DE602004012966T2

DE602004012966T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Knotenaufwachung in einem seriellen Datenbus

Info

Publication number: DE602004012966T2
Application number: DE602004012966T
Authority: DE
Inventors: Davor Bogavac
Original assignee: Freescale Semiconductor Inc
Current assignee: NXP USA Inc
Priority date: 2004-05-03
Filing date: 2004-05-03
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2024-05-04
Also published as: US20080276107A1; DE602004012966D1; EP1594253B1; ATE392066T1; EP1594253A1; US7783908B2; WO2005107151A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein serielles Datenbuskommunikationssystem und im Besonderen auf ein Aufwecken von Knoten in einem solchen System.
Hintergrund der Erfindung
Lokale Netzwerke verwenden oft einen Kommunikationsbus, über den ein Satz von Knoten kommuniziert. Ein Treibermodul in einem Knoten, der als ein Master-Knoten agiert, führt einer Leitung eine Spannung zu, wobei das Treibermodul geschaltet ist, um Stufenänderungen in der Spannung zu erzeugen, die der Leitung zugeführt wird, um Signale über die Leitung zu Empfängern in entfernten Knoten zu übertragen, die als Slave-Knoten agieren. Die Leitung überträgt außerdem selektiv Signale von den entfernten Knoten zu der zentralen Verarbeitungseinheit zurück. Es ist klar, dass bestimmte Knoten in der Lage sein können, sowohl als ein Master- als auch als ein Slave-Knoten zu agieren.
Ein solcher Bus wird zum Beispiel in Automobilen verwendet. In der Vergangenheit sind in Fahrzeuganwendungen Funktionen, wie zum Beispiel Türschlösser, Sitzpositionen, elektrische Spiegel und Fensteroperationen direkt durch einen durch Drähte und mechanische Leistungsschalter gelieferten Gleichstrom gesteuert worden. Solche Funktionen können heute durch ECUS (elektronische Steuereinheiten) zusammen mit Sensoren und Aktuatoren in einem multiplexierten Steuerungsbereichsnetzwerk (CAN) gesteuert werden. Der Steuerungsbereichsnetzwerk (CAN)-Standard (ISO 11898) gewährleistet, dass Daten durch Schalten einer Spannung, zum Beispiel bei einer Frequenz von 250 kbauds bis 1 Mbaud, über das verdrillte Kabelpaar an die multiplexierten Empfängermodule übertragen werden. Die Empfängermodule können Aktuatoren sein, die eine Funktion in Reaktion auf das empfangene Signal, zum Beispiel durch Erzeugen einer erforderlichen mechanischen Leistung, oder in dem Fall von Sensoren durch ein Antworten auf eine Aktivierung durch ein Vornehmen von Messungen und Senden der Ergebnisse über den Bus zurück an die ECU, durchführen. Das Dokument XP002156917 'CAN-Spezifizierung Version 2' von der Robert Bosch GmbH, 1991 offenbart weitere Einzelheiten von CAN-Systemen.
Der CAN-Bus wurde konstruiert, um als ein serieller Fahrzeugdatenbus verwendet zu werden, und erfüllt die Anforderungen einer Echtzeitverarbeitung und eines verlässlichen Betriebs in einer Fahrzeugumgebung, ist kostengünstig und stellt eine angemessene Datenbandbreite zur Verfügung. Ein Anschließen an das Hauptkörpernetzwerk direkt über ein CAN-Bus-System kann jedoch, aufgrund gestiegener Kosten pro Knoten und weil ein Gesamtnetzwerkverkehr eine Handhabung extrem schwierig machen kann, teuer sein. Um Kosten verringern zu helfen, besteht die logische Erweiterung darin, das Netzwerk hierarchisch zu strukturieren. Dies führt unter anderem zu einem Multicast-Empfang, einem Multi-Master-Betrieb und einem Nachrichtenfiltern.
Eine Variante des CAN-Standards ist der LIN (lokales Verbindungsnetzwerk)-Teilbus-Standard (siehe ISO 7498), der eine Erweiterung des CAN-Bus' bei geringerer Geschwindigkeit und auf einem Einzeldrahtbus ist, um eine Verbindung zu lokalen Netzwerk-Clustern zur Verfügung zu stellen. Ein LIN-Teilbus-System verwendet eine Einzeldraht-Implementierung (verbesserter ISO 9141), die Herstellungs- und Komponentenkosten wesentlich verringern kann. Komponentenkosten werden weiterhin durch eine Selbstsynchronisierung, ohne einen Quarz- oder Keramik-Resonator, in dem Slave-Knoten verringert. Das System basiert auf einer üblichen UART/SCI-Hardware (UART/SCI = universelle asynchrone serielle Empfänger- and Sender Kommunikationsschnittstelle), die durch die meisten Mikrocontroller für eine flexiblere preisgünstigere Siliziumimplementierung gemeinsam verwendet werden.
Ein anderer verwandter Standard ist der vorgeschlagene Flex Ray-Standard. Flex Ray ist ein Netzwerkkommunikationssystem, das spezifisch auf die nächste Generation von Fahrzeuganwendungen oder 'By Wire'-Anwendungen ausgerichtet ist.
Es ist wichtig, dass der Stromverbrauch der Knoten des Systems sehr niedrig ist, im Besonderen, wo solche Systeme durch eine Batterie- oder einen Akkumulator, wie zum Beispiel in Fahrzeuganwendungen, angetrieben werden. Dementsprechend verfügen die Knoten des Systems über Standby- Betriebsbedingungen, in denen ein Stromverbrauch verringert wird, wenn keine Aktivierung des Knotens erforderlich ist.
Im Falle von Automobilen, im Besonderen Autos, fängt der Stromverbrauch, wenn der Motor nicht läuft, an, ein sehr ernstes Problem zu werden. Der Grund liegt in der Zunahme der Zahl von Knoten und anderer Module und Funktionen, die aktiv sein müssen, auch wenn der Motor abgestellt ist. Das Hauptproblem entsteht, wenn das Auto für lange Perioden geparkt und abgeschlossen wird. Typische Stromverbrauchserfordernisse in der heutigen Autoindustrie in einer geparkten/abgeschlossenen Betriebsart für Module, die direkt an die Batterie angeschlossen sind, sind zum Beispiel:

– 100 μA bei 12 V pro Modul
– 20 mA bei 12 V für das ganze Auto
– geparkt für 40 Tage bei –40°C, wobei genug Strom in der Batterie übrig bleibt, um den Motor zu starten.

Diese Ansprüche sind mit den komplexen lokalen Netzwerken, die immer mehr in Autos verwendet werden, sehr schwer zu erfüllen, da die Master-Knoten, zum Beispiel für Überwachungsfunktionen, wiederholt die Slave-Knoten aufwecken.
Jedes Mal, wenn ein Knoten in Reaktion auf ein dem Bus zugeführtes Signal aufwacht, verbraucht er mehr Strom als in der Standby-Betriebsart. Dementsprechend ist es wünschenswert, in allen relevanten Knoten einen Aufweck-Trigger aufzunehmen, der auf ein Identifizierer ('ID')-Feld eines Signals anspricht, das durch einen Knoten übertragen wird, der als ein Master-Knoten agiert und den Empfängerknoten nur dann selektiv aufweckt, wenn das empfangene Signal diesen ID enthält.
Es wäre wünschenswert, dass das Netzwerk in der Lage ist, mehr als einen ID zu handhaben, die verschiedene Master-Knoten als Quelle identifizieren. Dies würde die Funktionalität des Systems verbessern: Im Besonderen kann das Netzwerk mehr als einen Master-Knoten enthalten, die Slave-Knoten in einer Standby-Betriebsart aufwecken können ('Multi-Master'), was sonst nicht möglich wäre, da es für zwei oder mehr Master-Knoten nicht akzeptabel ist, Signale mit dem selben ID zu senden. Dies würde außerdem verschiedene Gruppen von Slave-Knoten befähigen, in Reaktion auf verschiedene Master-Knoten in dem selben Netzwerk aufzuwachen ('Multicast'). Dies macht es wünschenswert, dass die Slave-Knoten in der Lage sind, einen einstellbaren ID, entsprechend einem ausgewählten der verschiedenen IDs, oder sogar mehr als einen ID zu speichern, sodass sie durch mehr als einen Master-Knoten aufgeweckt werden können.
Die US-Patentspezifizierungen 4 987 317 und 2004/0012432 beschreiben Netzwerksysteme dieser allgemeinen Art, die jedoch nicht in der Lage sind, in einer Multi-Master-Betriebsart zu arbeiten.
Es ist außerdem wichtig, die Komplexität und Raffinesse des Aufweckteils des Slave-Knotens, der den ID detektiert, zu minimieren, da diese dazu neigen, ihre Kosten und im Besonderen ihren Stromverbrauch zu erhöhen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren einer Kommunikation über einen seriellen Datenbus und einen Knoten zur Verwendung in einem solchen Verfahren zur Verfügung, wie in den begleitenden Ansprüchen beschrieben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines beispielhaften Steuerungsbereichsnetzwerkes (CAN) gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Aufweckmoduls in einem Knoten in dem Netzwerk von 1,
3 ist ein Diagramm eines Beispiels der zeitlichen Variation von Signalen, die über einen Bus in dem Netzwerk von 1 gesendet werden,
4 ist ein Diagramm eines anderen Beispiels der zeitlichen Variation von Signalen, die über einen Bus in dem Netzwerk von 1 gesendet werden, und
5 ist ein Diagramm noch eines anderen Beispiels der zeitlichen Variation von Signalen, die über einen Bus in dem Netzwerk von 1 gesendet werden.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt ein Beispiel eines Steuerungsbereichsnetzwerkes (CAN) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, das die Knoten 1 bis 14 umfasst. Der Knoten 1 umfasst ein an die CAN-Busse 15, 16 und 17 angeschlossenes Gateway. Die Knoten 2 bis 7 sind an den Bus 15 angeschlossen; die Knoten 8 bis 11 sind an den Bus 16 angeschlossen, und die Knoten 12 bis 14 sind an den Bus 17 angeschlossen. Es werden beispielhaft verschiedene Konfigurationen von Knoten dargestellt, wobei der Gateway-Knoten 1 und die Knoten 2, 4, 8 und 9 in der Lage sind, Aufweckbefehle sowohl zu senden, als auch zu empfangen. Die Knoten 3, 5 und 14 sind in der Lage, Aufweckbefehle zu senden, nicht jedoch zu empfangen. Die Knoten 7, 10, 11, 12 und 13 sind in der Lage, Aufweckbefehle zu empfangen, nicht jedoch zu senden. Und der Knoten 6 ist weder in der Lage, einen Weckbefehl zu senden noch zu empfangen. Solche Knoten, die nicht in der Lage sind, Weckbefehle zu empfangen, umfassen daher Aufweckmodule, die sogar in dem Standby-Zustand solcher Knoten aktiviert werden, sodass sich solche Knoten, wenn erforderlich, selbst aufwecken.
Die Knoten 1 bis 6, 8 bis 10 und 14 umfassen Mikrocontrollereinheiten ("MCU"), die mit den CAN-Bussen 15, 16 und 17 kommunizieren. Die Knoten 7, 11, 12 und 13 umfassen Feldeffekttransistoren, die aus den CAN-Bussen 15, 16 und 17 anstatt von einer MCU gesteuert werden. Die Knoten 5 und 6 umfassen die physikalischen Standard-CAN-Schnittstellenmodule 18 gemäß dem CAN-Standard ISO11898. Jeder der anderen Knoten 1 bis 4 und 7 bis 14 umfasst einen oder mehrere Schnittstellenmodule 19 zum Verarbeiten spezifischer CAN ID-Aufwecksignale, gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es ist klar, dass die in 1 gezeigten Konfigurationen nur veranschaulichend sind und die Zahl von Knoten und ihre Natur adaptiert sind, um zu der besonderen Netzwerkanwendung zu passen.
In 2 wird ein Schnittstellenmodul 19 für einen Knoten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Es umfasst eine physikalische CAN-Schnittstelleneinheit 20, die an die CAN-Leitungen CANH und CANL angeschlossen ist. Der Knoten umfasst außerdem einen Oszillator 21, der einen internen Takt für nicht synchrone Daten zur Verfügung stellt. Der Oszillator 21 ist ein relativ preiswerter Oszillator, dessen Frequenz durch eine zeitkon stante RC-Schaltung (RC = ohmisch-kapazitiv) eingestellt wird. Signale, die über die CAN-Bus-Leitungen durch die Schnittstelle 20 empfangen werden, werden durch ein Endgerät Rx an die MCU des Knotens gesendet und über die CAN-Bus-Leitungen durch die Schnittstelle 20 zu übertragende Signale werden von der MCU bei einem Endgerät Tx empfangen. Ein CAN-Daten-Detektor 22 ist geschaltet, um Signale durch die Schnittstelle 20 von den CAN-Bus-Leitungen zu empfangen und um das Taktsignal von dem Oszillator 21 zu empfangen. Der Detektor 22 stellt ein Signal zur Verfügung, um die MCU über ein Endgerät INT aufzuwecken. Außerdem ist ein Timer 23 angeschlossen, um die Taktsignale von dem Oszillator 21 zu empfangen und ein internes Aufwecksignal über das Endgerät INT mit einer Zeitverzögerung zu erzeugen, die zwischen 100 ms beziehungsweise 1 Stunde, für solche Knoten, die zum Beispiel eine Funktion aktivieren müssen, einstellbar ist, ohne dass ein Trigger von dem CAN-Bus erforderlich ist.
Eine synchrone Parameterschnittstelle 24 ist angeschlossen, um Parameter für den CAN-Daten-Detektor 22 und den Timer 23 einzustellen und zu lesen, wobei die synchrone Schnittstelle 24 durch ein Endgerät MOSI an die MCU angeschlossen ist, wenn die MCU als ein Master agiert, der Signale zu einem entfernten Slave aussendet, durch ein Endgerät MISO, wenn die MCU als ein Slave zum Empfangen von Signalen von einem entfernten Master agiert, durch ein Endgerät CLK zum Empfangen von synchronisierten Taktsignalen von der MCU für serielle synchrone Daten und durch ein Endgerät CS zum Empfangen eines Chipselektsignals von der MCU. Das Schnittstellenmodul 19 verfügt außerdem über ein Stromversorgungsendgerät VDD und einen Erdanschluss GND.
Unter Betriebsbedingungen führen die physikalischen Schnittstellen 18 und 20 von solchen Knoten, die übertragen, den Leitungen CANH und CANL Impulsspannungen zu. Die Spannungen können über einen von zwei komplementären logischen Werten verfügen: 'dominant' oder 'rezessiv'. Eine Zuführung eines dominanten Wertes zu den Bus-Leitungen durch irgend einen Knoten erzeugt den dominanten Wert und nur, wenn kein Knoten der Bus-Leitungen den dominanten Wert zuführt, gibt es einen rezessiven Wert auf dem Bus. Ein Knoten ist ein Sender, wenn er eine Nachricht auf den Bus-Leitungen erzeugt und ist ein Empfänger, wenn er nicht der Sender dieser Nachricht ist und sich der Bus nicht im Ruhezustand befindet. Gemäß der CAN-Spezifizierung umfassen die übertragenen Signale ein Identifizierer ("ID")-Feld und ein Datenfeld. Das ID-Feld kann ein Standard-11-Byte-Identifizierer ID St in jedem Rahmen sein, oder der Standardidentifizierer kann durch ein erweitertes ID-Feld ID Ex, das weitere 18 Bytes umfasst, erweitert sein, wie in 3 und 4 gezeigt.
Das dem ID-Feld zugeführte Signalmuster stellt einen Code dar, der den Sender des Rahmens identifiziert. Die durch den Empfänger durchzuführende Funktion kann durch ein weiteres ID-Muster in dem Datenfeld identifiziert werden. In dieser Ausführungsform der Erfindung werden die ID-Muster durch die Knoten eines Empfängers verwendet, um auszuwählen, auf welche empfangene Signale sie reagieren werden, und im Besonderen triggert der Detektor 22 eines Empfängerknotens nur ein Aufwecken der MCU des Knotens durch Zuführen eines Signals zu dem Endgerät INT, wenn das Muster des ID-Feldes des Rahmens den Parametern entspricht, die durch die synchrone Parameterschnittstelle 24 für diesen Knoten eingestellt werden. Genauso können bestimmte Knoten eingestellt werden, um ein Aufwecken der MCU dieses Knotens durch Zuführen eines Signals zu dem Endgerät INT nur dann zu triggern, wenn das ID-Muster des Datenfeldes des Rahmens außerdem den Parametern entspricht, die durch die synchrone Parameterschnittstelle 24 für die Funktion dieses Knotens eingestellt werden.
Der Detektor 22 braucht weder Fehlerprüffelder in dem Rahmen zu berechnen, noch Bestätigungssignale während seines Standby-Zustandes zu senden, da sie nur einmal erforderlich sind, wenn die MCU aufgewacht ist. Das Prinzip dieser Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass, wenn ein Master-Knoten auf dem Bus aktiv überträgt, er die Aufwecknachricht wiederholt sendet, bis ein anderer Knoten aufwacht und die MCU den gesendeten Rahmen bestätigt.
3, 4 und 5 zeigen Beispiele der in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung übertragenen ID-Felder. In jedem Fall, während des ID-Feldes, wechseln die Werte auf den Bus-Leitungen in aufeinanderfolgenden Taktintervallen zwischen dominanten und rezessiven Werten. Bei einem bestimmten Standort in dem ID-Feld gibt es ein Ereignis, dass das Signal während zwei aufeinanderfolgender Taktintervalle bei dem selben Wert verbleibt, wobei der Standort dieses Ereignisses die Identität des Senderknotens definiert. In den in 3 bis 5 gezeigten Ausführungsformen ist das Ereignis, dass zwei aufeinanderfolgende Werte der Signale rezessiv sind, das wesentliche Ereignis.
Bei den Empfängerknoten reagieren die physikalische Schnittstelle 20 und der Detektor 22 auf die alternierenden Werte des Signals während des ID-Feldes und wenn und nur wenn der Standort des Ereignisses, dass das Signal für zwei aufeinanderfolgende Taktintervalle bei dem selben Wert verbleibt, einem Standort entspricht, der durch die synchrone Parameterschnittstelle 24 definiert wird, führt der Detektor 22 dem Endgerät INT selektiv ein Aufwecksignal zu, um die MCU aufzuwecken.
Es ist klar, dass der Standort des Ereignisses dadurch definiert werden kann, dass das Signal auf der Bus-Leitung für mehr als zwei Taktintervalle bei dem selben Wert verbleibt, allerdings können, je mehr Taktintervalle auf diese Art und Weise verwendet werden, um den Standort zu definieren, umso weniger verschiedene Kombinationen für verschiedene IDs verwendet werden. In dieser Ausführungsform der Erfindung umfasst das ID-Muster, dass dem Signal, das für nur zwei aufeinanderfolgende Taktintervalle bei dem selben (rezessiven) Wert verbleibt, unmittelbar der komplementäre (dominante) Wert vorausgeht und folgt.
In dem in 3 dargestellten Beispiel befindet sich der übertragene ID bei dem Standort des 25sten Impulses in dem ID-Feld, das heißt, des 14ten Impulses in dem erweiterten ID-Feld ID Ex. Die Funktion ID in dem Datenfeld ist genauso dadurch definiert, dass das Signal auf dem Bus für zwei aufeinanderfolgende Taktintervalle bei dem selben Wert verbleibt und in 3 findet dies bei dem 7ten Taktintervall in dem Datenfeld statt.
In dem in 4 dargestellten Beispiel tritt der ID-Standort bei dem 7ten Taktintervall in dem Standard ID-Feld ID St auf, obwohl sich das Protokoll auf das erweiterte ID-Feld ID Ex bezieht, das 29 mögliche Standorte anbietet. 5 bezieht sich auf das Standard-ID-Protokoll, in dem das ID-Feld aus 11 Taktintervallen, nur in dem Feld ID St, besteht, wobei der ID-Standort bei dem 5ten Taktintervall in dem ID-Feld und die Funktion ID bei dem 5ten Taktintervall in dem Datenfeld auftreten.
Es ist klar, dass gemäß den CAN-Bus-Spezifizierungen weitere Taktintervalle verwendet werden, um Folgendes zu definieren: einen Beginn eines Rahmens ("SOF"), eine entfernte Übertragungsanforderung ("RTR"), reservierte Intervalle ("R0, R1"), einen Datenlängencode ("DLC") und, in dem Fall des erweiterten ID-Protokolls, eine entfernte Ersatzanforderung ("SRR") und einen erweiterten ID ("IDE"), wobei bestimmte dieser Intervalle in den ID-Feldern eingestreut sind.
Der Detektor 22 kann ein Register umfassen, das das Signal von dem Bus durch die Schnittstelle 20 empfängt, wobei das Register durch das Taktsignal von dem Oszillator 21 getaktet wird, um so ID-Signale zu erfassen und selektiv auf diese zu reagieren, in denen der signifikante Standort einer Zahl von Intervallen entspricht, die durch das interne Taktsignal definiert werden, und einem Identifiziererwert entspricht, der in dem Detektor unter der Steuerung der synchronen Parameterschnittstelle 24 gespeichert wird.
Die Genauigkeit der Frequenz des Oszillators 21 muss nicht hoch sein. Wenn gewünscht, kann der Oszillator in Phase relativ zu dem auf dem Bus erfassten Signal synchronisiert sein und es ist möglich, dass das Protokoll ein Synchronisierungsfeld in dem Rahmen vor dem Identifizierungsfeld umfasst, in dem das Kommunikationssignal für ein Ermöglichen der Synchronisierung zwischen den dominanten und rezessiven Werten alterniert. Allerdings wird in den in 3 bis 5 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung ein solches Synchronisierungsfeld nicht verwendet.
Um fehlerhafte Aufweckaktionen zu verringern, die einen Verbrauch unnötigerweise erhöhen würden, ist der Detektor 22 vorzugsweise selektiv auf zwei aufeinanderfolgende Taktintervalle ansprechbar, in denen das Signal auf dem Bus das selbe bleibt, unmittelbar gefolgt von einem Taktintervall, in dem das Signal zu dem komplementären Wert wechselt. Genauso reagiert der Detektor 22 vorzugsweise selektiv, wenn das Signal auf dem Bus während zwei aufeinanderfolgenden Taktintervalle bei dem selben Wert verbleibt, nachdem es in dem unmittelbar vorangehenden Taktintervall von dem komplementären Wert gewechselt ist. In der Ausführungsform der Erfindung, die in den Zeichnungen gezeigt wird, werden diese Merkmale kombiniert, sodass der Detektor 22 nur reagiert, wenn das Signal über einen dominanten Wert bei einem Taktintervall, einem rezessiven Wert in den nächsten zwei Taktintervallen, unmittelbar gefolgt von einem dominanten Wert in dem nächsten Taktintervall, verfügt.
Es ist klar, dass das Netzwerk, mit der in den begleitenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsform der Erfindung, in der Lage ist, mehr als einen ID zu handhaben, die verschiedene Master-Knoten als eine Quelle identifizieren, sodass das Netzwerk mehr als einen Master-Knoten enthalten kann, aber der Slave-Knoten nur in Reaktion auf ein Signal von einem Master-Knoten aufwacht, dessen ID durch seine synchrone Parameterschnittstelle 24 synchronisiert wird, das heißt, das Netzwerk kann ein Multi-Master-Netzwerk sein. Außerdem kann jedes beliebige der Master-Netzwerke Gruppen von Slave-Knoten ("Multicast") aufwecken, wenn die Empfängerknoten mit dem entsprechenden ID programmiert sind. Zusätzlich kann die synchrone Parameterschnittstelle 24 der Knoten den Detektor 22 programmieren, um auf mehr als einen verschiedenen ID zu reagieren, so dass der Slave-Knoten durch mehr als einen Master-Knoten aufgeweckt werden kann.
Der Stromverbrauch des Aufweckmoduls 19 kann sehr niedrig sein, im Besonderen in der Standby-Betriebsart, weil die Komplexität und Raffinesse der physikalischen Schnittstelle 20, des Oszillators 21, des Detektors 22, des Timers 23 und der synchronen Parameterschnittstelle 24 sehr niedrig sein kann.
Andererseits steht eine relativ große Zahl verschiedener IDs zur Verfügung, um die Umstände zu definieren, unter denen die MCU eines gegebenen Knotens aufgeweckt wird, sodass das Netzwerk sicherstellen kann, dass die MCUs nur unter solchen Umständen aufgeweckt werden, unter denen es nützlich und gerechtfertigt ist.

Claims

Verfahren zur Kommunikation in einem Multi-Master-System, das umfasst: Senden von Kommunikationssignalen, die in Taktintervallen zwischen dominanten und rezessiven Werten umschalten, in Rahmen über einen seriellen Datenbus (15–17) von mindestens einem einer Mehrzahl sendender Knoten (1–5, 8, 9, 12, 13) an eine Mehrzahl empfangender Knoten (1, 2, 4, 7–13), wobei die Rahmen ein Kennungsfeld (ID St, ID Ex) umfassen und die empfangenden Knoten über einen Betriebszustand und einen Bereitschaftszustand, in dem der Stromverbrauch des Knotens im Vergleich zu dem Betriebszustand verringert ist, verfügen, wobei die empfangenden Knoten Aufwecktriggermittel (19) zum Triggern eines Übergangs von dem Bereitschaftszustand zu dem Betriebszustand in Reaktion auf die Kommunikationssignale umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennungsfeld (ID St, ID Ex) mindestens einen Standort umfasst, bei dem das Kommunikationssignal während mindestens zwei aufeinanderfolgender Taktintervalle bei dem rezessiven Wert verbleibt, um so einen Kennungscode (ID) zu definieren, und das Triggermittel (19) selektiv auf den Standort zum Triggern des Übergangs von dem Bereitschaftszustand zu dem Betriebszustand anspricht, wobei das Triggermittel (19) mindestens eines der empfangenen Knoten auf mehr als einen verschiedenen Kennungscode (ID) anspricht, um so in der Lage zu sein, durch irgendeinen der Mehrzahl sendender Knoten getriggert zu werden.
Verfahren zur Kommunikation nach Anspruch 1, wobei die empfangenden Knoten (1, 2, 4, 7–13) das Taktmittel (21) zum Erzeugen eines internen Taktsignals umfassen und das Triggermittel (19) selektiv auf Kommunikationssignale anspricht, in denen der Standort einer Zahl von Intervallen entspricht, die durch das interne Taktsignal definiert werden, und einem Kennungswert entsprechen, der in dem Triggermittel gespeichert ist.
Verfahren zur Kommunikation nach Anspruch 2, wobei die Rahmen vor dem Kennungsfeld (ID St, ID Ex) ein Synchronisierungsfeld umfassen, in dem das Kommunikationssignal zwischen den dominanten und rezessiven Werten wechselt, und das Triggermittel (19) auf das Synchronisierungsfeld zum Steuern der Phase des Taktsignals anspricht.
Verfahren zur Kommunikation nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Triggermittel (19) selektiv auf den Standort anspricht, wenn das Kommunikationssignal während mindestens zwei aufeinanderfolgender Taktintervalle bei dem rezessiven Wert verbleibt und in dem folgenden Taktintervall zu dem dominanten Wert wechselt.
Verfahren zur Kommunikation nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Triggermittel (19) selektiv auf den Standort anspricht, wenn das Kommunikationssignal wäh rend mindestens zwei aufeinanderfolgender Taktintervalle bei dem rezessiven Wert verbleibt, nachdem es in dem vorangehenden Taktintervall von dem dominanten Wert gewechselt ist.
Verfahren zur Kommunikation nach den Ansprüchen 4 oder 5, wobei das Triggermittel (19) selektiv auf den Standort anspricht, wenn das Kommunikationssignal während mindestens zwei aufeinanderfolgender Taktintervalle bei dem rezessiven Wert verbleibt und in dem folgenden Taktintervall zu dem dominanten Wert wechselt und in dem vorangehenden Taktintervall von dem dominanten Wert gewechselt ist.
Verfahren zur Kommunikation nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Rahmen der Kommunikationssignale ein Datenfeld umfassen, wobei das Kennungsfeld (ID St, ID Ex) dem Datenfeld vorangeht.
Verfahren zur Kommunikation nach Anspruch 6, wobei das Datenfeld mindestens einen Standort umfasst, bei dem das Kommunikationssignal während mindestens zwei aufeinanderfolgender Taktintervalle bei dem rezessiven Wert verbleibt.
Verfahren zur Kommunikation nach einem der vorangehenden Ansprüche, in Übereinstimmung mit dem CAN-Standard (ISO 11898)-CAN-Standard ISO (CAN = Controller Area Network).
Sendender Knoten zur Verwendung in einem Verfahren zur Kommunikation nach einem der vorangehenden Ansprüche, der Mittel zum Erzeugen und Senden der Kommunikationssignale umfasst, die Kennungsmittel zum Definieren des Standortes in dem Kennungsfeld umfassen, bei dem das Kommunikationssignal während mindestens zwei aufeinanderfolgender Taktintervalle bei dem rezessiven Wert verbleibt.
Empfangender Knoten zur Verwendung in einem Verfahren zur Kommunikation nach einem der Ansprüche 1 bis 9, der das Aufwecktriggermittel (19) umfasst, das selektiv auf den Standort anspricht, bei dem das Kommunikationssignal während mindestens zwei aufeinanderfolgender Taktintervalle, in dem Kennungsfeld (ID St, ID Ex) relativ zu einem gespeicherten Kennungswert zum Triggern des Übergangs, bei dem rezessiven Wert verbleibt.