TWI838577B - 用於串列匯流排系統的節點站以及用於在串列匯流排系統中通訊的方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種用於一串列匯流排系統（1）的節點站（10；30）以及一種用於在一串列匯流排系統（1）中通訊的方法。該節點站（10；30）具有：一通訊控制裝置（11；31），其用以控制該節點站（10；30）與該匯流排系統（1）之至少一個其他節點站（10；20；30）的一通訊；及一收發器裝置（12；32），其用以將由該通訊控制裝置（11；31）產生的一傳輸信號（TXD）傳輸至該匯流排系統（1）之一匯流排（40）上，以使得對於在該匯流排系統（1）的節點站（10，20，30）之間交換的一訊息（45），可將在第一通訊階段（451）中傳輸至該匯流排（40）上之一信號之位元時間（t_bt）與在第二通訊階段（452）中所傳輸之一信號之一位元時間（t_bt）區分開，其中該通訊控制裝置（11；31）經設計以根據一訊框（450；450_1；4500）產生該傳輸信號（TXD）且將至少一個欄位（FCP；FCP_1；FCP_2）插入至該訊框（450；450_1；4500）中，該欄位經設計以相比較於該匯流排系統（1）之接收該訊框（450；450_1；4500）的一節點站（10；20；30）中之預期訊框（450；450_1；4500），檢查該訊框（450；450_1；4500）之位元串流是否偏移至少一個位元。

Description

用於串列匯流排系統的節點站以及用於在串列匯流排系統中通訊的方法

本發明係關於一種用於一串列匯流排系統的節點站及一種用於在一串列匯流排系統中通訊的方法，該串列匯流排系統以一高資料速率操作且具有較大靈活性及對誤差的高容限。

用於例如在運載工具中之感測器與控制單元之間通訊的匯流排系統旨在能夠取決於技術設備或運載工具的功能數目來傳輸大量資料。通常要求比先前自傳輸器至接收機更快速地傳輸資料，且亦要求按需傳輸大資料封包。

在運載工具的狀況下，目前正在引入一種匯流排系統，在該匯流排系統中，根據作為具有CAN FD的CAN協定規範的ISO11898-1:2015標準，將資料作為訊息傳輸。訊息在匯流排系統之匯流排節點（諸如感測器、控制單元、傳輸器等）之間傳輸。在第一步驟中，大多數製造商在運載工具中使用CAN FD，其中資料位元速率為2百萬位元/s且仲裁位元速率為500千位元/s。

為了實現甚至較高資料速率，目前正為CAN FD開發後繼匯流排系統，下文將其稱為CAN XL。除純資料輸送外，CAN XL亦旨在經由CAN匯流排支援其他功能，諸如功能安全性、資料保障性及服務品質（QoS）。此等為自動駕駛運載工具所需的基本特性。

若資料經由頻道（CAN匯流排）在一訊框中傳輸，則始終發生損壞，特定而言由於外部影響（特定而言，輻照）。CAN XL之通訊協定的任務尤其為偵測及丟棄損壞的接收訊框。誤差偵測的品質可用殘餘誤差機率表達。殘餘誤差機率指示儘管在匯流排系統之並非訊框的傳輸器的接收節點站（接收節點）中存在誤差，訊框將被接受為正確的可能性有多大。

對於系統的功能安全性，殘餘誤差機率儘可能低係非常有利且重要的。可藉助於在訊框中傳輸之檢查總和（CRC =循環冗餘檢查）來偵測第1類誤差（亦即，錯誤地反轉所取樣位元（位元翻轉））及/或第2類誤差（亦即，局部累積位元誤差（突發誤差））。

然而，若由於外部輻照而產生或移位邊緣，則係有問題的。此可產生以下結果：匯流排系統之並非訊框之傳輸器之接收節點站（接收節點）對所接收訊框中之位元串流執行偏移取樣。位元串流之取樣可偏移一或多個位元，此亦被稱為第3類誤差。在此類誤差情況下，此類型之接收節點站無法用檢查總和（CRC）可靠地偵測誤差。

因此，本發明之目的為提供一種用於串列匯流排系統的節點站，以及一種用於在串列匯流排系統中通訊的方法，該節點站及該方法解決上文所提及問題。特定而言，意欲提供一種用於串列匯流排系統的節點站及一種用於在串列匯流排系統中通訊的方法，其中可以較高可靠性偵測由於位元串流中之額外或移位邊緣所致的誤差，以便即使在高資料速率及每訊框有效負載資料量增加的情況下，亦可實施對通訊誤差的高容限。

該目標藉由具有請求項1之特徵的用於串列匯流排系統的節點站來實現。節點站具有：通訊控制裝置，其用以控制節點站與匯流排系統之至少一個其他節點站的通訊；及收發器裝置，其用於將由通訊控制裝置產生的傳輸信號傳輸至匯流排系統之匯流排上，以使得對於在匯流排系統的節點站之間交換的訊息，可將在第一通訊階段中傳輸至匯流排上之信號之位元時間與在第二通訊階段中所傳輸之信號之位元時間區分開，其中該通訊控制裝置經設計以根據訊框產生該傳輸信號且將至少一個欄位插入至該訊框中，該欄位經設計以檢查該訊框之該位元串流與匯流排系統之接收該訊框的節點站中之預期訊框相比較是否偏移至少一個位元。

由於節點站之設計，可減少由匯流排所接收之訊框的殘餘誤差機率。因此，訊框之接收器可解碼正確訊框長度，且因此亦在訊框末尾之正確位置處檢查檢查總和（CRC =循環冗餘檢查）。因此，可快速且可靠地識別匯流排系統中之通訊中之誤差。

藉助節點站，可能保證偵測到高達N位元移位的偏移資料串流。此使得甚至在輻照的情況下亦能夠經由匯流排可靠地傳輸訊框。

此外有利的是，用於減少與第3類誤差有關的殘餘誤差機率的措施另外僅需要極其小數目個控制位元。新欄位FCP極其整齊地容納在訊框中。因此，除了實際上欲傳輸之有效負載資料外，資料額外負荷極其小。

若將每一固定填充位元替換為FCP欄位，則資料額外負荷甚至可為零。此外，格式檢查極其強大，此係因為替換了複數個固定填充位元以及因此地FCP欄位。由於較小或未增加的資料額外負荷，可最佳化可傳輸淨資料速率，以使得匯流排系統中之通訊不會超過必要地減慢。

因此，甚至在每訊框的有效負載資料量增加的情況下，亦可用節點站來保證訊框的傳輸及接收，關於在匯流排系統操作中之當前事件具有較高功能安全性及較大靈活性，且具有較低誤差率。

此處，特定而言，藉助匯流排系統中的節點站可能在第一通訊階段中保持CAN已知的仲裁，且儘管如此與CAN或CAN FD相比仍再次實質上增加傳輸速率。

在根據CAN協定及/或CAN FD協定傳輸訊息的至少一個CAN節點站及/或至少一個CAN FD節點站亦存在於匯流排系統中的情況下，亦可使用由節點站實施的方法。

在附屬請求項中指示節點站的有利的進一步設計。

根據一個實例具體實例，通訊控制裝置經設計以在訊框中之資料欄位之後插入至少一個欄位。此處，通訊控制裝置可經設計以將至少一個欄位插入至訊框中在已形成遍及該訊框中之所有位元的訊框檢查總和之後。

根據不同實例具體實例，通訊控制裝置經設計以將至少一個欄位插入在訊框之有效負載資料插入其中之資料欄位的前面。

對於特別高的淨資料速率，通訊控制裝置經設計以按一方式在接收節點站中設計及/或配置至少一個欄位，使得該至少一個欄位之內容不僅用於檢查位元串流之偏移的功能，而且用於與其不同的功能。

根據又一實例具體實例，通訊控制裝置經設計以將上文所提及欄位中之一者插入至訊框中始終在固定數目個位元之後。

可設想，通訊控制裝置經設計以將該至少一個欄位作為一固定填充位元插入至訊框中，其中通訊控制裝置經設計以根據固定位元填充規則將所有固定填充位元插入至訊框中，根據該固定位元填充規則，欲將一固定填充位元插入在一固定數目個位元之後。通訊控制裝置此處可能經設計以取決於原本經選擇用於填充位元之值來選擇欄位之值，以使得將反向填充位元插入至訊框中在五個連續相同位元之後。

通訊控制裝置視情況經設計以將相同值用於訊框中之所有上文所提及欄位。

在一種特殊設計中，通訊控制裝置經設計以將偶數數目M個位元用於至少一個欄位，其中M個位元之前半部分在每一狀況下具有相同第一值，且其中M個位元之後半部分在每一狀況下具有與第一值相反的相同第二值。

在一不同的特殊設計中，通訊控制裝置經設計以將經插入至訊框中之固定填充位元中的數目之至少數個最低值位元插入至至少一個欄位中。

在又一不同的特殊設計中，通訊控制裝置經設計以將已藉由通訊控制裝置傳輸至匯流排上之訊框的數目之至少數個最低值位元插入至至少一個欄位中。

可設想，在自第二通訊階段切換至第一通訊階段之後，通訊控制裝置經設計以提供一位元，在該位元期間，收發器裝置具有時間切換至第二通訊階段，其中在匯流排系統的節點站接收到訊框但並非訊框之傳輸器的狀況下，通訊控制裝置經設計以使用該位元來檢查所接收訊框之位元串流與預期訊框相比較是否偏移至少一個位元。

經形成用於訊息之訊框可能經設計為與CAN FD相容，其中協商在第一個通訊階段發生，以便判定匯流排系統的節點站中之哪一者至少暫時地經准予在隨後第二通訊階段中對匯流排進行互斥、無碰撞存取。

先前所描述節點站可形成匯流排系統之一部分，該匯流排系統進一步包含匯流排及至少兩個節點站，該至少兩個節點站經由匯流排以一方式互連，使得其可彼此串列通訊。至少兩個節點站中之至少一者此處為先前所描述節點站。

藉由如請求項15中所主張的用於在串列匯流排系統中通訊的方法來進一步實現上文所提及目的。該方法藉助匯流排系統的節點站實施，該節點站具有通訊控制裝置及收發器裝置，其中該方法包含以下步驟：藉助通訊控制裝置控制節點站與匯流排系統之至少一個其他節點站的通訊；及藉助收發器裝置將由通訊控制裝置產生的傳輸信號傳輸至匯流排系統之匯流排上，以使得對於在匯流排系統的節點站之間交換的訊息，可將在第一通訊階段中傳輸至匯流排上之信號之位元時間與在第二通訊階段中所傳輸信號之位元時間區分開，其中該通訊控制裝置根據訊框產生該傳輸信號且將至少一個欄位插入至該訊框中，該欄位經設計以檢查該訊框之該位元串流與匯流排系統之接收該訊框的節點站中之預期訊框相比較是否偏移至少一個位元。

該方法提供與先前關於節點站所指示的那些優點相同的優點。

本發明之其他可能實施方案亦包含上文或下文關於實例具體實例所描述的特徵或具體實例的組合、未明確規定。所屬技術領域中具有通常知識者亦將增加個別態樣作為對本發明之各別基本形式的改良或補充。

圖1藉由實例示出匯流排系統1，如下文所描述，該匯流排系統特定而言基本上經設計用於CAN匯流排系統、CAN FD匯流排系統、CAN XL匯流排系統及/或其變型。匯流排系統1可用於運載工具（特定而言，機動運載工具、飛機等）中，或用於醫院中等。

在圖1中，匯流排系統1具有多個節點站10、20、30，其在每一狀況下藉助第一匯流排線41及第二匯流排線42連接至匯流排40。匯流排導線41、42亦可被稱為CAN_H與CAN_L或CAN XL_H與CAN XL_L，且用於在傳輸狀態下注入信號之顯性位準或產生隱性位準或其他位準之後用於電信號傳輸。訊息45、46可經由匯流排40以信號形式在個別節點站10、20、30之間串列傳輸。若在匯流排40上之通訊中出現誤差，如在圖1中之鋸齒狀塊箭頭所示，則可視情況傳輸誤差訊框47（誤差旗標）。節點站10、20、30例如為機動運載工具之控制單元、感測器、顯示裝置等。

如圖1中所示出，節點站10具有通訊控制裝置11、收發器裝置12及格式檢查模組15。節點站20具有通訊控制裝置21及收發器裝置22。節點站30具有通訊控制裝置31，收發器裝置32及格式檢查模組35。節點站10、20、30之收發器裝置12、22、32在每一狀況下直接連接至匯流排40，即使此在圖1中未說明。

通訊控制裝置11、21、31在每一狀況下用於控制各別節點站10、20、30經由匯流排40與連接至匯流排40之節點站10、20、30中之至少一個其他節點站的通訊。

通訊控制裝置11、31創建並讀取第一訊息45，其例如為經修改CAN訊息45。經修改CAN訊息45此處基於CAN XL格式來構造，該CAN XL格式參考圖2更詳細地描述，且其中使用各別格式檢查模組15、35。通訊控制裝置11、31可進一步經設計以提供收發器裝置32所需要的CAN XL訊息45或CAN FD訊息46或自收發器裝置32接收CAN XL訊息45或CAN FD訊息46。此處亦使用各別格式檢查模組15、35。因此，通訊控制裝置11、31創建並讀取第一訊息45或第二訊息46，其中第一訊息45及第二訊息46在其資料傳輸標準方面不同，亦即在此狀況下為CAN XL或CAN FD。

通訊控制裝置21可根據ISO 11898-1:2015經設計為習用CAN控制器，亦即，設計為可耐受CAN FD的經典CAN控制器或CAN FD控制器。通訊控制裝置21創建並讀取第二訊息46，例如CAN FD訊息46。CAN FD訊息46可包含自0至64個資料位元組，且出於此目的，該些資料位元組以顯著快於經典CAN訊息的狀況下的資料速率傳輸。特定而言，通訊控制裝置21經設計為習用CAN FD控制器。

收發器裝置22可根據ISO 11898-1:2015經設計為習用CAN收發器，或CAN FD收發器。收發器裝置12、32可經設計以提供如相關聯通訊控制裝置11、31所要求的根據CAN XL格式的訊息45或根據當前CAN FD格式的訊息46，或自相關聯通信控制裝置11、31接收根據CAN XL格式的訊息45或根據當前CAN FD格式的訊息46。

具有CAN XL格式的訊息45的形成以及隨後的傳輸以及此類訊息45的接收可利用兩個節點站10、30實施。

圖2示出用於訊息45之CAN XL訊框450，如由通訊控制裝置11提供給收發器裝置12以傳輸至匯流排40上。此處，亦如在圖2中所示出，通訊控制裝置11在本實例具體實例中創建與CAN FD相容的訊框450。因此，此同樣適用於節點站30的通訊控制裝置31及收發器裝置32。

根據圖2，CAN XL訊框450在匯流排40上劃分成不同的通訊階段451、452，亦即，仲裁階段451及資料階段452。訊框450具有仲裁欄位453、控制欄位454、資料欄位455、用於檢查總和FCRC的檢查總和欄位456以及切換序列ADS及應答欄位457。

在仲裁階段451中，使用識別符（ID）在仲裁欄位453中在節點站10、20、30之間逐位元進行協商，以判定哪個節點站10、20、30希望傳輸具有最高優先級之訊息45、46，且因此經准予在隨後的資料階段452中傳輸的時間內對匯流排系統1之匯流排40進行互斥存取。在仲裁階段451中，如在CAN及CAN FD的狀況下，使用實體層。實體層對應於已知OSI（Open Systems Interconnection；開放系統互連）模型之位元傳輸層或層1。

在階段451期間的重要一點為，使用已知CSMA/CR方法，該方法允許節點站10、20、30同時存取匯流排40，而不會破壞較高優先級的訊息45、46。可相對容易地將其他匯流排節點站10、20、30添加至匯流排系統1，此為非常有利的。

作為CSMA/CR方法的結果，匯流排40上必須存在可由匯流排40上具有顯性狀態之其他節點站10、20、30覆寫的隱性狀態。在隱性狀態中，高阻抗關係，其與匯流排佈線之寄生組合，導致在個別節點站10、20、30上較長時間常數佔優勢。此導致當前實際CAN FD實體層之最大位元速率在實際運載工具使用中限制為約2百萬位元/秒。

在資料階段452中，CAN XL訊框之有效負載資料或來自資料欄位455之訊息45是連同控制欄位454以及檢查總和欄位456之一部分被一起傳輸，該檢查總和欄位456用於檢查總和FCRC和又一欄位DAS，該欄位DAS用於自資料階段452切換回至資料階段451。

僅在作為傳輸器之節點站10已贏得仲裁、且作為傳輸器之節點站10因此具有對匯流排系統1之用於傳輸的匯流排40的互斥存取時，訊息45之傳輸器才開始將資料階段452之位元傳輸至匯流排40上。

一般而言，與CAN或CAN FD相比較，可在具有CAN XL的匯流排系統中實施以下不同特性： a）採用且在必要時調適經驗證特性，該些特性負責CAN及CAN FD的穩健性及使用者友好性，特定而言根據CSMA/CR方法具有識別符及仲裁的訊框結構， b）特定而言，淨資料傳輸速率增加至約10百萬位元/秒， c）特定而言，每訊框有效負載資料的數量增加至約4千位元組或任何其他值。

如在圖2中所示出，節點站10在作為第一通訊階段之仲裁階段451中部分地使用（特定而言直至（且包括））FDF位元，一種根據ISO11898-1:2015自CAN/CAN FD的已知格式。相反地，節點站10使用CAN XL格式，該CAN XL格式在下文為來自第一通訊階段中之FDF位元且在第二通訊階段（資料階段452）中被描述。

在本實例具體實例中，CAN XL及CAN FD為相容的。自CAN FD已知的res位元（下文被稱為XLF位元）用於自CAN FD格式切換為CAN XL格式。因此，CAN FD及CAN XL的訊框格式直至res位元皆為相同的。接收器僅自res位元辨識傳輸訊框的格式。CAN XL節點站，亦即此處節點站10、30，亦支援CAN FD。

作為其中使用具有11個位元之識別符的圖2中所示出的訊框450的替代方案，視情況，其中使用具有29個位元之識別符的CAN XL擴展訊框格式為可能的。此與自ISO11898-1:2015直至FDF位元的已知CAN FD擴展訊框格式相同。

根據圖2，自SOF位元直至FDF位元且包括FDF位元，訊框450與根據ISO11898-1:2015的CAN FD基本訊框格式相同。因此，此處未對已知結構進行進一步闡釋。在圖2中在其底部線上經示出具有粗條之位元，在訊框450中作為顯性位元或「0」進行傳輸。在圖2中在其頂部線上經示出具有粗條之位元，在訊框450中作為隱性位元或「1」進行傳輸。在CAN XL資料階段452中使用對稱的「1」及「0」位準代替隱性及顯性位準。

一般而言，在訊框450之產生期間應用兩個不同的填充規則。來自CAN FD的動態位元填充規則適用於控制欄位454中之XLF位元，以使得在連續5個相同的位元之後插入反向填充位元。固定填充規則在控制欄位454中之resXL位元之後應用，以使得在一固定數目個位元之後插入一固定填充位元。替代地，代替僅一個填充位元，可插入數目2個或多於2個位元作為固定填充位元，如亦將在後面更詳細地描述。

如較早所提及，在訊框450中FDF位元後緊接XLF位元，該XLF位元在位置方面對應於CAN FD基本訊框格式中之「res位元」。若將XLF位元作為1（亦即，作為隱性位元）進行傳輸，則其將訊框450標識為CAN XL訊框。對於CAN FD訊框，通訊控制裝置11將XLF位元設定為0，亦即，設定為顯性位元。

在訊框450中，XLF位元後接resXL位元，該resXL位元為將來使用的顯性位元。resXL必須傳輸用於訊框450作為0，亦即，作為顯性位元。然而，若節點站10接收resXL位元作為1 （亦即，作為隱性位元），則接收節點站10例如切換至協定例外狀態，如在CAN FD訊息46的狀況下對res = 1所執行。替代地，可將resXL位元定義為精確反向，亦即必須將其作為為1 （亦即，作為隱性位元）進行傳輸。在此狀況下，若resXL位元為顯性的，則接收節點站切換至協定例外狀態。

在訊框450中，resXL位元後接序列ADS（仲裁資料開關），在該序列ADS中對預定義位元序列進行編碼。此位元序列允許自仲裁階段451之位元速率（仲裁位元速率）至資料階段452之位元速率（資料位元速率）的簡單而可靠的切換。ADS序列的位元序列例如由AL1位元組成，該AL1位元作為顯性位元（亦即，作為0）進行傳輸。AL1位元為仲裁階段451之最後位元。在AL1位元內，實體層在收發器裝置12、22、32中切換。接下來的兩個位元DH1及DL1已以資料位元速率傳輸。因此，位元DH1及DL1為CAN XL中資料階段452之短期位元。

序列ADS在訊框450中後接PT欄位，該PT欄位表徵資料欄位455之內容。內容指示包含在資料欄位455中之資訊的類型。PT欄位指示例如在資料欄位455中是否存在網際網路協定（IP）訊框或隧道式乙太網路訊框或其類似物。

PT欄位後接DLC欄位，在該DLC欄位中被插入指示訊框450之資料欄位455中之位元組數目的資料長度碼（data length code; DLC）。資料長度碼（DLC）可採用自0直至資料欄位455之最大長度或資料欄位長度的任何值。若最大資料欄位長度特定而言為2048個位元，則在DLC = 0意味著資料欄位長度具有數目1個位元組、且DLC = 2047意指資料欄位長度具有數目2048個位元組的假設下，資料長度碼（DLC）需要數目11個位元。替代地，舉例而言，如在CAN的狀況下，可允許具有長度為0的資料欄位455。此處，DLC = 0將例如對具有數目0個位元組的資料欄位長度進行編碼。那麼，例如具有11個位元的最大可編碼資料欄位長度為（2^11）-1 = 2047。

在訊框450中，DLC欄位後接標頭檢查總和HCRC。標頭檢查總和HCRC為用以保障訊框450之標頭的檢查總和，亦即，自具有SOF位元之訊框450的開頭直至標頭檢查總和HCRC之開頭的所有位元，包括直至標頭檢查總和HCRC的開頭的所有動態及視情況固定填充位元。標頭檢查總和HCRC的長度及因此根據循環冗餘檢查（CRC）的檢查總和多項式的長度將根據所要漢明碼距選擇。在11個位元之資料長度碼（DLC）的狀況下，欲由標頭檢查總和HCRC保障的資料字長於27個位元。標頭檢查總和HCRC的多項式因此必須為至少13個位元長，以便實現漢明碼距6。

標題檢查總和HCRC在訊框450中後接資料欄位455。資料欄位455由1至n個資料位元組組成，其中n為例如2048個位元組或4096個位元組或任何其他值。替代地，可設想資料欄位長度為0。如上文所描述，資料欄位455之長度經編碼在DLC欄位中。

資料欄位455在訊框450中後接訊框檢查總和FCRC。訊框檢查總和FCRC由訊框檢查總和FCRC之位元組成。訊框檢查總和FCRC的長度以及因此CRC多項式的長度將根據所要漢明碼距選擇。訊框檢查總和FCRC保障整個訊框450。替代地，僅資料欄位455視情況由訊框檢查總和FCRC保障。

訊框檢查總和FCRC在訊框450中後接序列DAS（Data Arbitration Switch；資料仲裁開關），在該序列中對預定義位元序列進行編碼。此位元序列允許自資料階段452之資料位元速率至仲裁階段451之仲裁位元速率的簡單且可靠的切換。序列DAS之位元序列例如由隱性資料位元DH2後接顯性仲裁位元DL2組成。在此實例中，可在上文所提及兩個位元之間的邊緣處切換位元速率。DAS欄位通常具有三個位元，亦即DH2位元、DL2位元及AH1位元。在該些位元中，將第一位元及最後位元作為隱性位元（亦即，作為1）進行傳輸，且將中間位元作為顯性位元（亦即，作為0）進行傳輸。

儘管前述實例，但在本實例具體實例中之序列DAS含有欄位FCP，節點站10、30，特定而言其格式檢查模組15、35藉助該欄位FCP能夠偵測位元串流在所接收訊框450中之偏移。在此狀況下，FCP欄位之位元型樣越長，可在接收節點站10、30中偵測到之偏移越大或越大量。用於移位偵測的最有利位元型樣含有偶數數目M個位元，其中前M/2個位元含有1，且後M/2個位元含有0。在圖2中示出具有4個位元之FCP欄位的實例中，將前兩個位元作為隱性位元（亦即，作為1）進行傳輸。將FCP欄位之最後兩位元作為顯性位元（亦即，作為0）進行傳輸。因此，根據圖2之具有四個位元的FCP欄位由於額外位元DH3、DL3而與DAS欄位的開頭處的正常兩個位元不同。然而，圖2中所示出的FCP欄位中自隱性至顯性的邊緣可執行與不具有位元DH3、DL3之正常DAS欄位中相同的功能。

一般而言，FCP欄位中之前M/2個位元可能含有0，且後M/2個位元含有1。藉助欄位FCP可偵測到偏移M-1。上述情況下文參考圖3進行更詳細地描述。

序列DAS在訊框450中後接應答欄位457，該應答欄位457以RP欄位開始。RP欄位保持同步型樣，該同步型樣允許接收節點站10、30在資料階段452之後偵測仲裁階段451的開始。該同步型樣允許例如由於不正確標頭檢查總和HCRC而不知道資料欄位455的正確長度的接收節點站10、30彼此同步。然後，此等節點站可傳輸「否定應答」，以便報告不正確接收。特定而言若CAN XL在資料欄位455中不允許出現誤差訊框47（誤差旗標），上述情形極其重要。

RP欄位在應答欄位（ACK欄位）457中後接用於應答或不應答訊框450之正確接收的複數個位元。在圖2中所示出的實例中，提供ACK位元、ACK-dlm位元、NACK位元及NACK-dlm位元。NACK位元及NACK-dlm位元為可選位元。若接收節點站10、30已正確地接收訊框450，則其將ACK位元作為顯性位元進行傳輸。傳輸節點站將ACK位元作為隱性位元進行傳輸。因此，在訊框450中原始傳輸至匯流排40上之位元可由接收節點站10、30覆寫。ACK-dlm位元作為用於與其他欄位分離的隱性位元進行傳輸。NACK位元及NACK-dlm位元使得接收節點站能夠在匯流排40上發信號通知訊框450之誤差接收。該些位元之功能與ACK位元及ACK-dlm位元之功能相同。

應答欄位（ACK欄位）457在訊框450中後接結束欄位（EOF =訊框結束）。結束欄位（EOF）之位元序列用於標識訊框450的結束。結束欄位（EOF）確保在訊框450之末尾傳輸數目8個隱性位元。此為無法在訊框450內出現的位元序列。因此，可由節點站10、20、30可靠地偵測訊框450的結束。

結束欄位（EOF）具有一長度，該長度取決於在NACK位元中已看到顯性位元還是隱性位元而不同。若傳輸節點站已接收NACK位元作為顯性位元，則結束欄位（EOF）具有數目7個隱性位元。另外，結束欄位（EOF）只有5個隱性位元長。

結束欄位（EOF）在訊框450中後接圖2中未示出的訊框間間隔（inter-frame space；IFS）。如在CAN FD狀況下，根據ISO11898-1:2015設計此訊框間間隔（IFS）。

圖3示出具有通訊控制裝置11、收發器裝置12及作為通訊控制裝置11之一部分的格式檢查模組15的節點站10的基本設計。如在圖3中所示出，以類似方式設計節點站30，但根據圖1之格式檢查模組35與通訊控制裝置31及收發器裝置32單獨配置。因此，節點站30未單獨進行描述。

根據圖3，節點站10除了通訊控制裝置11及收發器裝置12之外，亦具有通訊控制裝置11指派至其的微控制器13，且系統ASIC 16（ASIC =特殊應用積體電路）可替代地為系統基礎晶片（SBC），在其上組合節點站10之電子模組所需的複數個功能。除了收發器裝置12之外，在系統ASIC 16中亦安裝有向收發器裝置12供應電能的能量供應裝置17。能量供應裝置17通常供應5 V的電壓CAN_Supply。然而，能量供應裝置17可取決於要求供應具有不同值之不同電壓。另外或替代地，能量供應裝置17可經設計為電源。

格式檢查模組15具有插入區塊151及評估區塊152，此將在下文更詳細地描述。

收發器裝置12進一步具有傳輸模組121及接收模組122。儘管下文始終論述收發器裝置12，但替代地可能在傳輸模組121外部的單獨裝置中提供接收模組122。傳輸模組121及接收模組122可如在習用收發器裝置22狀況下經設計。傳輸模組121特定而言可具有至少一個運算放大器及/或電晶體。傳輸模組122特定而言可具有至少一個運算放大器及/或電晶體。

收發器裝置12連接至匯流排40，或更精確地，連接至該匯流排之用於CAN_H或CAN-XL_H的第一匯流排線41，及其用於CAN_L或CAN-XL_L的第二匯流排線42。用於能量供應裝置17之電壓供應器是經由至少一個連接43被提供，以便用電能來供應第一匯流排線41及第二匯流排線42，特定而言用電壓CAN_Supply供應。經由連接44實施至接地之連接或CAN_GND。第一匯流排線41及第二匯流排線42與終端電阻器49端接。

第一匯流排線41及第二匯流排線42不僅在收發器裝置12中連接至傳輸模組121 （亦被稱為傳輸器），而且亦連接至接收模組122 （亦被稱為接收器），即使為了簡化起見，圖3中未示出連接。

在匯流排系統1的操作中，傳輸模組121將通訊控制裝置11之傳輸信號TXD或TxD，轉換成用於匯流排41、42之對應信號CAN-XL_H及CAN-XL_L，並將在用於CAN_H及CAN_L的連接處的此等信號CAN-XL_H及CAN-XL_L傳輸至匯流排40上。

接收模組122由根據圖4自匯流排40接收的信號CAN-XL_H及CAN-XL_L形成接收信號RXD或RxD，並將該接收信號RXD或RxD轉發至通訊控制裝置11，如在圖3中所示出。除閒置狀態或備用狀態外，取決於收發器裝置12是還是不是訊息45之傳輸器，具有接收模組122的收發器裝置12始終在正常操作中收聽匯流排40上之資料或訊息45、46的傳輸。

根據圖4中所示出的實例，信號CAN-XL_H及CAN-XL_L至少在仲裁階段451中具有顯性匯流排位準401及隱性匯流排位準402，如自CAN所知。在匯流排40上形成圖5中所示出的差分信號VDIFF = CAN-XL_H-CAN-XL_L。可用0.7 V的接收閾值偵測具有位元時間t_bt的信號VDIFF的個別位元。和仲裁階段451中相比，在資料階段452中，更快速地傳輸信號CAN-XL_H及CAN-XL_L之位元，亦即，用較短位元時間t_bt。因此，信號CAN-XL_H及CAN-XL_L至少在其更快的位元速率方面與資料階段452中之習用信號CAN_H和CAN_L不同。

圖4中之信號CAN-XL_H、CAN-XL_L的狀態401、402的順序以及圖5中之電壓VDIFF的所得特性僅用於說明節點站10的功能。可根據要求選擇匯流排狀態401、402的資料狀態順序。

換言之，在根據圖4的第一操作模式中，傳輸模組121產生第一資料狀態作為匯流排狀態402，其具有用於匯流排線之兩個匯流排線41、42不同的匯流排位準，且產生第二資料狀態作為匯流排狀態401，其具有用於匯流排40之匯流排線之兩個匯流排線41、42的相同匯流排位準。

在包括資料階段452之第二操作模式中，傳輸模組121針對信號CAN-XL_H、CAN-XL_L的時間特性以較高位元速率進一步將位元傳輸至匯流排40上。與CAN FD相比較，可在具有不同實體層的資料階段452中進一步產生CAN-XL_H及CAN-XL_L信號。因此，與在CAN FD中相比，資料階段452中之位元速率可更進一步增加。

若節點站10充當訊框450之傳輸器，則圖3中所示出之格式檢查模組15，特定而言其插入區塊151，用於將FCP欄位插入至訊框450中。在圖2中所示出的實例中，插入區塊151僅將單個FCP欄位插入至訊框450中。將FCP欄位儘可能晚地置放在訊框450中，以使得亦可偵測到在訊框450之末端處之移位。如藉由圖2中之實例所示出，在訊框檢查總和FCRC之後的置放為非常有利的，此係因為上述情形為最後可能的位置。

在本實例具體實例中，圖3中所示出的格式檢查模組15經以一方式設計以使得FCP欄位代替DAS欄位之DH2位元及DL2位元。為此，必須將FCP欄位選擇為1100或111000等，以使得保留DH2/DL2的功能。因此，FCP欄位不僅用於實現可靠的格式檢查，而且亦在自資料階段452切換至仲裁階段451之前用作同步邊緣。因此，FCP欄位具有兩個不同的功能。結果，FCP欄位產生最小的資料額外負荷。

圖3中所示出的格式檢查模組15視情況經設計以將FCP欄位替代地或另外地整合至ADS欄位中。因此，插入區塊151可將至少一個FCP欄位插入至訊框450中。

圖3中所示出的格式檢查模組15之評估區塊152用於使用FCP欄位檢查自匯流排40接收的位元串流的格式。

若FCP欄位具有例如M = 4個位元，則插入區塊151可將FCP欄位插入為「1100」或「0011」。因此，將FCP欄位作為「1100」或「0011」進行傳輸。若接收節點站10利用評估區塊152針對FCP欄位取樣出不同值，則評估區塊152評估在訊框450之位元串流中已發生移位。利用FCP欄位中之此類型的位元序列，接收節點站10可用評估區塊152可靠地偵測在由匯流排40接收的位元流中向左移位M-1=3個位元或向右移位M-1 = 3個位元。上述情形在下文表中進行說明。

狀況	接收節點站中之取樣結果
右移位3個位元	0xxx
右移位2個位元	00xx
右移位1個位元	100x
無移位	1100
左移位1個位元	x110
左移位2個位元	xx11
左移位3個位元	xxx1

在表中，x表示任何位元值，亦即，0或1。如在表之中間指示，FCP欄位作為「1100」進行傳輸。若未發生位元串流之任何邊緣偏移且因此任何移位，則接收節點站亦將FCP欄位取樣為「1100」。

該表在傳輸欄位「1100」的上面及下面示出在此實例中接收節點站（接收節點）10中該欄位並非是訊框450之傳輸器中該欄位的狀況，由於誤差而對位元串流進行取樣。「右移位3個位元」意指接收節點站（接收節點）的視角偏移3個位元，且在此狀況下晚3個位元。接收節點站（接收節點）10相應地取樣出所傳輸FCP欄位的最後位元，作為所接收FCP欄位之第一位元。然後，所接收FCP欄位之其他三個位元具有不同的值，此處用「x」表示。

「左移位1個位元」意指接收節點站（接收節點）的視角偏移1個位元，且在此狀況下早1個位元。接收節點站（接收節點）10相應地取樣出所傳輸FCP欄位的前3個位元，作為所接收FCP欄位之最後位元。

如在表中所示出，被接收節點站（接收節點）10取樣出的FCP欄位的值獨立於由「x」表示的位元所具有的值，具有與FCP欄位之期望值在至少一個位元方面不同的移位。接收節點站（接收節點）10，特定而言其格式檢查模組15且，更精確而言其評估區塊152因此可偵測到移位，亦即，所接收到位元串流中之誤差。評估區塊152將對應的通知傳輸至通訊控制裝置11。因此，在誤差的情況下可丟棄所接收訊框450。因此，通訊控制裝置11可將誤差訊框47傳輸至匯流排40。

根據本實例具體實例之FCP欄位之固定值的一不同實例，FCP欄位具有6個位元，以使得M = 6個位元應用。因此，插入區塊151插入FCP欄位作為「111000」或「000111」。因此，將FCP欄位作為「111000」或「000111」進行傳輸。若並非訊框之傳輸器的接收節點站10藉助評估區塊152針對FCP欄位取樣出不同的值，則評估區塊152偵測到在位元串流中已發生移位。利用FCP欄位中之此類型的位元序列，接收節點站10可用評估區塊152可靠地偵測在由匯流排40接收的位元流中向左或向右移位M-1=5個位元。

FCP欄位之其他固定長度以及因此FCP欄位之其他固定值顯然為可設想的。

根據本實例具體實例之一個修改方案，FCP欄位具有可變內容。

作為FCP欄位之此可變內容的一個實例，可在FCP欄位中傳輸固定填充位元之數目。固定填充位元之數目取決於訊框450之長度。若FCP欄位之寬度，亦即，在訊框450中為FCP欄位提供之位元之數目，不足以傳輸固定填充位元之總數目，則僅可傳輸固定填充位元計數器之較低值個位元。

作為FCP欄位之此可變內容的另一實例，可在FCP欄位中傳輸由傳輸節點站（傳輸節點）傳輸的訊框450的數目。來自傳輸節點之傳輸訊框450之數目亦可被稱為訊框計數器。

圖6示出根據第二實例具體實例之訊框450_1，在此第二實例具體實例中CAN XL及CAN FD為相容的。在該實例具體實例中，如下文所描述，訊框450_1以及因此CAN XL訊框格式是與圖2中所示出的訊框450不同。此處，下文僅描述與圖2中所示出的訊框450相比較的差異。兩個實例具體實例之訊框450、450_1在其他方面為相同的。

訊框450_1中存在至少兩個FCP欄位。在圖6中所示出的實例中，將FCP欄位FCP1插入至訊框450_1中在標頭檢查總和HCRC之後，且將FCP欄位FCP2插入在訊框檢查總和FCRC之後。藉由實例，FCP欄位FCP1、FCP2在訊框450_1中亦具有M = 4個位元之長度。可明顯地為FCP欄位選擇不同的長度。特定而言，FCP欄位FCP1、FCP2之長度（亦即，位元數目）可能不同。

一般而言，插入區塊151可經設計以在訊框450_1中之任何位置處插入FCP欄位。評估區塊152經設計以在對應插入位置處搜尋FCP欄位，且因此評估所接收訊框450_1。

特定而言，插入區塊151經設計以將一FCP欄位多次插入至欲傳輸之訊框450_1中。舉例而言，始終具有相同內容之FCP欄位始終可插入在預定義數目個資料之後，特定而言始終在128個位元組資料或任何其他值之後。明顯地可設想其他實例。

圖7示出根據第三實例具體實例之訊框4500，在此第三實例具體實例中CAN XL及CAN FD的訊框格式不相容。在該實例具體實例中，如下文所描述，訊框4500以及因此CAN XL訊框格式是與圖2中所示出的訊框450不同。此處僅描述與圖2中所示出的訊框450相比較的差異。兩個實例具體實例之訊框450、4500在其他方面為相同的。

一般而言，根據本實例具體實例，在訊框4500之產生中僅使用固定填充規則，以使得將在一固定數目個位元之後插入一固定填充位元。替代地，亦可插入兩個或多於兩個位元作為固定填充位元而非僅插入一個填充位元。若資料長度碼（DLC）之值為已知的，則此將導致恆定訊框長度或訊框4500的恆定長度。此防止由動態填充位元引起的各種問題。

在根據本實例具體實例之訊框4500中，識別符（ID）不再限於CAN FD中之數目11個位元或29個位元。識別符（ID）之位元之數目k可自由選擇。然而，數目k可替代地定義為固定值。具有k = 8個位元之ID適用於較高淨資料速率。上述情形足以為匯流排系統1之每一節點站10、20、30提供足夠數目個匯流排存取優先級。然而，顯然可取決於要求及匯流排系統1中不同優先級的數目選擇不同的k值。

圖2中所示出之訊框450之位元RRS、IDE、FDF、XLF在訊框4500中不再為必需的且被省略。此節省4個位元，以使得減少訊框額外負荷。因此增加匯流排系統1中之淨資料速率。

若NACK位元為顯性的，則結束欄位（EOF）在訊框4500中僅具有數目五個位元。相反地，若NACK位元為隱性的，則結束欄位（EOF）具有數目三個位元。上述情形確保在訊框4500之末尾處傳輸數目六個隱性位元。若在仲裁階段451中之五個相同位元之後插入一固定填充位元，則此數目個隱性位元將不會出現在有效訊框4500中之任何其他位置處。替代地，可存在多於六個位元。特定而言，EOF位元之數目必須適應於插入一固定填充位元之後的位元數目。

訊框間間隔（IFS）在訊框4500中不需要最小長度。特定而言，訊框間間隔（IFS）可具有長度0。在此狀況下，連續無縫地傳輸兩個訊框4500。然而，與上文所提及狀況相比較，具有例如數目1個位元的訊框間間隔（IFS）亦適合於增加匯流排系統1之穩健性。由於兩個訊框4500之間現在七個隱性位元，因此新節點站可較可靠地與匯流排40同步。

根據第四實例具體實例，FCP欄位用作一固定填充位元。換言之，插入區塊151經設計以將一FCP欄位而非一固定填充位元插入至訊框450中。在此狀況下，具有例如長度M = 2個位元的短FCP欄位就足夠，此係因為在兩個填充位元之間僅可發生較小移位。

同樣在本實例具體實例中，FCP欄位因此具有兩個不同的功能，亦即填充位元及格式檢查。

具有長度M = 2個位元的FCP欄位僅導致極其小資料額外負荷，或甚至無任何資料額外負荷。上述情形將在下文進行較詳細闡釋。

在本實例具體實例中，始終使用具有恆定內容之一FCP欄位而非一固定填充位元。藉由插入區塊151以一方式選擇FCP欄位中之位元型樣，使得FCP欄位含有同步邊緣。若CAN XL與下降邊緣同步，則值「10」對於FCP欄位將為有利的。

若CAN XL與上升邊緣同步，則值「01」對於FCP欄位將為有利的。

在固定填充位元的狀況下，僅在最差的同步狀況下每隔第二填充位元之後出現一下降邊緣。由於同步在一FCP欄位的狀況下始終可能，因此兩個FCP欄位之間的距離可為兩個固定填充位元之間的距離的兩倍大，而不會不利地影響接收節點站10、30（接收節點）的同步。

由於FCP欄位具有2個位元，但僅以一固定填充位元之頻率的一半出現，因此由於FCP欄位而導致的資料額外負荷與固定填充位元產生的資料額外負荷相同。

FCP欄位的最大優點為其內容為恆定的。因此，可可靠地偵測資料串流中之移位。在所描述具有M = 2個位元的實例中，可可靠地偵測接收節點站10、30（接收節點）中之1位元之移位。由於FCP欄位在訊框中頻繁出現，因此可立即有效地偵測到移位。因此，可極其快速地偵測所接收訊框450中之誤差，且可快速地中斷訊框450之傳輸。此亦有助於有效負載資料在匯流排系統1中之較快速傳輸。

根據本實例具體實例之一個修改方案，接收節點站10、30（CAN XL接收節點）可僅在FCP欄位中之邊緣上執行再同步化，而非在每一下降邊緣上再同步化。由於因此限制與必要邊緣的再同步化，因此降低接收節點站10、30（CAN XL接收節點）與有缺陷的邊緣同步化並因此插入誤差的風險。

本實例具體實例之此修改方案的最大優點在於再同步化誤差之數目減少，此係因為FCP欄位中之邊緣現在必須明確地有缺陷以便引起同步化失敗。

根據第五實例具體實例，如在先前實例具體實例中，FCP欄位再次用作一固定填充位元。然而，在本實例具體實例中，始終使用具有可變內容之一FCP欄位而一非固定填充位元。因此，在本實例具體實例中，FCP欄位亦具有兩個不同的功能，亦即填充位元及格式檢查。

此處，插入區塊151總是選擇與填充位元之值匹配的一FCP欄位。由於填充位元可具有兩個值，亦即，0或1，因此呈現兩個不同的FCP欄位。因此，插入區塊151可插入具有值「01」之FCP欄位FCP_A或具有值「10」之FCP欄位FCP_B。

因此，插入區塊151取決於可能填充位元之值插入FCP欄位。舉例而言，若填充位元為0，則FCP欄位將插入並傳輸FCP_A。若填充位元為1，則FCP欄位將插入並傳輸FCP_B。

對於插入區塊151，FCP欄位之可變內容的原理明確地適用於其他FCP欄位的產生。

根據第六實例具體實例，AH1位元用作一額外或唯一FCP欄位。若未根據CAN XL的當前標準化以其他方式評估AH1位元，則上述情形為可能的。AH1位元目前僅用於允許收發器裝置12、32中之時間用於將實體層自資料階段452切換至仲裁階段451。

在此狀況下，接收節點可例如經由TXD線向收發器裝置12、32發信號通知實體層之切換。上述情形為可能的，此係因為接收節點不使用其TXD線進行傳輸。此在傳輸節點中為不可能的，此係因為傳輸節點使用其TXD線進行傳輸。

接收節點或作為接收節點站之節點站10可因此利用其評估區塊152來評估（亦即，取樣）AH1位元。由於AH1位元具有恆定值，因此其亦用於檢查所接收訊框之格式（格式檢查）。AH1位元有助於偵測接收節點是否將位元串流取樣為偏移。因此，在額外FCP欄位的狀況下，可可靠地執行或進一步合併所接收訊框之格式的檢查（格式檢查）。

AH1位元之評估提供以下優點：所接收訊框450之格式的檢查（格式檢查）未引起任何資料額外負荷。因此，在本實例具體實例中，FCP欄位具有兩個不同的功能，亦即，先前AH1位元之功能及格式檢查。

匯流排系統1之節點站10、20、30的所有先前所描述設計以及其中實施的方法可單獨使用或以所有可能組合使用。特定而言，可以任何方式組合先前所描述的實例具體實例及/或其修改方案之所有特徵。另外或替代地，特定而言可設想以下修改方案。

儘管上文藉由CAN匯流排系統之實例描述本發明，但本發明可用於任何通信網路及/或通信方法中，其中使用兩個不同的通信階段，在該兩個不同通信階段中針對不同通信階段產生的匯流排狀態彼此不同。特定而言，本發明可用於其他串列通訊網路（諸如乙太網路及/或100 Base-T1乙太網路，現場匯流排（fieldbus）系統等）的開發中。

特定而言，根據實例具體實例之匯流排系統1可為通訊網路，其中資料可以兩個不同的位元速率連續傳輸。若在匯流排系統1中至少在特定時間段內保證節點站10、20、30對共同頻道的互斥、無碰撞存取，則其為有利的，但並非必需要求。

實例具體實例之匯流排系統1中之節點站10、20、30的數目及配置為隨機的。特定而言，可在匯流排系統1中省略節點站20。匯流排系統1中可能存在節點站10或30中之一或多者。可設想，匯流排系統1中之所有節點站具有相同設計，亦即，僅存在節點站10或僅存在節點站30。

1:串列匯流排系統 10:節點站 11:通訊控制裝置 12:收發器裝置 13:微控制器 15:格式檢查模組 16:系統特殊應用積體電路（ASIC） 17:能量供應裝置 20:節點站 21:通訊控制裝置 22:收發器裝置 30:節點站 31:通訊控制裝置 32:收發器裝置 35:格式檢查模組 40:匯流排 41:第一匯流排線 42:第二匯流排線 43:連接 44:連接 45:訊息/CAN訊息 46:訊息 47:誤差訊框 49:終端電阻器 121:傳輸模組 122:接收模組 151:插入區塊 152:評估區塊 401:顯性匯流排位準 402:隱性匯流排位準 450:訊框 450_1:訊框 451:第一通訊階段 452:第二通訊階段 453:仲裁欄位 454:控制欄位 455:資料欄位 456:檢查總和欄位 457:應答欄位 4500:訊框 ACK:欄位/位元 ACK dlm:位元 ADS:切換序列 AH1:位元 AL1:位元 CAN_H:信號 CAN_L:信號 CAN-XL_H:信號 CAN-XL_L:信號 DAS:欄位 DH1:位元 DH2:位元 DH3:位元 DLC:欄位 DL1:位元 DL2:位元 DL3:位元 EOF:欄位 FCP:欄位 FCP-1:欄位 FCP-2:欄位 FCRC:檢查總和 FDF:位元 HCRC:標頭檢查總和 ID:欄位 ID1:位元 ID2:位元 ID3:位元 ID4:位元 ID5:位元 ID6:位元 ID7:位元 ID8:位元 ID9:位元 ID10:位元 IDE:位元 NACK:欄位/位元 NACK dlm:位元 PT:欄位 resXL:位元 RRS:位元 RP:欄位 RP1:位元 RPc:位元 RP dlm:位元 RXD:接收信號 SOF:位元 t_bt:位元時間 TXD:傳輸信號 XLF:位元

下文參考附圖且基於實例具體實例詳細描述本發明。在圖式中： [圖1]為根據第一實例具體實例之匯流排系統的簡化方塊圖； [圖2]為說明根據第一實例具體實例之可自匯流排系統的節點站傳輸的訊息之結構的圖； [圖3]為根據第一實例具體實例之匯流排系統的節點站的簡化示意性方塊圖； [圖4]示出根據第一實例具體實例之節點站中之匯流排信號CAN XL_H及CAN XL_L的時間特性； [圖5]示出根據第一實例具體實例之節點站中之匯流排信號CAN XL_H及CAN XL_L的差分電壓VDIFF的時間特性； [圖6]為說明根據第二實例具體實例之可自匯流排系統的節點站傳輸的訊息之結構的圖； [圖7]為說明根據第三實例具體實例之可自匯流排系統的節點站傳輸的訊息之結構的圖； 在諸圖中，除非另有指示，否則相同或功能相同的元件由相同參考標號表示。

450:訊框

451:第一通訊階段

452:第二通訊階段

453:仲裁欄位

454:控制欄位

455:資料欄位

456:檢查總和欄位

457:應答欄位

ACK:欄位/位元

ACK dlm:位元

ADS:切換序列

AH1:位元

AL1:位元

DAS:欄位

DH1:位元

DH2:位元

DH3:位元

DLC:欄位

DL1:位元

DL2:位元

DL3:位元

EOF:欄位

FCP:欄位

FCRC:檢查總和

FDF:位元

HCRC:標頭檢查總和

ID:欄位

ID1:位元

ID2:位元

ID3:位元

ID4:位元

ID5:位元

ID6:位元

ID7:位元

ID8:位元

ID9:位元

ID10:位元

IDE:位元

NACK:欄位/位元

NACK dlm:位元

PT:欄位

resXL:位元

RRS:位元

RP:欄位

RP1:位元

RPc:位元

RP dlm:位元

SOF:位元

XLF:位元

Claims (14)

1. 一種用於一串列匯流排系統(1)的節點站(10；30)，其具有一通訊控制裝置(11；31)，其用以控制該節點站(10；30)與該匯流排系統(1)的至少一個其他節點站(10；20；30)的一通訊，及一收發器裝置(12；32)，其用於將由該通訊控制裝置(11；31)產生的一傳輸信號(TXD)傳輸至該匯流排系統(1)之一匯流排(40)上，以使得對於在該匯流排系統(1)的節點站(10，20，30)之間交換的一訊息(45)，在第一通訊階段(451)中傳輸至該匯流排(40)上之一信號之位元時間(t_bt)可與在第二通訊階段(452)中傳輸之一信號的一位元時間(t_bt)區分開，其中該通訊控制裝置(11；31)經設計以根據一訊框(450；450_1；4500)產生該傳輸信號(TXD)，並將至少一個欄位(FCP；FCP_1；FCP_2)插入至該訊框(450；450_1；4500)中，該欄位經設計以相比較於該匯流排系統(1)之接收該訊框(450；450_1；4500)的一節點站(10；20；30)中之預期訊框(450；450_1；4500)，檢查該訊框(450；450_1；4500)之位元串流是否偏移至少一個位元，其中該通訊控制裝置(11；31)經設計以將該至少一個欄位(FCP_1)插入在一資料欄位(455)之前，該訊框(450；450_1；4500)之有效負載資料經插入至該資料欄位(455)。
2. 如請求項1之節點站(10；30)，其中該通訊控制裝置(11；31)經設計以進一步將該至少一個欄位(FCP；FCP_2)插入至該訊框(450；450_1；4500)中在該資料欄位(455)之後，特定而言將該至少一個欄位(FCP；FCP_2)插入至該訊框(450；450_1；4500)中一訊框檢查總和(FCRC)之後，該訊框檢查總和(FCRC)是在遍及該訊框(450；450_1；4500)中之所有位元而已形成。
3. 如請求項1或2之節點站(10；30)，其中該通訊控制裝置(11；31)經設計以按一方式組態及/或配置該至少一個欄位(FCP_1)，使得該至少一個欄位(FCP_1)之內容在一接收節點站(10；30)中不僅用於檢查該位元串流之該偏移的功能，而且用於與該功能不同的一功能。
4. 如請求項1或2之節點站(10；30)，其中該通訊控制裝置(11；31)經設計以將該些欄位(FCP；FCP_1；FCP_2)中之一者插入至該訊框(450；450_1；4500)中始終在一固定數目個位元之後。
5. 如請求項1或2之節點站(10；30)，其中該通訊控制裝置(11；31)經設計以將該至少一個欄位(FCP；FCP_1；FCP_2)作為一固定填充位元插入至該訊框(450；450_1；4500)中，且其中該通訊控制裝置(11；31)經設計以根據一固定位元填充規則將所有固定填充位元插入至該訊框(450；450_1；4500)中，根據該固定位元填充規則欲將一固定填充位元插入在一固定數目個位元之後。
6. 如請求項5之節點站(10；30)，其中該通訊控制裝置(11；31)經設計以取決於原本經選擇用於該填充位元之值來選擇該欄位(FCP；FCP_1；FCP_2)之值，以使得將一反向填充位元插入至該訊框(450；450_1；4500)中在五個連續相同位元之後。
7. 如請求項1或2之節點站(10；30)，其中該通訊控制裝置(11；31)經設計以將該相同值用於該訊框(450；450_1；4500)中之所有該些欄位(FCP；FCP_1；FCP_2)。
8. 如請求項7之節點站(10；30)，其中該通訊控制裝置(11；31)經設計以將一偶數數目M個位元用於該至少一個欄位(FCP；FCP_1；FCP_2)，其中該M個位元之前半部分在每一狀況下具有相同第一值，且 其中該M個位元之後半部分在每一狀況下具有與該第一值相反的相同第二值。
9. 如請求項7之節點站(10；30)，其中該通訊控制裝置(11；31)經設計以將經插入至該訊框(450；450_1；4500)中之固定填充位元中的數目之至少數個最低值位元插入至該至少一個欄位(FCP；FCP_1；FCP_2)中。
10. 如請求項7之節點站(10；30)，其中該通訊控制裝置(11；31)經設計以將已藉由該通信控制裝置(11；31)傳輸至該匯流排(40)上之該些訊框(450；450_1；4500)的數目之至少數個最低值位元插入至該至少一個欄位(FCP；FCP_1；FCP_2)中。
11. 如請求項1或2之節點站(10；30)，其中在自該第二通訊階段(452)切換至該第一通訊階段(451)之後，該通訊控制裝置(11；31)經設計以提供一位元(AH1)，在該位元期間，該收發器裝置(12；32)具有時間切換至該第二通訊階段(452)，且其中在該匯流排系統(1)的該節點站(10；20；30)接收到該訊框(450；450_1；4500)但並非該訊框(450；450_1；4500)之傳輸器的狀況下，該通訊控制裝置(11；31)經設計以使用該位元(AH1)來檢查該所接收訊框(450；450_1；4500)之該位元串流與該預期訊框(450；450_1；4500)相比較是否偏移至少一個位元。
12. 如請求項1或2之節點站(10；30)，其中經形成用於該訊息(45)之該訊框(450；450_1)經設計為與CAN FD相容，且其中協商在該第一通訊階段(451)中發生，以便判定該匯流排系統(1)的該些節點站(10，20，30)中之哪一者至少暫時地經准許在該隨後第二通訊階段(452)中對該匯流排(40)進行互斥、無碰撞存取。
13. 一種匯流排系統(1)，其具有一匯流排(40)，及至少兩個節點站(10；20；30)，其經由該匯流排(40)以一方式互連，使得其可彼此串列通訊，且其中至少一個節點站(10；30)為如請求項1至13中任一項之一節點站(10；30)。
14. 一種在一串列匯流排系統(1)中通訊的方法，其中該方法藉助該匯流排系統(1)的一節點站(10；30)實施，該節點站具有一通訊控制裝置(11；31)及一收發器裝置(12；32)，其中該方法具有以下步驟：藉助該通訊控制裝置(11；31)控制該節點站(10；30)與該匯流排系統(1)之至少一個其他節點站(10；20；30)的一通訊，及藉助該收發器裝置(12；32)將由該通訊控制裝置(11；31)產生的一傳輸信號(TXD)傳輸至該匯流排系統(1)之一匯流排(40)上，以使得對於在該匯流排系統(1)的節點站(10，20，30)之間交換的一訊息(45)，在第一通訊階段(451)中傳輸至該匯流排(40)上之一信號之位元時間(t_bt)可與在第二通訊階段(452)中傳輸之一信號的一位元時間(t_bt)區分開，其中該通訊控制裝置(11；31)根據一訊框(450；450_1；4500)產生該傳輸信號(TXD)，並將至少一個欄位(FCP；FCP_1；FCP_2)插入至該訊框(450；450_1；4500)中，該欄位經設計以相比較於該匯流排系統(1)之接收該訊框(450；450_1；4500)的一節點站(10；20；30)中之預期訊框(450；450_1；4500)，檢查該訊框(450；450_1；4500)之位元串流是否偏移至少一個位元，其中該通訊控制裝置(11；31)經設計以將該至少一個欄位(FCP_1)插入在一資料欄位(455)之前，該訊框(450；450_1；4500)之有效負載資料經插入至該資料欄位(455)。