommunikationssteuereinrichtung (22) geschaltet ist, des digitalen Empfangssignals (RxD) an die Kommunikationssteuereinrichtung (22).Method for receiving differential signals (CAN_H, CAN_L) in a serial bus system (1), the method being carried out with a transmitting/receiving device (22; 220; 2200) which is used to send and/or receive signals in a serial bus system (1). Bus system (1) has a transmission module (221), a reception module (222; 2220) and a reception mode setting module (25; 250; 2500), wherein the transmission module (221) for sending a digital transmission signal (TxD) of a communication control device (22) is designed as an analog differential signal (CAN_H, CAN_L) according to a first operating mode (SIC) on a bus (40) of the bus system (1) in order to send a message to at least one other subscriber station (10; 20; 30) of the bus system (1). (46), and wherein the method comprises the steps of receiving, with the receiving module (222; 2220), signals (CAN_H, CAN_L) from the bus (40), Generate, with the reception module (222; 2220), a digital reception signal (RxD) from the analog differential signal (CAN_H, CAN_L) according to the first operating mode (SIC) using a predetermined first reception threshold (T1), setting, with the reception mode Setting module (25; 250; 2500), the operating mode (SIC; FAST_RX) of the reception module (222; 2220), so that the reception module (222; 2220) receives a digital reception signal (RxD) from the analog differential signal (CAN_H, CAN_L). the first operating mode (SIC) and / or an analog differential signal (CAN_H, CAN_L) that was generated according to a second operating mode (FAST_TX), with which at least one other subscriber station (10; 20; 30) of the bus system (1) Sends signals (CAN_H, CAN_L) to the bus (40) and forwards them to the reception mode setting module (25; 250; 2500), which is between the reception module (222; 2220) and a connection (RXD) for outputting the digital reception signal (RxD) is connected to the communication control device (22), of the digital received signal (RxD) to the communication control device (22).
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