EP3766215A2 - Sende-/empfangseinrichtung für ein bussystem und betriebsverfahren hierfür - Google Patents

Sende-/empfangseinrichtung für ein bussystem und betriebsverfahren hierfür

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EP3766215A2
EP3766215A2 EP19709443.6A EP19709443A EP3766215A2 EP 3766215 A2 EP3766215 A2 EP 3766215A2 EP 19709443 A EP19709443 A EP 19709443A EP 3766215 A2 EP3766215 A2 EP 3766215A2
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EP
European Patent Office
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bus
signal
transmitting
condition
predeterminable
Prior art date
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Pending
Application number
EP19709443.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Walker
Arthur Mutter
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3766215A2 publication Critical patent/EP3766215A2/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H04L12/413—Bus networks with decentralised control with random access, e.g. carrier-sense multiple-access with collision detection [CSMA-CD]
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    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
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    • H04L25/0272—Arrangements for coupling to multiple lines, e.g. for differential transmission
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    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215—Controller Area Network CAN

Definitions

  • Transceiver for a bus device and method of operation therefor
  • the invention relates to a transmitting / receiving device for a bus system, wherein the transmitting / receiving device has a first bus connection for connection to a first signal line of the bus system, a second bus connection for connection to a second signal line of the bus system and a
  • Transmitting unit for outputting a bus end signal to the first and second bus terminal.
  • the invention further relates to a method for operating such a transmitting / receiving device.
  • a device and a method for selectively hiding bus vibrations in the data reception via a bus system are known.
  • the known device provides a masking element for masking oscillations of the bus signal.
  • the masking element is comparatively expensive.
  • Proposed is a transmitting / receiving device for a bus system, wherein the transmitting / receiving device has a first bus connection for connection to a first signal line of the bus system, a second bus connection for connection to a second signal line of the bus system, and a
  • Transmitting unit for outputting a bus end signal to the first and second bus terminal, wherein the transmitting / receiving device has a
  • the transmitting / receiving means comprises a detection device which is adapted to detect the presence of a first predetermined condition and in the presence of the first predetermined condition, the first and second bus terminal for a predeterminable first time period via a predeterminable electrical resistance or with an impedance to each other, wherein the predetermined first condition comprises at least one of the following elements: a) a rising edge of the transmit input signal and / or a signal derived therefrom, b) a state transition of Sending unit of an operating state driving the first and second bus terminals into an operating state not driving the first and second bus terminals.
  • By connecting the bus terminals by means of the predeterminable electrical resistance for the predeterminable first period of time possibly occurring bus oscillations can be advantageously reduced, because in the first time period results in a greater attenuation by the connected resistor.
  • a state transition of the transmission unit from an operating state driving the first and second bus connections to an operating state not driving the bus connection can be evaluated in order to recognize that an operating state occurs in which undesired
  • Transmitting unit is characterized, for example, characterized in that the transmitting unit one or more bus terminals with a respective predetermined electrical Reference potential acted upon. This can be done, for example, by turning on the first and / or second bus connection to a corresponding one
  • a non-driving operating state of the transmitting unit is characterized, for example, by the fact that the transmitting unit does not act on the bus connections with a predefinable electrical reference potential but, for example, assumes a comparatively high-impedance state.
  • the transmit input signal is evaluated in the sense of the first predeterminable condition because its rising edge usually occurs in time before the operating state change of the driving state in the non-driving state, so that the damping according to the embodiments by means of the predetermined resistance can be activated accordingly early.
  • the recognition device is configured to detect the presence of a second predefinable condition, wherein the second predefinable condition describes that a data phase of a data frame to be transmitted by the transmitting unit is present, wherein the transmitting / receiving device is adapted to the first and second
  • Attenuation of unwanted bus oscillations during the data phase of the data frame is particularly advantageous, for example, when transmissions on the bus system during the data phase have a comparatively high transmission rate, for example bit rate.
  • Bus connections to switch even if the first predetermined condition is present. This is the case, for example, in those embodiments in which an arbitration phase taking place outside the data phase, in particular before the data phase, which regulates, in particular, bus access, provides a comparatively low transmission rate. In the comparatively low transmission rate of Arbitr michodersphase affect the always undesirable bus oscillations not so disturbing to the data transmission, as is the case during a data phase with a relatively high transmission rate.
  • the connection of the predeterminable resistor can be carried out selectively in those operating phases (for example data phase) in which the connection is particularly useful for the signal transmission. According to further embodiments, no additional connection of the predeterminable resistor can take place outside of these operating phases, so that an impedance of the connections with respect to the bus lines remains unchanged outside of these operating phases.
  • a receiving unit is for receiving a bus receive signal from the first and second bus terminals and outputting a receive output signal depending on the
  • Bus receive signal provided. In this way, signals received via the bus system, the bus receive signals, can be received by the transceiver.
  • Detection device is adapted to detect the presence of a third predetermined condition, wherein the third predetermined condition comprises at least one of the following elements: a) a change in state of the bus receive signal from a driven to a non-driven state, b) a falling edge of one by means of the receiving unit c) a rising edge of the receiving output signal, wherein the transmitting / receiving device is designed to connect the first and second bus terminal for the predeterminable first time via the predetermined electrical resistance, if at least the first predetermined condition and the third predetermined condition is present. This allows a particularly reliable activation of the predeterminable resistance in those phases in which the vibrations can occur.
  • comparable information can be determined from the falling edge of the difference signal derived from the bus reception signal by means of the receiving unit and / or from a rising edge of the reception output signal.
  • the transmitting / receiving device is designed to the first and second
  • the predeterminable electrical resistance has a value between about 40 ohms and about 200 ohms, preferably between about 80 ohms and about 160 ohms, more preferably between 100 ohms and about 140 ohms, most preferably about 120 ohms. This results in a particularly efficient damping of unwanted bus oscillations by the connection of the predeterminable electrical resistance at the same time relatively little influence on an optionally to the
  • Bus connections of the transmitting / receiving device connected bus system or other bus participants.
  • the recognition device has at least one AND gate for linking at least one predeterminable one
  • FIG. 1 shows schematically a simplified block diagram of a bus system according to an embodiment
  • FIG. 2 schematically shows a simplified block diagram of a bus system according to a further embodiment
  • FIG. 3 schematically shows a block diagram of a transceiver according to an embodiment
  • FIG. 4 schematically shows a block diagram of a transmitting / receiving device according to a further embodiment
  • Figure 5A is a simplified flowchart of a method according to a
  • FIG. 5B is a diagrammatic representation of FIG. 5B
  • FIG. 8 schematically shows a block diagram of a resistance device according to an embodiment.
  • FIG. 1 schematically shows a simplified block diagram of a bus system 1 according to an embodiment that is used in a vehicle, in particular a motor vehicle, an aircraft, etc., or in an industrial robot, etc.
  • the bus system 1 has a first
  • Subscriber station 1 10 Subscriber station 1 10, a second subscriber station 120, a third
  • Subscriber station 130 Subscriber station 130, a fourth subscriber station 140, a fifth
  • the bus system 1 can be, for example, a CAN bus system or a CAN FD bus system, etc.
  • the bus system 1 in the present exemplary embodiment is designed for a communication in which an exclusive, collision-free access of one of the subscriber stations 1 10 to 150 to the bus line 160 is ensured at least temporarily.
  • the first subscriber station 110 may, for example, be a control unit of a
  • 150 may each be a sensor of the motor vehicle.
  • the third subscriber station 130 may be, for example, a display device of a motor vehicle.
  • FIG. 2 shows a bus system 2 according to a further exemplary embodiment.
  • the Bus system 2 according to the second embodiment a linear bus topology with two terminating resistors 170a, 170b at respective ends of the bus line 160 on.
  • the subscriber stations 1 10 to 150 may be constructed in the same manner in the bus system 2 according to FIG. 2 as in FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of a transmission / reception device 10 for a bus system according to an embodiment.
  • a transmission / reception device 10 for a bus system according to an embodiment.
  • Subscriber station 1 10, .., 150 of the bus systems 1, 2 described above with reference to Figures 1, 2 are used.
  • the transmitting / receiving device 10 has a first bus connection 12a for connection to a first signal line 1a of the bus system 1 schematically indicated in FIG. 3, and a second bus connection 12b for connection to a second signal line 1b of the bus system 1.
  • FIG Bus line 160 (Fig. 1) so the two signal lines 1 a, 1 b.
  • the transmitting / receiving device 10 furthermore has a transmitting unit 14 for outputting a bus end signal BS to the first and second bus terminals 12a, 12b, for example for transmitting information via the bus line 160 to other subscriber stations or their respective transmitting / receiving devices (not shown) ), and an input terminal 13a for receiving a transmission input signal TxD usable for controlling an operating state of the transmission unit 14.
  • the transmitting unit 14 is connected via its terminals or terminals 14a, 14b to the bus terminals 12a, 12b.
  • the transmitting / receiving device 10 has a detection device 16, which is designed to detect the presence of a first predeterminable condition and, when the first predeterminable condition, the first and second bus connection 12a, 12b for a predetermined first time period via a predetermined electrical To connect resistance with each other, whereby unwanted bus vibrations can be selectively damped.
  • the predeterminable first condition comprises the presence of a rising edge of the transmit input signal TxD.
  • the transmit input signal TxD and / or a signal derived therefrom can be supplied to the recognition device 16. This is shown in Fig. 3 by the on
  • Recognition means 16 accordingly detects the presence of the first predeterminable condition as a function of the rising edge of the transmit input signal TxD, for example, as shown in FIG.
  • Resistor device 17 are controlled by means of a signal output from the detection means 16 control signal 16a such that said predetermined resistance between the bus terminals 12a, 12b is switched.
  • the resistance device 17 can be connected to its terminals or terminals 17a, 17b, for example, fixed to the bus terminals 12a, 12b.
  • the resistance device 17 can, as shown schematically by way of example in FIG. 8, have an electrical resistance R with a value between about 40 ohms and about 200 ohms, preferably between about 80 ohms and about 160 ohms, more preferably between 100 ohms and about 140 ohms, most preferably with about 120 ohms, as well as a switch 17c arranged in series therewith, which by means of a control signal, in the present case for example by means of the recognition device 16
  • control signal 16a is controllable.
  • Damping resistor switched an operating state with a resistance of the drain-source path in the aforementioned range, for example, about 120 ohms, is controllable.
  • the predeterminable first condition comprises the presence of a rising edge of one of
  • the predeterminable first condition comprises a State transition of the transmitting unit 14 from an operating state driving the first and second bus connections 12a, 12b to an operating state that does not drive the first and second bus connections 12a, 12b. This can be determined, for example, as a function of an operating variable of the transmitting unit 14 and / or of a signal present between the bus terminals 12a, 12b, for example by means of an optional receiving unit 18 which can be connected or connected to the bus terminals 12a, 12b via terminals 18a, 18b ,
  • FIG. 5A shows a simplified flow chart of the method according to the invention.
  • step 200 the presence of the first predeterminable condition is detected by means of the recognition device 16 (FIG. 3).
  • the specifiable electrical resistance R is connected between the bus terminals 12a, 12b, for example under control of the resistance device 17 by means of the control signal 16a (FIG. 3).
  • the recognition device 16 is configured to detect the presence of a second predeterminable condition, wherein the second predefinable condition describes that a data phase of a data frame to be transmitted by means of the transmitting unit 14 is present, wherein the transceiver 10 is adapted to the connect the first and second bus terminal 12a, 12b for the predetermined first time period via the predeterminable electrical resistance R (Fig. 8) with each other when the first predetermined condition and the second predetermined condition is present.
  • connection of the predeterminable resistance R can take place deliberately in those operating phases (for example data phase) in which the connection is particularly useful for the signal transmission. Outside of these operating phases may be another
  • information about the presence or absence of a data phase may be provided by a non-mapped CAN controller.
  • FIG. 5B shows a simplified flowchart of a further embodiment.
  • step 200 the presence of the first predeterminable condition is detected by means of the recognition device 16 (FIG. 3).
  • step 202 the presence of the second predeterminable condition is detected by means of the recognition device 16 (FIG. 3), and in step 210a (FIG. 5B) the specifiable electrical resistance R is connected between the bus connections 12a, 12b, for example under control of the resistance device 17 by means of the control signal 16a (FIG. 3).
  • a receiving unit 18, cf. Fig. 3 for receiving a bus receive signal BE from the bus terminals 12a, 12b and outputting (or a precursor thereof, e.g., a differential signal) a receive output signal RxD in response to the bus receive signal BE.
  • signals received via the bus system 1, the bus receive signals BE can be received by the transceiver 10.
  • Detection device 16 is adapted to the presence of a third predeterminable condition, wherein the third predefinable condition comprises at least one of the following elements: a) a change in state of the bus receive signal BE from a driven to a non-driven state, b) a falling edge of a differential signal derived from the bus receive signal by the receive unit, c) a rising edge of the receive output signal RxD, wherein the transceiver 10 is configured to connect the first and second bus terminals 12a, 12b for the predeterminable first time period via the predeterminable electrical resistance R (FIG. 8), if at least the first one predefinable condition and the third predetermined condition is present.
  • the third predeterminable condition comprises at least one of the following elements: a) a change in state of the bus receive signal BE from a driven to a non-driven state, b) a falling edge of a differential signal derived from the bus receive signal by the receive unit, c) a rising edge of the receive output signal R
  • Bus receive signal BE from the driven to the non-driven state and the simultaneous presence of the first predetermined condition
  • Comparable information may in further embodiments of the falling edge of a means of the receiving unit 18 from the
  • Bus receive signal BE derived differential signal for example
  • the transmitting / receiving device 10 is adapted to the first and second
  • FIG. 5C shows a simplified flowchart of a further embodiment.
  • step 200 the presence of the first predeterminable condition is detected by means of the recognition device 16 (FIG. 3).
  • step 202 the presence of the second predefinable condition is recognized by the recognition device 16 (FIG. 3)
  • step 204 the presence of the third predefinable condition is recognized by the recognition device 16 (FIG. 3)
  • step 210b FIGG. 5C
  • the predeterminable electrical resistance R is connected between the bus terminals 12a, 12b, for example under control of the resistance device 17 by means of the control signal 16a (FIG. 3).
  • the recognition device 16 has at least one AND gate 16b for combining a plurality of at least one specifiable condition characterizing signals, for example, for linking the transmit input signal TxD and a clarity not shown in Figure 3 control signal, which is the presence of a data phase signaled (for example, in the sense of a second predetermined condition).
  • FIG. 4 schematically shows a block diagram of a transmitting / receiving device 10a according to a further embodiment, which in the present case is designed, for example, for operation on a bus system 1 embodied as a CAN-FD bus system.
  • a bus system 1 embodied as a CAN-FD bus system.
  • the transmitting / receiving device 10a is connected to a first reference potential CAN_GND, which is, for example, a ground potential.
  • the transmitting / receiving device 10a is connected to a second reference potential CAN_SUPPLY, in which it is
  • a reference potential corresponding to an operating voltage of e.g. +5 volts.
  • the transmitting unit 14 has a transmission signal driver 141, which generates an output signal for driving the two semiconductor switches 142a, 142b as a function of the transmitted input signal TxD supplied thereto. As can be seen from FIG. 4, with appropriate activation of the first
  • Reference potential CAN_SUPPLY dependent electrical potential are placed. Similarly, with appropriate control of the first semiconductor switch 142b by the transmit input signal TxD of the second terminal 14b of the transmitting unit 14, via which the transmitting unit 14 is connected to the second bus terminal 12b, to one of the first
  • This operating state of the transmitting unit 14 is therefore also referred to as the driving operating state of the transmitting unit 14.
  • Semiconductor switches 142a, 142b are set to the aforementioned potentials. This state can also be referred to as a high-impedance state of the transmitting unit 14.
  • the detection device 16 accordingly recognizes, for example, a rising edge of the transmit input signal TxD or of a signal TxD 'derived therefrom, as obtained, for example, at the output of the transmit signal driver 141 as a function of the transmit input signal TxD, as the presence of the first predeterminable condition.
  • the transmitting / receiving device 10a or the detection device 16 can then control the resistance device 17 in the sense of connecting the resistor R (FIG. 8) between the bus connections 12a, 12b, again for a predefinable first time duration.
  • the predeterminable first time period is between about 40 ns (nanoseconds) and about 150 ns.
  • the receiving unit 18 has a first terminal 18a and a second terminal 18b. Via these connections 18a, 18b, the receiving unit 18 is connected to the bus terminals 12a, 12b.
  • a receiving comparator 181 transforms the differential bus signal present at the terminals 18a, 18b in a manner known per se into a differential voltage or the Difference signal VDIFF.
  • the difference signal VDIFF can be fed to the recognition device 16 so that it can check, inter alia, in dependence thereon, as already described above, the presence of a corresponding predefinable condition.
  • the differential voltage VDIFF is, for example, 0 V for a recessive bit and typically 2 V for a dominant bit.
  • the first signal s1 shown in FIG. 6A represents a chronological progression of the transmission input signal TxD (FIGS. 3, 4), as it can be fed to the transmission unit 14 for controlling its operating state.
  • a first time range B1 (FIG. 6A) and a third time range B3, the transmit input signal s1, which is generally a logic signal, has a HIGH state.
  • the transmit input signal s1 has a LOW state in a second time range B2 which lies between the first time range B1 and the third time range B3.
  • the transmitting unit 14 is thus in a driving state
  • the time ranges B1, B3 the transmitting unit 14 is in a non-driving state.
  • the areas B1, B3 also indicate a so-called recessive bus state, and the area B2 a so-called dominant bus state.
  • FIG. 6B shows the bus signals s2 applied to the bus connections 12a, 12b. It can be clearly seen that in the transition from the dominant bus state, area B2, to the recessive bus state, area B3, unwanted bus oscillations occur which make evaluation of the bus signals more difficult.
  • FIG. 6C shows a third signal s3 which shows the time profile of the
  • the bus oscillations depicted in FIG. 6B in the third area B3 lead to comparable oscillations of the difference signal VDIFF or s3 in FIG. 6C.
  • FIG. 6D shows a function of the difference signal VDIFF and the
  • Receiving threshold thr1 detected digital signal s4 which has in the third temporal range B3 corresponding signal fluctuations between a HIGH state and a LOW state.
  • FIG. 6E shows a signal s5, which is optionally selected from the digital signal s4 according to FIG.
  • the 6D can be determined, for example, using a receiver signal driver, not shown, (arranged, for example, in Fig. 4, to the right of the output of the receive comparator 181), which optionally can also make a level adjustment.
  • the signal s5, in some embodiments, may also be provided as a CAN "RxD" signal at a port 13b ( Figure 4) for downstream units (e.g., CAN controller, not shown) for the transceiver 10a.
  • the CAN controller may also provide the transmit input signal TxD at the port 13a.
  • the arrow a1 in Fig. 6E indicates a sampling time. It can be seen that the unwanted bus oscillations provide a signal evaluation to the
  • FIGS. 7A to 7E A comparable state change of the transmission input signal s1 in the areas B1, B2, B3 is described below with reference to FIGS. 7A to 7E, wherein, however, in contrast to FIGS. 6A to 6E in the present case, the principle according to the embodiments is advantageously used.
  • the bus signals s2 thus only have a comparatively short "oscillation period" in the region B3, in which an unambiguous evaluation is made more difficult.
  • the rising edge of the transmit input signal TxD or s1 is designated by the reference symbol sF1, which can be used as a predefinable first condition in the sense of the embodiments for the activation of the damping resistor R (FIG. 8).
  • FIG. 7C shows the falling edge fF1 of the difference signal s3, which can be used as a predefinable third condition in the sense of the embodiments for the activation of the damping resistor R (FIG. 8).
  • FIG. 7E shows the rising edge sF2 of the receive output signal RxD or s5, which can be used as a predefinable third condition in the sense of the embodiments for the activation of the damping resistor R (FIG. 8).
  • the principle according to the embodiments is not limited to the application in CAN or CAN-FD bus systems, but e.g. Can also be used with LVDS bus systems or in general all bus systems with dominant and recessive bus states.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) für ein Bussystem (1; 2), wobei die Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) einen ersten Busanschluss (12a) zur Verbindung mit einer ersten Signalleitungdes Bussystems (1; 2), einen zweiten Busanschluss (12b) zur Verbindung mit einer zweiten Signalleitung des Bussystems (1; 2) und eine Sendeeinheit (14) zum Ausgeben eines Bussendesignals (BS) an den ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) aufweist, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) einen Eingangsanschluss (13a) zum Empfangen eines zur Steuerung eines Betriebszustands der Sendeeinheit (14) verwendbaren Sendeeingangssignals (TxD) aufweist, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) eine Erkennungseinrichtung (16) aufweist, die dazu ausgebildet ist, das Vorliegen einer ersten vorgebbaren Bedingung zu erkennen und bei Vorliegen der ersten vorgebbaren Bedingung den ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) für eine vorgebbare erste Zeitdauer über einen vorgebbaren elektrischen Widerstand miteinander zu verbinden, wobei die vorgebbare erste Bedingung wenigstens eines der folgenden Elemente umfasst: a) eine steigende Flanke (sF1) des Sendeeingangssignals (TxD) und/oder eines daraus abgeleiteten Signals, b) ein Zustandsübergang der Sendeeinheit (14) von einem den ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) treibenden Betriebszustand in einen den ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) nicht treibenden Betriebszustand.

Description

Beschreibung
Titel
Sende-/Empfanqseinrichtunq für ein Bussvstem und Betriebsverfahren hierfür
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Sende-/Empfangseinrichtung für ein Bussystem, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung einen ersten Busanschluss zur Verbindung mit einer ersten Signalleitung des Bussystems, einen zweiten Busanschluss zur Verbindung mit einer zweiten Signalleitung des Bussystems und eine
Sendeeinheit zum Ausgeben eines Bussendesignals an den ersten und zweiten Busanschluss aufweist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Sende- /Empfangseinrichtung.
Aus der DE 102015222334A1 sind eine Einrichtung und ein Verfahren zum selektiven Ausblenden von Busschwingungen bei dem Datenempfang über ein Bussystem bekannt. Die bekannte Einrichtung sieht ein Maskierungselement zum Maskieren von Schwingungen des Bussignals vor. Das Maskierungselement ist vergleichsweise aufwendig.
Offenbarung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sende- /Empfangseinrichtung der eingangs genannten Art und ein Betriebsverfahren hierfür dahingehend zu bessern, dass die vorstehend genannten Nachteile des Stands der Technik vermindert oder vermieden werden.
Vorgeschlagen ist eine Sende-/Empfangseinrichtung für ein Bussystem, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung einen ersten Busanschluss zur Verbindung mit einer ersten Signalleitung des Bussystems, einen zweiten Busanschluss zur Verbindung mit einer zweiten Signalleitung des Bussystems und eine
Sendeeinheit zum Ausgeben eines Bussendesignals an den ersten und zweiten Busanschluss aufweist, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung einen
Eingangsanschluss zum Empfangen eines zur Steuerung eines Betriebszustands der Sendeeinheit verwendbaren Sendeeingangssignals aufweist, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung eine Erkennungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, das Vorliegen einer ersten vorgebbaren Bedingung zu erkennen und bei Vorliegen der ersten vorgebbaren Bedingung den ersten und zweiten Busanschluss für eine vorgebbare erste Zeitdauer über einen vorgebbaren elektrischen Widerstand bzw. mit einer Impedanz miteinander zu verbinden, wobei die vorgebbare erste Bedingung wenigstens eines der folgenden Elemente umfasst: a) eine steigende Flanke des Sendeeingangssignals und/oder eines daraus abgeleiteten Signals, b) ein Zustandsübergang der Sendeeinheit von einem den ersten und zweiten Busanschluss treibenden Betriebszustand in einen den ersten und zweiten Busanschluss nicht treibenden Betriebszustand.
Dies ermöglicht vorteilhaft eine Verminderung von unerwünschten
Busschwingungen ohne das Erfordernis einer vergleichsweise komplexen Maskiereinheit, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Anhand der steigenden Flanke des Sendeeingangssignals kann vorteilhaft erkannt werden, dass ein Betriebszustand eintritt, bei dem unerwünschte Busschwingungen auftreten können. Durch die Verbindung der Busanschlüsse mittels des vorgebbaren elektrischen Widerstandes für die vorgebbare erste Zeitdauer können gegebenenfalls auftretende Busschwingungen vorteilhaft vermindert werden, weil sich in der ersten Zeitdauer eine größere Dämpfung durch den zugeschalteten Widerstand ergibt.
Alternativ oder ergänzend zu der Auswertung der steigenden Flanke des Sendeeingangssignals kann auch ein Zustandsübergang der Sendeeinheit von einem den ersten und zweiten Busanschluss treibenden Betriebszustand in einen die Busanschluss nicht treibenden Betriebszustand ausgewertet werden, um zu erkennen, dass ein Betriebszustand eintritt, bei dem unerwünschte
Busschwingungen auftreten können. Ein treibender Betriebszustand der
Sendeeinheit ist beispielsweise dadurch charakterisiert, dass die Sendeeinheit ein oder mehrere Busanschlüsse mit einem jeweiligen vorgebbaren elektrischen Bezugspotential beaufschlagt. Dies kann beispielsweise durch Anschalten des ersten und/oder zweiten Busanschlusses an einen das entsprechende
Bezugspotential aufweisenden Schaltungsknotenpunkt erfolgen. Demgegenüber ist ein nicht treibender Betriebszustand der Sendeeinheit beispielsweise dadurch charakterisiert, dass die Sendeeinheit die Busanschlüsse nicht mit einem vorgebbaren elektrischen Bezugspotenzial beaufschlagt, sondern beispielsweise einen vergleichsweise hochohmigen Zustand einnimmt.
Bei bevorzugten Ausführungsformen wird das Sendeeingangssignal im Sinne der ersten vorgebbaren Bedingung ausgewertet, weil dessen steigende Flanke üblicherweise zeitlich vor dem Betriebszustandswechsel von dem treibenden Zustand in den nicht treibenden Zustand auftritt, sodass die Dämpfung gemäß den Ausführungsformen mittels des vorgebbaren Widerstands entsprechend frühzeitig aktiviert werden kann.
Bei weiteren Ausführungsformen ist die Erkennungseinrichtung dazu ausgebildet, das Vorliegen einer zweiten vorgebbaren Bedingung zu erkennen, wobei die zweite vorgebbare Bedingung beschreibt, dass eine Datenphase eines mittels der Sendeeinheit auszusendenden Datenrahmens vorliegt, wobei die Sende- /Empfangseinrichtung dazu ausgebildet ist, den ersten und zweiten
Busanschluss für die vorgebbare erste Zeitdauer über den vorgebbaren elektrischen Widerstand miteinander zu verbinden, wenn die erste vorgebbare Bedingung und die zweite vorgebbare Bedingung vorliegt. Dadurch wird ermöglicht, die Zuschaltung des vorgebbaren Widerstands und damit die
Dämpfung von unerwünschten Busschwingungen während der Datenphase des Datenrahmens auszuführen. Dies ist beispielsweise dann besonders vorteilhaft, wenn Übertragungen auf dem Bussystem während der Datenphase eine vergleichsweise hohe Übertragungsrate, beispielsweise Bitrate, aufweisen.
Bei manchen Ausführungsformen kann nämlich außerhalb der Datenphase darauf verzichtet werden, den vorgebbaren Widerstand zwischen die
Busanschlüsse zu schalten, selbst wenn die erste vorgebbare Bedingung vorliegt. Dies ist beispielsweise bei solchen Ausführungsformen der Fall, bei denen eine außerhalb der Datenphase, insbesondere vor der Datenphase, erfolgende Arbitrierungsphase, die insbesondere einen Buszugriff regelt, eine vergleichsweise geringe Übertragungsrate vorsieht. Bei der vergleichsweise geringen Übertragungsrate der Arbitrierungsphase wirken sich die an sich immer unerwünschten Busschwingungen nicht so störend auf die Datenübertragung aus, wie dies der Fall während einer Datenphase mit vergleichsweise hoher Übertragungsrate ist. Mit anderen Worten kann bei manchen Ausführungsformen die Zuschaltung des vorgebbaren Widerstands gezielt in solchen Betriebsphasen (beispielsweise Datenphase) erfolgen, bei denen die Zuschaltung besonders nützlich für die Signalübertragung ist. Außerhalb dieser Betriebsphasen kann weiteren Ausführungsformen zufolge dementsprechend keine Zuschaltung des vorgebbaren Widerstands erfolgen, sodass außerhalb dieser Betriebsphasen eine Impedanz der Anschlüsse bezüglich der Busleitungen unverändert bleibt.
Bei weiteren Ausführungsformen ist eine Empfangseinheit zum Empfangen eines Busempfangssignals von dem ersten und zweiten Busanschluss und zum Ausgeben eines Empfangsausgangssignals in Abhängigkeit des
Busempfangssignals vorgesehen. Auf diese Weise können über das Bussystem empfangene Signale, die Busempfangssignale, durch die Sende- /Empfangseinrichtung empfangen werden.
Bei weiteren Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die
Erkennungseinrichtung dazu ausgebildet ist, das Vorliegen einer dritten vorgebbaren Bedingung zu erkennen, wobei die dritte vorgebbare Bedingung wenigstens eines der folgenden Elemente umfasst: a) eine Zustandsänderung des Busempfangssignals von einem getriebenen in einen nicht getriebenen Zustand, b) eine fallende Flanke eines mittels der Empfangseinheit aus dem Busempfangssignal abgeleiteten Differenzsignals, c) eine steigende Flanke des Empfangsausgangssignals, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung dazu ausgebildet ist, den ersten und zweiten Busanschluss für die vorgebbare erste Zeitdauer über den vorgebbaren elektrischen Widerstand miteinander zu verbinden, wenn wenigstens die erste vorgebbare Bedingung und die dritte vorgebbare Bedingung vorliegt. Dadurch ist eine besonders zuverlässige Aktivierung des vorgebbaren Widerstands in solchen Phasen ermöglicht, in denen die Schwingungen auftreten können. Beispielsweise kann aus einer Zustandsänderung des Busempfangssignals von dem getriebenen in den nicht getriebenen Zustand und dem gleichzeitigen Vorliegen der ersten vorgebbaren Bedingung (beispielsweise steigende Flanke des Sendeeingangssignals) geschlossen werden, dass ein Flankenwechsel des Sendeeingangssignals seitens der Sende-/Empfangseinrichtung erwünscht war und der Flankenwechsel tatsächlich auch durch die Sendeeinheit auf den Busanschlüssen umgesetzt worden ist. Damit ergibt sich eine hohe Robustheit gegenüber in realen
Systemen vorliegenden Störpulsen und Glitches.
Vergleichbare Informationen können bei weiteren Ausführungsformen aus der fallenden Flanke des mittels der Empfangseinheit aus dem Busempfangssignal abgeleiteten Differenzsignals ermittelt werden und/oder aus einer steigenden Flanke des Empfangsausgangssignals.
Bei weiteren Ausführungsformen ist auch denkbar, dass die Sende- /Empfangseinrichtung dazu ausgebildet ist, den ersten und zweiten
Busanschluss für die vorgebbare erste Zeitdauer über den vorgebbaren elektrischen Widerstand miteinander zu verbinden, wenn die erste vorgebbare Bedingung und die zweite vorgebbare Bedingung und die dritte vorgebbare Bedingung vorliegt, mithin alle drei vorgebbaren Bedingungen vorliegen.
Bei weiteren Ausführungsformen weist der vorgebbare elektrische Widerstand einen Wert zwischen etwa 40 Ohm und etwa 200 Ohm auf, bevorzugt zwischen etwa 80 Ohm und etwa 160 Ohm, weiter bevorzugt zwischen 100 Ohm und etwa 140 Ohm, ganz besonders bevorzugt etwa 120 Ohm. Dadurch ergibt sich eine besonders effiziente Dämpfung von unerwünschten Busschwingungen durch die Zuschaltung des vorgebbaren elektrischen Widerstands bei gleichzeitig vergleichsweise geringer Beeinflussung eines gegebenenfalls an die
Busanschlüsse der Sende-/Empfangseinrichtung angeschlossenen Bussystems bzw. anderer Busteilnehmer.
Bei weiteren Ausführungsformen weist die Erkennungseinrichtung wenigstens ein UND-Glied zur Verknüpfung von wenigstens jeweils eine vorgebbare
Bedingung charakterisierenden Signalen auf.
Weitere Aspekte der Ausführungsformen sind angegeben durch eine
Teilnehmerstation für ein Bussystem mit wenigstens einer Sende- /Empfangseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6. Weitere Aspekte der Ausführungsformen sind angegeben durch ein Bussystem mit einer Busleitung, die wenigstens eine erste Signalleitung und wenigstens eine zweite Signalleitung aufweist, und mit mindestens zwei Teilnehmerstationen, wobei wenigstens eine der mindestens zwei Teilnehmerstationen wenigstens eine Sende-/Empfangseinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist.
Weitere Aspekte der Ausführungsformen sind angegeben durch ein Verfahren zum Betreiben einer Sende-/Empfangseinrichtung für ein Bussystem nach Anspruch 9. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind. Dabei bilden alle
beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger
Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer
Zusammenfassung in den Schutzansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
In der Zeichnung zeigt:
Figur 1 schematisch ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Bussystems gemäß einer Ausführungsform,
Figur 2 schematisch ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Bussystems gemäß einer weiteren Ausführungsform,
Figur 3 schematisch ein Blockdiagramm einer Sende-/Empfangseinrichtung gemäß einer Ausführungsform,
Figur 4 schematisch ein Blockdiagramm einer Sende-/Empfangseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform,
Figur 5Aein vereinfachtes Flussdiagram eines Verfahrens gemäß einer
Ausführungsform, Figur 5B,
5C jeweils ein vereinfachtes Flussdiagram eines Verfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform,
Figur 6A
bis 6E schematisch jeweils einen zeitlichen Verlauf von Betriebsgrößen gemäß einer Ausführungsform,
Figur 7A
bis 7E schematisch jeweils einen zeitlichen Verlauf von Betriebsgrößen gemäß einer weiteren Ausführungsform, und
Figur 8 schematisch ein Blockdiagramm einer Widerstandseinrichtung gemäß einer Ausführungsform.
Figur 1 zeigt schematisch ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Bussystems 1 gemäß einer Ausführungsform, das in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, einem Flugzeug, usw., oder in einem Industrieroboter usw.
Verwendung finden kann. In Fig. 1 hat das Bussystem 1 eine erste
Teilnehmerstation 1 10, eine zweite Teilnehmerstation 120, eine dritte
Teilnehmerstation 130, eine vierte Teilnehmerstation 140, eine fünfte
Teilnehmerstation 150, eine Busleitung 160 und einen Abschlusswiderstand 170, wobei die Teilnehmerstationen 110 bis 150 in einer sternförmigen Topologie angeordnet sind. Das Bussystem 1 kann beispielsweise ein CAN-Bussystem oder ein CAN-FD-Bussystem usw., sein. Ganz allgemein ist das Bussystem 1 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel für eine Kommunikation ausgestaltet, bei welcher zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer der Teilnehmerstationen 1 10 bis 150 auf die Busleitung 160 gewährleistet ist. Die erste Teilnehmerstation 110 kann beispielsweise ein Steuergerät eines
Kraftfahrzeugs sein. Die zweite, vierte und fünfte Teilnehmerstation 120, 140,
150 kann beispielsweise jeweils ein Sensor des Kraftfahrzeugs sein. Die dritte Teilnehmerstation 130 kann beispielsweise eine Anzeigeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs sein.
Figur 2 zeigt ein Bussystem 2 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zum Bussystem 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist das Bussystem 2 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel jedoch eine lineare Bustopologie mit zwei Abschlusswiderständen 170a, 170b an jeweiligen Enden der Busleitung 160 auf. Die Teilnehmerstationen 1 10 bis 150 können bei dem Bussystem 2 gemäß Fig. 2 auf die gleiche Weise aufgebaut sein, wie bei Fig. 1.
Figur 3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Sende- /Empfangseinrichtung 10 für ein Bussystem gemäß einer Ausführungsform. Beispielsweise kann die nachstehend unter Bezugnahme auf Figur 3
beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung 10 in wenigstens einer
Teilnehmerstation 1 10, .., 150 der vorstehend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 , 2 beschriebenen Bussysteme 1 , 2 verwendet werden.
Die Sende-/Empfangseinrichtung 10 weist einen ersten Busanschluss 12a zur Verbindung mit einer ersten Signalleitung 1 a des in Fig. 3 schematisch angedeuteten Bussystems 1 auf, und einen zweiten Busanschluss 12b zur Verbindung mit einer zweiten Signalleitung 1 b des Bussystems 1. Beispielsweise weist die Busleitung 160 (Fig. 1 ) also die beiden Signalleitungen 1 a, 1 b auf.
Die Sende-/Empfangseinrichtung 10 weist ferner eine Sendeeinheit 14 zum Ausgeben eines Bussendesignals BS an den ersten und zweiten Busanschluss 12a, 12b auf, beispielsweise zum Senden von Informationen über die Busleitung 160 an andere Teilnehmerstationen bzw. deren jeweilige Sende- /Empfangseinrichtungen (nicht gezeigt), und einen Eingangsanschluss 13a zum Empfangen eines zur Steuerung eines Betriebszustands der Sendeeinheit 14 verwendbaren Sendeeingangssignals TxD. Bevorzugt ist die Sendeeinheit 14 über ihre Klemmen bzw. Anschlüsse 14a, 14b mit den Busanschlüssen 12a, 12b verbunden.
Weiter weist die Sende-/Empfangseinrichtung 10 eine Erkennungseinrichtung 16 auf, die dazu ausgebildet ist, das Vorliegen einer ersten vorgebbaren Bedingung zu erkennen und bei Vorliegen der ersten vorgebbaren Bedingung den ersten und zweiten Busanschluss 12a, 12b für eine vorgebbare erste Zeitdauer über einen vorgebbaren elektrischen Widerstand miteinander zu verbinden, wodurch unerwünschte Busschwingungen gezielt gedämpft werden können. Bei bevorzugten Ausführungsformen umfasst die vorgebbare erste Bedingung das Vorliegen einer steigenden Flanke des Sendeeingangssignals TxD. Zur Überprüfung, ob die genannte steigende Flanke des Sendeeingangssignals TxD vorliegt, kann bei bevorzugten Ausführungsformen das Sendeeingangssignal TxD und/oder ein hieraus abgeleitetes Signal der Erkennungseinrichtung 16 zugeführt werden. Vorliegend ist dies in Fig. 3 durch den auf die
Erkennungseinrichtung 16 weisenden Pfeil TxD angedeutet. Sobald die
Erkennungseinrichtung 16 demnach das Vorliegen der ersten vorgebbaren Bedingung in Abhängigkeit der steigenden Flanke des Sendeeingangssignals TxD erkennt, kann beispielsweise die in Figur 3 abgebildete
Widerstandseinrichtung 17 mittels eines von der Erkennungseinrichtung 16 ausgehenden Steuersignals 16a derart angesteuert werden, dass der genannte vorgebbare Widerstand zwischen die Busanschlüsse 12a, 12b geschaltet wird.
Bei bevorzugten Ausführungsformen kann die Widerstandseinrichtung 17 hierzu mit ihren Klemmen bzw. Anschlüssen 17a, 17b beispielsweise fest mit den Busanschlüssen 12a, 12b verbunden sein. Die Widerstandseinrichtung 17 kann, wie beispielhaft schematisch in Figur 8 gezeigt, einen elektrischen Widerstand R aufweisen mit einem Wert zwischen etwa 40 Ohm und etwa 200 Ohm, bevorzugt zwischen etwa 80 Ohm und etwa 160 Ohm, weiter bevorzugt zwischen 100 Ohm und etwa 140 Ohm, ganz besonders bevorzugt mit etwa 120 Ohm, sowie einen hierzu in Serie angeordneten Schalter 17c, der durch ein Steuersignal, vorliegend beispielsweise das mittels der Erkennungseinrichtung 16
bereitgestellte Steuersignal 16a, steuerbar ist. Bei anderen Ausführungsformen kann die Widerstandseinrichtung 17 beispielsweise auch ein
Halbleiterbauelement, insbesondere einen Feldeffekttransistor oder dergleichen, aufweisen, dessen Drain-Source-Strecke unter Einwirkung des Steuersignals 16a beispielsweise zwischen einem hochohmigen Zustand („kein
Dämpfungswiderstand zugeschaltet“) und einem Betriebszustand mit einem Widerstand der Drain-Source-Strecke in dem vorstehend genannten Bereich, beispielsweise von etwa 120 Ohm, steuerbar ist.
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen umfasst die vorgebbare erste Bedingung das Vorliegen einer steigenden Flanke eines aus dem
Sendeeingangssignal TxD abgeleiteten Signals. Bei noch weiteren bevorzugten Ausführungsformen umfasst die vorgebbare erste Bedingung einen Zustandsübergang der Sendeeinheit 14 von einem den ersten und zweiten Busanschluss 12a, 12b treibenden Betriebszustand in einen den ersten und zweiten Busanschluss 12a, 12b nicht treibenden Betriebszustand. Dies kann beispielsweise in Abhängigkeit einer Betriebsgröße der Sendeeinheit 14 und/oder von einem zwischen den Busanschlüssen 12a, 12b anliegenden Signal ermittelt werden, beispielsweise mittels einer optionalen Empfangseinheit 18, die über Anschlüsse 18a, 18b mit den Busanschlüssen 12a, 12b verbindbar bzw. verbunden ist.
Figur 5A zeigt hierzu ein vereinfachtes Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Schritt 200 wird mittels der Erkennungseinrichtung 16 (Figur 3) das Vorliegen der ersten vorgebbaren Bedingung erkannt. In dem nachfolgenden Schritt 210 (Figur 5A) wird der vorgebbare elektrische Widerstand R zwischen die Busanschlüsse 12a, 12b geschaltet, beispielsweise unter Ansteuerung der Widerstandseinrichtung 17 mittels des Steuersignals 16a (Fig. 3).
Bei weiteren Ausführungsformen ist die Erkennungseinrichtung 16 dazu ausgebildet, das Vorliegen einer zweiten vorgebbaren Bedingung zu erkennen, wobei die zweite vorgebbare Bedingung beschreibt, dass eine Datenphase eines mittels der Sendeeinheit 14 auszusendenden Datenrahmens vorliegt, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung 10 dazu ausgebildet ist, den ersten und zweiten Busanschluss 12a, 12b für die vorgebbare erste Zeitdauer über den vorgebbaren elektrischen Widerstand R (Fig. 8) miteinander zu verbinden, wenn die erste vorgebbare Bedingung und die zweite vorgebbare Bedingung vorliegt.
Dadurch wird ermöglicht, die Zuschaltung des vorgebbaren Widerstands R und damit die Dämpfung von unerwünschten Busschwingungen während der Datenphase des Datenrahmens auszuführen. Dies ist beispielsweise dann besonders vorteilhaft, wenn Übertragungen auf dem Bussystem 1 (Fig. 3) während der Datenphase eine vergleichsweise hohe Übertragungsrate, beispielsweise Bitrate, aufweisen. Bei manchen Ausführungsformen kann nämlich außerhalb der Datenphase darauf verzichtet werden, den vorgebbaren Widerstand R zwischen die Busanschlüsse 12a, 12b zu schalten, selbst wenn die erste vorgebbare Bedingung vorliegt. Dies ist beispielsweise bei solchen
Ausführungsformen der Fall, bei denen eine außerhalb der Datenphase, insbesondere vor der Datenphase, erfolgende Arbitrierungsphase, die insbesondere einen Buszugriff regelt, eine vergleichsweise geringe
Übertragungsrate vorsieht. Bei der vergleichsweise geringen Übertragungsrate der Arbitrierungsphase wirken sich die an sich immer unerwünschten
Busschwingungen nicht so störend auf die Datenübertragung aus, wie dies der Fall während einer Datenphase mit vergleichsweise hoher Übertragungsrate ist. Mit anderen Worten kann bei manchen Ausführungsformen die Zuschaltung des vorgebbaren Widerstands R gezielt in solchen Betriebsphasen (beispielsweise Datenphase) erfolgen, bei denen die Zuschaltung besonders nützlich für die Signalübertragung ist. Außerhalb dieser Betriebsphasen kann weiteren
Ausführungsformen zufolge dementsprechend keine Zuschaltung des
vorgebbaren Widerstands R erfolgen, sodass außerhalb dieser Betriebsphasen eine Impedanz der Busanschlüsse 12a, 12b unverändert bleibt.
Bei manchen Ausführungsformen kann eine Information über das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Datenphase durch einen nicht abgebildeten CAN-Controller bereitgestellt werden.
Figur 5B zeigt ein vereinfachtes Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform. In Schritt 200 wird mittels der Erkennungseinrichtung 16 (Figur 3) das Vorliegen der ersten vorgebbaren Bedingung erkannt. In dem nachfolgenden Schritt 202 wird mittels der Erkennungseinrichtung 16 (Figur 3) das Vorliegen der zweiten vorgebbaren Bedingung erkannt, und in Schritt 210a (Figur 5B) wird der vorgebbare elektrische Widerstand R zwischen die Busanschlüsse 12a, 12b geschaltet, beispielsweise unter Ansteuerung der Widerstandseinrichtung 17 mittels des Steuersignals 16a (Fig. 3).
Bei weiteren Ausführungsformen ist eine Empfangseinheit 18, vgl. Fig. 3, zum Empfangen eines Busempfangssignals BE von den Busanschlüssen 12a, 12b und zum Ausgeben eines Empfangsausgangssignals RxD (oder einer Vorstufe hiervon, z.B. ein Differenzsignal) in Abhängigkeit des Busempfangssignals BE vorgesehen. Auf diese Weise können über das Bussystem 1 empfangene Signale, die Busempfangssignale BE, durch die Sende-/Empfangseinrichtung 10 empfangen werden.
Bei weiteren Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die
Erkennungseinrichtung 16 dazu ausgebildet ist, das Vorliegen einer dritten vorgebbaren Bedingung zu erkennen, wobei die dritte vorgebbare Bedingung wenigstens eines der folgenden Elemente umfasst: a) eine Zustandsänderung des Busempfangssignals BE von einem getriebenen in einen nicht getriebenen Zustand, b) eine fallende Flanke eines mittels der Empfangseinheit aus dem Busempfangssignal abgeleiteten Differenzsignals, c) eine steigende Flanke des Empfangsausgangssignals RxD, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung 10 dazu ausgebildet ist, den ersten und zweiten Busanschluss 12a, 12b für die vorgebbare erste Zeitdauer über den vorgebbaren elektrischen Widerstand R (Fig. 8) miteinander zu verbinden, wenn wenigstens die erste vorgebbare Bedingung und die dritte vorgebbare Bedingung vorliegt. Dadurch ist eine besonders zuverlässige Aktivierung des vorgebbaren Widerstands R in solchen Phasen ermöglicht, in denen die unerwünschten Busschwingungen auftreten können. Beispielsweise kann aus einer Zustandsänderung des
Busempfangssignals BE von dem getriebenen in den nicht getriebenen Zustand und dem gleichzeitigen Vorliegen der ersten vorgebbaren Bedingung
(beispielsweise steigende Flanke des Sendeeingangssignals TxD) geschlossen werden, dass ein Flankenwechsel des Sendeeingangssignals TxD bezüglich der Sende-/Empfangseinrichtung erwünscht war und der Flankenwechsel tatsächlich auch durch die Sendeeinheit 14 auf den Busanschlüssen 12a, 12b umgesetzt worden ist. Damit ergibt sich eine hohe Robustheit gegenüber in realen
Systemen vorliegenden Störpulsen und Glitches.
Vergleichbare Informationen können bei weiteren Ausführungsformen aus der fallenden Flanke eines mittels der Empfangseinheit 18 aus dem
Busempfangssignal BE abgeleiteten Differenzsignals (beispielsweise
charakterisierend eine Potenzialdifferenz zwischen den Busanschlüssen 12a, 12b) ermittelt werden und/oder aus einer steigenden Flanke des
Empfangsausgangssignals.
Bei weiteren Ausführungsformen ist auch denkbar, dass die Sende- /Empfangseinrichtung 10 dazu ausgebildet ist, den ersten und zweiten
Busanschluss 12a, 12b für die vorgebbare erste Zeitdauer über den vorgebbaren elektrischen Widerstand R miteinander zu verbinden, wenn die erste vorgebbare Bedingung und die zweite vorgebbare Bedingung und die dritte vorgebbare Bedingung vorliegt, mithin alle drei vorgebbaren Bedingungen vorliegen. Figur 5C zeigt ein vereinfachtes Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform. In Schritt 200 wird mittels der Erkennungseinrichtung 16 (Figur 3) das Vorliegen der ersten vorgebbaren Bedingung erkannt. In dem nachfolgenden optionalen Schritt 202 wird mittels der Erkennungseinrichtung 16 (Figur 3) das Vorliegen der zweiten vorgebbaren Bedingung erkannt, in dem nachfolgenden Schritt 204 wird mittels der Erkennungseinrichtung 16 (Figur 3) das Vorliegen der dritten vorgebbaren Bedingung erkannt, und in Schritt 210b (Figur 5C) wird der vorgebbare elektrische Widerstand R zwischen die Busanschlüsse 12a, 12b geschaltet, beispielsweise unter Ansteuerung der Widerstandseinrichtung 17 mittels des Steuersignals 16a (Fig. 3).
Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen weist die Erkennungseinrichtung 16 wenigstens ein UND-Glied 16b zur Verknüpfung von mehreren wenigstens jeweils eine vorgebbare Bedingung charakterisierenden Signalen auf, beispielsweise zur Verknüpfung des Sendeeingangssignals TxD und eines der Übersichtlichkeit halber in Figur 3 nicht abgebildeten Steuersignals, das das Vorliegen einer Datenphase signalisiert (beispielsweise im Sinne einer zweiten vorgebbaren Bedingung).
Figur 4 zeigt schematisch ein Blockdiagramm einer Sende-/Empfangseinrichtung 10a gemäß einer weiteren Ausführungsform, die vorliegend beispielsweise für den Betrieb an einem als CAN-FD-Bussystem ausgebildeten Bussystem 1 ausgebildet ist. Nachstehend werden i.w. nur die Unterschiede zu der
Konfiguration 10 gemäß Fig. 3 beschrieben. Über einen Anschluss 1 1a ist die Sende-/Empfangseinrichtung 10a mit einem ersten Bezugspotential CAN_GND verbunden, bei dem es sich beispielsweise um eine Massepotential handelt.
Über einen Anschluss 1 1 b ist die Sende-/Empfangseinrichtung 10a mit einem zweiten Bezugspotential CAN_SUPPLY verbunden, bei dem es sich
beispielsweise um ein einer Betriebsspannung entsprechendes Bezugspotential von z.B. +5 Volt handelt.
Die Sendeeinheit 14 weist einen Sendesignaltreiber 141 auf, der in Abhängigkeit des ihm zugeführten Sendeeingangssignals TxD ein Ausgangssignal zur Ansteuerung der beiden Halbleiterschalter 142a, 142b erzeugt. Wie aus Figur 4 ersichtlich ist, kann bei entsprechender Ansteuerung des ersten
Halbleiterschalters 142a durch das Sendeeingangssignal TxD der erste Anschluss 14a der Sendeeinheit 14, über den die Sendeeinheit 14 mit dem ersten Busanschluss 12a verbunden ist, auf ein von dem zweiten
Bezugspotential CAN_SUPPLY abhängendes elektrisches Potenzial gelegt werden. Analog hierzu kann bei entsprechender Ansteuerung des ersten Halbleiterschalters 142b durch das Sendeeingangssignal TxD der zweite Anschluss 14b der Sendeeinheit 14, über den die Sendeeinheit 14 mit dem zweiten Busanschluss 12b verbunden ist, auf ein von dem ersten
Bezugspotential CAN_GND abhängendes elektrisches Potenzial gelegt werden. Dieser Betriebszustand der Sendeeinheit 14 wird daher auch als treibender Betriebszustand der Sendeeinheit 14 bezeichnet. Ein nicht treibender
Betriebszustand der Sendeeinheit 14 ergibt sich dementsprechend dann, wenn die betreffenden Anschlüsse 14a, 14b bzw. 12a, 12b nicht durch die
Halbleiterschalter 142a, 142b auf die vorstehend genannten Potenziale gelegt werden. Dieser Zustand kann auch als hochohmiger Zustand der Sendeeinheit 14 bezeichnet werden.
Auch bei der in Figur 4 beispielhaft beschriebenen Konfiguration kann beispielsweise das Verfahren gemäß Figur 5A (oder 5B oder 5C) ausgeführt werden. Bei dieser Ausführungsform erkennt die Erkennungseinrichtung 16 demnach beispielsweise eine steigende Flanke des Sendeeingangssignals TxD oder eines daraus abgeleiteten Signals TxD‘, wie es beispielsweise am Ausgang des Sendesignaltreibers 141 in Abhängigkeit des Sendeeingangssignals TxD erhalten wird, als das Vorliegen der ersten vorgebbaren Bedingung. Sodann kann die Sende-/Empfangseinrichtung 10a bzw. die Erkennungseinrichtung 16 die Widerstandseinrichtung 17 im Sinne einer Anschaltung des Widerstands R (Fig. 8) zwischen die Busanschlüsse 12a, 12b ansteuern, wiederum für eine vorgebbare erste Zeitdauer.
Bei bevorzugten Ausführungsformen beträgt die vorgebbare erste Zeitdauer zwischen etwa 40 ns (Nanosekunden) und etwa 150 ns.
Die Empfangseinheit 18 weist einen ersten Anschluss 18a und einen zweiten Anschluss 18b auf. Über diese Anschlüsse 18a, 18b ist die Empfangseinheit 18 mit den Busanschlüssen 12a, 12b verbunden. Ein Empfangskomparator 181 transformiert das an den Anschlüssen 18a, 18b vorliegende differenzielle Bussignal in an sich bekannter Weise zu einer Differenzspannung bzw. dem Differenzsignal VDIFF. Bei manchen Ausführungsformen ist das Differenzsignal VDIFF der Erkennungseinrichtung 16 zuführbar, damit diese unter anderem in Abhängigkeit hiervon wie vorstehend bereits beschrieben das Vorliegen einer entsprechenden vorgebbaren Bedingung überprüfen kann. Das Differenzsignal VDIFF kann auch als analoge Differenzspannung zwischen den CAN- Busleitungen CAN_H und CAN_L angesehen werden. Hierbei gilt VDIFF = CAN_H - CAN_L. Die Differenzspannung VDIFF beträgt für ein rezessives Bit z.B. 0V und für ein dominantes Bit typischerweise 2 V.
Nachstehend sind unter Bezugnahme auf Figur 6A bis 6E verschiedene
Betriebsgrößen der Sende-/Empfangseinrichtung 10, 10a gemäß den
Ausführungsformen beschrieben. Bei den in Figur 6A bis 6E abgebildeten Betriebsfällen erfolgt zu Anschauungszwecken keine Anschaltung des vorgebbaren Widerstands R (Figur 8) zwischen die Busanschlüsse 12a, 12b, mithin keine Dämpfung von an sich unerwünschten Busschwingungen gemäß den Ausführungsformen.
Das in Figur 6A abgebildete erste Signal s1 repräsentiert einen zeitlichen Verlauf des Sendeeingangssignals TxD (Fig. 3, 4), wie es der Sendeeinheit 14 zur Steuerung ihres Betriebszustands zuführbar ist. In einem ersten Zeitbereich B1 (Fig. 6A) und einem dritten Zeitbereich B3 weist das Sendeeingangssignal s1 , bei dem es sich in der Regel um ein Logiksignal handelt, einen HIGH-Zustand auf. Demgegenüber weist das Sendeeingangssignal s1 in einem zweiten Zeitbereich B2, der zwischen dem ersten Zeitbereich B1 und dem dritten Zeitbereich B3 liegt, einen LOW-Zustand auf. In dem zweiten Zeitbereich B2 befindet sich die Sendeeinheit 14 somit in einem treibenden Zustand, und in den Zeitbereichen B1 , B3 befindet sich die Sendeeinheit 14 jeweils in einem nicht treibenden Zustand. Die Bereiche B1 , B3 kennzeichnen auch einen sogenannten rezessiven Buszustand, und der Bereich B2 einen sogenannten dominanten Buszustand.
Figur 6B zeigt die an den Busanschlüssen 12a, 12b anliegenden Bussignale s2. Es ist deutlich zu erkennen, dass in dem Übergang von dem dominanten Buszustand, Bereich B2, zu dem rezessiven Buszustand, Bereich B3, unerwünschte Busschwingungen auftreten, die eine Auswertung der Bussignale erschweren. Figur 6C zeigt ein drittes Signal s3, das den zeitlichen Verlauf des
Differenzsignals VDIFF an dem Ausgang des Empfangskomparators 181 charakterisiert, und eine Empfangsschwelle thr1 von z.B. etwa 0,7 V. Ersichtlich führen die in Figur 6B abgebildeten Busschwingungen in dem dritten Bereich B3 zu vergleichbaren Schwingungen des Differenzsignals VDIFF bzw. s3 in Figur 6C.
Figur 6D zeigt ein in Abhängigkeit des Differenzsignals VDIFF und der
Empfangsschwelle thr1 ermitteltes Digitalsignal s4, welches in dem dritten zeitlichen Bereich B3 entsprechende Signalschwankungen zwischen einem HIGH-Zustand und einem LOW-Zustand aufweist.
Figur 6E zeigt ein Signal s5, das optional aus dem Digitalsignal s4 gemäß Fig.
6D ermittelbar ist, beispielsweise unter Verwendung eines nicht gezeigten Empfangssignaltreibers (angeordnet z.B. in Fig. 4 rechts von dem Ausgang des Empfangskomparators 181 ), der optional auch eine Pegelanpassung vornehmen kann. Das Signal s5 kann bei manchen Ausführungsformen auch als CAN-„RxD“- Signal bzw. Empfangsausgangssignal an einem Anschluss 13b (Fig. 4) für der Sende-/Empfangseinrichtung 10a nachgeordnete Einheiten (z.B. CAN-Controller, nicht gezeigt) bereitgestellt werden. Der CAN-Controller kann beispielsweise auch das Sendeeingangssignal TxD an dem Anschluss 13a bereitstellen. Der Pfeil a1 in Fig. 6E deutet einen Abtastzeitpunkt an. Es ist ersichtlich, dass die unerwünschten Busschwingungen eine Signalauswertung zu dem
Abtastzeitpunkt a1 stören.
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf die Figuren 7A bis 7E ein vergleichbarer Zustandswechsel des Sendeeingangssignals s1 in den Bereichen B1 , B2, B3, beschrieben, wobei im Unterschied zu Fig. 6A bis 6E vorliegend jedoch vorteilhaft das Prinzip gemäß den Ausführungsformen eingesetzt wird. Wie aus Figur 7B ersichtlich ist, weisen die Bussignale s2 somit in dem Bereich B3 nur noch eine vergleichsweise kurze„Schwingungsperiode“ auf, in der eine eindeutige Auswertung erschwert ist. Vergleichbares gilt für die Signale s3, s4, s5 der Figuren 7C, 7D, 7E. Es ist aus Fig. 7E ersichtlich, dass keine
unerwünschten Busschwingungen eine Signalauswertung zu dem
Abtastzeitpunkt a1 stören. In Fig. 7A ist die steigende Flanke des Sendeeingangssignals TxD bzw. s1 mit dem Bezugszeichen sF1 bezeichnet, die als vorgebbare erste Bedingung im Sinne der Ausführungsformen für die Aktivierung des Dämpfungswiderstands R (Fig. 8) nutzbar ist. In Fig. 7C ist die fallende Flanke fF1 des Differenzsignals s3 gezeigt, die als vorgebbare dritte Bedingung im Sinne der Ausführungsformen für die Aktivierung des Dämpfungswiderstands R (Fig. 8) nutzbar ist. In Fig. 7E ist die steigende Flanke sF2 des Empfangsausgangssignals RxD bzw. s5 gezeigt, die als vorgebbare dritte Bedingung im Sinne der Ausführungsformen für die Aktivierung des Dämpfungswiderstands R (Fig. 8) nutzbar ist.
Das Prinzip gemäß den Ausführungsformen ist nicht auf die Anwendung bei CAN- bzw. CAN-FD-Bussystemen beschränkt, sondern z.B. auch bei LVDS- Bussystemen verwendbar oder generell allen Bussystemen mit dominanten und rezessiven Buszuständen.

Claims

Ansprüche
1. Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) für ein Bussystem (1 ; 2), wobei die Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) einen ersten Busanschluss (12a) zur Verbindung mit einer ersten Signalleitung (1 a; CAN_H) des Bussystems (1 ; 2), einen zweiten Busanschluss (12b) zur Verbindung mit einer zweiten Signalleitung (1 b; CAN_L) des Bussystems (1 ; 2) und eine Sendeeinheit (14) zum Ausgeben eines Bussendesignals (BS) an den ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) aufweist, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) einen Eingangsanschluss (13a) zum Empfangen eines zur Steuerung eines Betriebszustands der Sendeeinheit (14) verwendbaren Sendeeingangssignals (TxD) aufweist, wobei die Sende- /Empfangseinrichtung (10; 10a) eine Erkennungseinrichtung (16) aufweist, die dazu ausgebildet ist, das Vorliegen einer ersten vorgebbaren Bedingung zu erkennen (200) und bei Vorliegen der ersten vorgebbaren Bedingung den ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) für eine vorgebbare erste Zeitdauer über einen vorgebbaren elektrischen Widerstand (R) miteinander zu verbinden (210; 210a; 210b), wobei die vorgebbare erste Bedingung wenigstens eines der folgenden Elemente umfasst: a) eine steigende Flanke (sF1 ) des Sendeeingangssignals (TxD) und/oder eines daraus abgeleiteten Signals, b) ein Zustandsübergang der Sendeeinheit (14) von einem den ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) treibenden Betriebszustand in einen den ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) nicht treibenden Betriebszustand.
2. Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) nach Anspruch 1 , wobei die
Erkennungseinrichtung (16) dazu ausgebildet ist, das Vorliegen einer zweiten vorgebbaren Bedingung zu erkennen (202), wobei die zweite vorgebbare Bedingung beschreibt, dass eine Datenphase eines mittels der Sendeeinheit (14) auszusendenden Datenrahmens vorliegt, und wobei die Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) dazu ausgebildet ist, den ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) für die vorgebbare erste Zeitdauer über den vorgebbaren elektrischen Widerstand (R) miteinander zu verbinden (210a), wenn die erste vorgebbare Bedingung und die zweite vorgebbare Bedingung vorliegt.
3. Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) nach wenigstens einem der
vorstehenden Ansprüche 1 bis 2, wobei eine Empfangseinheit (18) zum Empfangen eines Busempfangssignals (BE) von dem ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) und zum Ausgeben eines
Empfangsausgangssignals (RxD) in Abhängigkeit des Busempfangssignals (BE) vorgesehen ist.
4. Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) nach Anspruch 3, wobei die
Erkennungseinrichtung (16) dazu ausgebildet ist, das Vorliegen einer dritten vorgebbaren Bedingung zu erkennen (204), wobei die dritte vorgebbare Bedingung wenigstens eines der folgenden Elemente umfasst: a) eine Zustandsänderung des Busempfangssignals (BE) von einem getriebenen in einen nicht getriebenen Zustand, b) eine fallende Flanke (fF1 ) eines mittels der Empfangseinheit (18) aus dem Busempfangssignal (BE) abgeleiteten Differenzsignals (VDIFF), c) eine steigende Flanke (sF2) des
Empfangsausgangssignals (RxD), und wobei die Sende- /Empfangseinrichtung (10; 10a) dazu ausgebildet ist, den ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) für die vorgebbare erste Zeitdauer über den vorgebbaren elektrischen Widerstand (R) miteinander zu verbinden (210b), wenn wenigstens die erste vorgebbare Bedingung und die dritte vorgebbare Bedingung vorliegt.
5. Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) nach wenigstens einem der
vorstehenden Ansprüche, wobei der vorgebbare elektrische Widerstand (R) einen Wert zwischen etwa 40 Ohm und etwa 200 Ohm aufweist, bevorzugt zwischen etwa 80 Ohm und etwa 160 Ohm, weiter bevorzugt zwischen 100 Ohm und etwa 140 Ohm, ganz besonders bevorzugt etwa 120 Ohm.
6. Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) nach wenigstens einem der
vorstehenden Ansprüche, wobei die Erkennungseinrichtung (16) wenigstens ein UND-Glied (16b) zur Verknüpfung von wenigstens jeweils eine vorgebbare Bedingung charakterisierenden Signalen aufweist.
7. Teilnehmerstation (1 10, 120, 130, 140, 150) für ein Bussystem (1 ; 2) mit wenigstens einer Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche.
8. Bussystem (1 ; 2) mit einer Busleitung (160), die wenigstens eine erste
Signalleitung (1 a; CAN_H) und wenigstens eine zweite Signalleitung (1 b; CAN_L) aufweist, und mit mindestens zwei Teilnehmerstationen (110, 120, 130, 140, 150), wobei wenigstens eine der mindestens zwei
Teilnehmerstationen (1 10, 120, 130, 140, 150) wenigstens eine Sende- /Empfangseinrichtung (10; 10a) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist.
9. Verfahren zum Betreiben einer Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) für ein Bussystem (1 ; 2), wobei die Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) einen ersten Busanschluss (12a) zur Verbindung mit einer ersten Signalleitung (1a; CAN_H) des Bussystems (1 ; 2), einen zweiten Busanschluss (12b) zur Verbindung mit einer zweiten Signalleitung (1 b; CAN_L) des Bussystems (1 ; 2) und eine Sendeeinheit (14) zum Ausgeben eines Bussendesignals (BS) an den ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) aufweist, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) einen Eingangsanschluss (13a) zum Empfangen eines zur Steuerung eines Betriebszustands der Sendeeinheit (14) verwendbaren Sendeeingangssignals (TxD) aufweist, wobei die Sende- /Empfangseinrichtung (10; 10a) eine Erkennungseinrichtung (16) aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Erkennen (200), mittels der Erkennungseinrichtung (16), das Vorliegen einer ersten vorgebbaren Bedingung, und, bei Vorliegen der ersten vorgebbaren Bedingung,
Verbinden (210) des ersten und zweiten Busanschlusses (12a, 12b) für eine vorgebbare erste Zeitdauer über einen vorgebbaren elektrischen Widerstand (R), wobei die vorgebbare erste Bedingung wenigstens eines der folgenden Elemente umfasst: a) eine steigende Flanke (sF1 ) des
Sendeeingangssignals (TxD) und/oder eines daraus abgeleiteten Signals, b) ein Zustandsübergang der Sendeeinheit (14) von einem den ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) treibenden Betriebszustand in einen den ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) nicht treibenden
Betriebszustand.
10. Verfahren nach Anspruch 9, ferner aufweisend: Erkennen (202), mittels der Erkennungseinrichtung (16), das Vorliegen einer zweiten vorgebbaren Bedingung, wobei die zweite vorgebbare Bedingung beschreibt, dass eine Datenphase eines mittels der Sendeeinheit (14) auszusendenden
Datenrahmens vorliegt, und wobei die Sende-/Empfangseinrichtung (10;
10a) den ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) für die vorgebbare erste Zeitdauer über den vorgebbaren elektrischen Widerstand (R) miteinander verbindet (210a), wenn die erste vorgebbare Bedingung und die zweite vorgebbare Bedingung vorliegt.
1 1. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei eine Empfangseinheit (18) zum Empfangen eines Busempfangssignals (BE) von dem ersten und zweiten Busanschluss (12a, 12b) und zum Ausgeben eines
Empfangsausgangssignals (RxD) in Abhängigkeit des Busempfangssignals (BE) vorgesehen ist, wobei das Verfahren ferner umfasst: Erkennen (204), mittels der Erkennungseinrichtung (16), das Vorliegen einer dritten vorgebbaren Bedingung, wobei die dritte vorgebbare Bedingung wenigstens eines der folgenden Elemente umfasst: a) eine Zustandsänderung des Busempfangssignals (BE) von einem getriebenen in einen nicht getriebenen Zustand, b) eine fallende Flanke (fF1 ) eines mittels der Empfangseinheit (18) aus dem Busempfangssignal (BE) abgeleiteten Differenzsignals (VDIFF), c) eine steigende Flanke (sF2) des Empfangsausgangssignals (RxD), wobei die Sende-/Empfangseinrichtung (10; 10a) den ersten und zweiten
Busanschluss (12a, 12b) für die vorgebbare erste Zeitdauer über den vorgebbaren elektrischen Widerstand (R) miteinander verbindet (210b), wenn wenigstens die erste vorgebbare Bedingung und die dritte vorgebbare Bedingung vorliegt.
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