NL2026452A - Inrichting voor een deelnemerstation van een serieel bussysteem en werkwijze voor communicatie in een serieel bussysteem - Google Patents

Inrichting voor een deelnemerstation van een serieel bussysteem en werkwijze voor communicatie in een serieel bussysteem Download PDF

Info

Publication number
NL2026452A
NL2026452A NL2026452A NL2026452A NL2026452A NL 2026452 A NL2026452 A NL 2026452A NL 2026452 A NL2026452 A NL 2026452A NL 2026452 A NL2026452 A NL 2026452A NL 2026452 A NL2026452 A NL 2026452A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
bus
signal
receive
block
threshold
Prior art date
Application number
NL2026452A
Other languages
English (en)
Other versions
NL2026452B1 (nl
Inventor
Mutter Arthur
Hartwich Florian
Original Assignee
Bosch Gmbh Robert
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bosch Gmbh Robert filed Critical Bosch Gmbh Robert
Publication of NL2026452A publication Critical patent/NL2026452A/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL2026452B1 publication Critical patent/NL2026452B1/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L12/40169Flexible bus arrangements
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/14Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/36Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system
    • G06F13/368Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with decentralised access control
    • G06F13/376Handling requests for interconnection or transfer for access to common bus or bus system with decentralised access control using a contention resolving method, e.g. collision detection, collision avoidance
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/40Bus structure
    • G06F13/4004Coupling between buses
    • G06F13/4022Coupling between buses using switching circuits, e.g. switching matrix, connection or expansion network
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/42Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
    • G06F13/4282Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a serial bus, e.g. I2C bus, SPI bus
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L12/40006Architecture of a communication node
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L2012/40208Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215Controller Area Network CAN
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L2012/40267Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40273Bus for use in transportation systems the transportation system being a vehicle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

-39- 5 Samenvatting Inrichting voor een serieel bussysteem en werkwijze voor communicatie in een serieel bussysteem. De inrichting heeft een ontvangstblok voor het ontvangen van een signaal van een bus van het bussysteem, waarbij het 10 signaal op een transmissiesignaal gebaseerd is, en waarbij het ontvangstblok is ontworpen om in een eerste communicatiefase, een signaal, met een recessieve bustoestand welke kan worden overschreven door een dominante bustoestand, met een eerste ontvangstdrempel te ontvangen, en het signaal in een tweede communicatiefase, waarbij in het signaal andere bustoestanden l5 dan de recessieve en dominante bustoestanden aanwezig Zijn, met een tweede ontvangstdrempel, een evaluatieblok voor het evalueren van het signaal van de bus van het bussysteem met een omschakel-ontvangstdrempel, en een ontvangstdrempel-schakelblok voor het tijdelijk omschakelen van de ontvangstdrempel van het ontvangstblok van de eerste ontvangstdrempel 2 O naar de tweede ontvangstdrempel wanneer het evaluatieblok met de omschakel-ontvangstdrempel het busniveau voor data van het transmissiesignaal in het signaal herkent. 2 5 Fig. 6

Description

_I- Beschrijving Inrichting voor een deelnemerstation van een serieel bussysteem en werkwijze voor communicatie in een serieel bussysteem Technisch gebied De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor een deelnemerstation van een serieel bussysteem en een werkwijze voor communicatie in een serieel bussysteem dat werkt met een hoge gegevenssnelheid en een grote foutbestendigheid. Stand van de techniek Voor communicatie tussen sensoren en regelapparatuur, bijvoorbeeld in voertuigen, wordt vaak een bussysteem gebruikt waarbij gegevens als berichten worden verzonden in de standaard IS011898-1: 2015 als CAN- protocolspecificatie met CAN FD. De berichten worden verzonden tussen de busdeelnemers van het bussysteem, zoals sensoren, regeleenheden, encoders, etc. Om gegevens met een hogere bitsnelheid te kunnen verzenden dan met CAN, is in het CAN FD berichtenformaat een optie voor het overschakelen naar een hogere bitsnelheid binnen een bericht voorzien. Met dergelijke technieken wordt de maximaal mogelijke gegevenssnelheid verhoogd tot waardes boven de 1MBit/s door een hogere kloksnelheid te gebruiken in het bereik van de gegevensvelden. Dergelijke berichten worden hieronder ook wel CAN FD- frames of CAN FD-berichten genoemd.
Inrichtingen voor communicatie met CAN FD bevinden zich momenteel in de introductiefase voor voertuigen. De meeste fabrikanten gebruiken CAN FD in de eerste stap met een gegevensbitsnelheid van 2 Mbit/s en een
-2- arbitragebitsnelheid van 500 kbit/s in het voertuig. Bovendien is met CAN FD de nuttige-datalengte uitgebreid van 8 naar maximaal 64 bytes en zijn de datatransmissiesnelheden duidelijk hoger dan met CAN.
Voor een nog grotere databitsnelheid en nuttige-datalengte in een bericht, is een opvolger van het bussysteem voor CAN FD momenteel in ontwikkeling, dat hierna CAN XL zal worden genoemd. Naast het pure datatransport via de CAN-bus, moet CAN XL ook andere functies ondersteunen, zoals functionele veiligheid, gegevensbeveiliging en Quality of Service (QoS). Dit zijn elementaire eigenschappen die nodig zijn in een autonoom rijdend voertuig. Ook CAN XL moet de voordelen bieden van arbitrage van een op CAN of CAN FD gebaseerd communicatienetwerk, volgens welke slechts één deelnemerstation in de data-fase exclusieve, botsingsvrije toegang tot de bus van het bussysteem heeft. Dit biedt veel voordelen met betrekking tot bijvoorbeeld de foutbestendigheid van communicatie. Bij arbitrage zijn er recessieve en dominante busniveaus op de bus, waarbij het dominante busniveau een recessief busniveau kan overschrijven. Omdat de recessieve en dominante busniveaus verschillend worden aangestuurd, worden de busniveaus asymmetrisch vervormd op de bus. Het gevolg hiervan is dat de recessieve en dominante busniveaus alleen kunnen worden gebruikt voor robuuste datatransmissie tot een bepaalde snelheid van de datatransmissie, Als de data-bitsnelheid voor CAN XL groter of hoger is, dus sneller dan voor CAN FD, dan zijn er geen recessieve en dominante busniveaus meer in de data-fase bij CAN XL. In plaats daarvan worden andere busniveaus gebruikt in de data-fase, die hierna worden aangeduid als Data_0 en Data_1. Voor een zend / ontvang inrichting (transceiver) met CAN XL zijn dus de bedrijfsmodus voor het genereren van het busniveau in de arbitragefase en de bedrijfsmodus voor het genereren van het busniveau in de data-fase verschillend.
Dit heeft het grote nadeel voor de zendende / ontvangende inrichting (transceiver) in de CAN XL-data-fase dat een eerste zendende / ontvangende
-3- inrichting van het bussysteem dat is overgeschakeld naar de data-fase- modus, het niveau van een tweede zend / ontvangend inrichting niet betrouwbaar kan herkennen, welke in de arbitragemodus is geschakeld. Bovendien kan het tweede zendende / ontvangende inrichting van het bussysteem dat is geschakeld naar de werkingsmodus van de arbitragefase niet betrouwbaar het niveau detecteren van het eerste zendende / ontvangende inrichting welke is geschakeld naar de data-fase- werkingsmodus.
Bij normale communicatie is er geen probleem wanneer alle deelnemerstations in het bussysteem hun zendontvangers tegelijk schakelen, afgezien van transittijden via de bus. Als echter een deelnemerstation van het bussysteem wordt ingeschakeld terwijl de andere deelnemerstations ten minste één CAN XL-frame verzenden, kan het nieuw binnenkomende deelnemerstation niet duidelijk een inactieve toestand (Idle) aan het einde van een frame identificeren. Daarom kan een dergelijk deelnemerstation niet goed worden geïntegreerd. Hetzelfde geldt voor een deelnemerstation dat naar een protocoluitzonderingstoestand (Protocol-Exception-State) wordt geschakeld in overeenstemming met IS011898-1: 2015 om een transmissie van een frame in het bussysteem te tolereren waarvoor het deelnemerstation niet ontworpen is. Hetzelfde geldt ook voor een deelnemerstation dat de verbinding heeft verloren vanwege bitfouten. Dit leidt tot communicatiefouten en dus tot een verlaging van de overdraagbare netto datasnelheid.
Openbaring van de uitvinding Het is daarom doel van de onderhavige uitvinding om een inrichting te verschaffen voor een deelnemerstation van een serieel bussysteem en een werkwijze voor communicatie in een serieel bussysteem die de hiervoor genoemde problemen oplossen. In het bijzonder moet worden voorzien in een inrichting voor een deelnemerstation van een serieel bussysteem en een
-4- werkwijze voor communicatie in een serieel bussysteem, bij welke met grote flexibiliteit in de werking van een technische installatie, waarin het bussysteem wordt gebruikt voor communicatie, en met grote fout robuustheid van de communicatie, een hoge datasnelheid en een toename van de hoeveelheid nuttige data per frame kan worden gerealiseerd. Het doel wordt bereikt door een inrichting voor een deelnemerstation van een serieel bussysteem met de kenmerken van conclusie 1. De inrichting heeft een ontvangstblok voor het ontvangen van een signaal van een bus van het bussysteem, waarbij het signaal is gebaseerd op een transmissiesignaal waarmee een bericht wordt uitgewisseld tussen deelnemerstations van het bussysteem, en het ontvangstblok is ontworpen om het signaal te ontvangen in een eerste communicatiefase waarin in het signaal een recessieve bustoestand kan worden overschreven door een dominante bustoestand, om te worden ontvangen met een eerste ontvangstdrempel, en het signaal in een tweede communicatiefase waarin het signaal andere bustoestanden bevat dan de recessieve en dominante bustoestanden, met een tweede ontvangstdrempel te ontvangen, een evaluatieblok voor het evalueren van het signaal van de bus van het bussysteem met een omschakelings- ontvangstdrempel die verschilt van de eerste ontvangstdrempel en de tweede ontvangstdrempel, en een ontvangstdrempelwaarde-schakelblok voor het tijdelijk omschakelen van de ontvangstdrempel van het ontvangstblok van de eerste ontvangstdrempel tot de tweede ontvangstdrempel wanneer het evaluatieblok met de omschakelings-ontvangstdrempel in het signaal het busniveau voor Data_1 van het transmissiesignaal herkent.
Door het ontwerp van het inrichting kan een deelnemerstation van het bussysteem dat is ingeschakeld terwijl de andere deelnemerstations CAN XL- frames versturen, zich automatisch integreren in een lopende communicatie.
De inrichting kan de inactieve toestand (Idle) duidelijk identificeren, zodat het deelnemerstation zonder problemen correct in de communicatie kan worden geïntegreerd. Hierdoor kan het inrichting het deelnemerstation
-5- automatisch omschakelen naar de bedrijfsmodus die correct is voor de huidige bedrijfstoestand op de bus. Daardoor kan het deelnemerstation het huidige busniveau correct herkennen.
Het voordeel van het beschreven inrichting is dat een zend / ontvang inrichting van het deelnemerstation zichzelf automatisch aanpast aan de juiste ontvangstdrempel met behulp van een gemakkelijk herkenbare omschakelvoorwaarde, wat weinig inspanning kost in de hardware.
De beschreven inrichting biedt dezelfde voordelen voor deelnemerstations die worden overgeschakeld naar de protocoluitzonderingstoestand in overeenstemming met ISO11898-1: 2015 of de verbinding verliezen vanwege bitfouten.
Dit maakt het mogelijk om de twee bustoestanden in een frame actief aan te sturen in de data-fase zonder de robuustheid van het bussysteem in de data- fase te verliezen. De inrichting draagt daarmee in belangrijke mate bij aan het feit dat de netto datasnelheid in het bussysteem verhoogd kan worden.
Hierdoor voorkomt de beschreven inrichting dat het deelnemerstation van het bussysteem dat een willekeurig ander deelnemerstation met een foutframe verstoort of onderbreekt enkel omdat de integratie in de lopende communicatie is mislukt.
Hierdoor kan met het inrichting, dat in het bijzonder een ontvangstblok of een zend / ontvangend inrichting is, de ontvangst van de frames met een lage foutfrequentie worden gegarandeerd, zelfs als de hoeveelheid bruikbare gegevens per frame toeneemt. Dit betekent dat de communicatie in het seriële bussysteem ook kan worden uitgevoerd met een hoge foutbestendigheid als er een hoge gegevenssnelheid is en een toename van de hoeveelheid gebruikersgegevens per frame.
-6- Daarom is het met het inrichting in het bussysteem in het bijzonder mogelijk in een eerste communicatiefase een van CAN bekende arbitrage te behouden en toch de transmissiesnelheid aanzienlijk verhogen in vergelijking met CAN of CAN FD.
Dit draagt er aan bij om een netto gegevenssnelheid van ten minste 5 Mbit/s tot ongeveer 8 Mbit/s of 10 Mbit/s of hoger te bereiken. Bij een transmissiesnelheid van 10 Mbit/s is één bit minder dan 100 ns lang. Bovendien kan de grootte van de nuttige data in het bussysteem maximaal 4096 bytes per frame zijn. De werkwijze die door het inrichting wordt uitgevoerd, kan ook worden gebruikt als ten minste één CAN FD tolerant CAN-deelnemerstation is in het bussysteem., welke ontworpen is conform de norm ISO 11898-1: 2015, en / of er minimaal één CAN FD-deelnemerstation aanwezig is die berichten verstuurt volgens het CAN-protocol en / of CAN FD-protocol. Voordelige verdere uitvoeringsvormen van de inrichting worden gegeven in de afhankelijke conclusies.
Volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding is het omschakelblok van de ontvangstdrempel ontworpen voor het tijdelijk omschakelen van de ontvangstdrempel van het ontvangstblok naar de tweede ontvangstdrempel van het ontvangstblok en deze daarbij in een bedrijfsmodus te schakelen die verschilt van drie andere bedrijfsmodi van de inrichting, waarbij de drie andere bedrijfsmodi van de inrichting omvatten: een eerste bedrijfsmodus voor het verzenden en / of ontvangen van het signaal in de eerste communicatiefase, een tweede bedrijfsmodus alleen voor het ontvangen van het signaal in de tweede communicatiefase en een derde bedrijfsmodus voor het verzenden en ontvangen van het signaal in de tweede communicatiefase.
-7- Volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding is het ontvangstdrempel- schakelblok ontworpen voor het tijdelijk omschakelen van de ontvangstdrempel van het ontvangstblok van de eerste ontvangstdrempel naar de tweede ontvangstdrempel in een eerste bedrijfsmodus waarin de ontvangst van het signaal wordt uitgevoerd in de eerste communicatiefase. Denkbaar is dat het evaluatieblok een comparator is die een ingang heeft voor verbinding met twee buslijnen van de bus, en waarvan de uitgang is verbonden met het ontvangstdrempelschakelblok.
Mogelijkerwijs is het evaluatieblok ontworpen om te controleren of de omschakel-ontvangstdrempel van een busniveau voor Data_1 door het transmissiesignaal onderschreven wordt. Hierbij kan de omschakelings- ontvangstdrempel een ontvangstdrempel zijn met een negatieve numerieke waarde. Overeenkomstig een speciale uitvoeringsvariant worden de bustoestanden van het van de bus ontvangen signaal in de eerste communicatiefase gegenereerd met een andere Physical Layer dan de bustoestanden van het signaal ontvangen in de tweede communicatiefase. Overeenkomstig een verdere speciale uitvoeringsvariant hebben de bustoestanden van het van de bus ontvangen signaal in de eerste communicatiefase een langere bit-tijd dan de bustoestanden van het signaal ontvangen in de tweede communicatiefase. Mogelijkerwijs wordt in de eerste communicatiefase onderhandeld welke van de deelnemerstations van het bussysteem in de volgende tweede communicatiefase tenminste tijdelijk exclusieve, botsingsvrije toegang tot de bus krijgen.
-8- De inrichting kan ook een transmissieblok hebben voor het verzenden van berichten op een bus van het bussysteem, waarbij het transmissieblok bij het verzenden van de verschillende communicatiefasen van een bericht is ontworpen om te schakelen tussen een transmissiemodus voor de eerste communicatiefase en een transmissiemodus voor de tweede communicatiefase. De beschreven inrichting kan deel uitmaken van een deelnemerstation van een serieel bussysteem welke verder een communicatiecontrole-inrichting heeft voor het besturen van de communicatie tussen het deelnemerstation en ten minste één ander deelnemerstation van het bussysteem.
Hierbij is er de mogelijkheid dat de communicatiecontrole-inrichting is ontworpen om de inrichting in een bedrijfsmodus te schakelen voor het verzenden en / of ontvangen van het signaal in de eerste communicatiefase wanneer de communicatiecontrole-inrichting een rusttoestand op de bus heeft herkend.
Het hierboven beschreven deelnemerstation kan deel uitmaken van een bussysteem dat tevens een bus omvat en tenminste twee deelnemerstations die via de bus zodanig met elkaar zijn verbonden dat ze serieel met elkaar kunnen communiceren. Hierbij is tenminste een van de tenminste twee deelnemerstations een eerder beschreven deelnemerstation.
Het bovengenoemde doel wordt bovendien bereikt door een werkwijze voor communicatie in een serieel bussysteem volgens conclusie 14. De werkwijze wordt uitgevoerd met een inrichting dat een ontvangstblok heeft voor het ontvangen van een signaal van een bus van het bussysteem, een evaluatieblok en een ontvangstdrempelschakelblok, waarbij de inrichting de stappen uitvoert, van ontvangen, met het ontvangstblok een signaal van de bus gebaseerd op een transmissiesignaal, met welke een bericht wordt uitgewisseld tussen deelnemerstations van het bussysteem, waarbij het
29. ontvangstblok is ingericht om het signaal te ontvangen in een eerste communicatiefase, waarin een recessieve bustoestand in het signaal door een dominante bustoestand kan worden overschreven, met een eerste ontvangstdrempel, en dat signaal in een tweede communicatiefase, waarin het signaal andere bustoestanden bevat dan de recessieve en dominante bustoestanden, te ontvangen met een tweede ontvangstdrempel, van evaluatie, met het evaluatieblok, van het signaal van de bus van het bussysteem met een omschakeling-ontvangstdrempel die verschilt van de eerste ontvangstdrempel en de tweede ontvangstdrempel, en tijdelijk omschakelen, met het ontvangstdrempel-schakelblok, de ontvangstdrempel van het ontvangstblok van de eerste ontvangstdrempel tot de tweede ontvangstdrempel, als het evaluatieblok met de schakel-ontvangstdrempel in het signaal het busniveau voor Data_1 van het transmissiesignaal herkent.
De werkwijze biedt dezelfde voordelen als hierboven vermeld met betrekking tot de inrichting en / of het deelnemerstation. Verdere mogelijke implementaties van de uitvinding omvatten ook combinaties die niet expliciet worden genoemd van kenmerken of uitvoeringsvormen die hierboven of hieronder zijn beschreven met betrekking tot de uitvoeringsvoorbeelden. De vakman zal ook individuele aspecten toevoegen als verbeteringen of aanvullingen op de respectievelijke basisvorm van de uitvinding.
Tekeningen De uitvinding wordt hieronder in meer detail beschreven met verwijzing naar de bijgevoegde tekening en met behulp van uitvoeringsvoorbeelden. Ze laten zien: Fig. 1 toont een vereenvoudigd blokschema van een bussysteem volgens een eerste uitvoeringsvoorbeeld;
-10- Fig. 2 toont een diagram ter illustratie van de structuur van berichten die kunnen worden verzonden door een zend / ontvangend inrichting voor een deelnemerstation van het bussysteem volgens de eerste uitvoeringsvoorbeeld;
Fig. 3 toont een vereenvoudigd schematisch blokschema van een deelnemerstation van het bussysteem volgens de eerste uitvoeringsvoorbeeld; Fig. 4 toont een tijdprofiel van bussignalen CAN-XL H en CAN-XL Lin de arbitragefase op een bus van het bussysteem volgens het eerste uitvoeringsvoorbeeld; Fig. 5 toont een tijdprofiel van een differentiële spanning VDIFF, die het resultaat is van de bussignalen CAN-XL H en CAN-XL L uit fig. 4;
Fig. 6 toont een tijdprofiel van bussignalen CAN-XL H en CAN-XL Lin de data-fase op een bus van het bussysteem volgens het eerste uitvoeringsvoorbeeld; Fig. 7 toont een tijdprofiel van een differentiële spanning VDIFF, die het resultaat is van de bussignalen CAN-XL H en CAN-XL L uit fig. 6; Fig. 8 toont een tijdprofiel van een differentiële spanning VDIFF, die ontstaat op basis van de bussignalen CAN-XL._H en CAN-XL L voor een uittreksel uit de arbitragefase en uit de data-fase volgens het eerste uitvoeringsvoorbeeld; Fig. 9 toont een toestandsdiagram voor de bedrijfstoestanden van de zend / ontvanginrichting volgens het eerste uitvoeringsvoorbeeld; en Fig. 10 toont een toestandsdiagram voor de bedrijfstoestanden van de zend / ontvanginrichting volgens een tweede uitvoeringsvoorbeeld.
_11- In de figuren zijn identieke of functioneel identieke elementen voorzien van dezelfde referentiesymbolen, tenzij anders aangegeven.
Beschrijving van de uitvoeringsvoorbeelden
Fig. 1 toont als voorbeeld een bussysteem 1 dat in met name fundamenteel voor een CAN-bussysteem, een CAN FD-bussysteem, een CAN XL- bussysteem en / of variaties daarvan ontworpen is, zoals hieronder beschreven.
Het bussysteem 1 kan in een voertuig, in het bijzonder een motorvoertuig, een vliegtuig etc, of in een ziekenhuis etc. toepassing vinden.
In figuur 1 heeft het bussysteem 1 een aantal deelnemerstations 10, 20, 30, die elk zijn verbonden met een bus 40 met een eerste buslijn 41 en een tweede buslijn 42. De buslijnen 41, 42 kunnen ook CAN_H en CAN Lof CAN-XL H en CAN-XL_L worden genoemd en dienen voor elektrische signaaloverdracht na koppeling in het differentiële niveau of dominante niveau of het genereren van recessieve niveaus voor een signaal in de transmissietoestand.
Via de bus 40 kunnen berichten 45, 46 in de vorm van signalen tussen de individuele deelnemerstations 10, 20, 30 serieel worden verzonden.
Deelnemerstations 10, 20, 30 zijn bijvoorbeeld besturingsinrichtingen, sensoren, weergaveapparaten etc. van een motorvoertuig.
Als er een fout optreedt tijdens de communicatie op bus 40, zoals aangegeven door de gekartelde zwarte blokpijl in Fig. 1 getoond, kan een foutframe 47 (error flag) worden verzonden.
Het foutenframe 47 bestaat uit zes dominante bits.
Alle andere deelnemerstations 10, 20, 30 herkennen deze zes opeenvolgende dominante bits als een formaatfout of als een overtreding van de bit-opvulregel, die bepaalt dat een inverse bit in een bericht 45, 46 wordt ingevoegd na vijf identieke bits moet worden.
-12- Een foutvrij bericht 45, 46 wordt door de ontvangers bevestigd met een bevestigingsbit, dat een dominante bit is die wordt gestuurd in een bevestigingstijdslot dat recessief door de afzender wordt verzonden.
Afgezien van het bevestigingstijdvak verwacht de afzender van een bericht 45, 46 dat hij altijd het niveau op bus 40 ziet dat hij zelf verzendt.
Anders herkent de afzender een bitfout en beschouwt het bericht 45, 46 als ongeldig.
Mislukte berichten 45, 46 worden herhaald.
Zoals getoond in figuur 1, heeft het deelnemerstation 10 een communicatiecontrole-inrichting 11, een zend / ontvangend inrichting 12 en een bedrijfsmodus-instelinrichting 15. Het deelnemerstation 20 heeft daarentegen een communicatiecontrole-inrichting 21 en een zend / ontvang inrichting 22. Het deelnemerstation 30 heeft een communicatiecontrole- inrichting 31, een zend / ontvang inrichting 32 en een bedieningsmodus instelinrichting 35. De zendende / ontvangende inrichtingen 12, 22, 32 van de deelnemerstations 10, 20, 30 zijn elk direct verbonden met de bus 40, zelfs als dit niet is geïllustreerd in figuur 1. De communicatiebesturingsinrichtingen 11, 21, 31 dienen elk om de communicatie tussen het respectieve deelnemerstation 10, 20, 30 via de bus 40 te regelen met ten minste een ander deelnemerstation van de deelnemerstations 10, 20, 30, die zijn aangesloten op de bus 40. De communicatiecontrole-inrichting 11 creëert en leest eerste berichten 45,
die bijvoorbeeld gemodificeerde CAN-berichten 45 zijn.
Hier zijn de gewijzigde CAN-berichten 45 gestructureerd op basis van een CAN XL- formaat, dat meer in detail wordt beschreven met verwijzing naar figuur 2. Het communicatiecontrole-inrichting 21 kan ontworpen zijn als een conventionele CAN-controller volgens ISO 11898-1: 2015. Het communicatiecontrole-inrichting21 maakt en leest tweede berichten 46, bijvoorbeeld klassieke CAN-berichten 46. De klassieke CAN-berichten 46 zijn
-13- gestructureerd volgens het klassieke basisformaat, waarin het bericht 46 maximaal 8 databytes kan bevatten. kan.
Als alternatief is het klassieke CAN-bericht 46 gestructureerd als een CAN FD-bericht, waarin een aantal tot 64 databytes kan worden opgenomen, die ook met een aanzienlijk hogere datasnelheid worden verzonden dan bij het klassieke CAN-bericht 46. In het laatste geval is het communicatiecontrole-inrichting 21 ontworpen als een conventionele CAN FD-controller.
Het communicatiecontrole-inrichting 31 kan worden ontworpen om een CAN
XL-bericht 45 of een klassiek CAN-bericht 46 voor de zend / ontvang inrichting 32 beschikbaar te stellen of om hiervan te ontvangen.
De communicatiecontrole-inrichting 31 creëert en leest dus een eerste bericht 45 of een tweede bericht 46, waarbij de eerste en tweede berichten 44, 46 verschillen in hun datatransmissiestandaard, namelijk in dit geval CAN XL of CAN.
Als alternatief is het klassieke CAN-bericht 46 gestructureerd als een CAN FD-bericht.
In het laatste geval is het communicatiecontrole- inrichting 31 ontworpen als een conventionele CAN FD-controller.
De zendende / ontvangende inrichting 12 kan worden ontworpen als een CAN
XL-transceiver, afgezien van de verschillen die hieronder in meer detail worden beschreven.
De zendende / ontvangende inrichting 22 kan worden ontworpen als een conventionele CAN-transceiver of CAN FD-transceiver.
De zendende / ontvangende inrichting 32 kan worden ontworpen om berichten 45 in overeenstemming met het CAN XL-formaat of berichten 46 in overeenstemming met het huidige CAN-basisformaat voor het communicatiecontrole-inrichting 31 beschikbaar te stellen of om ze daarvan te ontvangen, zoals vereist.
De zendende / ontvangende inrichtingen 12, 32 kunnen aanvullend of alternatief worden ontworpen als een conventionele CAN FD-zendontvanger.
-14 - Met de beide deelnemerstations 10, 30 is het mogelijk om berichten 45 met het CAN XL-formaat te creëren en vervolgens te verzenden en om dergelijke berichten 45 te ontvangen.
Fig. 2 toont een CAN XL-frame 450 voor het bericht 45 zoals het door de zendontvanger 12 of de zendontvanger 32 verzonden wordt. Het CAN XL- frame 450 is voor de CAN-communicatie op de bus 40 verdeeld in verschillende communicatiefasen 451 tot 453, namelijk een arbitragefase 451, een data-fase 452 en een frame-eindfase 453. Tussen twee verschillende frames 450 kan een inactieve of standby-toestand (Idle of standby) 410 op de bus 40 voorkomen waarin geen van de deelnemerstations 10, 20, 30 iets op de bus 40 zendt. De rust- of standby-toestand (Idle of standby) 410 wordt hieronder kort aangeduid als de rusttoestand 410.
In de arbitragefase 451 wordt een identificator gebruikt om bitsgewijs te onderhandelen tussen de deelnemerstations 10, 20, 30 welk deelnemerstation 10, 20 30 het bericht 45, 46 met de hoogste prioriteit wil verzenden en daarom de volgende tijd voor verzending exclusieve toegang krijgt tot de bus 40 van het bussysteem 1.
In de data-fase 452 worden de nuttige data van het CAN-XL frame of het bericht 45 verzonden. Afhankelijk van het waardenbereik van een datalengte- code, kunnen de nuttige data bijvoorbeeld tot 4096 bytes of een grotere waarde hebben. In de data-fase 452 is slechts één van de deelnemerstations 10, 20, 30 de zender van een frame 450, zoals hierboven beschreven, in normaal bedrijf. Daarom zijn alle andere deelnemerstations 10, 20, 30 ontvangers van het frame 450 en worden daarom omgeschakeld naar een ontvangstmodus.
In de frame-eindfase 453 kan bijvoorbeeld in een checksum-veld een checksum worden opgenomen op de data van de data-fase 452 inclusief de stuff-bits, dat uit het zendblok van het bericht 45 na een vooraf bepaald
-15 - aantal identieke bits, in het bijzonder 10 of ander aantal gelijke bits, als inverse bit ingevoegd worden. Bovendien kan ten minste één bevestigingsbit zijn opgenomen in een eindveld in de frame-eindfase 453. Daarnaast kan er een reeks van 11 identieke bits zijn, die het einde van het CAN XL-frame 450 aangeven. Met de tenminste een bevestigingsbit kan medegedeeld worden een ontvangstblok al dan niet een fout heeft ontdekt in het ontvangen CAN XL-frame 450 of bericht 45, zoals reeds vermeld.
In de arbitragefase 451 en de frame-eindfase 453 wordt een fysieke laag gebruikt zoals in CAN en CAN-FD. De fysieke laag komt overeen met de bittransmissielaag of laag 1 van het bekende OSI-model (Open Systems Interconnection Model).
Een belangrijk punt tijdens fasen 451, 453 is dat de bekende CSMA / CR- werkwijze wordt gebruikt, waarmee de deelnemerstations 10, 20, 30 tegelijkertijd toegang hebben tot bus 40 zonder dat het bericht met hogere prioriteit 45, 46 wordt vernietigd. Hierdoor kunnen relatief eenvoudig verdere deelnemersstations 10, 20, 30 aan het bussysteem 1 worden toegevoegd, wat zeer voordelig is.
De CSMA / CR-werkwijze resulteert in zogenaamde recessieve toestanden op de bus 40, die kunnen worden overschreven door andere deelnemerstations 10, 20, 30 met dominante toestanden op de bus 40. In de recessieve toestand heersen op de afzonderlijke deelnemerstations 10, 20, 30 condities met hoge weerstand, die in combinatie met de parasieten van het buscircuit tot langere tijdconstanten leidt. Dit leidt tot een beperking van de maximale bitsnelheid van de huidige CAN FD-Physical-layer tot momenteel ongeveer 2 megabits per seconde bij echt voertuiggebruik.
Een transmissieblok van het bericht 45 begint alleen bits van de data-fase 452 op bus 40 te verzenden wanneer het deelnemerstation 10 als het. transmissieblok de arbitrage heeft gewonnen en het deelnemerstation 10 als
-16 - het transmissieblok dus exclusieve toegang heeft tot de bus 40 van het bussysteem 1 voor het verzenden.
In het algemeen kunnen de volgende van CAN of CAN FD afwijkende eigenschappen met CAN XL in het bussysteem worden geimplementeerd:
a) Overname en, indien nodig, aanpassing van beproefde eigenschappen die voor robuustheid en gebruiksvriendelijkheid van CAN en CAN FD verantwoordelijk zijn, in het bijzonder framestructuur met identifier en arbitrage volgens de CSMA / CR-werkwijze,
b) verhoging van de netto datatransmissiesnelheid tot ongeveer 10 Megabit per seconde, ¢) vergroting van de Gebruikersgegevens per frame tot ongeveer 4 kbyte.
Fig. 3 toont de basisstructuur van het deelnemerstation 10 met de communicatiecontrole-inrichting 11, de zend / ontvang inrichting 12 en de bedrijfsmodus-instelinrichting 15. De bedrijfsmodus-instelinrichting 15 heeft een evaluatieblok 151 en een ontvangstdrempelschakelblok 152. Het deelnemerstation 30 is op gelijksoortige manier geconstrueerd, als getoond in Fig. 3, behalve dat de instelinrichting 35 voor de bedrijfsmodus niet is geintegreerd in de zendontvanger 32, maar afzonderlijk is voorzien van de communicatiecontrole-inrichting 31 en de zendontvanger 32. Daarom worden het deelnemerstation 30 en de bedrijfsmodus-instelinrichting 35 niet afzonderlijk beschreven.
De hierna beschreven functies van de inrichting 15 zijn bij de inrichting 35 identiek aanwezig.
Volgens Fig. 3 beschikt deelnemerstation naast een communicatiecontrole- inrichting 11, de zend / ontvang inrichting 12 en de bedrijfsmodus- instelinrichting 15 over een microcontroller 13, waaraan het communicatiecontrole-inrichting 11 is toegewezen, en een systeem-ASIC 16 (ASIC = applicatie-specifieke geïntegreerde schakeling), die alternatief een systeembasischip (SBC) kan zijn, waarop meerdere voor een elektronische
_17- assemblage van het deelnemerstation 10 noodzakelijke functies zijn samengevat. Naast de zendende / ontvangende inrichting 12 is in het systeem ASIC 16 een energietoevoerinrichting 17 geïnstalleerd die de zendende / ontvangende inrichting 12 van elektrische energie voorziet. De energietoevoerinrichting 17 levert doorgaans een spanning CAN_ Supply van 5 V. Echter, afhankelijk van de behoefte, kan de energietoevoerinrichting 17 een andere spanning met een andere waarde leveren. Daarnaast of als alternatief kan de energietoevoerinrichting 17 als stroombron zijn uitgevoerd.
De zendende / ontvangende inrichting 12 heeft ook een zendblok 121 en een ontvangstblok 122. Zelfs als hieronder altijd naar de zendende / ontvangende inrichting 12 wordt verwezen, is het ook mogelijk om het ontvangstblok 122 in een aparte inrichting te hebben, extern van het transmissieblok 121. Het transmissieblok 121 en het ontvangstblok 122 kunnen worden geconstrueerd zoals in een conventionele transmissie / ontvangstinrichting 22. In het bijzonder kan het transmissieblok 121 ten minste één operationele versterker en / of één transistor hebben. In het bijzonder kan het ontvangstblok 122 ten minste één operationele versterker en / of één transistor hebben.
De zendende / ontvangende inrichting 12 is verbonden met de bus 40, preciezer gezegd zijn eerste buslijn 41 voor CAN_H of CAN-XL_H en zijn tweede buslijn 42 voor CAN_L of CAN-XL_L. De voedingsspanning voor de energievoorzieningsinrichting 17 voor het voeden van de eerste en tweede buslijn 41, 42 van elektrische energie, in het bijzonder de CAN- voedingsspanning, vindt plaats via tenminste één verbinding 43. De verbinding met aarde of CAN_GND wordt gerealiseerd via een verbinding 44. De eerste en tweede buslijnen 41, 42 zijn afgesloten met een afsluitweerstand
49.
De eerste en tweede buslijnen 41, 42 zijn in de zendende / ontvangende inrichting 12 niet alleen bij het transmissieblok 121, dat ook wel een zender wordt genoemd, en met het ontvangstblok 122 verbonden, dat ook wel de
_I8- ontvanger wordt genoemd, zelfs als de verbinding eenvoudigheidshalve niet in figuur 3 is weergegeven. De eerste en tweede buslijnen 41, 42 zijn ook in de zendende / ontvangende inrichting 12 verbonden met de inrichting 15.
Wanneer het bussysteem 1 in bedrijf is, kan het zendblok 121 een transmissiesignaal TXD of TxD van de communicatiecontrole-inrichting 11 met digitale toestanden 0 en 1, zoals schematisch getoond in Fig. 3, omzetten in overeenkomstige signalen Data_0 en Data_1 voor de buslijnen 41, 42 en deze signalen Data_0 en Data_1 op de aansluitingen voor CAN _H en CAN _L of CAN- XL_H en CAN-XL_L op bus 40 verzenden, zoals getoond in figuur 4. Het ontvangstblok 122 vormt een differentiële spanning VDIFF in overeenstemming met de bussignalen ontvangen van bus 40 op CAN-XL H en CAN-XL_L conform Fig. 5 en zet dit om in een ontvangen signaal RXD of RxD met digitale toestanden 0 en 1, zoals schematisch geïllustreerd in Fig. 3, en stuurt dit door naar de communicatiecontrole-inrichting11, zoals getoond in Fig. 3. Met uitzondering van de rusttoestand 410, luistert de verzendende / ontvangende inrichting 12 met het ontvangstblok 122 tijdens normaal bedrijf altijd naar een verzending van gegevens of berichten 45, 46 op de bus 40, ongeacht of de verzend / ontvang inrichting 12 al dan niet het transmissieblok van het bericht 45 is.
Volgens figuur 4 hebben de signalen op CAN-XL H en CAN-XL Lin de bovengenoemde communicatiefasen 451, 453 de dominante en recessieve busniveaus 401, 402, zoals bekend van CAN. Daarentegen verschillen de signalen CAN-XL H en CAN-XL L in data-fase 452 van de conventionele signalen op CAN_H en CAN_L, zoals hieronder in meer detail beschreven met verwijzing naar FIG. Op basis van de signalen CAN-XL H en CAN-XL L uit figuur 4 wordt op bus 40 een verschilsignaal VDIFF = CAN-XL H - CAN- XL_L gevormd, dat in figuur 5 is weergegeven. De bits van het verschilsignaal VDIFF hebben een bit-tijdsduur t_bt1.
-19- Zoals te zien is in figuur 4, stuurt het transmissieblok 121 alleen de dominante toestanden 402 van de differentiële signalen CAN-XL_H, CAN- XL_L in de bovengenoemde communicatiefasen 451, 453 verschillend. Daarbij zijn de busniveaus op de bus 40 voor de recessieve toestanden 401 in de bovengenoemde communicatiefasen 451, 453 zijn gelijk aan de helft van de spanning Vce of CAN-voeding van bijvoorbeeld ongeveer 5V, dus 2,5 V. In de recessieve toestand 401, wordt het busniveau niet aangestuurd door het transmissieblok 121; het wordt ingesteld door de afsluitweerstand 49. De busniveaus op bus 40 voor de dominante toestanden 402 zijn daarentegen ongeveer 1,5 V voor het signaal CAN_XL Len 3,5 V voor het signaal CAN_XL_H. Dienovereenkomstig wordt in het voorbeeld van figuren 4 en 5 een differentiële spanning VDIFF tussen ongeveer 0 Ven 2 V tot stand gebracht. Dus voor een spanning VDIFF = CAN-XL_H - CAN-XL_L voor de recessieve toestanden 401 (logische "1" van het transmissiesignaal TxD) een waarde van ongeveer 0 V en voor de dominante toestanden 402 resultaten (logische "0" van het transmissiesignaal TxD) een waarde van ongeveer 2,0 V. De toestandswissel tussen de toestanden 401, 402 kan door het ontvangstblok 122 in de fasen 451, 453 worden herkend met behulp van een ontvangstdrempel T_a, die wordt weergegeven in Fig. 5. In het voorbeeld van Fig. 5 wordt een ontvangstdrempel T_a van ontvangstblok 122 ingesteld op ongeveer 0,7V. In een conventionele zendontvangermodule specifieker een module van een zend- / ontvanginrichting 12 ligt de ontvangstdrempel in een tolerantiebereik tussen T_a_min en T_a_max, afhankelijk van de bedrijfstemperatuur, bedrijfsspanning en fabricagetolerantie.
Fig. 6 en Fig. 7 tonen vergelijkbare tijdsverlopen met Fig. 4 en Fig. 5 voor de data-fase 452. Dienovereenkomstig drijft zendblok 121 de bustoestanden U_D0, U_D1 van de differentiële signalen CAN-XL_H, CAN- XL _L in de data-fase 452 elk verschillend aan.
In het algemeen is er volgens Fig. 8 een differentiële spanning VDIFF tussen maximaal 0,05 V = VDIFF 401 max voor recessieve toestanden 401 in de
-20- communicatiefasen 451, 453 bij de ontvanger van het frame 450 en ten minste 1,5 V=VDIFF 402 min voor dominante toestanden 402. Bovendien geldt volgens figuur 8 in het algemeen dat in het schakelblok 152 de ontvangstdrempel T_a van het ontvangstblok 122 ligt tussen een minimale ontvangstdrempel T_a_min van 0,5 V en een maximale ontvangstdrempel
T_a_max van 0,9 V.
De waarde van de ontvangstdrempel T_a wordt aangepast afhankelijk van de fabricagetoleranties en de invloed van temperatuur en bedrijfsspanning.
Daarmee geldt, als de differentiële spanning VDIFF lager is dan 0,5 V, zoals getoond als voorbeeld in het linkerdeel van figuur 8, wordt het busniveau VDIFF_401 betrouwbaar gelezen als "recessief". Als het niveau van de differentiële spanning VDIFF hoger is dan 0,9 V, wordt het busniveau veilig gelezen als dominant.
Als het niveau van de differentiële spanning VDIFF tussen 0,5 Ven 0,9 V ligt, kan het niveau niet betrouwbaar worden geïdentificeerd als "recessief" of
"dominant". Herkent de zend / ontvang inrichting 12, in het bijzonder zijn inrichting 15, het einde van de arbitrage fase 451, dan wordt de zend / ontvang inrichting 12, 22, 32 in de deelnemerstations 10, 20, 30 van het bussysteem 1 omgeschakeld naar de overeenkomstige bedrijfsmodus voor de data-fase 452, zoals later ter zal nader worden toegelicht aan de hand van Fig. 9 Fig. 8 toon in zijn rechterdeel de differentiële spanning VDIFF, die wordt gevormd uit de signalen Data_0 en Data_1, die het transmissieblok 121 naar de bus 40 stuurt in de bedrijfsmodus van de data-fase 452. De busniveaus op bus 40 voor de Data_0-toestanden zijn in het voorbeeld van figuren 6 tot 8 op ongeveer 3 V voor het signaal CAN_XL H en 2 V voor het signaal CAN_XL L.
De busniveaus U_D1 op de bus 40 voor de Data_1-toestanden in de data-fase 452 zijn ongeveer 2 V voor het signaal CAN_XL H en 3 V voor het signaal CAN_XL_L.
Een differentiële spanning VDIFF van /- 1 V zou ook mogelijk zijn met andere busniveaus.
De niveaus van 3V en 2V volgens figuur 6 zijn echter symmetrisch ten opzichte van de middenspanning van 2,5V bij
-21- een bedrijfsspanning van 5V. De symmetrie is gunstig voor het verminderen van emissies die de kwaliteit van de signalen op de bus 40 verslechteren. Volgens het rechterdeel van figuur 8 treden in de, optioneel snellere, data- fase 452 voor de bustoestanden Data_9, Data_1 de bustoestanden U_DO, U_D1 of de differentiële spanningen VDIFF_D0, VDIFF_D1 overeenkomstig de binaire datatoestanden O en 1 van het transmissiesignaal TXD op. De minimale differentiële spanning VDIFF_D0_min voor Data_0 bits verwacht door de ontvanger in data-fase 452 is ongeveer 0,6 V in het voorbeeld van figuren 6 tot 8. De maximale differentiële spanning VDIFF_D1_ max voor Data_1 bits is in het voorbeeld van FIG. 6 t / m 8 in de data-fase 452 bij circa 0,6 V.
Hiertoe stuurt het transmissieblok 121 de toestanden van de differentiële signalen CAN-XL_H, CAN-XL L weer anders aan, zoals in bovengenoemde communicatiefasen 451, 453. De twee bustoestanden U_D0, U_D1 of de differentiële spanningen VDIFF_DO, VDIFF_D1 in data-fase 452 worden echter symmetrisch aangestuurd in overeenstemming met datatoestanden 0 en 1 van het transmissiesignaal TXD. Bovendien verschillen de busniveaus voor de datatoestanden Data_0 in de communicatiefasen 451, 453 van de datatoestanden Data_0 in de communicatiefase 452. Daarnaast verschillen de busniveaus voor de datatoestanden Data_1 in de communicatiefasen 451, 453 van de datatoestanden Data_1 in communicatiefase 452.
In de data-fase 452 gebruikt het ontvangstblok 122, naast de ontvangstdrempel T_a van de fasen 451, 453, een ontvangstdrempel T_d die nominaal bij ongeveer 0,0 V ligt en dus tussen de maximale waarde van T dmax=0,1 Ven de minimumwaarde van T d min =-0,1 V. De waarde van de ontvangstdrempel T_d wordt ingesteld afhankelijk van de fabricagetoleranties en de invloed van temperatuur en bedrijfsspanning.
222- De nominale differentiële spanning voor de recessieve datatoestand, VDIFF 401, is OV in het bereik tussen T_d max en T d min en kan daarom niet duidelijk worden geïdentificeerd als de ontvangstdrempel T_d wordt gebruikt. De nominale differentiële spanning voor de recessieve datatoestand, VDIFF_401, kan echter worden herkend met de ontvangstdrempel T_a. De minimale differentiële spanning voor de datatoestand Data_0, VDIFF_DO_min, is lager dan T_a_max en kan daarom niet duidelijk worden geïdentificeerd als de ontvangstdrempel T_a wordt gebruikt. De minimale differentiële spanning voor de datastatus Data_0, VDIFF_D0_min kan echter worden herkend met de ontvangstdrempel T_d.
Bovendien kan het ontvangstblok 122 ook een ontvangstdrempel Tc gebruiken in de data-fase 452, die ongeveer -0,4 V is. Hiertoe stelt de instelinrichting voor de bedrijfsmodus de voorheen enkel in fasen 451, 453 gebruikte ontvangstdrempel T_a en de voorheen enkel in fase 452 gebruikte ontvangstdrempel T_d voor het ontvangstblok 122 om in de drie ontvangstdrempels T_a, T_d, T_c of, afhankelijk van een evaluatie van ontvangstdrempel T_c, voegt een van de ontvangstdrempels T_a of T_d toe , zoals in meer detail beschreven in Fig. 9.
Zelfs als de numerieke waarde voor de ontvangstdrempel T_c bijvoorbeeld 0,4 V is, kan de numerieke waarde worden geoptimaliseerd, afhankelijk van de gebruikte CAN-bus-topologie.
Het zendblok 121 wordt dus van een eerste bedrijfsmodus in fasen 451, 453 omgeschakeld naar een andere bedrijfsmodus in data-fase 452, zoals meer in detail uitgelegd met verwijzing naar Fig. 9. In de eerste bedrijfsmodus hebben de bits een bit-tijd t_bt1 en zijn er dominante en recessieve bustoestanden of busniveaus. In één bedrijfsmodus van de data-fase 452 hebben de bits een bit-tijd t_bt2 en zijn er geen dominante en recessieve bustoestanden of busniveaus, maar in plaats daarvan de busniveaus Data_0
223 - en Data_1. De bit-tijd t_bt2 kan korter zijn dan de bit-tijd t_bt1, zoals getoond in figuur 6. Optioneel zijn de bit-tijd t_bt2, t_bt1 hetzelfde. Met andere woorden, het transmissieblok 121 genereert in een eerste bedrijfsmodus, volgens figuur 4, figuur 5 en het linkerdeel van figuur 6, een eerste datatoestand, bijvoorbeeld 0, van het transmissiesignaal TxD als bustoestand 402 met verschillende busniveaus voor twee buslijnen 41, 42 van bus 40 en een tweede datatoestand, en een tweede datatoestand, bijvoorbeeld 1, van het transmissiesignaal TxD als bustoestand 401 met hetzelfde busniveau voor de twee buslijnen 41, 42 van bus 40. Bovendien stuurt het transmissieblok 121, voor de tijdskarakteristiek van de signalen CAN-XL_H, CAN-XL_L in een bedrijfsmodus welke de data-fase 452 omvat, de eerste en tweede datastatus 0, van het overdrachtssignaal TxD in elk geval gedeeltelijk aan, zodat de busniveaus Data_0, Data_1 van het rechter deel van Fig. 6 voor de beide buslijnen 41, 42 van bus 40 worden gevormd. Het verschil tussen de Physical Layer van CAN in de communicatiefasen 453, 451 en de eerder beschreven Physical Layer in de data-fase 452 is dat de toestanden Data_1 met de differentiële spanning VDIFF_D1 in de data-fase 452 gedeeltelijk tot volledig worden aangestuurd door het transmissieblok 121 of de zendende / ontvangende inrichting 12. Bij een bitsnelheid van bijvoorbeeld 10 Mbit/s in de data-fase 452 is een bitsnelheid t_bt2 = 100 ns.
De bit-tijd t_bt2 in de data-fase 452 in het voorbeeld getoond in figuur 6 is dus korter dan de bit-tijd t_bt1 die wordt gebruikt in de arbitragefase 451 en de frame-eindfase 453. Daarom vindt in de data-fase 452 verzending plaats met een hogere bitsnelheid dan in de arbitragefase 451 en de frame-eindfase
453. Op deze manier kan de transmissiesnelheid in het bussysteem 1 nog verder worden verhoogd dan bij CAN FD.
-24- Fig. 9 illustreert in een diagram het schakelen van het ontvangstblok 122 tussen de communicatiefasen 451, 453, waarin een "langzame werkingsmodus" B _451 of “Slow-Mode” optioneel wordt gebruikt, en de communicatiefase 452 waarin een 'snelle werkingsmodus' of een “Fast-Mode” gebruikt wordt, zoals hieronder nader wordt uitgelegd. Bovendien kan de zend / ontvang inrichting 12 worden omgeschakeld naar een configuratiebedrijfsmodus B_420, zoals geïllustreerd met een omschakelvoorwaarde S20 op een pijl tussen bedrijfsmodus B _ 451 en bedrijfsmodus B_ 420.
In de configuratiemodus B_420 kan ten minste één instelling voor communicatie worden gemaakt, zoals het instellen van de numerieke waarden voor de ontvangstdrempels T_a, T_d, T_c, het instellen van de numerieke waarden voor tijdsperioden die worden gebruikt in de communicatie in het bussysteem 1, ten minste één ID's worden ingesteld, of andere instellingen. De terugschakeltoestand S21 van de bedrijfsmodus B_420 naar de bedrijfsmodus B_451 kan zijn dat het transmissiesignaal TxD constant is gedurende een vooraf bepaalde tijd t van bijvoorbeeld groter dan 5 ps, zoals geïllustreerd met een terugschakelconditie S21 op de pijl tussen de bedrijfsmodi B_420, B_451. De terugschakelvoorwaarde S21 heeft tot gevolg dat het deelnemerstation 10 na de vooraf bepaalde tijd t weer veilig kan deelnemen aan de communicatie in het bussysteem 1. In de communicatiefase 452 zijn er drie verschillende bedrijfsmodi voor het zendontvangtoestel 12, preciezer gezegd het ontvangstblok 122, namelijk de bedrijfsmodus B_452_RX, de bedrijfsmodus B _ 452 TX en de bedrijfsmodus B_452 RX_A. Die bedrijfsmodus is alleen voorzien voor een deelnemerstation 10, 20, 30 dat niet weet in welke fase de CAN-bus 40 momenteel wordt bediend en dat graag in de communicatie zou willen worden geïntegreerd. Dit wordt hieronder in meer detail beschreven.
225- Om te detecteren dat het nodig is om te schakelen tussen de werkingsmodi 451, 452 RX, 452_TX, 452 RX_A, zoals geïllustreerd in figuur 9, kan de bedrijfsmodus-instelinrichting 15, meer precies zijn evaluatieblok 151, worden gebruikt. Het evaluatieblok 151 kan als comparator zijn uitgevoerd. Het meetresultaat van het evaluatieblok 151 is zinvol laagdoorlaat gefilterd, zodat de omschakeling door middel van het blok 152 van de bedieningsmodus-instelinrichting 15 niet per abuis wordt geactiveerd door overshoots of reflecties.
Het ontvangstdrempelschakelblok 152 is uitgerust, op basis van het evaluatieresultaat van het evaluatieblok 151 om te beslissen naar welke van de werkingsmodi 451, 452 RX, 452_TX, 452 RX_A het ontvangstblok 122 moet worden geschakeld.
Het ontvangstdrempelschakelblok 152 schakelt van de bedrijfsmodus B_451 naar de bedrijfsmodus B_452_ RX als, in de normale werking van het deelnemerstation 10, het einde van de arbitragefase 451 voor een CAN-XL- frame 450 werd herkend als het deelnemerstation 10 de arbitrage niet heeft gewonnen . In dit geval kan de zendontvanger 12 alleen als ontvanger fungeren in de volgende data-fase 452. Als alternatief, fungeert de zend / ontvang inrichting 12 in de volgende data-fase 452 in bedrijfsmodus B_452_TX zowel als een zender als ook een ontvanger van een frame 450 als het deelnemerstation 10 de arbitrage heeft gewonnen.
Als resultaat, ongeacht of het deelnemerstation 10 de arbitrage heeft verloren of gewonnen, de zend / ontvang inrichting 12, in het bijzonder het ontvangstblok 122, van de bedrijfsmodus B_451, in de signalen volgens Fig. 4 of de linkerzijde van Fig. 6 worden weergegeven, voor de data-fase 452 in de bedrijfsmodus B_452_RX omgeschakeld. Het deelnemerstation 10 verandert dus van de bedrijfsmodus B_451 naar de bedrijfsmodus B_452_RX, zoals geïllustreerd door de pijl S1 in figuur 9. Dienovereenkomstig schakelt het ontvangstdrempel-schakelblok 152 de ontvangstdrempel T_d in, in plaats van
26 - de ontvangstdrempel T_a, zoals reeds vermeld onder verwijzing naar figuren 4 tot 6. Als het deelnemerstation 10 de arbitrage heeft verloren, wordt het transmissieblok 121 ook gedeactiveerd of vergrendeld zodat er geen signalen op de bus 40 worden verzonden, aangezien het deelnemerstation 10 alleen fungeert als een ontvanger van het frame 450. Heeft het deelnemerstation 10 heeft de arbitrage niet verloren, maar heeft gewonnen, dan wordt de zendende / ontvangende inrichting 12, in het bijzonder het zendende blok 121, omgeschakeld van de bedrijfsmodus B_452 RX voor de data-fase 452 naar de bedrijfsmodus B_452 TX. Het deelnemerstation 10 verandert dus van de bedrijfsmodus B_452 RX naar de bedrijfsmodus B_452 TX, zoals geïllustreerd door de pijl S2 in figuur 9. Het transmissieblok 121 zendt dus signalen volgens het rechterdeel van figuur 6 op de bus 40. Bovendien ontvangt het ontvangstblok 122 de signalen van de bus 40, zoals in de bedrijfsmodus B_452_RX en zoals hierboven reeds vermeld. Het ontvangstdrempelschakelblok 152 schakelt van de bedrijfsmodus B_452 TX terug naar de bedrijfsmodus B_451 als een van de volgende drie gevallen aanwezig is, zoals geïllustreerd met de terugschakelcondities S3_1, S3_2, S3_3 op de pijl tussen de bedrijfsmodi B_ 452 TX, B_451. De terugschakeltoestand S3_1 is aanwezig wanneer het deelnemerstation 10, bijvoorbeeld het evaluatieblok 151, in de bedrijfsmodus B_452 TX detecteert dat de data-fase 452 is beëindigd. De terugschakelconditie S3_2 is aanwezig wanneer het ontvangen signaal RxD een te lange reeks identieke bits bevat, er is bijvoorbeeld een foutframe 47 ontvangen of er is foutief geen vulbit ingevoegd in frame 450.
De terugschakelconditie S3_2 is aanwezig wanneer de zendende / ontvangende inrichting 12 detecteert dat ten minste één ander van de
227- deelnemerstations 20, 30 tijdens de data-fase 452 iets naar de bus 40 heeft gestuurd, zodat er geen exclusieve, botsingsvrije toegang tot de bus 40 meer is en een botsing plaats vind op bus 40.
Bovendien schakelt het ontvangstdrempel-schakelblok 152 van de bedrijfsmodus B_452_RX terug naar de bedrijfsmodus B_451 als een van de volgende twee gevallen aanwezig is, zoals de terugschakelcondities S4_1, S4_2 op de pijl tussen de bedrijfsmodi B_452_RX, B_451.
De terugschakeltoestand S4_1 is aanwezig wanneer het deelnemerstation 10, bijvoorbeeld het evaluatieblok 151, in de bedrijfsmodus B_452_RX herkent dat de data-fase 452 is beëindigd.
De terugschakelconditie S4_2 is aanwezig wanneer het zendblok 121 na het einde van de data-fase 452 weer iets op de bus 40 verzendt omdat het deelnemerstation 10 op de volgende is Arbitrage wil deelnemen om een frame 450 op de bus 40 zelf te sturen.
Zekerheidshalve schakelt het ontvangstdrempelschakelblok 152 ook van de bedrijfsmodus B_452 RX terug naar de bedrijfsmodus B_451 als het transmissieblok 121 iets naar de bus 40 stuurt tijdens de lopende data-fase
452. Dit wordt geïllustreerd met een terugschakeltoestand S5 op de pijl tussen de bedrijfsmodi B_452 RX, B_451. In de bedrijfsmodus B_ 452 RX zendt het zendblok 121 in de regel pas iets naar de bus 40 als er een fout is gedetecteerd, zodat het zendblok 121 een foutframe 47 naar de bus 40 zendt. De terugschakelconditie S5 vertegenwoordigt een veiligheidsmaatregel zodat. de communicatie in bussysteem 1 veilig kan worden herstart vanuit de eerste bedrijfsmodus B_451.
Zekerheidshalve schakelt het ontvangstdrempelschakelblok 152 ook terug van de bedrijfsmodus B_452_TX naar de bedrijfsmodus B_451 als het transmissiesignaal TxD constant is gedurende een vooraf bepaalde tijd t van
-28- bijvoorbeeld meer dan 5 ps, zoals geïllustreerd door een terugschakelconditie S6 op de pijl tussen de bedrijfsmodi B_452_TX, B-_ 451. De terugschakeltoestand S6 vertegenwoordigt een veiligheidsmaatregel om de communicatie in het bussysteem 1 robuust te maken tegen fouttoestanden.
Bovendien is het ontvangstdrempelschakelblok 152 ontworpen om over te schakelen van de bedrijfsmodus B_451 naar de bedrijfsmodus B_452 RX_A als bijvoorbeeld een van de volgende drie inschakelcondities S1_1, S1_2, S1_3 aanwezig is, zoals geïllustreerd in figuur 9 door de pijl tussen de bedrijfsmodi B_451, B 452 RX_A. De bedrijfsmodus B_452 RX_A kan ook worden aangeduid als “Auto Fast RX” -modus.
De inschakelvoorwaarde S1_1 is aanwezig wanneer het deelnemerstation 10 wordt ingeschakeld en moet worden geïntegreerd in een lopende buscommunicatie.
De inschakelconditie S1_2 is aanwezig wanneer het deelnemerstation 10 naar de protocoluitzonderingstoestand wordt geschakeld.
De inschakelconditie S1_1 is aanwezig wanneer een deelnemerstation 10, 30 de synchronisatie met een verzendende deelnemerstation 10, 30 heeft verloren.
In de bedrijfsmodus B_452 RX_A schakelt het ontvangende drempelschakelblok 152 tussen de ontvangstdrempels T_a van de “Slow”- bedrijfsmodus B_451 en de ontvangstdrempel T_d van de “Fast RX”- bedrijfsmodus B_452 RX gebruikmakend van de ontvangstdrempel T_e, zoals hieronder beschreven.
In de bedrijfsmodus B_452_RX_A werkt de zendende / ontvangende inrichting 12 aanvankelijk met de ontvangstdrempel T_a van “Slow”- bedrijfsmodus B_451 en de ontvangstdrempel T_e. Zodra de
-20. ontvangstdrempel Tc wordt onderschreden, schakelt de zendende / ontvangende inrichting 12, meer precies zijn blok 152, de ontvangstdrempel T_a voor een vooraf bepaalde tijdsperiode t_A (tAuto_Mode) naar de ontvangstdrempel T_d van de "Fast RX"-modus B_452 RX. Nadat de vooraf bepaalde tijdsperiode t_A is verstreken, schakelt de zendende / ontvangende inrichting 12, meer bepaald zijn blok 152, de ontvangstdrempel T_d terug naar de ontvangstdrempel T_a van de "Slow"-bedrijfsmodus B_451. De tijdsperiode t_A wordt bijvoorbeeld in de configuratiemodus B_420 zo ingesteld dat de zendende / ontvangende inrichting 12 werkt in de vooraf bepaalde tijdsperiode t_A, waarin de zendende / ontvangende inrichting 12 werkt met de ontvangstdrempel T_d van de "Fast RX"-bedrijfsmodus B 452 RX, stuurt ten minste één stuffbit door naar de communicatie- inrichting 11. Op deze manier wordt vermeden dat de inactieve toestand 410 onjuist wordt herkend tijdens de data-fase 452 van een CAN XL frame 450.
Tijdens de data-fase 452 van een CAN XL frame 450 kan het zendende / ontvangende inrichting 12 meerdere keren omschakelen, zoals hierboven beschreven. Het ontvangstdrempel-schakelblok 152 schakelt daarom van de bedrijfsmodus B_452_RX_A terug naar de bedrijfsmodus B_451 als de ontvangstdrempel T_c niet wordt onderschreden gedurende de vooraf bepaalde tijdsperiode t_A, zoals geïllustreerd door een terugschakelconditie S4_3 op de pijl tussen de bedrijfsmodi B_ 452 RX_A, B_451. Het terugschakelen vindt plaats wanneer de data-fase 452 is geëindigd en daarom worden er geen Data_1-niveaus meer op de bus 40 gestuurd. Het automatisch terugschakelen naar de ontvangstdrempel T_a van de “Slow”-bedrijfsmodus B_451 zorgt ervoor dat een inactieve toestand 410 na de data-fase 452 betrouwbaar wordt herkend.
Nadat de rusttoestand 410 is herkend, is de communicatie-inrichting 11 geïntegreerd in de buscommunicatie en schakelt de zendontvanger 12 van de
-30- “Auto Fast RX”-modus of de bedrijfsmodus B_452 RX_A naar de “Slow”- bedrijfsmodus m.a.w. de bedrijfsmodus B_451. De terugschakelvoorwaarde S4_3 vertegenwoordigt een maatregel om het deelnemerstation 10 in staat te stellen te integreren in de buscommunicatie. In de bedrijfsmodus B_452 RX _A kan het deelnemerstation 10 de ontvangstdrempel T_c gebruiken om onjuiste herkenning van de rusttoestand 410 te vermijden als het deelnemerstation 10, bijvoorbeeld na het inschakelen, nog niet weet in welke bedrijfsmodus B_451, B_452_RX, B_452_TX de andere zendende / ontvangende inrichtingen 22, 32 werken in het bussysteem 1.
Dit voorkomt dat het deelnemerstation 10, dat zijn zend- / ontvang inrichting 12 voor de integratie in de “Slow-Modus” of de bedrijfsmodus B_451 schakelt, de integratie te vroeg beëindigt omdat het deelnemerstation 10 de “Data-0"- bits van een lopend CAN XL-frame 450 niet betrouwbaar kan herkennen. Als het deelnemerstation 10 de integratie te vroeg beëindigt, kan het deelnemerstation 10 de communicatie verstoren.
Bovendien voorkomt het dat het deelnemerstation 10, dat zijn zendontvanger 12 voor de integratie in de “Fast-Mode” of de bedrijfsmodus B_452_RX schakelt, de integratie te laat of helemaal niet beëindigt, wanneer het deelnemerstation 10 niet alle recessieve bits 401 van een slapende CAN-bus 40 kan herkennen. Als het deelnemerstation 10 de integratie nooit beëindigt, dan kan het deelnemerstation 10 niet deelnemen aan de communicatie.
Fig. 10 toont een toestanddiagram dat een uitvoeringsvorm illustreert van de instelinrichting voor de bedrijfsmodus 15 en van het ontvangstblok 122 of van de zendende / ontvangende inrichting 12 volgens een tweede uitvoeringsvoorbeeld. De inrichting voor het instellen van de bedrijfsmodus 15 en het ontvangstblok 122 of het zend / ontvangende inrichting 12 in overeenstemming met de onderhavige uitvoeringsvoorbeeld zijn ontworpen,
-31- met uitzondering van de hieronder beschreven verschillen, zoals de inrichting voor het instellen van de bedrijfsmodus 15 en het ontvangstblok 122 of het zend / ontvangende inrichting 12 volgens het vorige uitvoeringsvoorbeeld.
In tegenstelling tot de vorige uitvoeringsvoorbeeld vervangt de bedrijfsmodus-instelinrichting 15 de “Slow”-modus of de bedrijfsmodus B_451 door de “Auto Fast RX”-modus of de bedrijfsmodus B_452 A, zoals geïllustreerd in Fig. 10. Het deelnemerstation 10 gebruikt dus de "Auto Fast RX" -modus of de bedrijfsmodus B_452 A niet alleen voor integratie, zoals eerder beschreven met verwijzing naar figuur 9, maar ook tijdens normale communicatie. In dit geval wordt een tweede vooraf bepaalde tijd t_A_10 ((tAuto_Off) gespecificeerd in de bedrijfsmodus-instelinrichting 15, in het bijzonder zijn ontvangstdrempelschakelblok 152, waarin het automatisch schakelen van de ontvangstdrempels T_d, T_c wordt uitgeschakeld. De automatische omschakeling wordt dan uitgeschakeld, bijvoorbeeld voor de tijd t_A_10 (tAuto_Off) nadat de communicatiecontrole-inrichting 11, specifieker bepaald zijn protocolcontroller, de bedrijfsmodus heeft gewijzigd of nadat de TxD- ingang van de zender / ontvanger-inrichting 12 van de communicatiecontrole- inrichting 11 naar ‘0’ is ingesteld. Op deze manier kan een deelnemerstation 10, 30, dat bijvoorbeeld de lengte van een ontvangen CAN XL-frame 450 niet kan herkennen vanwege een fout in de header checksum (header CRC error), het herintegratiepatroon gebruiken aan het einde van een CAN XL frame 450 zonder vooraf de rusttoestand 410 verkeerd te herkennen. Dit stelt de deelnemerstations 10, 30 in staat om na fouten opnieuw te integreren zonder gebruik te maken van de klassieke CAN-foutframes (foutvlaggen) 47. Dit is erg voordelig omdat het de lopende communicatie niet
-32- verstoort en onderbreekt. Hierdoor kunnen de netto datasnelheden in bussysteem 1 verder worden verhoogd. Alle eerder beschreven configuraties van inrichtingen 15, 35, deelnemerstations 10, 20, 30, bussysteem 1 en de daarin uitgevoerde werkwijze kunnen afzonderlijk worden gebruikt of in alle mogelijke combinaties. In het bijzonder kunnen alle kenmerken van de hierboven beschreven uitvoeringsvoorbeelden en / of hun wijzigingen naar wens worden gecombineerd. Naast of als alternatief zijn in het bijzonder de volgende wijzigingen denkbaar. Ook als de uitvinding hierboven wordt beschreven aan de hand van het voorbeeld van het CAN-bussysteem, kan de uitvinding worden gebruikt in elk communicatienetwerk en / of communicatiewerkwijze waarin twee verschillende communicatiefasen worden gebruikt waarin de bustoestanden die worden gegenereerd voor de verschillende communicatiefasen verschillen. zullen. In het bijzonder kan de uitvinding worden gebruikt bij de ontwikkeling van andere seriële communicatienetwerken, zoals Ethernet en / of 100 Base-T1 Ethernet, veldbussystemen, etc.
In het bijzonder kan het bussysteem 1 volgens de uitvoeringsvoorbeelden een communicatienetwerk zijn op welke gegevens serieel kunnen worden verzonden met twee verschillende bitsnelheden. Het is voordelig, maar niet verplicht, dat in het bussysteem 1 een exclusieve, botsingsvrije toegang van een deelnemerstation 10, 20, 30 tot een gemeenschappelijk kanaal tenminste voor bepaalde tijdsperioden is gegarandeerd. Het aantal en de rangschikking van de deelnemerstations 10, 20, 30 in het bussysteem 1 van de uitvoeringsvoorbeelden is willekeurig. In het bijzonder kan het deelnemerstation 20 in het bussysteem 1 worden weggelaten. Het is mogelijk dat een of meer van de deelnemerstations 10 of 30 in het bussysteem 1 aanwezig zijn. Het is denkbaar dat alle deelnemerstations in het
233. bussysteem 1 identiek zijn geconfigureerd, dat wil zeggen dat alleen deelnemerstation 10 of alleen deelnemerstation 30 aanwezig is. Het aantal ontvangstdrempels T_c dat wordt opgeteld bij de ontvangstdrempel T_d of T_a kan ook nog verder worden verhoogd dan hierboven beschreven. Als resultaat kan de plausibiliteitscontrole van de detectie van de huidige bedrijfsmodus van de lopende communicatie verder worden verbeterd. De inspanning die gemoeid is met het evalueren van de drempels neemt echter toe met het aantal verbonden ontvangstdrempels T c.
Alle eerder beschreven varianten voor het herkennen van de bedrijfsmodus kunnen worden onderworpen aan tijdfiltering om de robuustheid met betrekking tot elektromagnetische compatibiliteit (EMC) en tegen elektrostatische lading (ESD), pulsen en andere storingen te vergroten.

Claims (14)

  1. -34- Conclusies 1) Inrichting (12; 32) voor een serieel bussysteem (1), met een ontvangstblok (122) voor het ontvangen van een signaal (VDIFF) van een bus (40) van het bussysteem (1), waarbij het signaal (VDIFF) is gebaseerd op een transmissiesignaal (TxD), waarmee een bericht (45) wordt uitgewisseld tussen deelnemerstations (10, 20, 30) van het bussysteem (1), en waarbij het ontvangstblok (122) is ingericht om het signaal (VDIFF) in een eerste communicatiefase (451; 453, 451), waarin een recessieve bustoestand (401) in het signaal (VDIFF) kan worden overschreven door een dominante bustoestand (402), met een eerste ontvangstdrempel (T_a) te ontvangen, en het signaal (VDIFF) in een tweede communicatiefase (452), waarin andere bustoestanden dan de recessieve en dominante bustoestanden (401, 402) aanwezig zijn in het signaal (VDIFF) met een tweede ontvangstdrempel (T_d) te ontvangen, een evaluatieblok (151) om het signaal (VDIFF) van de bus (40) van het bussysteem (1) te evalueren met een omschakelings- ontvangstdrempel (T_c), die verschilt van de eerste ontvangstdrempel (T_a) en de tweede ontvangstdrempel (T_d), en een ontvangstdrempel-schakelblok (152) voor het tijdelijk schakelen van de ontvangstdrempel van het ontvangstblok (122) van de eerste ontvangstdrempel (T_a) naar de tweede ontvangstdrempel (T_d), als het evaluatieblok (151) met de omschakelings- ontvangstdrempel (T_c) in het signaal (VDIFF) het busniveau (VDIFF_1) voor Data_1 van het transmissiesignaal (TxD) herkent.
  2. 2) Inrichting (12; 32) volgens conclusie 1, waarbij het ontvangstdrempel-schakelblok (152) is ontworpen voor het tijdelijk schakelen van de ontvangstdrempel van het ontvangstblok (122) van de eerste ontvangstdrempel (T_a) naar de tweede ontvangstdrempel (T_d) in het ontvangstblok (122) om een
    -35- bedrijfsmodus (B_452_RX_A) te schakelen welke zich van drie andere bedrijfsmodi van de inrichting (12; 32) onderscheidt, waarbij de drie andere bedrijfsmodi van de inrichting (12; 32) omvatten, een eerste bedrijfsmodus (B_451) voor het verzenden en / of het ontvangen van het signaal (VDIFF) in de eerste communicatiefase (451; 453, 451), een tweede bedrijfsmodus (B_452_RX) alleen voor het ontvangen van het signaal (VDIFF) in de tweede communicatiefase (452), en een derde bedrijfsmodus (B_452_TX) voor het verzenden en ontvangen van het signaal (VDIFF) in de tweede communicatiefase (452).
  3. 3) Inrichting (12; 32) volgens conclusie 1, waarbij het ontvangstdrempel-schakelblok (152) is ontworpen voor een tijdelijke omschakeling van de ontvangstdrempel van het ontvangstblok (122) van de eerste ontvangstdrempel (T_a) naar de tweede ontvangstdrempel (T_d) in een eerste bedrijfsmodus (B_451) waarin de ontvangst van het signaal (VDIFF) in de eerste communicatiefase (451; 453, 451) wordt uitgevoerd.
  4. 4) Inrichting (12; 32) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het evaluatieblok (152) een comparator is die een ingang heeft voor verbinding met twee buslijnen (41, 42) van de bus (40), en waarvan de uitgang is verbonden met het ontvangstdrempel-schakelblok (152).
  5. 5) Inrichting (12; 32) volgens een der voorgaande conelusies, waarbij het evaluatieblok (152) is ontworpen om te controleren of de omschakelings-ontvangstdrempel (T_c) door een busniveau voor
    236 - Data_1 van het transmissiesignaal (TxD) in het signaal (VDIFF) onderschreden wordt.
  6. 6) Inrichting (12; 32) volgens conclusie 5, waarbij de omschakelings- ontvangstdrempel (T_c) een ontvangstdrempel met negatieve numerieke waarde is.
  7. 7) Inrichting (12; 16; 32) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de bustoestanden (401, 402) van de in de eerste communicatiefase (451; 453, 451) van de bus (40) ontvangen signalen worden gegenereerd met een andere Physical Layer dan de bustoestanden (VDIFF_DO, VDIFF_D1) van het signaal ontvangen in de tweede communicatiefase (452).
  8. 8) Inrichting (12; 16; 32) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de bustoestanden (401, 402) van het signaal ontvangen van de bus (40) in de eerste communicatiefase (451; 453, 451) een langere bit-tijd (t_bt1) hebben dan de bustoestanden (VDIEF_ DO, VDIFF DI) van het signaal ontvangen in de tweede communicatiefase (452).
  9. 9 Inrichting (12; 32) volgens een der voorgaande conclusies, waarover in de eerste communicatiefase (451; 453, 451) onderhandeld wordt, welke van de deelnemerstations (10, 20, 30) van het bussysteem (1) in de volgende tweede communicatiefase (452) een ten minste tijdelijk exclusieve, botsingsvrije toegang tot de bus (40) krijgt.
  10. 10) Inrichting (12; 32) volgens een der voorgaande conclusies, met daarbij een zendblok (121) voor het verzenden van berichten (45) op een bus (40) van het bussysteem (1), waarbij het zendblok (121) bij het verzenden van de verschillende communicatiefasen (451 tot 453) van een bericht (45; 46) uitgerust is om tussen een zend-bedrijfsmodus (B_451) voor de
    -37- eerste communicatiefase (451; 453, 451) en een bedrijfsmodus (B_451_TX) voor de tweede communicatiefase (452) te schakelen.
  11. 11) Deelnemerstation (10; 30) voor een serieel bussysteem (1), met een communicatiecontrole-inrichting (11; 31) voor het controleren van de communicatie tussen het deelnemerstation (10; 30) en ten minste één ander deelnemerstation (10; 20; 30) van het bussysteem (1) en een inrichting (12; 32) volgens een der voorgaande conclusies.
  12. 12) Deelnemerstation (10; 30) volgens conclusie 11, waarbij de communicatiecontrole-inrichting(11; 31) is ontworpen, om de inrichting (12; 32) naar een bedrijfsmodus (B_451) voor het verzenden en/of ontvangen van het signaal (VDIFF) in de eerste communicatiefase (451; 453, 451) over te schakelen, wanneer de communicatiecontrole-inrichting(11; 31) een rusttoestand (410) van de bus herkent.
  13. 13) Bussysteem (1), met een bus (40), en ten minste twee deelnemerstations (10; 20; 30), welke via de bus (40) zodanig met elkaar zijn verbonden dat ze serieel met elkaar kunnen communiceren en waarvan tenminste één deelnemerstation (10; 30) een deelnemerstation (10; 30) is volgens conclusie 11 of 12.
  14. 14) Werkwijze voor communicatie in een serieel bussysteem (1), waarbij de werkwijze met een inrichting (12; 32) wordt uitgevoerd welke een ontvangstblok (122) heeft voor het ontvangen van een signaal (VDIFF) vanaf een bus (40) van het bussysteem (1), een evaluatieblok (151) en een ontvangstdrempelschakelblok (152), en waarbij de inrichting (12; 32) de stappen uitvoert van,
    -38- ontvangen, met het ontvangstblok (122) van een signaal
    (VDIFF) van een bus (40) van het bussysteem (1) dat is gebaseerd op een transmissiesignaal (TxD) waarmee een bericht (45) wordt uitgewisseld tussen deelnemerstations (10, 20, 30) van het bussysteem (1) het ontvangstblok (122) is ontworpen om het signaal (VDIFF) in een eerste communicatiefase (451; 453, 451), in welke in het signaal (VDIFF) een recessieve bustoestand (401) kan worden overschreven door een dominante bustoestand (402), met een eerste ontvangstdrempel (T_a) te ontvangen, en het signaal (VDIFF) in een tweede communicatiefase (452), waarin andere bustoestanden dan de recessieve en dominante bustoestanden (401, 402) aanwezig zijn in het signaal (VDIFF), met een tweede ontvangstdrempel (T_d) te ontvangen,
    evalueren, met het evaluatieblok (151), van het signaal
    (VDIFF) van de bus (40) van het bussysteem (1) met een omschakelings-ontvangstdrempel (T_c) die van de eerste ontvangstdrempel (T_a) en de tweede ontvangstdrempel (T_d) verschilt, en tijdelijke omschakeling, met het ontvangstdrempel-
    schakelblok (152), de ontvangstdrempel van het ontvangstblok (122) van de eerste ontvangstdrempel (T_a) naar de tweede ontvangstdrempel (T_d), als het evaluatieblok (151) met de omschakelings-ontvangstdrempel (T_c) in het signaal (VDIFF) het busniveau (VDIFF_1) voor Data_1 van het transmissiesignaal (TxD)
    detecteert.
NL2026452A 2019-09-12 2020-09-11 Inrichting voor een deelnemerstation van een serieel bussysteem en werkwijze voor communicatie in een serieel bussysteem NL2026452B1 (nl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019213926.4A DE102019213926A1 (de) 2019-09-12 2019-09-12 Einrichtung für eine Teilnehmerstation eines seriellen Bussystems und Verfahren zur Kommunikation in einem seriellen Bussystem

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL2026452A true NL2026452A (nl) 2021-04-19
NL2026452B1 NL2026452B1 (nl) 2021-09-28

Family

ID=72234859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2026452A NL2026452B1 (nl) 2019-09-12 2020-09-11 Inrichting voor een deelnemerstation van een serieel bussysteem en werkwijze voor communicatie in een serieel bussysteem

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11868293B2 (nl)
EP (1) EP4029201A1 (nl)
KR (1) KR20220063204A (nl)
CN (1) CN114342326B (nl)
DE (1) DE102019213926A1 (nl)
NL (1) NL2026452B1 (nl)
WO (1) WO2021047894A1 (nl)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016224961A1 (de) * 2016-12-14 2018-06-14 Robert Bosch Gmbh Teilnehmerstation für ein Bussystem und Verfahren zur Datenübertragung in einem Bussystem
DE102018202170A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 Robert Bosch Gmbh Teilnehmerstation für ein serielles Bussystem und Verfahren zum Senden einer Nachricht in einem seriellen Bussystem
DE102018202167A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 Robert Bosch Gmbh Teilnehmerstation für ein serielles Bussystem und Verfahren zum Senden einer Nachricht in einem seriellen Bussystem

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011007766A1 (de) * 2011-04-20 2012-10-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur seriellen Datenübertragung mit umschaltbarer Datencodierung
DE102012201669B4 (de) * 2012-02-10 2021-05-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Kommunikationscontroller zur Datenübertragung zwischen zwei mittels Übertragungsstrecken verbundenen Datenverarbeitungseinheiten
US20130304310A1 (en) * 2012-05-14 2013-11-14 Denso Corporation Fail-safe control system for vehicle
JP2015144353A (ja) * 2014-01-31 2015-08-06 株式会社デンソー 通信システム
JP6464989B2 (ja) * 2015-10-20 2019-02-06 株式会社デンソー 通信装置
DE102015222334A1 (de) * 2015-11-12 2017-05-18 Robert Bosch Gmbh Einrichtung und Verfahren zum selektiven Ausblenden von Busschwingungen beim Datenempfang über ein Bussystem
JP6601341B2 (ja) * 2016-08-02 2019-11-06 株式会社デンソー 送信回路
DE102018104732B3 (de) * 2018-03-01 2019-02-21 Infineon Technologies Ag Bus-treiberschaltung
US10615996B2 (en) * 2018-03-14 2020-04-07 Nxp B.V. Apparatuses and methods for switching communication modes of a transceiver circuit
EP3745656B1 (en) * 2019-05-29 2023-08-09 Nxp B.V. Controller area network transceiver

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016224961A1 (de) * 2016-12-14 2018-06-14 Robert Bosch Gmbh Teilnehmerstation für ein Bussystem und Verfahren zur Datenübertragung in einem Bussystem
DE102018202170A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 Robert Bosch Gmbh Teilnehmerstation für ein serielles Bussystem und Verfahren zum Senden einer Nachricht in einem seriellen Bussystem
DE102018202167A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-27 Robert Bosch Gmbh Teilnehmerstation für ein serielles Bussystem und Verfahren zum Senden einer Nachricht in einem seriellen Bussystem

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220063204A (ko) 2022-05-17
US11868293B2 (en) 2024-01-09
CN114342326B (zh) 2023-11-03
WO2021047894A1 (de) 2021-03-18
EP4029201A1 (de) 2022-07-20
CN114342326A (zh) 2022-04-12
DE102019213926A1 (de) 2021-03-18
US20220292036A1 (en) 2022-09-15
NL2026452B1 (nl) 2021-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108353012B (zh) 用于在经由总线系统接收数据时选择性地消隐总线振荡的装置和方法
CN113169918B (zh) 用于串行总线系统的用户站的装置和用于串行总线系统中的通信的方法
CN113454952B (zh) 用于串行总线系统的用户站的装置及在串行总线系统中通信的方法
KR20200033341A (ko) 버스 시스템용 송수신 장치, 그리고 상이한 비트 상태들 간 전환 시 진동 경향의 감소를 위한 방법
CN114747183B (zh) 用于串行总线系统的用户站的冲突探测器和用于在串行总线系统中进行通信的方法
CN114144996B (zh) 用于串行总线系统的用户站的装置和用于在串行总线系统中进行通信的方法
CN113196711B (zh) 用于串行总线系统的用户站的装置和用于串行总线系统中的通信的方法
US11831465B2 (en) Overlap detection unit for a user station of a serial bus system, and method for communicating in a serial bus system
KR20190103202A (ko) 버스 시스템용 가입자국, 및 버스 시스템에서 데이터 전송 방법
CN112859663A (zh) 具有可切换的转换速率的现场总线系统
CN112913192B (zh) 用于串行总线系统的用户站和用于在串行总线系统中传输数据的方法
US11784849B2 (en) Communication control device for a user station for a serial bus system, and method for communicating in a serial bus system
NL2026452B1 (nl) Inrichting voor een deelnemerstation van een serieel bussysteem en werkwijze voor communicatie in een serieel bussysteem
US11601221B2 (en) Communication control device for a user station for a serial bus system, and method for communicating in a serial bus system
KR20200033340A (ko) 버스 시스템용 송수신 장치, 그리고 상이한 비트 상태들 간 전환 시 진동 경향의 감소를 위한 방법
CN116235472A (zh) 用于串行总线系统的用户站的装置和用于在串行总线系统中通信的方法
US20230148180A1 (en) Subscriber station for a serial bus system and method for communication in a serial bus system
US11848797B2 (en) Communication control device for a user station for a serial bus system, and method for communicating in a serial bus system
US20230052387A1 (en) Transceiver device and communication control device for a user station of a serial bus system, and method for communicating in a serial bus system
KR20230045069A (ko) 직렬 버스 시스템용 가입자국 및 직렬 버스 시스템에서의 통신 방법
CN115640252A (zh) 识别在串行总线系统中的操纵的方法和发送/接收装置
GB2607254A (en) Transmitting/receiving device for a subscriber station of a serial bus system, and method for communication in a serial bus system
KR20230045061A (ko) 직렬 버스 시스템용 가입자국 및 직렬 버스 시스템에서의 통신 방법
CN115280726A (zh) 串行总线系统的用户站的发送/接收装置和通信控制装置以及在串行总线系统中通信的方法