ES2950270T3 - Dispositivo de transmisión/recepción y dispositivo de control de la comunicación para una estación de abonado de un sistema de bus serie y procedimiento para la comunicación en un sistema de bus serie - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un dispositivo transmisor/receptor (12;32) y un dispositivo de control de comunicación (11; 31) para una estación de abonado (10; 30) de un sistema de bus serie (1), y a un método para la comunicación en serie. sistema de autobuses (1). El dispositivo transmisor/receptor (12;32) comprende: una primera conexión para recibir una señal de transmisión (TxD) desde un dispositivo de control de comunicación (11;31); un transmisor (121) para transmitir la señal de transmisión (TxD) a un bus (40) del sistema de bus (1), en cuyo sistema de bus (1) al menos una primera fase de comunicación (451, 452, 454) y una segunda la fase de comunicación (453) se utiliza para el intercambio de mensajes (45; 46) entre estaciones de abonado (10, 20, 30) del sistema de bus (1); un receptor (122) para recibir la señal del bus (40), en el que el receptor (122) está diseñado para generar una señal de recepción digital (RxD) a partir de la señal recibida del bus (40); una segunda conexión para transmitir la señal de recepción digital (RxD) al dispositivo de control de comunicaciones (11; 31) y para recibir una señal adicional (RxD_TC) desde el dispositivo de control de comunicaciones (11; 31); y un bloque de conmutación de modo de funcionamiento (15; 35) para evaluar la señal de recepción (S_SW) emitida por el receptor (122) y una señal (RxD_TC) recibida en la segunda conexión por el dispositivo de control de comunicación (11; 31), en el que el El bloque de conmutación de modo de funcionamiento (15; 35) está diseñado para conmutar el transmisor (121) y/o el receptor (122) a uno de al menos dos modos de funcionamiento diferentes según un resultado de la evaluación, y para conmutar al menos un modo predeterminado. modo de funcionamiento de los modos de funcionamiento a otro de los modos de funcionamiento después del final de un período de tiempo (T0), que puede preestablecerse en el bloque de conmutación de modo de funcionamiento (15; 35) para una comunicación interna adicional entre el dispositivo de control de comunicación (11 ; 31) y el dispositivo transmisor/receptor (12; 32) a través de la segunda conexión. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de transmisión/recepción y dispositivo de control de la comunicación para una estación de abonado de un sistema de bus serie y procedimiento para la comunicación en un sistema de bus serie

Campo técnico

La presente invención se refiere a un dispositivo de envío/recepción y a un dispositivo de control de comunicaciones para una estación de abonado de un sistema de bus serie y a un procedimiento para la comunicación en un sistema de bus serie que funciona a alta velocidad de datos y alta robustez frente a errores.

Estado de la técnica

Para la comunicación entre sensores y unidades de control, por ejemplo, en vehículos, a menudo se utiliza un sistema de bus en el que los datos se transmiten como mensajes según la norma ISO11898-1:2015 como especificación del protocolo CAN con CAN FD. Los mensajes se transmiten entre los participantes de bus del sistema de bus, como sensor, unidad de control, codificador, etc.

A medida que aumenta el número de funciones de un sistema técnico o de un vehículo, también lo hace el tráfico de datos en el sistema de bus. Además, a menudo se requiere que los datos se transmitan más rápidamente que antes desde el abonado de bus emisor al abonado de bus receptor. En consecuencia, el ancho de banda requerido del sistema de bus seguirá aumentando.

Para poder transmitir datos a una velocidad de bits mayor que con CAN, se creó en el formato de mensaje CAN FD una opción para cambiar a una velocidad de bits mayor dentro de un mensaje. Con tales técnicas, la velocidad de datos máxima posible se incrementa por encima de un valor de 1 Mbit/s mediante el uso de una velocidad de reloj superior en el área de los campos de datos. En lo sucesivo, estos mensajes también se denominan tramas CAN FD o mensajes CAN FD. Con CAN FD, la longitud de los datos de usuario se amplía de 8 a 64 bytes, y las velocidades de transmisión de datos son significativamente mayores que con CAN.

Aunque una red de comunicación basada en CAN o CAN FD ofrece muchas ventajas en términos de, por ejemplo, robustez, tiene una velocidad significativamente inferior en comparación con una transmisión de datos con, por ejemplo, Ethernet 100 Base-T1. Además, la longitud de datos de usuario de hasta 64 bytes que se conseguía con anterioridad con CAN FD es demasiado pequeña para algunas aplicaciones. Un sistema de bus sucesor de CAN FD debería cumplir al menos estos requisitos.

El documento EP 2940935 A1 divulga un dispositivo y un procedimiento para controlar la comunicación de bus CAN. El documento US 2016/0344552 A1 se refiere a un dispositivo de cifrado configurable para CAN. El documento US 2014/0365693 A1 divulga un aparato y un procedimiento para un bus CAN sobre el que se comunican estaciones de abonado capaces de CAN-FD y no capaces de CAN-FD. Ninguno de estos documentos muestra un bloque de conmutación de modo de funcionamiento como el descrito en la siguiente descripción y reivindicaciones.

Divulgación de la invención

Por lo tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo de transmisión/recepción y un dispositivo de control de la comunicación para una estación de abonado de un sistema de bus serie y un procedimiento para la comunicación en un sistema de bus serie, que resuelvan los problemas con anterioridad mencionados. En particular, un dispositivo de transmisión/recepción y un dispositivo de control de la comunicación deben ser proporcionados para una estación del abonado de un sistema de bus serie y un procedimiento para la comunicación en un sistema de bus serie, en los cuales una alta velocidad de datos y un aumento en la cantidad de datos útiles por marco se pueden realizar con gran robustez del error.

La tarea se resuelve mediante un dispositivo de transmisión/recepción para una estación de abonado de un sistema de bus serie con las características de la reivindicación 1. El dispositivo de transmisión/recepción tiene una primera conexión para recibir una señal de transmisión de un dispositivo de control de la comunicación, un transmisor para transmitir la señal de transmisión a un bus del sistema de bus, en cuyo sistema de bus se utilizan al menos una primera fase de comunicación y una segunda fase de comunicación para intercambiar mensajes entre estaciones de abonado del sistema de bus, un receptor para recibir la señal del bus, estando dispuesto el receptor para generar una señal digital de recepción a partir de la señal recibida del bus, una segunda conexión para transmitir la señal digital de recepción al dispositivo de control de la comunicación y para recibir una señal adicional del dispositivo de control de la comunicación y un bloque de conmutación del modo de funcionamiento para evaluar la señal recibida emitida por el receptor y una señal recibida en la segunda conexión desde el dispositivo de control de la comunicación, estando el bloque de conmutación del modo de funcionamiento diseñado para conmutar el transmisor y/o el receptor a uno de al menos dos modos de funcionamiento diferentes en función de un resultado de la evaluación y para conmutar al menos un modo de funcionamiento predeterminado de los modos de funcionamiento una vez transcurrido un período de tiempo, preestablecido en el bloque de conmutación de modos de funcionamiento para la comunicación interna adicional entre el dispositivo de control de la comunicación y el dispositivo de transmisión/recepción a través de la segunda conexión, a otro de los modos de funcionamiento.

Con el dispositivo de transmisión/recepción es posible, en particular, que la comunicación tenga lugar entre el dispositivo de control de la comunicación y el dispositivo de transmisión/recepción, especialmente al conmutar entre una primera fase de comunicación y una segunda fase de comunicación, sin que sean necesarias costosas conexiones adicionales entre el dispositivo de control de la comunicación y el dispositivo de transmisión/recepción. En este caso, solo es posible la comunicación en una dirección, según sea necesario. Sin embargo, como alternativa, la comunicación puede tener lugar primero, por ejemplo, desde el dispositivo de control de la comunicación hacia el dispositivo de transmisión/recepción y, a continuación, desde el dispositivo de transmisión/recepción hacia el dispositivo de control de la comunicación.

Además, puede mantenerse un arbitraje conocido de CAN con el dispositivo de transmisión/recepción en una de las fases de comunicación y, sin embargo, la velocidad de transmisión puede aumentarse de nuevo considerablemente en comparación con CAN o CAN FD. Esto puede lograrse utilizando dos fases de comunicación con tasas de bits diferentes y haciendo que el inicio de la segunda fase de comunicación, en la que los datos de usuario se transmiten a una tasa de bits mayor que en el arbitraje, sea identificable en forma fiable para el dispositivo de transmisión/recepción. Por lo tanto, el dispositivo de transmisión/recepción puede pasar con seguridad de una primera fase de comunicación a la segunda fase de comunicación. Como resultado, puede conseguirse un aumento significativo de la tasa de bits y, por lo tanto, de la velocidad de transmisión del transmisor al receptor. Al mismo tiempo, sin embargo, se garantiza un alto grado de robustez frente a errores. Esto contribuye a alcanzar una velocidad de transmisión neta de al menos 10 Mbps. Además, el tamaño de los datos de usuario puede ser superior a 64 bytes, en concreto hasta 4096 bytes por trama, o cualquier longitud que se desee.

El procedimiento realizado por el dispositivo de transmisión/recepción también puede utilizarse si también hay al menos una estación de abonado CAN y/o al menos una estación de abonado CAN FD en el sistema de bus que transmiten mensajes de acuerdo con el protocolo CAN y/o el protocolo CAN FD.

En las reivindicaciones dependientes, se dan otras realizaciones ventajosas del dispositivo de transmisión/recepción.

Opcionalmente, el bloque de conmutación de modos de funcionamiento está diseñado para conmutar el transmisor y/o el receptor a uno de al menos tres modos de funcionamiento diferentes en función de un resultado de la evaluación y para conmutar al menos un modo de funcionamiento predeterminado de los tres modos de funcionamiento a otro de los al menos tres modos de funcionamiento una vez transcurrido un período de tiempo preestablecido en el bloque de conmutación de modos de funcionamiento. En este caso, el al menos un modo de funcionamiento predeterminado es la comunicación interna entre el dispositivo de control de la comunicación y el dispositivo de transmisión/recepción a través de la segunda conexión.

El bloque de conmutación de modos de funcionamiento puede estar configurado para apagar el transmisor en el al menos un modo de funcionamiento predeterminado.

El transmisor puede estar configurado para conducir bits de las señales al bus en la primera fase de comunicación con un primer tiempo de bit que es al menos un factor de 10 mayor que un segundo tiempo de bit de bits que el transmisor conduce al bus en la segunda fase de comunicación. Aquí, las señales a través de las conexiones primera y segunda en el modo predeterminado de funcionamiento pueden tener bits con un tercer tiempo de bit que es menor que el segundo tiempo de bit.

La tarea mencionada se resuelve, además, mediante un dispositivo de control de la comunicación para una estación de abonado de un sistema de bus serie que tiene las características de la reivindicación 8. El dispositivo de control de la comunicación tiene un módulo de control de la comunicación para generar una señal de transmisión para controlar la comunicación de la estación de abonado con al menos otra estación de abonado del sistema de bus, en cuyo sistema de bus se utilizan al menos una primera fase de comunicación y una segunda fase de comunicación para intercambiar mensajes entre estaciones de abonado del sistema de bus, una primera conexión para transmitir la señal de transmisión a un dispositivo de transmisión/recepción que está diseñado para transmitir la señal de transmisión a un bus del sistema de bus, una segunda conexión para recibir una señal digital de recepción del dispositivo de transmisión/recepción, en donde el dispositivo de control de la comunicación está dispuesto para generar una señal adicional que indica al dispositivo de transmisión/recepción que debe pasar del modo de funcionamiento actual a otro modo de funcionamiento de al menos dos modos de funcionamiento diferentes, y que, además, implementa la comunicación interna entre el módulo de control de la comunicación y el dispositivo de transmisión/recepción durante un período de tiempo que puede preajustarse en el módulo de control de la comunicación y un bloque de conmutación de modos de funcionamiento del dispositivo de transmisión/recepción, y en donde el módulo de control de la comunicación está diseñado para transmitir la señal adicional al dispositivo de transmisión/recepción a través de la segunda conexión.

El dispositivo de control de la comunicación ofrece las mismas ventajas mencionadas con anterioridad con respecto al dispositivo de envío/recepción.

El período de tiempo preestablecido puede dividirse en un primer período de tiempo en el que la segunda conexión es operada, en particular por el bloque de conmutación de modos de funcionamiento, de tal manera que el dispositivo de control de la comunicación puede transmitir datos a través de la segunda conexión, y un segundo período de tiempo en el que el dispositivo de control de la comunicación recibe datos a través de la segunda conexión, en donde los datos transmitidos en el período de tiempo preestablecido son datos que son información adicional a las señales generadas en el sistema de bus para intercambiar mensajes entre estaciones de abonado del sistema de bus.

Es concebible que el al menos un modo de funcionamiento predeterminado tenga un modo de funcionamiento en el que el dispositivo de control de la comunicación esté configurado para transmitir una señal de reloj a través de la primera conexión y para transmitir datos al menos intermitentemente a través de la segunda conexión y para recibir datos al menos intermitentemente en tiempo con la señal de reloj, y/o tenga un modo de funcionamiento en el que el dispositivo de control de la comunicación esté configurado para utilizar codificación Manchester para el intercambio de datos con el dispositivo de transmisión/recepción.

Además, con respecto al dispositivo de transmisión/recepción, es concebible que el al menos un modo de funcionamiento predeterminado comprenda un modo de funcionamiento en el que el dispositivo de transmisión/recepción no conduce una señal de transmisión al bus.

El dispositivo de control de la comunicación puede estar configurado para enviar un identificador con un valor predeterminado al receptor en la conexión de señal digital de recepción al enviar información de protocolo en la conexión de señal de transmisión señalando un cambio de la al menos una primera fase de comunicación a la segunda fase de comunicación.

Por ejemplo, el identificador es un bit con un valor o patrón de pulsos predeterminado, o el identificador es un patrón de bits predeterminado.

De acuerdo con una opción para el dispositivo de transmisión/recepción, la señal recibida del bus en la primera fase de comunicación se genera con una capa física diferente de la señal recibida del bus (40) en la segunda fase de comunicación.

Es concebible con respecto al dispositivo de transmisión/recepción que, en la primera fase de comunicación, se negocie a cuál de las estaciones de abonado del sistema de bus se le da un acceso al menos temporalmente exclusivo y libre de colisiones al bus en la subsiguiente segunda fase de comunicación.

El dispositivo de transmisión/recepción antes mencionado y el controlador de comunicación antes mencionado pueden formar parte de una estación de abonado de un sistema de bus que comprende, además, un bus y al menos dos estaciones de abonado que están interconectadas a través del bus de tal manera que pueden comunicarse entre sí en serie. Aquí, al menos una de las al menos dos estaciones de abonado tiene un dispositivo de transmisión/recepción descrito con anterioridad y un dispositivo de control de la comunicación descrito con anterioridad

La tarea mencionada se resuelve, además, mediante un procedimiento para la comunicación en un sistema de bus serie de acuerdo con la reivindicación 15. El procedimiento se lleva a cabo con una estación de abonado para un sistema de bus en el que al menos una primera fase de comunicación y una segunda fase de comunicación se utilizan para intercambiar mensajes entre estaciones de abonado del sistema de bus, en donde la estación de abonado comprende un transmisor, un receptor, un bloque de conmutación de modos de funcionamiento, una primera conexión y una segunda conexión, y en el que el procedimiento comprende los pasos de recibir, con el receptor, una señal del bus del sistema de bus, generar, con el receptor, a partir de la señal recibida del bus, una señal recibida digital y emitir, en la segunda conexión, la señal recibida digital, evaluar, con el receptor, la salida de señal recibida del receptor y una salida de señal recibida digital de la segunda conexión, evaluar, con el bloque de conmutación de modos de funcionamiento, la salida de señal recibida del receptor y una señal recibida en la segunda conexión por el dispositivo de control de la comunicación, y conmutar, con el bloque de conmutación de modos, el transmisor y/o el receptor a uno de al menos dos modos de funcionamiento diferentes en función de un resultado de la evaluación, y conmutar de al menos un modo de funcionamiento predeterminado de los modos de funcionamiento una vez transcurrido un período de tiempo, predeterminado en el bloque de conmutación de modos de funcionamiento para una comunicación interna adicional entre el módulo de control de la comunicación y el dispositivo de transmisión/recepción a través de la segunda conexión, a otro de los modos de funcionamiento.

El procedimiento ofrece las mismas ventajas mencionadas con anterioridad con respecto al dispositivo de transmisión/recepción y/o al dispositivo de control de la comunicación.

Otras posibles implementaciones de la invención también incluyen combinaciones de características o formas de realización descritas con anterioridad o a continuación con respecto a las formas de realización que no se mencionan explícitamente. Al hacerlo, el experto en la técnica también añadirá aspectos individuales como mejoras o adiciones a la respectiva forma básica de la invención.

Dibujos

La invención se describe con más detalle a continuación con referencia al dibujo adjunto y con referencia a ejemplos de realizaciones. En ellos:

Fig. 1 muestra un diagrama de bloques simplificado de un sistema de bus según una primera realización; Fig. 2 muestra un diagrama que ilustra la estructura de los mensajes que pueden ser enviados por las estaciones de abonado del sistema de bus según la primera realización;

Fig. 3 muestra un diagrama de bloques esquemático simplificado de una estación de abonado del sistema de bus según la primera realización;

Fig. 4 muestra un diagrama de circuito eléctrico de un bloque de conmutación de modo de funcionamiento para conmutar el modo de funcionamiento de un dispositivo de transmisión/recepción de la estación de abonado de la Fig. 3;

Fig. 5 muestra una característica temporal de una parte de una señal de transmisión TxD transmitida desde la estación de abonado de la Fig. 3 según el primer ejemplo de realización, en la que la fase de arbitraje como primer modo de funcionamiento del dispositivo de transmisión/recepción se conmuta a la fase de datos como segundo modo de funcionamiento del dispositivo de transmisión/recepción;

Fig. 6 muestra un curso temporal de una señal recibida RxD resultante de la señal transmitida TxD de Fig. 5 en la estación de abonado de Fig. 3;

Fig. 7 muestra una evolución temporal de una parte de una señal de transmisión TxD transmitida por la estación de abonado de la Fig. 3 según el primer ejemplo de realización, en la que la fase de arbitraje como primer modo de funcionamiento del dispositivo de transmisión/recepción se conmuta a un tercer modo de funcionamiento del dispositivo de transmisión/recepción;

Fig. 8 muestra una característica temporal de una señal de recepción RxD resultante de la señal de transmisión TxD de la Fig. 7 en la estación de abonado de la Fig. 3;

Fig. 9 muestra una curva temporal de una parte de una señal de transmisión TxD transmitida por una estación de abonado del sistema de bus según un segundo ejemplo de realización, en el que se realiza una conmutación de la fase de arbitraje como primer modo de funcionamiento del dispositivo de transmisión/recepción a un tercer modo de funcionamiento del dispositivo de transmisión/recepción;

Fig. 10 muestra una curva temporal de una señal recibida RxD resultante de la señal transmitida TxD de la Fig. 9 en la estación de abonado del sistema de bus; y

Fig. 11 a Fig. 13 muestran cada una un diagrama que ilustra la estructura de los mensajes que pueden intercambiarse entre el dispositivo de transmisión/recepción y el dispositivo de control de la comunicación del sistema de bus según un tercer a quinto ejemplo de realización en secuencias de comunicación especiales en el sistema de bus.

En las figuras, los elementos idénticos o funcionalmente idénticos reciben los mismos signos de referencia, a menos que se indique lo contrario.

Descripción de los ejemplos de realización

La Fig. 1 muestra un ejemplo de sistema 1 de bus, que está diseñado en particular fundamentalmente para un sistema de bus CAN, un sistema de bus CAN FD, un sistema de bus sucesor de CAN FD, y/o modificaciones de los mismos, como se describe a continuación. El sistema 1 de bus puede utilizarse en un vehículo, en particular un vehículo de motor, una aeronave, etc., o en un hospital, etc.

En la Fig. 1, el sistema 1 de bus tiene una pluralidad de estaciones 10, 20, 30 de abonado cada una conectada a un bus 40 que tiene un primer núcleo 41 de bus y un segundo núcleo 42 de bus. Los núcleos 41, 42 de bus también pueden denominarse CAN_H y CAN_L y se utilizan para la transmisión de señales eléctricas tras el acoplamiento de los niveles dominantes y la generación de los niveles recesivos, respectivamente, para una señal en estado de transmisión. Los mensajes 45, 46 en forma de señales pueden transmitirse en serie entre las estaciones de abonado individuales 10, 20, 30 a través del bus 40. Las estaciones 10, 20, 30 de abonado son, por ejemplo, unidades de control, sensores, dispositivos de visualización, etc. de un vehículo de motor.

Como se muestra en la Fig. 1, la estación 10 de abonado tiene un dispositivo 11 de control de la comunicación, un dispositivo 12 de transmisión/recepción y un bloque 15 de conmutación. Por el contrario, la estación 20 de abonado tiene un dispositivo 21 de control de la comunicación y un dispositivo 22 de transmisión/recepción. La estación 30 de abonado tiene un dispositivo 31 de control de la comunicación, un dispositivo 32 de transmisión/recepción y un bloque 35 de conmutación. Los dispositivos 12, 22, 32 de transmisión/recepción de las estaciones 10, 20, 30 de abonado están conectados cada uno directamente al bus 40, aunque esto no se ilustre en la Fig. 1.

En cada estación 10, 20, 30 de abonado, los mensajes 45, 46 se intercambian en forma codificada como tramas a través de una línea TXD y una línea RXD bit a bit entre el dispositivo 11,21,31 de control de la comunicación respectivo y los dispositivos 12, 22, 32 de transmisión/recepción asociados. Esto se describe en detalle más adelante.

Los dispositivos 11, 21, 31 de control de la comunicación sirven cada uno para controlar una comunicación de la respectiva estación 10, 20, 30 de abonado a través del bus 40 con al menos otra estación de abonado de las estaciones 10, 20, 30 de abonado conectadas al bus 40.

Los dispositivos 11, 31 de control de la comunicación crean y leen los primeros mensajes 45, que son, por ejemplo, mensajes CAN 45 modificados, también denominados en lo sucesivo mensajes CAN XL 45. En este caso, los mensajes CAN 45 modificados o los mensajes CAN XL 45 se basan en un formato sucesor CAN FD, que se describe con más detalle con referencia a la Fig. 2. Los dispositivos 11, 31 de control de la comunicación pueden adaptarse, además, para proporcionar o recibir un mensaje ^cA ⁿ XL 45 o un mensaje CAN FD 46 hacia o desde los dispositivos 12, 32 de transmisión/recepción, según sea necesario. De este modo, los dispositivos 11, 31 de control de la comunicación crean y leen un primer mensaje 45 o un segundo mensaje 46, distinguiéndose los mensajes 45, 46 primero y segundo por su norma de transmisión de datos, a saber, en este caso CAN XL o CAN FD.

El dispositivo 21 de control de la comunicación puede implementarse como un controlador CAN convencional de acuerdo con la norma ISO 11898-1:2015, en particular como un controlador CAN Clásico tolerante a CAN FD o un controlador CAN FD. El dispositivo 21 de control de la comunicación crea y lee mensajes 46, por ejemplo, mensajes CAN Clásicos o mensajes CAN FD 46. Los mensajes CAN FD 46 pueden comprender un número de 0 a 64 bytes de datos, que también se transmiten a una velocidad de datos significativamente más rápida que un mensaje CAN Clásico. En este último caso, el dispositivo 21 de control de la comunicación está diseñado como un controlador CAN FD convencional.

Los dispositivos 12, 32 de transmisión/recepción pueden diseñarse como dispositivos de transmisión/recepción CAN XL, salvo por las diferencias que se describen con más detalle a continuación. Los dispositivos 12, 32 de transmisión/recepción pueden diseñarse adicional o alternativamente como un transceptor CAN FD convencional. El dispositivo 22 de transmisión/recepción puede diseñarse como un transceptor CAN convencional o un transceptor CAN FD.

Con las dos estaciones 10, 30 de abonado, es realizable una formación y luego una transmisión de mensajes 45 con el formato CAN XL, así como la recepción de tales mensajes 45.

La Fig. 2 muestra, para el mensaje 45, una trama CAN XL 450 tal como es transmitida por el dispositivo 12 de transmisión/recepción o el dispositivo 32 de transmisión/recepción. La trama CAN XL 450 se divide en diferentes fases 451 a 454 de comunicación para la comunicación CAN en el bus 40, a saber, una fase 451 de arbitraje, una fase 452 de conmutación situada al final de la fase de arbitraje, una fase 453 de datos y una fase 454 de fin de trama.

En la fase 451 de arbitraje, por ejemplo, se envía un bit al principio, también denominado bit SOF, que indica el inicio de la trama. En la fase 451 de arbitraje, también se envía un identificador de, por ejemplo, 11 bits para identificar al remitente del mensaje 45. Durante el arbitraje, el identificador se utiliza para negociar bit a bit entre las estaciones 10, 20, 30 de abonado qué estación 10, 20, 30 de abonado desea enviar el mensaje 45, 46 con la mayor prioridad y, por lo tanto, se le da acceso exclusivo al bus 40 del sistema 1 de bus para la próxima vez de envío en la fase 452 de conmutación y la fase 453 de datos posterior.

En la fase 452 de conmutación, en el presente ejemplo de realización, se prepara la conmutación de la fase 451 de arbitraje a la fase 453 de datos, en donde se transmite una información de formato de protocolo contenida en al menos un bit, que es adecuada para distinguir tramas CAN XL de tramas CAN o tramas CAN FD. Además, puede transmitirse un código de longitud de datos, por ejemplo, de 12 bits de longitud, que puede asumir entonces valores desde 1 hasta 4096, en particular hasta 2048 u otro valor con el tamaño de paso de 1, o alternativamente asumir valores desde 0 hasta 4095 o superiores. El código de longitud de datos también puede comprender menos o más bits y el intervalo de valores y el tamaño de paso pueden asumir otros valores.

En la fase 453 de datos, se envían los datos de usuario de la trama CAN XL 450 o el mensaje 45, que también puede denominarse campo de datos del mensaje 45. Los datos de carga útil pueden ser de acuerdo con el intervalo de valores del código de longitud de datos, por ejemplo, hasta 4096 bytes o un valor mayor, o cualquier otro valor arbitrario. Los datos de carga útil pueden estar de acuerdo con el intervalo de valores del código de longitud de datos, por ejemplo, hasta 4096 bytes o un valor mayor o cualquier otro valor arbitrario.

En la fase 454 de fin de trama, por ejemplo, un campo de suma de comprobación puede contener una suma de comprobación sobre los datos de la fase 453 de datos incluyendo los bits de paso, que son insertados como un bit inverso por el remitente del mensaje 45 después de un número predeterminado de bits iguales, en particular, 10 bits iguales, en cada caso. Además, puede incluirse al menos un bit de confirmación en un campo final en la fase 454 de fin de trama. Además, puede estar presente una secuencia de 11 bits iguales indicando el final de la trama CAN XL 450. El al menos un bit de confirmación puede utilizarse para indicar si un receptor ha detectado o no un error en la trama CAN XL 450 o en el mensaje 45 recibidos.

Al menos en la fase 451 de arbitraje y en la fase 454 de fin de trama, se utiliza una capa física como en CAN y CAN-FD. Además, en la fase 452 de conmutación, puede utilizarse al menos parcialmente, es decir, al principio, una capa física como en CAN y CAN-FD. La capa física corresponde a la capa de transmisión de bits o capa 1 del conocido modelo OSI (Open Systems Interconnection Model).

Un punto importante durante estas fases 451, 452, 454 es que se utiliza el conocido procedimiento CSMA/CR, que permite el acceso simultáneo de las estaciones 10, 20, 30 de abonado al bus 40 sin destruir el mensaje 45, 46 de mayor prioridad. Esto hace que sea relativamente fácil añadir más estaciones 10, 20, 30 de abonado al sistema 1 de bus, lo cual es muy ventajoso.

El procedimiento CSMA/CR tiene la consecuencia de que deben existir los llamados estados recesivos en el bus 40, que pueden ser sobrescritos por otras estaciones 10, 20, 30 de abonado con estados dominantes en el bus 40.

El arbitraje al principio de una trama 450 o del mensaje 45, 46 y el acuse de recibo en la fase 454 de fin de trama de la trama 450 o del mensaje 45, 46 solo es posible si el tiempo de bit es significativamente superior al doble del tiempo de propagación de la señal entre dos estaciones 10, 20, 30 de abonado cualesquiera del sistema 1 de bus. Por lo tanto, la tasa de bits en la fase 451 de arbitraje, la fase 454 de fin de trama y al menos parcialmente en la fase 452 de conmutación se elige para ser más lenta que en la fase 453 de datos de la trama 450. En particular, la tasa de bits en las fases 451,452, 454 se elige para ser de 500 kbit/s, lo que resulta en un tiempo binario de aproximadamente 2 |js, mientras que la tasa de bits en la fase 453 de datos se elige para ser de 5 a 10 Mbit/s o más, lo que resulta en un tiempo binario de aproximadamente 0,1 js y más corto. Así, el tiempo de bit de la señal en las otras fases 451, 452, 454 de comunicación es mayor que el tiempo de bit de la señal en la fase 453 de datos por al menos un factor de 10.

Un emisor del mensaje 45, por ejemplo, la estación 10 de abonado, solo comienza a enviar bits de la fase 452 de conmutación y de la fase 453 de datos posterior en el bus 40 cuando la estación 10 de abonado como emisor ha ganado el arbitraje y la estación 10 de abonado como emisor tiene así acceso exclusivo al bus 40 del sistema 1 de bus para el envío. El emisor puede conmutar a la tasa de bits más rápida y/o a la otra capa física después de parte de la fase 452 de conmutación o conmutar a la tasa de bits más rápida y/o a la otra capa física solo con el primer bit, es decir, con el inicio, de la fase 453 de datos posterior.

En general, en el sistema de bus con CAN XL pueden realizarse en particular las siguientes propiedades en comparación con CAN o CAN FD:

a) adopción y, en caso necesario, adaptación de características probadas responsables de la robustez y facilidad de uso de CAN y CAN FD, en particular la estructura de trama con identificador y el arbitraje según el procedimiento CSMA/CR,

b) aumento de la velocidad neta de transmisión de datos a unos 10 megabits por segundo,

c) aumento del tamaño de los datos de usuario por trama a unos 4 kbytes o a cualquier valor,

La Fig. 3 muestra la estructura básica de la estación 10 de abonado con el dispositivo 11 de control de la comunicación, el dispositivo 12 de transmisión/recepción y el bloque 15 de conmutación. La estación 30 de abonado está construida de manera similar a la mostrada en la Fig. 3, excepto que el bloque 35 no está integrado en el dispositivo 31 de control de la comunicación, sino que se prevé por separado del dispositivo 31 de control de la comunicación y del dispositivo 32 de transmisión/recepción. Por lo tanto, la estación 30 de abonado y el bloque 35 no se describen por separado. Por lo tanto, la estación 30 de abonado y el bloque 35 no se describen por separado. Las funciones del bloque 15 de conmutación que se describen a continuación están presentes en forma idéntica en el bloque 35 de conmutación.

Haciendo referencia a la Fig. 3, además del dispositivo 11 de control de la comunicación, que es un microcontrolador o comprende un microcontrolador, el dispositivo 12 de transmisión/recepción, y el bloque 15 de conmutación, el dispositivo 11 de control de la comunicación comprende, además, un módulo 111 de control de la comunicación, un controlador 112 de salida de señal de transmisión, y un módulo 113 de configuración de conexión RxD, que están asociados con el dispositivo 11 de control de la comunicación. El dispositivo 11 de control de la comunicación procesa señales de cualquier aplicación, como un equipo de control para un motor, un sistema de seguridad para una máquina o vehículo, u otras aplicaciones. No se muestra, sin embargo, un ASIC de sistema (circuito integrado de aplicación específica), que puede ser alternativamente un chip de base de sistema (SBC) en el que se combinan varias funciones necesarias para un conjunto electrónico de la estación 10 de abonado. El ASIC del sistema puede incorporar, entre otras cosas, el dispositivo 12 de transmisión/recepción y un dispositivo de fuente de alimentación, no mostrado, que suministra energía eléctrica al dispositivo 12 de transmisión/recepción. El dispositivo de fuente de alimentación normalmente suministra una tensión CAN_Supply de 5 V. Sin embargo, dependiendo de los requisitos, el dispositivo de alimentación puede suministrar una tensión diferente con un valor distinto y/o estar diseñado como una fuente de corriente.

El dispositivo 12 de transmisión/recepción tiene, además, un transmisor 121, un receptor 122, un excitador 123 para la señal de transmisión, un excitador 124 de salida de la señal de recepción, y un excitador 125 que emite una señal RxD_TC al bloque 15 de conmutación. El bloque 15 de conmutación forma una señal de conmutación de modo de funcionamiento S_OP para conmutar el transmisor 121 y/o el receptor 122 a partir de la señal RxD_TC y una señal S_SW, que es la señal de salida del receptor 122. La señal de conmutación S_OP puede, por ejemplo, contener la señal de conmutación para el transmisor 121 y el receptor 122 en un bit. Alternativamente, la señal de conmutación S_OP puede ser una señal de dos bits de ancho para controlar el transmisor 121 y el receptor 122 por separado, por ejemplo, proporcionando el primer bit para conmutar el transmisor 121 y el segundo bit para conmutar el receptor 122. Por supuesto, se pueden concebir otras posibilidades para el diseño de la señal de conmutación S_OP. El transmisor 121 también se denomina “transmitter”. El receptor 122 también se denomina “receiver”.

El bloque 15 de conmutación puede diseñarse como un bloque de conmutación que, en particular, presenta al menos un flip-flop. Esto se describe con más detalle a continuación con referencia a las Fig. 4 a Fig. 8.

Aunque en lo sucesivo siempre se haga referencia al dispositivo 12 de transmisión/recepción, alternativamente es posible proporcionar el receptor 122 en un dispositivo separado externo al transmisor 121. El transmisor 121 y el receptor 122 pueden construirse como en un dispositivo 22 de transmisión/recepción convencional. En particular, el transmisor 121 puede presentar al menos un amplificador operacional y/o un transistor. El receptor 122 puede presentar, en particular, al menos un amplificador operacional y/o un transistor.

El dispositivo 12 de transmisión/recepción está conectado al bus 40, más concretamente a su primer núcleo 41 de bus para CAN_H y a su segundo núcleo 42 de bus para CAN_L. El primer y segundo núcleos 41, 42 de bus están conectados en el dispositivo 12 de transmisión/recepción al transmisor 121 y al receptor 122. La fuente de tensión del dispositivo de alimentación para suministrar energía eléctrica al primer y segundo núcleos 41,42 de bus se proporciona como es habitual. Además, la conexión a tierra o CAN_GND se realiza de la manera habitual. Lo mismo se aplica a la terminación de los núcleos 41,42 de bus primero y segundo con una resistencia de terminación.

En el funcionamiento del sistema 1 de bus, el transmisor 121 convierte una señal de transmisión TxD del dispositivo 11 de control de la comunicación en las correspondientes señales CAN_H y CAN_L para los núcleos 41, 42 de bus y transmite estas señales CAN_H y CAN_L al bus 40. Aunque las señales c A n_H y cA n_L se mencionan aquí para el dispositivo 12 de transmisión/recepción, estas deben entenderse en relación con el mensaje 45 como señales CAN-XL_H y CAN-XL_L que se desvían en la fase 453 de datos de las señales convencionales CAN_H y CAN_L en al menos una característica, en particular en relación con la formación de los estados de bus para los distintos estados de datos de la señal TxD y/o en relación con la tensión o la capa física y/o la tasa de bits.

En el bus 40, se forma una señal diferencial VDIFF = CAN_H - CAN_L. Con la excepción de un estado inactivo o de espera, el dispositivo 12 de transmisión/recepción con el receptor 122 siempre escucha una transmisión de datos o mensajes 45, 46 en el bus 40 durante el funcionamiento normal, independientemente de si la estación 10 de abonado es el remitente del mensaje 45 o no. El receptor 122 forma una señal de recepción RxD a partir de las señales CAN_H y CAN_L recibidas del bus 40 y la transmite al dispositivo 11 de control de la comunicación a través del controlador 124 de salida de señal de recepción, como se muestra en la Fig. 3.

El bloque 15 de conmutación está configurado para detectar, en un mensaje 45 recibido del bus 40, el inicio de la fase 452 de conmutación y, a continuación, conmutar las características del dispositivo 12 de transmisión/recepción. También se prevé una fase de conmutación entre la fase 453 de datos y la fase 454 de fin de trama, aunque esto no se muestra en las Figuras. Además, el bloque 15 de conmutación permite intercambiar datos D_1, D_2, por ejemplo, entre el dispositivo 12 de transmisión/recepción y el dispositivo 11 de control de la comunicación o el microcontrolador a través de la conexión para la señal RxD en un tercer modo de funcionamiento, que se describirá con más detalle con referencia a las Figuras 7 y 8. El intercambio de datos puede utilizarse en particular para implementar las siguientes características:

- tetroalimentación del dispositivo 12 de transmisión/recepción al dispositivo 11 de control de la comunicación o al módulo 111 de control de la comunicación sobre la calidad de la señal de la comunicación del bus CAN,

- intercambio de datos relevantes para la seguridad con respecto a la trama 450 a partir de la cual se generó la señal RxD,

- posibilidad de configuración de componentes estándar como el dispositivo de transmisión/recepción CAN SO8 o el dispositivo 12 de transmisión/recepción CAN SO8,

- retroalimentación del dispositivo 12 de transmisión/recepción al dispositivo 11 de control de la comunicación o al módulo 111 de control de la comunicación de que la conmutación de la fase 451,453 de comunicación ha funcionado, lo que también se denomina “handshake”.

El módulo 113 de configuración de la conexión RxD configura la conexión RxD de acuerdo con la dirección de comunicación requerida utilizando señales S1, S2 en su entrada, como se describe a continuación. La señal S1 puede designarse como RxD_out_ena, que permite la conducción de la señal adicional RxD_TC a través de la conexión RxD. La señal S2 puede designarse como RxD_out_val. Dependiendo del valor de la señal S2, el dispositivo 11 de control de la comunicación conduce la conexión RxD, por una parte, en los tiempos de conmutación entre las dos fases de comunicación diferentes, es decir, por una parte, entre la fase 451 de arbitraje y la fase 453 de datos y, por otra parte, entre la fase 453 de datos y la fase 454 de fin de trama para la señalización al dispositivo 12 de transmisión/recepción. Por otra parte, dependiendo del valor de la señal S2, el dispositivo 11 de control de la comunicación conduce la conexión RxD en el tercer modo de funcionamiento descrito con anterioridad, que también puede denominarse “modo de conversación”. De lo contrario, como es habitual en particular para CAN, la conexión RxD es una entrada para el dispositivo 11 de control de la comunicación, es decir, no una salida, como se ha descrito con anterioridad, de modo que el dispositivo 11 de control de la comunicación no acciona la conexión RxD. Por lo tanto, la conexión RxD puede ser accionado bidireccionalmente utilizando el módulo 113 de configuración de conexión RxD y las señales S1, S2. En otras palabras, la conexión RxD es una conexión bidireccional.

Para este propósito, el dispositivo 11 de control de la comunicación y el controlador 124 de salida están configurados de tal manera que el dispositivo 11 de control de la comunicación acciona la conexión RxD más fuertemente que el controlador 124 de salida cuando se acciona con el propósito de señalización. Esto evita que el valor de la línea RxD sea indeterminado cuando tanto el dispositivo 11 de control de la comunicación como el controlador 124 de salida accionan la conexión RxD y hay una superposición de las dos fuentes de señal en la conexión RxD. Por lo tanto, cuando hay una superposición de las dos fuentes de señal en la conexión RxD, el dispositivo 11 de control de la comunicación siempre prevalece. Esto significa que siempre se determina el valor de la línea RxD.

De este modo, el bloque 15 de conmutación puede ofrecer la posibilidad de establecer dos o más modos de funcionamiento en el dispositivo 12 de transmisión/recepción a través de la conexión RxD, que forman diferentes estados de funcionamiento del dispositivo 12 de transmisión/recepción. Para ello no es necesaria una conexión adicional con el dispositivo 12 de transmisión/recepción y, por lo tanto, tampoco con el dispositivo 11 de control de la comunicación.

Para este propósito, el bloque 15 de conmutación mostrado en la Fig. 3 está provisto de dos entradas a través de las cuales una señal RxD-TC y la señal S_SW son introducidas en el bloque 15 de conmutación. La señal RxD_TC se basa en una señal enviada desde el dispositivo 11 de control de la comunicación al dispositivo 12 de transmisión/recepción a través de la conexión para la señal RxD. Con la señal RxD_TC, el dispositivo 11 de control de la comunicación indica al dispositivo 12 de transmisión/recepción, por un lado, que el dispositivo 12 de transmisión/recepción debe conmutar ahora al modo de funcionamiento para la fase 453 de datos. Al final de la fase 453 de datos, el dispositivo 11 de control de la comunicación puede utilizar la señal RxD_TC para conmutar el dispositivo 12 de transmisión/recepción del modo de funcionamiento de la fase 453 de datos al modo de funcionamiento para la fase 451 de arbitraje. Además, cualquier otra información puede ser enviada desde el dispositivo 11 de control de la comunicación al dispositivo 12 de transmisión/recepción con la señal RxD_TC, como se ha mencionado con anterioridad.

Según la Fig. 3, el dispositivo 12 de transmisión/recepción dirige la señal RxD_TC desde la conexión RxD a través del excitador 125 hasta la conexión del bloque 15 de conmutación para la señal RxD_TC. Por otra parte, la señal S_SW se genera a partir de la señal recibida del bus 40. La señal RxD_TC se encamina entre la conexión para la señal RxD y la salida del excitador 124 de señal de recepción hacia el bloque 15 de conmutación. La señal S_SW se encamina desde la salida del receptor 122 y antes de la entrada del controlador 124 de señal de recepción hacia el bloque 15 de conmutación.

De acuerdo con un ejemplo particular mostrado en la Fig. 4, el bloque 15 de conmutación tiene dos D-flip-flops 151, 152 en los que se introduce la señal RxD_TC como señal de reloj. Los dos D-flip-flops 151, 152 responden a flancos de reloj llamativos de la señal de reloj, es decir, la señal RxD_TC. Además, un estado alto o un primer estado de señal binaria está presente en la entrada del flip-flop D 151 con la señal S_H. Además, la señal invertida S_SWis entra como reset en los flip-flops D 151, 152. La señal S_SW pasa a través de un inversor 155 antes de ser introducida en los flipflops D 151, 152. Los flip-flops D 151, 152 están conectados a compuertas 156, 157 lógicas, a saber, una compuerta AND 156 y una compuerta OR 157. La salida de la compuerta OR 157 se alimenta a un flip-flop D 158 como señal de reloj, en el que también se alimenta una señal de tiempo de espera S_TO como reset, indicando la expiración de un período de tiempo predeterminado T0. La señal S_TO se activa cuando no se detectan flancos en el bus 40 durante un período de tiempo predeterminado, por ejemplo, 11 tiempos de bit. El D-flip-flop 158 responde a flancos de reloj ascendentes. Además, un inversor 159 está conectado entre el flip-flop D 158 y una entrada de la compuerta AND 156. En el ejemplo particular de la Fig. 4, mientras la señal S_SW es alta, el tercer flip-flop D 158 es conmutado de 0 a 1 por dos flancos descendentes de la señal RxD_TC. Cuando el flip-flop 158 es 1, es conmutado de 1 a 0 por un flanco descendente de la señal RxD_TC mientras la señal S_SW es alta. Cuando la señal S_SW está baja, los dos flip-flop D 151, 152 se resetean y reaccionan a flancos no flácidos de la señal RxD_TC.

Las condiciones de conmutación descritas con anterioridad pueden, por supuesto, establecerse de manera diferente, por ejemplo, flancos ascendentes en la señal RxD_TC mientras la señal S_SW está baja. Además, son posibles otros niveles y/u otros números de flancos, con otros circuitos en el bloque 15 de conmutación.

En el ejemplo particular de la Fig. 4, el D-flip-flop 158 conduce la señal binaria de conmutación de modo de funcionamiento S_OP. Si la señal de conmutación S_OP debe ser de dos bits de ancho, o si se deben representar más de dos modos de funcionamiento, se requieren D-flip-flops adicionales con condiciones de conmutación diferentes a las descritas con anterioridad.

Si el bloque 15 de conmutación detecta la fase 452 de conmutación, la señal de salida S_OP del bloque 15 de conmutación se utiliza para conmutar el estado de funcionamiento del transmisor 121 y/o del receptor 122 y, por lo tanto, el modo de funcionamiento del dispositivo 12 de transmisión/recepción. Esto se explica en detalle con referencia a la Fig. 5 y a la Fig. 6.

De acuerdo con la Fig. 5, en la fase 452 de conmutación, el dispositivo 11 de control de la comunicación transmite sucesivamente un bit FDF y un bit XLF en la señal de transmisión TxD, cada uno con el estado alto (primer estado de señal binaria). Esto es seguido por un bit resXL que es transmitido con el estado bajo (segundo estado de señal binaria) y es seguido por un bit AH que es transmitido con el estado alto (primer estado de señal binaria). A continuación, al final de la fase 451 de arbitraje, se pasa de los bits de la fase 451 de arbitraje con tiempo de bit T_B1 a los bits más cortos de la fase 453 de datos con tiempo de bit T_B2, como se muestra en la Fig. 5.

Sin embargo, de acuerdo con la Fig. 6, el dispositivo 12 de transmisión/recepción ve una señal recibida RxD que tiene dos pulsos bajos AH_2 en el bit AH, diferente del curso descrito con anterioridad de la señal TxD de la Fig. 5. En otras palabras, el dispositivo 11 de control de la comunicación transmite una señal RxD_TC a través de la conexión RxD, en la que se transmite un identificador en forma de dos pulsos AH_2 con el segundo estado de señal binaria en el bit AH. Esto indica al dispositivo 12 de transmisión/recepción que cambie de su primer modo de funcionamiento a su segundo modo de funcionamiento para generar la señal de bus CAN_H, CAN_L a partir de los siguientes bits de la señal de transmisión TxD.

Por consiguiente, la señalización puede ser tal que una secuencia de dos pulsos bajos AH_2 indique la transición de la fase 451 de arbitraje (primer modo de funcionamiento) a la fase de datos 452 (segundo modo de funcionamiento), como se muestra en la Fig. 6. A continuación, puede realizarse la transmisión del campo de datos de la trama 450. Por el contrario, un único pulso puede provocar la transición de la fase de datos 452 a la fase 451 de arbitraje, es decir, del segundo modo de funcionamiento del dispositivo 12 de transmisión/recepción a su primer modo de funcionamiento. El pulso único puede transmitirse en la señal RxD_TC en cualquier posición del bit A^h . En particular, solo uno de los pulsos AH_2 de la Fig. 6 puede ser transmitido como un solo pulso. Alternativamente, un solo pulso o pulso único se envía en el medio del bit A ^h .

Cuando el modo de funcionamiento del dispositivo 12 de transmisión/recepción pasa al modo de funcionamiento de la fase 451 de arbitraje (primer modo de funcionamiento), el transmisor 121 y el receptor 122 conmutan inmediatamente. Durante la transición del modo de funcionamiento del dispositivo 12 de transmisión/recepción al modo de funcionamiento de la fase 453 de datos (segundo modo de funcionamiento), el receptor 122 conmuta inmediatamente y el transmisor 121 conmuta cuando la señal de transmisión TxD conmuta a bajo (segundo estado de señal). Por supuesto, también son concebibles otras condiciones de conmutación.

Las Fig. 7 y 8 muestran una señal de transmisión TxD y una señal de recepción RxD que se producen en el dispositivo 12 de transmisión/recepción al cambiar a un tercer modo de funcionamiento. El tercer modo de funcionamiento también puede denominarse “modo de conversación”. En el tercer modo de funcionamiento, pueden intercambiarse datos D_1, D_2 entre el dispositivo 12 de transmisión/recepción y el microcontrolador o el dispositivo 11 de control de la comunicación, de modo que tiene lugar una comunicación interna entre los dispositivos 11, 12. “Comunicación interna” significa aquí que los datos D_1, D_2 no se envían al bus 40. De este modo, el microcontrolador o el dispositivo 11 de control de la comunicación tiene la posibilidad, en el tercer modo de funcionamiento, de manejar su conexión RxD como salida. Los datos D_1 pueden contener otra información del dispositivo 11 de control de la comunicación para el dispositivo 12 de transmisión/recepción, como se ha mencionado con anterioridad. Los datos D_2 pueden incluir otra información del dispositivo 11 de control de la comunicación para el dispositivo 12 de transmisión/recepción, como se ha mencionado con anterioridad.

Para conmutar al tercer modo de funcionamiento, el dispositivo 11 de control de la comunicación transmite, por ejemplo, un tercer pulso bajo AH_3 al dispositivo 12 de transmisión/recepción en la señal RxD_TC. Como resultado, el dispositivo 11 de control de la comunicación conmuta el dispositivo 12 de transmisión/recepción a su tercer modo de funcionamiento por medio del módulo 111 durante un período de tiempo predeterminado T0. En el tercer modo de funcionamiento, el excitador de salida o transmisor 121 del dispositivo 12 de transmisión/recepción se desconecta para que la comunicación entre el dispositivo 11 de control de la comunicación y el dispositivo 12 de transmisión/recepción no interfiera con el bus 40. Una vez transcurrido el período de tiempo predeterminado T0, que está predeterminado por un número fijo de flancos de señal de reloj, el dispositivo 12 de transmisión/recepción pasa de su tercer modo de funcionamiento a su segundo modo de funcionamiento descrito con anterioridad, tal como se ilustra en las Fig. 7 y Fig. 8. De este modo, se inicia la transmisión de los datos de la señal de reloj. Esto inicia la transmisión de los datos del campo de datos (fase 453 de datos).

Según el ejemplo de las Fig. 7 y Fig. 8, en el tercer modo de funcionamiento del dispositivo 12 de transmisión/recepción, el dispositivo 11 de control de la comunicación transmite una señal de reloj CLK con un tiempo de bit T_B3 al dispositivo 12 de transmisión/recepción por medio de la conexión TxD. El tiempo de bit T_B3 es menor o más corto que el tiempo de bit T_B2. El tiempo de bit T_B3 es menor o más corto que el tiempo de bit T_B1. Esto es posible si la tasa de bits T_B2 de la fase 453 de datos no está configurada al máximo del dispositivo 12 de transmisión/recepción. La razón de esto podría ser, por ejemplo, que el mazo de cables del bus 40 no permita la alta tasa de bits resultante en un tiempo de bit T_B3. Sin embargo, si las conexiones RxD y TxD así como las rutas de señal están diseñadas para la velocidad de bits máxima T_B2 de la fase 453 de datos, los bits no pueden ser más cortos en el tercer modo de funcionamiento. Durante los primeros x pulsos de reloj de la señal de reloj CLK transmitida durante un período de tiempo T01, la línea RxD o la conexión RxD del dispositivo 12 de transmisión/recepción funciona en una dirección. Para los restantes y relojes que se transmiten durante un período de tiempo T02, la línea RxD o la conexión RxD del dispositivo 12 de transmisión/recepción se opera en la otra dirección. Así, por ejemplo, el dispositivo 11 de control de la comunicación puede enviar primero los datos D_1 al dispositivo 12 de transmisión/recepción y luego el dispositivo 12 de transmisión/recepción puede enviar los datos D_2 al dispositivo 11 de control de la comunicación, como se ilustra en la Fig. 8.

La duración predeterminada T0 consiste en la suma de x e y pulsos de reloj de la señal de reloj CLK. Así, T0 = T01 T02. Los valores numéricos para x o T01 e y o T02 pueden ser iguales o diferentes. Los valores numéricos de x e y pueden establecerse específicamente para la aplicación. Alternativamente, los valores numéricos para las duraciones de tiempo T01, T02 pueden establecerse en forma específica para la aplicación. Alternativamente, el orden de las direcciones de comunicación puede seleccionarse de modo diferente. En consecuencia, los datos D_2 pueden enviarse primero y luego los datos D_1 en la duración de tiempo T01.

El intercambio de datos descrito se realiza con una velocidad de reloj que coincide con el requisito de tiempo de bit de la fase 453 de datos posterior, en particular un tiempo de bit T_B2 para una velocidad de datos de aproximadamente 10 Mbit/s. La velocidad de reloj en la conexión TxD y la conexión RxD de los dispositivos 11, 12, y, por lo tanto, la velocidad de reloj de la señal de reloj CLK, es, por lo tanto, de 10 MHz en el ejemplo mencionado. En principio, sin embargo, la velocidad de reloj puede ajustarse en función de la aplicación.

Como se mencionó con anterioridad, la señal de reloj CLK es enviada por el dispositivo 11 de control de la comunicación en la línea TxD. El dispositivo de control de la comunicación Uh tiene una referencia de reloj suficientemente precisa. Durante el período de tiempo T01, el dispositivo 12 de transmisión/recepción recibe los datos D_1 en la conexión RxD en forma sincrónica con la señal de reloj CLK. Durante el período de tiempo T02, el dispositivo 12 de transmisión/recepción transmite los datos D_2 en la conexión RxD en forma sincrónica con la señal de reloj CLK. Alternativamente, la conexión RxD puede transmitir la señal de reloj CLK y la conexión TxD, los datos D_1.

Como resultado, no se requiere una conexión galvánica mediante una conexión adicional en cada uno de los dispositivos 11 de control de la comunicación y el dispositivo 12 de transmisión/recepción conectados al mismo para que el dispositivo 11 de control de la comunicación transmita la temporización del cambio de tasa de bits u otros datos D_1, D_2 al dispositivo 12 de transmisión/recepción. Es decir, el bloque 15 ventajosamente no requiere un conector adicional que no esté disponible en una carcasa estándar del dispositivo 12 de transmisión/recepción. Por lo tanto, el bloque 15 no requiere un cambio a otra carcasa más grande y costosa para proporcionar una conexión adicional.

Además, el bloque 15 de conmutación de modo de funcionamiento permite que no se requiera la integración de una funcionalidad de controlador de protocolo en el dispositivo 12 de transmisión/recepción. Dicho controlador de protocolo podría, entre otras cosas, detectar la fase 452 de conmutación del mensaje 45 e iniciar la fase 453 de datos en función de la misma. Sin embargo, dado que dicho controlador de protocolo adicional requeriría un espacio considerable en el dispositivo 12 de transmisión/recepción o en el ASIC, el bloque de conmutación de modo 15 tiene el efecto de reducir significativamente los requisitos de recursos.

Por consiguiente, la interconexión del bloque 15 de conmutación de modos de funcionamiento con un dispositivo de transmisión/recepción común ofrece una solución muy sencilla y poco costosa para indicar al dispositivo 12 de transmisión/recepción que debe efectuarse una conmutación y qué conmutación debe efectuarse entre sus diferentes modos de funcionamiento, a saber, en particular, del primer modo al segundo modo de funcionamiento o del primer modo de funcionamiento al tercer modo de funcionamiento o del segundo modo de funcionamiento al primer modo de funcionamiento o cualquier otra conmutación de modos de funcionamiento.

Debido al diseño descrito de los dispositivos 12, 32 de transmisión/recepción, se pueden alcanzar velocidades de datos mucho mayores en la fase de datos 452 que con CAN o CAN-FD. Además, la longitud de los datos en el campo de datos de la fase 453 de datos puede seleccionarse como se desee, tal como se ha descrito con anterioridad. Esto significa que se pueden mantener las ventajas de CAN en términos de arbitraje y, sin embargo, se puede transmitir un mayor número de datos en forma muy fiable y, por lo tanto, eficaz en un tiempo más corto que antes, es decir, sin necesidad de repetir los datos debido a un error, como se explica a continuación.

Otra ventaja es que las tramas de error no son necesarias en el sistema 1 de bus cuando se transmiten mensajes 45, pero pueden utilizarse opcionalmente. Si no se utilizan tramas de error, los mensajes 45 ya no se destruyen, lo que elimina una causa de necesidad de doble transmisión de mensajes. Esto aumenta la velocidad neta de transmisión de datos.

Si el sistema de bus no es un sistema de bus CAN, el bloque 15, 35 de conmutación de modo de funcionamiento puede diseñarse para reaccionar a otras señales de conmutación. En este caso, el bloque 15, 35 de conmutación de modos de funcionamiento puede conmutar el emisor 121 y/o el receptor 122 a uno de al menos dos modos de funcionamiento diferentes en función de un resultado de su evaluación y conmutar al menos uno de los modos de funcionamiento a otro de los modos de funcionamiento una vez transcurrido un período de tiempo T0 preestablecido para el bloque 15, 35 de conmutación de modos de funcionamiento.

La Fig. 9 y la Fig. 10 muestran características de señal de la señal TxD y la señal RxD en un segundo ejemplo de realización en la transición entre la fase 451 de arbitraje y la fase 453 de datos.

De acuerdo con el ejemplo de la Fig. 9 y la Fig. 10, la codificación Manchester se utiliza en las líneas TxD y RxD. Los datos D_1 pueden ser transmitidos al dispositivo 12 de transmisión/recepción en la conexión TxD. Por otro lado, los datos D_2 se transmiten al microcontrolador o al dispositivo 11 de control de la comunicación en la conexión RxD. Las dos direcciones de los datos pueden invertirse alternativamente.

Para decodificar los datos D_1 en la conexión TxD del dispositivo 12 de transmisión/recepción, el dispositivo 12 de transmisión/recepción utiliza el principio de recuperación de reloj. El reloj CLK obtenido de este modo se utiliza al mismo tiempo como reloj de transmisión para los datos D_2 transmitidos en la conexión RxD.

De lo contrario, en el segundo ejemplo de realización, el sistema 1 de bus se construye de la misma manera que se ha descrito con anterioridad con respecto al primer ejemplo de realización.

La Fig. 11 muestra una señal de transmisión simplificada TxD1 para un mensaje 45, tal como la recibe el dispositivo 12 de transmisión/recepción o el dispositivo 32 de transmisión/recepción del dispositivo 11, 31 de control de la comunicación asociado según un tercer ejemplo de realización. Para la comunicación CAN en el bus 40, la señal de transmisión TxD1 se divide en diferentes fases de comunicación 451 a 456, a saber, la fase 451 de arbitraje, la fase 452 de conmutación, que se encuentra al final de la fase 451 de arbitraje, la fase 453 de datos y la fase 454 de fin de trama, así como una primera fase 455 de comunicación interna y una segunda fase 456 de comunicación interna. La señal de recepción resultante en la conexión RxD se estructura en consecuencia.

La primera fase 455 de comunicación interna está dispuesta entre la fase 452 de conmutación y la fase 453 de datos. La segunda fase 456 de comunicación interna está dispuesta entre la fase 453 de datos y la fase 454 de fin de trama. La primera fase 455 de comunicación interna puede utilizarse para transmitir datos D_1 para controlar el dispositivo 12 de transmisión/recepción o el dispositivo 32 de transmisión/recepción por los dispositivos 11, 31 de control de la comunicación asociados. La segunda fase 456 de comunicación interna puede utilizarse para la transmisión de datos D_2 para la realimentación desde el dispositivo 12 de transmisión/recepción o el dispositivo 32 de transmisión/recepción hacia el dispositivo 11, 31 de control de la comunicación asociado.

De lo contrario, la comunicación puede tener lugar en las estaciones 10, 30 de abonado y en el sistema 1 de bus como se describe con respecto al primer o segundo ejemplo de realización.

La Fig. 12 muestra, en forma simplificada, la señal de transmisión TxD1 para un mensaje 45 tal como es recibida por el dispositivo 12 de transmisión/recepción o el dispositivo 32 de transmisión/recepción desde el dispositivo 11, 31 de control de la comunicación asociado de acuerdo con un cuarto ejemplo de realización. La señal de transmisión TxD1 se construye como se ha descrito con anterioridad con respecto a la Fig. 11. Además, la señal de transmisión TxD1 está precedida por una fase 458 de configuración, que puede ser más larga en tiempo que la longitud de tiempo combinada de las fases 455, 456.

Mientras el dispositivo 12 de transmisión/recepción o el dispositivo 32 de transmisión/recepción se encuentra en la fase 458 de configuración o en el modo de configuración, no pueden transmitirse mensajes CAN (XL) 45. Por lo tanto, el dispositivo 12 de transmisión/recepción o el dispositivo 32 de transmisión/recepción solo se conmuta al modo de configuración cuando se puede prescindir de la comunicación a través del bus 40. Tal momento existe, por ejemplo, en la fase de inicialización tras la conexión del sistema 1 de bus, antes de que se inicie la comunicación a través del bus 40.

La fase 458 de configuración y, por lo tanto, el modo de configuración puede durar tanto como se desee y transmitir tantos datos D_1, D_2 como se desee. Por ejemplo, los ajustes necesarios para las funciones de despertar selectivo según ISO 11898-6 pueden transmitirse adicional o alternativamente como datos D_1, D_2. Además o alternativamente, la información de estado y los códigos de error se pueden leer desde el respectivo dispositivo 12, 32 de transmisión/recepción.

El paso a la fase 458 de configuración y, por lo tanto, al modo de configuración es similar a los demás pasos, por ejemplo, mediante dos pulsos “0” o pulsos bajos accionados por el dispositivo de control de la comunicación o su módulo 111, mientras que el dispositivo de transmisión/recepción emite el nivel 1' o nivel alto, como se ha descrito con anterioridad con más detalle en referencia a las Fig. 5 a Fig. 10.

De esta manera, el tiempo para el intercambio de datos interno o la comunicación interna en al menos una de las estaciones 10, 30 de abonado puede extenderse sin reducir la velocidad de datos de usuario de la comunicación CAN XL. Esto es una ventaja en comparación con los ejemplos de realización precedentes, en los que solo se transmiten unos pocos bits en las fases 455, 456 durante la comunicación interna en las estaciones 10, 30 de abonado.

De lo contrario, la comunicación puede tener lugar en las estaciones 10, 30 de abonado y en el sistema 1 de bus como se describe con respecto al primer o segundo ejemplo de realización.

La Fig. 13 muestra, en forma simplificada, la señal de transmisión TxD1 para un mensaje 45 tal como es recibida por el dispositivo 12 de transmisión/recepción o el dispositivo 32 de transmisión/recepción desde el dispositivo 11, 31 de control de la comunicación asociado según un quinto ejemplo de realización. La señal de transmisión TxD1 se construye como se ha descrito con anterioridad con respecto a la Fig. 11. A diferencia del ejemplo de la Fig. 12, la señal de transmisión TxD1 va seguida de una fase 459 de inactividad durante el funcionamiento del sistema 1 de bus, que puede ser más larga que la longitud de tiempo combinada de las fases 455, 456.

En la fase 459 de inactividad, el bus 40 se encuentra en estado de inactividad, en el que no se transmiten mensajes CAN (XL) 45 a través del bus 40. Por lo tanto, el modo de configuración también puede activarse en la fase 459 de inactividad, en particular en una fase 458 o en una fase 459. Por lo tanto, el modo de configuración también puede activarse en la fase 459 de inactividad, en particular en una fase 458 o en la fase 459. En este caso, el dispositivo 11 de control de la comunicación o su módulo 111 de control de la comunicación debe reintegrarse a la comunicación en el bus 40 tras la finalización del modo de configuración o esperar a la siguiente fase 459 de inactividad del bus 40.

Así, como en el ejemplo de la Fig. 12, el modo de configuración también puede durar cualquier cantidad de tiempo, de modo que se pueda transmitir cualquier número de datos D_1, D_2. Opcionalmente, la duración de tiempo máxima para el modo de configuración puede establecerse durante una fase 459 de inactividad del bus 40 en los dispositivos 11, 12 o 31, 32.

Por lo demás, se aplica lo mismo que se ha descrito con anterioridad para la comunicación entre las estaciones 10, 30 de abonado y el sistema 1 de bus en relación con la realización anterior.

De acuerdo con un sexto ejemplo de realización, el bloque 15 de conmutación de modos de funcionamiento está configurado para utilizar más de tres pulsos o un patrón de pulsos predeterminado como identificador. Dicho patrón de pulsos podría ser, por ejemplo, una secuencia de dos pulsos bajos, dos estados altos con la duración de un pulso bajo seguido de un pulso bajo. Por supuesto, otros patrones de pulso pueden ser utilizados. En las realizaciones antes mencionadas, el bloque 15 de conmutación para el dispositivo 12 de transmisión/recepción puede establecer cada uno más de tres modos de funcionamiento que difieren entre sí en al menos una característica.

De acuerdo con un primer ejemplo de la realización de más de tres modos de funcionamiento, en un tercer modo de funcionamiento, una transmisión de datos D_1, D_2 puede tener lugar como se describe con respecto al primer ejemplo de realización. En un cuarto modo de funcionamiento, una transmisión de datos D_1, D_2 puede tener lugar como se describe con respecto al segundo ejemplo de realización.

De acuerdo con un segundo ejemplo de la realización de más de tres modos de funcionamiento, una transmisión de solo datos D_1 puede tener lugar en un tercer modo de funcionamiento, como se describe con respecto al primer o segundo ejemplo de realización. A continuación, se puede pasar al segundo modo de funcionamiento descrito con anterioridad. Después de un período de tiempo predeterminado, o en un evento determinado, la transmisión del campo de datos puede interrumpirse cambiando a un cuarto modo de funcionamiento para llevar a cabo una transmisión de datos D1 y/o D_2, como se describe con respecto al primer o segundo ejemplo de realización.

Por supuesto, son concebibles otros ejemplos para el diseño de más de tres modos de funcionamiento.

En todas las variantes, las opciones descritas pueden, por supuesto, definirse y configurarse como cualquier número de modos de funcionamiento específicos de la aplicación.

Por lo demás, en el sexto ejemplo de realización, el sistema 1 de bus se construye de la misma manera que se ha descrito con anterioridad con respecto a uno de los ejemplos de realización precedentes.

Todas las realizaciones con anterioridad descritas de los bloques 15, 35, las estaciones 10, 20, 30 de abonado, el sistema 1 de bus y el procedimiento llevado a cabo en el mismo pueden utilizarse individualmente o en todas las combinaciones posibles. En particular, todas las características de los ejemplos de realización descritos con anterioridad y/o sus modificaciones pueden combinarse como se desee. Adicional o alternativamente, las siguientes modificaciones son concebibles en particular.

Aunque la invención se describe con anterioridad utilizando el sistema de bus CAN como ejemplo, la invención puede utilizarse con cualquier red de comunicación y/o procedimiento de comunicación que utilice dos fases de comunicación diferentes en las que los estados de bus generados para las distintas fases de comunicación sean diferentes. En particular, la invención es aplicable a desarrollos de otras redes de comunicación serie, tales como Ethernet y/o Ethernet 100 Base-T1, sistemas de bus de campo, etc.

El sistema 1 de bus descrito con anterioridad según los ejemplos de realización se describe utilizando un sistema de bus basado en el protocolo CAN. Sin embargo, el sistema 1 de bus según los ejemplos de realización también puede ser otro tipo de red de comunicación en la que los datos pueden transmitirse en serie a dos tasas de bits diferentes. Es ventajoso, pero no un requisito previo necesario, que en el sistema 1 de bus se garantice el acceso exclusivo y sin colisiones de una estación 10, 20, 30 de abonado a un canal común al menos durante determinados períodos de tiempo.

El número y la disposición de las estaciones 10, 20, 30 de abonado en el sistema 1 de bus de los ejemplos de realización son arbitrarios. En particular, la estación 20 de abonado puede omitirse en el sistema 1 de bus. Es posible que una o más de las estaciones de abonado 10 o 30 estén presentes en el sistema 1 de bus. Es concebible que todas las estaciones de abonado del sistema 1 de bus tengan la misma configuración, es decir, que solo la estación 10 de abonado o solo la estación 30 de abonado estén presentes.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (12; 32) de transmisión/recepción para una estación (10; 30) de abonado de un sistema (1) de bus serie, con

una primera conexión para la recepción de una señal de transmisión (TxD) procedente de un dispositivo (11; 31) de control de la comunicación, un transmisor (121) para la transmisión de la señal de transmisión (TxD) en un bus (40) del sistema (1) de bus, en cuyo sistema (1) de bus para el intercambio de mensajes (45; 46) entre estaciones (10, 20, 30) de abonado del sistema (1) de bus, se utilizan al menos una primera fase (451, 452, 454) de comunicación y una segunda fase (453) de comunicación, un receptor (122) para recibir la señal del bus (40), en donde el receptor (122) está diseñado para generar una señal digital de recepción (RxD) a partir de la señal recibida del bus (40), y una segunda conexión para transmitir la señal digital de recepción (RxD) al dispositivo (11; 31) de control de la comunicación y para recibir una señal adicional (RxD_TC) del dispositivo (11; 31) de control de la comunicación,

caracterizado por

un bloque (15; 35) de conmutación de modos de funcionamiento para evaluar la señal recibida (S_SW) emitida por el receptor (122) y una señal (RxD_TC) recibida en la segunda conexión desde el dispositivo (11; 31) de control de la comunicación, en donde el bloque (15; 35) de conmutación de modos de funcionamiento está diseñado para conmutar el transmisor (121) y/o el receptor (122) a uno de al menos dos modos de funcionamiento diferentes dependiendo de un resultado de la evaluación y para conmutar al menos un modo de funcionamiento predeterminado de los modos de funcionamiento a otro de los modos de funcionamiento después de que haya transcurrido un período de tiempo (T0) que puede preajustarse en el bloque (15; 35) de conmutación de modos de funcionamiento para una comunicación interna adicional entre el dispositivo (11; 31) de control de la comunicación y el dispositivo (12; 32) de transmisión/recepción a través de la segunda conexión.

2. Dispositivo (12; 32) de transmisión/recepción de acuerdo con la reivindicación 1,

en donde el bloque (15; 35) de conmutación de modos de funcionamiento está diseñado para conmutar el transmisor (121) y/o el receptor (122) a uno de al menos tres modos de funcionamiento diferentes en función de un resultado de la evaluación y para conmutar al menos un modo de funcionamiento predeterminado de los tres modos de funcionamiento a otro de los al menos tres modos de funcionamiento una vez transcurrido un período de tiempo (T0) preestablecido en el bloque (15; 35) de conmutación de modos de funcionamiento, y en donde el al menos un modo de funcionamiento predeterminado implementa la comunicación interna entre el dispositivo (11; 31) de control de la comunicación y el dispositivo (12; 32) de transmisión/recepción a través de la segunda conexión.

3. Dispositivo (12; 32) de transmisión/recepción de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el bloque (15; 35) de conmutación de modo de funcionamiento está diseñado para desconectar el transmisor (121) en el al menos un modo de funcionamiento predeterminado.

4. Dispositivo (12; 32) de transmisión/recepción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el transmisor (121) está diseñado para conducir bits de las señales al bus (40) en la primera fase (451) de comunicación con un primer tiempo de bit (T_B1) que es mayor en al menos un factor de 10 que un segundo tiempo de bit (T_B2) de bits que el transmisor (121) conduce al bus (40) en la segunda fase (453) de comunicación.

5. Dispositivo (12; 32) de transmisión/recepción de acuerdo con la reivindicación 4, en donde las señales a través de la primera y segunda conexión en el modo de funcionamiento predeterminado tienen bits con un tercer tiempo de bit (T_B3) que es menor que el segundo tiempo de bit (T_B2).

6. Dispositivo (11; 12; 31; 32) de transmisión/recepción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el al menos un modo de funcionamiento predeterminado presenta un modo de funcionamiento en el que el dispositivo (12; 32) de transmisión/recepción no conduce una señal de transmisión (TxD) al bus (40).

7. Dispositivo (11; 12; 31; 32) de transmisión/recepción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la señal recibida del bus (40) en la primera fase (451, 452, 454) de comunicación se genera con una capa física diferente de la señal recibida del bus (40) en la segunda fase (453) de comunicación, y/o

en donde, en la primera fase (451, 452, 454) de comunicación, se negocia a cuál de las estaciones (10, 20, 30) de abonado del sistema (1) de bus se le da acceso al bus (40), al menos temporalmente exclusivo y libre de colisiones, en la subsiguiente segunda fase (453) de comunicación.

8. Dispositivo (11; 31) de control de la comunicación para una estación (10; 30) de abonado de un sistema (1) de bus serie, con

un módulo (111) de control de la comunicación para generar una señal de transmisión (TxD) para controlar la comunicación de la estación (10; 30) de abonado con al menos otra estación (10; 20; 30) de abonado del sistema (1) de bus, en cuyo sistema (1) de bus para intercambiar mensajes (45; 46) entre estaciones de abonado (10; 20; 30) del sistema (1) de bus, se utilizan al menos una primera fase (451; 452; 454) de comunicación y una segunda fase (453) de comunicación, una primera conexión para transmitir la señal de transmisión (TxD) a un dispositivo (12; 32) de transmisión/recepción, destinado a transmitir la señal de transmisión (TxD) a un bus (40) del sistema (1) de bus, y una segunda conexión para recibir una señal digital de recepción (RxD) del dispositivo (12; 32) de transmisión/recepción,

caracterizado porque el dispositivo (11; 31) de control de la comunicación está diseñado para generar una señal adicional (RxD_TC) que indica al dispositivo (12; 32) de transmisión/recepción que es necesario cambiar del modo de funcionamiento actual a otro modo de funcionamiento de al menos dos modos de funcionamiento diferentes y que, además, realiza una comunicación interna entre el módulo (111) de control de la comunicación y el dispositivo (12; 32) de transmisión/recepción durante un período de tiempo (T0) que puede preajustarse en el módulo (111) de control de la comunicación y un bloque (15; 35) de conmutación de modos de funcionamiento, y

porque el módulo (111) de control de la comunicación está diseñado para transmitir la señal adicional (RxD_TC) al dispositivo (12; 32) de transmisión/recepción a través de la segunda conexión.

9. Dispositivo (11; 12; 31; 32) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el período de tiempo preestablecido (T0) se divide en un primer período de tiempo (T01) en el que la segunda conexión funciona de manera que el dispositivo (11; 31) de control de la comunicación pueda transmitir datos (D_1) a través de la segunda conexión, y un segundo período de tiempo (T02) en el que el dispositivo (11; 31) de control de la comunicación recibe datos (D_2) a través de la segunda conexión, y

en donde los datos (D_1, D_2) transmitidos en el período de tiempo preestablecido (T0) son datos que constituyen información adicional a las señales generadas en el sistema (1) de bus para el intercambio de mensajes (45) entre estaciones (10; 30) de abonado del sistema (1) de bus.

10. Dispositivo (11; 12; 31; 32) de control de la comunicación de acuerdo con las reivindicaciones 8 o 9, en donde el al menos un modo de funcionamiento predeterminado presenta

un modo de funcionamiento en el que el dispositivo (11; 31) de control de la comunicación está configurado para transmitir una señal de reloj (CLK) a través de la primera conexión y, al mismo tiempo que la señal de reloj (CLK), transmitir datos (D_1) a través de la segunda conexión al menos de vez en cuando y recibir datos (D_2) al menos de vez en cuando, y/o un modo de funcionamiento en el que el dispositivo (11; 31) de control de la comunicación está configurado para utilizar una codificación Manchester para los datos (D_1, D_2) para el intercambio de datos con el dispositivo (12; 32) de transmisión/recepción.

11. Dispositivo (11; 12; 31; 32) de control de la comunicación de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el dispositivo (11; 31) de control de la comunicación está configurado para enviar un identificador (AH_2; AH_3) con un valor predeterminado al receptor (122) en la transmisión de información de protocolo en la primera conexión para la señal de transmisión (TxD), que señala un cambio de la al menos una primera fase (451, 452, 454) de comunicación a la segunda fase (453) de comunicación, en la conexión para la señal digital de recepción (RxD).

12. Dispositivo (11; 12; 31; 32) de control de la comunicación de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el identificador (AH_2; AH_3) es un bit con un valor predeterminado o un patrón de pulsos.

13. Dispositivo (11; 12; 31; 32) de control de la comunicación de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el identificador (AH_2; AH_3) es un patrón de bits predeterminado.

14. Sistema (1) de bus, con

un bus (40), y

al menos dos estaciones (10; 20; 30) de abonado que están interconectadas a través del bus (40) de tal manera que pueden comunicarse entre sí en serie y de las cuales al menos una estación (10; 30) de abonado presenta un dispositivo (12; 32) de transmisión/recepción de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 y un dispositivo (11; 31) de control de la comunicación de acuerdo con las reivindicaciones 8 a 13.

15. Procedimiento de comunicación en un sistema (1) de bus serie, en donde el procedimiento se realiza con una estación (10; 30) de abonado para un sistema (1) de bus en el que al menos una primera fase (451, 452, 454) de comunicación y una segunda fase (453) de comunicación se utilizan para intercambiar mensajes (45; 46) entre estaciones (10, 20, 30) de abonado del sistema (1) de bus, en donde la estación de abonado (10; 30) presenta un transmisor (121), un receptor (122), una primera conexión y una segunda conexión, y en donde el procedimiento presenta los pasos de

recibir, con el receptor (122), una señal del bus (40) del sistema (1) de bus, y

generar, con el receptor (122), a partir de la señal recibida del bus (40), una señal digital de recepción (RxD) y emitir la señal digital de recepción (RxD) en la segunda conexión, caracterizado por los pasos de evaluar, con un bloque (15; 35) de conmutación de modos de funcionamiento de la estación (10; 30) de abonado, la señal de recepción (S_SW) emitida desde el receptor (122) y una señal (RxD_TC) recibida en la segunda conexión desde el dispositivo (11; 31) de control de la comunicación, y conmutar, con el bloque (15; 35) de conmutación de modos de funcionamiento, el transmisor (121) y/o el receptor (122) a uno de al menos dos modos de funcionamiento diferentes en función de un resultado de la evaluación, y conmutar desde al menos un modo de funcionamiento predeterminado de los modos de funcionamiento a otro de los modos de funcionamiento una vez transcurrido un período de tiempo (T0) prefijado en el bloque (15; 35) de conmutación de modos de funcionamiento para una comunicación interna adicional entre el módulo (111) de control de la comunicación y el dispositivo (12; 32) de transmisión/recepción a través de la segunda conexión.