KR20010071807A - Ｃａｎ 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CAN 모듈의 상이한 상태를 나타내는 다수의 데이터 레코드를 저장하기 위한 다수의 저장 엘리먼트 세트를 포함하는 것을 특징으로 하는 CAN 모듈에 관한 것이다. 이로 인해 최소 비용으로 상기 CAN 모듈이 다수의 CAN 노드용 공동 CAN 모듈로 사용될 수 있다.

Description

ＣＡＮ 모듈 {CAN MODULE}
CAN 모듈은 이미 명칭에서 나타나는 바와 같이, 소위 CAN(controller area networks)에서 필요하다. 제어 장치, 예컨대 마이크로 컨트롤러는 CAN 에 의해 추가 제어 장치, 작동기, 센서 등과 연결 또는 네트워킹될 수 있다. 개별 부품들을 연결하는 CAN 버스는 하나의 개별 라인으로 이루어진다 ; 즉 상기 CAN 버스를 통해 거기에 연결된 부품 사이에서 데이터가 교환될 수 있고, 데이터 교환은 매우 확실하고 효율적으로 이루어질 수 있다.
상기 CAN 모듈은 일반적으로 CAN 버스를 통해 네트워킹되는 부품의 구성 요소이며, 상기 CAN 버스를 통해 이루어진 데이터 통신을 조절한다.
CAN 모듈의 가능한 실제 구조는 예컨대 지멘스 AG 에서 출판된 "C167 Derivates, 16-Bit CMOS Single-Chip Microcontrollers, User's Manual 03.96, Version 2.0"(Bestell-Nr. B158-H6651-G1-X-7600)(23-1 내지 23-20 페이지)에 기술되어 있다.
CAN 은 점점 더 많이 보급되고, 또한 CAN 모듈은 점점 더 많은 마이크로 컨트롤러에 표준에 맞게 설치된다. 특정한 용도에서는, 네트워킹되는 하나의 유닛이다수의 CAN 버스를 통해 다른 부품과 연결될 수 있는 것이 심지어 바람직한 것으로 나타난다. 이러한 경우 간단하게 관련 부품에 다수의 CAN 모듈이 제공된다.
다수의 CAN 모듈이 네트워킹될 유닛에 제공되는 것은 기술적으로는 구현 가능하지만, 상대적으로 복잡한 CAN 모듈의 구조에 의해 상대적으로 비용이 많이 든다. 또한 CAN 모듈을 집적 회로에 배치할 경우에 매우 많은 칩 표면이 필요하다.
이것은 제거되어야 할 단점이다.
본 발명은 청구항 제 1 항의 서문에 따른 장치, 즉 CAN 모듈에 관한 것이다.
도면은 이어서 더 자세히 설명되는 CAN 모듈의 구조를 단편적으로 도시한다.
본 발명의 목적은 CAN 을 통해 접속되는 부품이 최소 비용으로 동시에 다수의 CAN 버스에 연결될 수 있는 가능성을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 제 1 항의 특징부에 요구된 특징을 가진 CAN 모듈에 의해 달성된다.
따라서 CAN 모듈의 상이한 상태를 나타내는 다수의 데이터 레코드를 저장하기 위한 다수의 저장 엘리먼트 세트가 CAN 모듈에 제공된다.
이로 인해, 부하를 적게 받는 CAN 모듈의 부품, 예컨대 CAN 프로토콜을 실행하는데 해당되는 부품(소위 비트 스트림 프로세서(bit stream processor) 또는 BSP)이 다수의 CAN 버스에 대한 공동 부품으로 사용될 수 있다. 이렇게 CAN 모듈의 최소 부품이 공동으로 사용됨으로써, 네트워킹되는 부품이 다수의 CAN 버스에 연결될 수 있기 위해 작동하는데 드는 비용이 최소 한도로 줄어들 수 있다.
본 발명의 바람직한 개선예는 종속항, 다음의 설명 및 도면에 제시될 수 있다.
이어서 본 발명은 도면과 관련된 실시예에 의해 더 자세히 설명된다.
이어서 더 자세히 설명되는 CAN 모듈은 다수의 CAN 버스(CAN 노드)를 통해 추가 제어 장치(예컨대 마이크로 컨트롤러), 작동기 또는 센서와 네트워킹 가능한 마이크로 컨트롤러의 구성 부품이다. 상기 CAN 모듈은 CAN 모듈의 상이한 상태를 나타내는 다수의 데이터 레코드를 저장하기 위한 다수의 저장 엘리먼트 세트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이로 인해, CAN 모듈 또는 CAN 모듈의 부품은 상이한 상태 사이에서 이리 저리 접속되는 것이 가능하고, 이것은 그 편에서 보면 재차 CAN 모듈 또는 CAN 모듈의 부품이 교대로 다수의 CAN 노드의 작동을 위해 사용되는 가능성을 열어주는 것이다.
다수의 저장 엘리먼트 세트에서 저장 할 수 있는 데이터 레코드를 나타나는 상태는 특히 부하를 적게 받는 CAN 모듈의 부품의 상태이다. 본 실시예에서 다수의 저장 엘리먼트 세트에 소위 비트 스트림 프로세서(bit stream processor)의 상이한 상태를 나타내는 데이터가 저장된다. 이로 인해, 다수의 CAN 노드용 관련 비트 스트림 프로세서가 사용될 수 있다. 상기 비트 스트림 프로세서는 CAN 모듈의 가장 크고 가장 복잡한 부품 중 하나이며, 다수의 CAN 노드에 대한 사용 가능성은 칩 표면의 매우 뚜렷한 절약을 가능하게 하기 때문에 이것은 매우 바람직한 것으로나타난다.
이미 여기서 상기 방식으로 다수 CAN 노드용으로 비트 스트림 프로세서만을 사용한다는데 국한하지 않는다는 것이 나타난다. 기본적으로, 추가로 또는 대안적으로 CAN 모듈의 다른 부품도 상기 한 바와 같이 취급될 수 있다.
상기 비트 스트림 프로세서는 소위 CAN 모듈의 프로토콜 머신의 구성 부품이다. 상기 프로토콜 머신은 CAN 버스에 대한 CAN 모듈의 준 인터페이스를 형성한다 ; 즉 명칭에서 의미하는 바와 같이 상기 프로토콜 머신은 CAN 의 특수성을 고려하여 볼 때, CAN 버스를 통해 데이터 통신을 조절한다.
상기 CAN 모듈의 프로토콜 머신은 상기 비트 스트림 프로세서 옆에 소위 비트 타이밍 로직을 포함한다.
상기 비트 스트림 프로세서 및 상기 비트 타이밍 로직은 이후부터 편의상 BSP 유닛(비트 스트림 프로세서) 또는 BTL 유닛(비트 타이밍 로직)으로 표기한다.
상기 BTL 유닛은 CAN 버스와 직접 연결된다. 이것은 CAN 버스를 통해 전달되는 데이터 흐름(비트 흐름)과의 동기화를 형성하고, CAN 버스를 통해 데이터가 수신 및 송신되도록 한다.
상기 BSP 유닛(BTL 유닛 앞에 접속됨)은 BTL 유닛으로부터 수신된 데이터에 반응하고, 필요한 경우에 BTL 유닛에 의해 송신되는 데이터를 송신한다. 또한 상기 BSP 유닛은 (특히 BTL 유닛의 상응하는 제어 장치에 의해) BTL 유닛에 의해 데이터가 수신 및 송신될 경우 CAN 프로토콜이 실행되도록 한다.
이미 언급한 바와 같이, 상기 BSP 유닛은 다수의 CAN 노드용 공동 BSP 유닛으로 사용된다. 어떻게 이것이 실제로 실행될 수 있는가는 도면에 의해 설명된다. 도면 및 거기에 관련된 설명은 2 개의 CAN 노드, 즉 제 1 CAN 노드(노드 A), 및 제 2 CAN 노드(노드 B)가 상기 BSP 유닛에 의해 작동되는 것에 관한 것이다. 그러나 이미 여기서 그 수가 2 개로 국한되는 것은 아니라는 것이 제시된다. 상기 BSP 유닛은 적은 부하에 의해 2 개 이상의 CAN 노드용 공동 부품으로도 사용될 수 있다.
상기 BTL 유닛은 무엇보다도 실행된 동기화에 의해 대부분 부하를 많이 받기 때문에, 보통의 경우에는 정당한 비용으로 다수의 CAN 노드용 공동 BTL 유닛으로 사용될 수 없다 ; 따라서 본 실시예에서 각 CAN 노드에 대해 자신만의 BTL 유닛이 제공되고, 제 1 CAN 노드(노드 A)에 할당된 BTL 유닛은 BTL A 로, 제 2 CAN 노드(노드 B)에 할당된 BTL 유닛은 BTL B 로 표기된다. 그러나 높은 CPU 클럭이 충족될 경우, 2 개 또는 다수의 CAN 노드에 대한 자신의 BTL 유닛이 공동으로 사용될 수 있다.
(자신의) BSP 유닛은 BSP 로 표기되고, 로직 섹션(1), 저장 엘리먼트의 제 1 세트(2), 저장 엘리먼트의 제 2 세트(3), 제어 섹션(4), 제 1 멀티플렉서(5), 및 제 2 멀티플렉서(6)를 포함한다.
상기 로직 섹션(1)은 고유의 BSP 유닛이다. 상기 로직 섹션에서 어떤 방식으로 어떤 이벤트 또는 어떤 상태에 반응하는지가 정해진다. 상기 로직 섹션(1)의 반응은 특히 그의 상태에 좌우된다. 상기 로직 섹션(1)의 상태를 나타내는 데이터는 2 개의 저장 엘리먼트 세트(2,3)에 저장되고, 제 1 저장 엘리먼트 세트(2)에 저장된 데이터는 상기 로직 섹션(1)의 상태를 나타내고, 상기 로직 섹션은 제 1 CAN노드(노드 A) 또는 제 1 BTL 유닛(BTL A)에 할당된 BSP 유닛으로서 기능할 때 상태를 가지고, 제 2 저장 엘리먼트 세트(3)에 저장된 데이터는 상기 로직 섹션(1)의 상태를 나타내고, 상기 로직 섹션은 제 2 CAN 노드(노드 B) 또는 제 2 BTL 유닛(BTL B)에 할당된 BSP 유닛으로서 기능할 때 상태를 가진다.
상기 로직 섹션(1)은 제 1 CAN 노드(노드 A) 또는 제 1 BTL 유닛(BTL A)의 요구 또는 작동에 대해 반응할 경우에는, 제 1 저장 엘리먼트 세트(2)에 저장된 데이터를 고려하여 작동하고, 제 2 CAN 노드(노드 B) 또는 제 2 BTL 유닛(BTL B)의 요구 또는 작동에 대해 반응할 경우에는, 제 2 저장 엘리먼트 세트(3)에 저장된 데이터를 고려하여 작동한다.
상기 데이터 레코드를 고려하여 상기 로직 섹션(1)이 작동할 경우, 제 1 멀티플렉서(5)에 의해 좌우된다 ; 즉 상기 로직 섹션(1)이 제 1 멀티플렉서(5)를 통해 선택적으로 제 1 저장 엘리먼트 세트(2) 또는 제 2 저장 엘리먼트 세트(3)에 연결될 수 있고, 이로 인해 교대로 제 1 CAN 노드(노드 A) 또는 제 1 BTL 유닛(BTL A)의 작동, 및 제 2 CAN 노드(노드 B) 또는 제 2 BTL 유닛(BTL B)의 작동을 위해 취하는 상태로 변위될 수 있다.
상기 제 1 멀티플렉서(5)는 제어 섹션(4)에 의해 제어된다. 상기 제어 섹션(4)은 BTL 유닛(BTL A 및 BTL B)과 연결되고, 언제 BSP 유닛에 대한 결합이 필요한가를 상기 유닛으로부터 전달받는다. 제 1 BTL 유닛(BTL A)의 제어 섹션(4)이 BSP 요구를 수신하는 경우, 로직 섹션(1)이 제 1 저장 세트(2)와 연결되도록 제어 섹션(4)은 제 1 멀티플렉서(5)를 제어하고 ; 제 2 BTL 유닛(BTL B)의 제어섹션(4)이 BSP 요구를 수신하는 경우, 로직 섹션(1)이 제 2 저장 세트(3)와 연결되도록 제어 섹션(4)은 제 1 멀티플렉서(5)를 제어한다.
상기 제어 섹션(4)은 제 2 멀티플렉서(6)도 제어한다 ; 즉 상기 로직 섹션(1)이 상기 제 2 멀티플렉서(6)를 통해 선택적으로 제 1 BTL 유닛(BTL A) 또는 제 2 BTL 유닛(BTL B)과 연결될 수 있고, 이로 인해 교대로 제 1 BTL 유닛(BTL A) 및 제 2 BTL 유닛(BTL B)과 커뮤니케이션 할 수 있으며, 또한 교대로 제 1 CAN 노드(노드 A) 및 제 2 CAN 노드(노드 B)를 작동시킨다.
상기 제어 섹션(4)이 상기 멀티플렉서(5,6)를 제어함으로써,-일반적으로-
상기 제 1 CAN 노드(노드 A) 측에서 공동으로 사용된 CAN 모듈의 부품에 대한 요구가 주어지는 경우에는
- 저장 엘리먼트 세트(2,3)에 저장된 데이터에 의해 주어진 상태를 나타내는 CAN 모듈의 부품이 제 1 멀티플렉서(5)를 통해 제 1 저장 엘리먼트 세트(2)와 연결되고,
- 공동으로 사용되는 CAN 모듈의 부품이 제 2 멀티플렉서(6)를 통해 제 1 CAN 노드(노드 A)와 연결되고,
제 2 CAN 노드(노드 B) 측에서 공동으로 사용된 CAN 모듈의 부품에 대한 요구가 주어지는 경우에는
- 저장 엘리먼트 세트(2,3)에 저장된 데이터에 의해 주어진 상태를 나타내는 CAN 모듈의 부품이 제 1 멀티플렉서(5)를 통해 제 2 저장 엘리먼트 세트(3)와 연결되고,
- 공동으로 사용되는 CAN 모듈의 부품이 제 2 멀티플렉서(6)를 통해 제 2 CAN 노드(노드 B)와 연결된다.
상기 방식으로 상기 BSP 유닛은 교대로 2 개의 CAN 노드를 작동시킨다. 이미 언급된 바와 같이, 상기 BSP 유닛은 상대적으로 부하를 적게 받기 때문에, 다수 CAN 노드에 대해 자신의 BSP 유닛이 사용되는 것은 중요하지 않다.
BSP 요구에 의해 작동되는 BTL 유닛측에서, 상기 BSP 유닛이 BSP 요구에 대해 가급적 신속하게 반응할 수 있는 것을 보장하기 위해, BSP 유닛이 반응할 이벤트에 대한 가능한 반응을 이미, 즉 관련 이벤트가 발생하기 전에 추정하고 일시 기억하는 것이 제공될 수 있다. 관련 이벤트가 발생하는 경우에 간단하게, 미리 추정된 반응의 출력 또는 실행에 의해 상기 이벤트에 반응될 수 있다.
이것은 특히 BTL 유닛으로부터 수신된 데이터에 대한 BSP 유닛의 반응에만 제한되지 않고 사용될 수 있다. 상기 BTL 유닛은 적어도 부분적으로 예정된 시간 내에 상기 BTL 유닛으로부터 BSP 유닛까지 전달된 데이터(데이터 비트)에 대한 응답을 기다리고, 상기 응답은 BSP 유닛의 상태 및 관련 데이터 비트의 값에 의해 좌우된다. 반응되어야 하는 데이터 비트가 수신될 때까지 BSP 유닛의 반응에 있어서 중요한 BSP 유닛의 상태가 더 이상 변경될 수 없는 시점에서, 응답을 미리 추정할 경우, BSP 유닛에 의해 실행된 반응은 "단지" 반응되어야 하는 데이터 비트의 값에 의해서만 좌우된다. 데이터 비트의 값이 단지 0 아니면 1 일 수 있기 때문에, 가능한 응답은 이전에 문제없이 완전히 검출될 수 있다. 2 개의 가능한 응답(가장 먼저 수신된 데이터 비트가 값 0 을 가질 경우, 및 가장 먼저 수신된 데이터 비트가 값 1 을 가질 경우)이 일시 기억되고, 필요한 경우, 즉 관련 이벤트가 발생할 경우 출력되고, 이것은 물론 가장 짧은 시간 내에 가능하며, BSP 유닛의 가장 늦은 반응은 확실하게 제거된다.
상기 CAN 모듈은 상기 방식으로 문제없이 다수의 CAN 노드용 공동 CAN 모듈로 사용될 수 있다.

Claims (9)

  1. CAN 모듈의 상이한 상태를 나타내는 다수의 데이터 레코드를 저장하기 위한 다수의 저장 엘리먼트 세트(2,3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 CAN 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 CAN 모듈이 제 1 CAN 노드(노드 A) 및 제 2 CAN 노드(노드 B)의 작동을 위해 설계되고,
    저장 엘리먼트 세트(2,3)에 저장된 데이터에 의해 주어진 상태를 나타내는 CAN 모듈의 부품은 공동으로 사용된 부품이고, 상기 부품이 교대로 제 1 CAN 노드(노드 A) 또는 제 2 CAN 노드(노드 B)에 할당될 수 있는 것을 특징으로 하는 CAN 모듈.
  3. 제 2 항에 있어서,
    공동으로 사용된 상기 부품이 보통의 경우에는 부하를 적게 받는 CAN 모듈의 부품인 것을 특징으로 하는 CAN 모듈.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    CAN 프로토콜이 실행되도록 하는 상기 CAN 모듈의 부품(BSP)이 공동으로 사용된 상기 부품에 속하는 것을 특징으로 하는 CAN 모듈.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 멀티플렉서(5)가 제공되고, 상기 저장 엘리먼트 세트(2,3)에 저장된 데이터에 의해 주어진 상태를 나타내는 CAN 모듈의 부품이 상기 제 1 멀티플렉서를 통해 선택적으로 제 1 저장 엘리먼트 세트(2) 또는 제 2 저장 엘리먼트 세트(3)와 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 CAN 모듈.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 멀티플렉서(6)가 제공되고, CAN 모듈의 공동으로 사용된 부품이 상기 제 2 멀티플렉서를 통해 선택적으로 제 1 CAN 노드(노드 A) 또는 제 2 CAN 노드(노드 B)와 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 CAN 모듈.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 CAN 노드(노드 A) 측에서 공동으로 사용된 CAN 모듈의 부품에 대한 요구가 주어지는 경우에
    - 저장 엘리먼트 세트(2,3)에 저장된 데이터에 의해 주어진 상태를 나타내는 CAN 모듈의 부품이 상기 제 1 멀티플렉서(5)를 통해 제 1 저장 엘리먼트 세트(2)와 연결되고,
    - 공동으로 사용된 CAN 모듈의 부품이 상기 제 2 멀티플렉서(6)를 통해 제 1 CAN 노드(노드 A)와 연결되는 것을 특징으로 하는 CAN 모듈.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 CAN 노드(노드 B) 측에서 공동으로 사용된 CAN 모듈의 부품에 대한 요구가 주어지는 경우에
    - 저장 엘리먼트 세트(2,3)에 저장된 데이터에 의해 주어진 상태를 나타내는 CAN 모듈의 부품이 상기 제 1 멀티플렉서(5)를 통해 제 2 저장 엘리먼트 세트(3)와 연결되고,
    -공동으로 사용된 CAN 모듈의 부품이 상기 제 2 멀티플렉서(6)를 통해 제 2 CAN 노드(노드 B)와 연결되는 것을 특징으로 하는 CAN 모듈.
  9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    CAN 노드(노드 A, 노드 B) 측에서, 요구에 대한 공동으로 사용된 CAN 모듈 부품의 가능한 반응이 미리 검출되고, 관련 요구가 발생할 때까지 일시 저장되는 것을 특징으로 하는 CAN 모듈.
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