BR112014004211B1 - Método para testar o funcionamento correto de uma transmissão de dados em série em um sistema de barramento e dispositivo para a transmissão testada de dados em série em um sistema de barramento - Google Patents

Abstract

MÉTODO PARA TESTAR O FUNCIONAMENTO CORRETO DE UMA TRANSMISSÃO DE DADOS EM SÉRIE E DISPOSITIVO PARA A TRANSMISSÃO TESTADA DE DADOS EM SÉRIE. A presente invenção refere-se a um método para teste da função correta de uma transmissão de dados em série em um sistema de barramento como pelo menos dois participantes de barramento, sendo que os participantes de barramento estão acoplados ao barramento através de uma unidade acopladora de barramento e através do barramento trocam mensagens, sendo que o acesso de transmissão para o barramento para mensagem é concedido pelo método de arbitragem de acordo com o padrão CAN ISO 11898-1 para um participante do barramento, que para esta mensagem será o transmissor, sendo que as mensagens apresentam uma estruturação lógica de acordo com o padrão CAN, ou seja, estão constituídos na base do bit de partida de quadro, campo de arbitragem, campo de controle, campo de dados, campo CRC, campo de confirmação (Acknowledge) e campo de fim de quadro, sendo que por uma comparação de um sinal transmitido enviado para a unidade acopladora do barramento com o sinal receptor (CAN_RX) recebido pela unidade acoplada de barramento, será testada a função correta da transmissão de dados durante a transmissão e que se caracteriza pelo fato de que no transmissor, em relação ao sinal de transmissão (CAN_TX) é apresentado um sinal de transmissão (CAN_TX_DEL) retardado por um tempo de retardo (T_DELAY), sendo que na dependência de uma comutação para o teste da função correta da transmissão de dados será usado o sinal de transmissão não retardado (CAN_TX) ou o sinal de transmissão retardado (CAN_TX_DEL).

Description

Estado da Técnica

[001] A presente invenção refere-se a um método bem como a um dispositivo para transmissão de dados em série entre pelo menos dois participantes em um sistema de barramento.

[002] Por exemplo, das normas conjuntas ISO 11898-1 e -5 é conhecido a rede de área de controlador (CAN) bem como uma ampliação do CAN designada como “Time Triggered” (TTCAN- “CAN” de tempo provocado), que em seguida também é designada como padrão CAN. O processo de controle de acesso de mídia usado no CAN está baseado em uma arbitragem de bits. No CAN, a arbitragem por bits é realizada baseada em um identificador condutor dentro da mensagem a ser transmitida pelo barramento.

[003] Na arbitragem de bits, várias estações participantes podem simultaneamente transmitir dados através do sistema de barramento sem que desta maneira, seja criada uma interferência na transmissão dos dados. As estações participantes na transmissão de um bit através do barramento (sinal de transmissão) podem determinar paralelamente o estado lógico (0 ou 1) do barramento (sinal receptor). Para tanto, o sinal transmissor transmitido no canal transmissor será sempre comparado novamente com o sinal recebido. Se em um determinado momento, o ponto da amostragem, não estiver presente uma coincidência, então o participante do barramento encerrará a atividade de transmissão porque deve ser partido pressuposto que outro participante do barramento procura transmitir uma mensagem com maior prioridade, ou seja, menor identificador. O sinal receptor representa uma superposição dos bits de mensagens de todos os participantes do barramento que durante a arbitragem procuram acessar o barramento. Em virtude dos tempos operacionais dos sinais nas linhas do barramento e devidos em tempos de retardo intrínseco nas unidades acopladoras do barramento (Transceiver) o resultado desta superposição desses sinais somente estará presente mais tarde dentro do espaço de tempo do bit, de maneira que o ponto de amostragem terá de estar situado relativamente bem atrás dentro do espaço de tempo do bit. Entre outras palavras, este fato limita os comprimentos de bit admissíveis no CAN em sentido descendente. Uma redução não é simplesmente possível.

[004] Depois que uma estação participante tiver enviado completamente o identificador, verifica-se que esta estação obteve a arbitragem e, portanto, possui acesso exclusivo ao barramento. De acordo com a especificação de protocolo do CAN, outras estações participantes não podem enviar dados através do barramento até que a estação participante transmissora tiver transmitido um campo somatório de teste (campo CRC, campo CRC, “soma de teste de CRC”) da mensagem. Desta maneira, o momento terminal da transmissão do campo CRC corresponde a uma terminação de um intervalo, no qual a estação participante transmissora vê como sinal receptor apenas o sinal transmissor por ela mesmo enviado que essencialmente é retardado apenas pelo tempo de retardo intrínseco da unidade acopladora de barramento. Neste intervalo continua a ser realizado a comparação descrita entre o sinal transmissor e receptor, sendo usado para detectarem falhas na transmissão dos dados, ou seja, para verificar mensagens de erros por outros participantes de barramento.

[005] Pelo protocolo consegue-se uma transmissão isenta de destruição e segura daquela mensagem através do barramento, cujo transmissor obteve o procedimento de arbitragem. Os protocolos do CAN se adaptam especialmente para transmissão de mensagens curtas em condições de tempo real, sendo que pelo uma alocação adequada dos identificadores pode ser assegurado que para mensagens especialmente importantes seja obtida quase sempre a arbitragem, sendo transmitida exitosamente a mensagem correspondente.

[006] Por exemplo, pela transmissão de campo CRC através dos dados antes transmitidos na mensagem, formados através de um polinômio de gerador, e realização de um teste CRC no lado receptor, bem como pelo exame contínuo da coincidência entre o sinal de transmissão de recepção, é proporcionado um elevado grau de segurança de transmissão, ou seja, uma confiabilidade de reconhecimento de falhas.

[007] Com a crescente conexão em redes de veículos modernos e a integração de sistemas adicionais para aprimorar, por exemplo, a segurança de deslocamento ou o conforto do deslocamento, crescem as exigências quanto ao volume dos dados a serem transmitidos, a taxa de transmissão, a segurança de transmissão e os tempos latentes admissíveis na transmissão. Exemplos são sistemas reguladores da dinâmica de deslocamento como, por exemplo, o programa de estabilidade eletrônica ESP, os sistemas de assistência ao motorista como, por exemplo, a regulagem de distância automática ACC, ou sistema de informação de motorista como, por exemplo, o reconhecimento de sinais de trânsito (comparar, por exemplo, descrições na publicação “Bosch Kraftfahrtechnisches Handbuch” (manual técnico de direção Bosch), 27 edição 2011, Vieweg + Teubner).

[008] O documento publicado em 02.05.2011 no site da internet http:/www.semiconductors.bosch.de/ “CAN com taxa de dados flexível, papel branco versão 1.0” representa um protocolo de transmissão de dados modificado que, entre outros, possibilita uma ampliação do campo de dados, bem como para uma parte da mensagem CAN, depois da arbitragem realizada, uma redução do comprimento de bit. A redução do comprimento de bit nesta faixa, entre outros, é limitada pelo tempo de retardo intrínseco das unidades acopladoras de barramento porque antes de ser transmitido um barramento, terá de ser testada a coincidência entre o sinal de transmissão e o sinal receptor para o bit precedente. Fica evidenciado que o estado da técnica, no tocante a um aumento da taxa de transmissão de dados e/ou segurança para transmissão de dados não fornece resultados satisfatórios em todo sentido.

Descrição da Invenção

[009] A seguir a invenção será descrita com suas vantagens baseado em desenhos e exemplos de execução. Não está restrito o objeto da invenção aos exemplos de execução mostrados e explanados.

Vantagens da Invenção

[0010] A presente invenção se baseia em um método para a transmissão de dados em série em um sistema de barramento com pelo menos dois participantes de barramento que trocam mensagens através do barramento, sendo que o acesso de transmissão para o barramento para cada mensagem é transmitido pelo processo de arbitragem de acordo com o padrão CAN ISO 11898-1 para um participante do barramento o qual, desta forma, passa a ser transmissor para esta mensagem, apresentando as mensagens uma estrutura lógica de acordo com o padrão CAN, portanto, estando constituídas como Start- of-Frame-Bit (bit de início de quadro), Arbitration Field (campo de arbitragem), Control Field (campo de controle), Data Field (campo de dados), CRC Field (campo CRC), Acknowledge Field (campo de confirmação) e End-of-Frame-Field (campo de fim de quadro), e sendo que para uma comparação de um sinal de transmissão (CAN-TX), enviado para a unidade acoplada de barramento, com o sinal receptor (CAN-RX) recebido pela unidade acoplada de barramento, será continuamente testado o funcionamento correto da transmissão de dados.

[0011] O método de acordo com a invenção destaca-se pelo fato de que no transmissor é mantido um sinal de transmissão retardado em comparação com o sinal de transmissão, por um tempo de retardo, sendo que na dependência de uma comutação para o teste da função correta da transmissão de dados, será usado o sinal transmissor não retardado ou o sinal transmissor retardado. Desta forma, de modo vantajoso, nos casos em que existe essencialmente um retardo fixo de tempo entre o sinal de transmissão e o sinal de recepção, este retardo de tempo, antes do teste da função correta da transmissão de dados, poderá ser compensado.

[0012] A possibilidade de uma comutação dentro do processo da transmissão de uma única mensagem entre o uso de um sinal de transmissão não retardado e o uso do sinal de transmissão retardado, apresenta a vantagem de que o método, de forma controlada, somente poderá ser empregado nas áreas da mensagem, nas quais estiver presente um retardo de tempo essencialmente firme entre o sinal de transmissão e o sinal de recepção. Especialmente poderá ser assim ser garantido que a comutação se verifique o mais cedo após a liberação do aceso de transmissão para um participante do barramento.

[0013] Caso os retardos de tempo que se apresentam estiverem essencialmente independentes de parâmetros externos como, por exemplo, temperatura etc., poderá ser vantajosa que o tempo de retardo seja fixamente predeterminado, ou seja, predeterminável aproximadamente no contexto de uma configuração inicial. Em uma modalidade especialmente vantajosa, o tempo de retardo pode ser predeterminado dinamicamente, dependendo da determinação de um retardo de tempo. Desta maneira podem ser consideradas durante a operação alterações correntes do retardo de tempo, o que, entre outros fatores, aumenta a rebusques do método.

[0014] A determinação abordada de um retardo de tempo abrange vantajosamente a determinação sempre pelo menos de uma troca de sinal ou de um flanco de sinal no sinal transmissor não retardado e no sinal receptor porque tais trocas de sinal se adaptam especialmente bem para a partida, ou seja, para o término de uma medição de tempo. Também é vantajoso que além do tempo de retardo, a partir do resultado da medição do tempo também seja determinado um ponto de comparação (T_CMP) para o teste da função correta da transmissão de dados, porque este momento poderá depois ser de uma forma ótima adaptado ao retardo de tempo presente entre o sinal transmissor e o sinal receptor e novamente será aumentado assim a robustez do teste. Se aqui for empregada a soma do retardo de tempo determinado e da metade do comprimento do bit então será explorado sempre no centro do sinal recebido. Isto é especialmente vantajoso para uma exploração e teste confiável do sinal recebido.

[0015] Quando a comutação a se verificar pelo alcance ou pela variação de um bit predeterminado ou predeterminável dentro da mensagem que acaba de ser enviada, o método é especialmente transparente e de implementação simples. Uma comutação pela aplicação de um sinal para ponto previsto para uma unidade de comutação apresenta a vantagem de que a comutação pode ser realizada, por exemplo, através do controlador de comunicação ou microprocessador de uma forma especialmente flexível.

[0016] Vantajosamente, as mensagens que devem ser testadas quanto aos métodos de acordo com a invenção são caracterizadas por uma marcação adequada porque desta maneira os dispositivos de acordo com a invenção, que trocam mensagens, podem reconhecer se a comunicação está sendo feita de acordo com o método conforme o padrão ou conforme a invenção. Na presença desta marcação, o campo de controle (Control Field) das mensagens, em uma conformação vantajosa, apresenta mais do que seis bits. Desta maneira, poderá ser regulado no sentido de que a caracterização seja realizada por um bit recessivo que é seguido em todas as mensagens de dados pelo menos por um bit dominante. Neste caso, este flanco poderá ser aproveitado entre o bit recessivo da primeira marcação e pelo menos um bit dominante seguinte para determinação da defasagem temporal entre o sinal de transmissão não retardado e o sinal receptor, o que apresenta vantagem que desta maneira será aumentada a precisão da determinação do retardo temporal, especialmente quando os flancos apresentarem flancos especialmente íngremes de “recessivo” na direção de “dominante”.

[0017] Uma ampliação simultânea do campo de dados das mensagens de acordo com a invenção para mais do que oito bytes apresenta a vantagem adicional de que maiores volumes de dados podem ser transmitidos em uma mensagem e a relação de dados úteis em relação a dados de controle relevantes para o protocolo se altera vantajosamente. Para a determinação da grandeza da extensão do campo de dados, os valores dos quatros bits do código de extensão de dados deverão então pelo menos parcialmente ser interpretados de modo divergente do padrão CAN.

[0018] Outra vantagem do método de acordo com a invenção surge quando adicionalmente, o comprimento do bit pelo menos para uma área predeterminada ou predeterminável dentro da mensagem, adquirir um valor menor, ou seja, mais curto comparado com o comprimento de bit antes usado. Aqui é revelado com especial vantagem do método que também podem ser usados comprimentos de bits que estão situados abaixo do retardo de tempo intrínseco da unidade acopladora de barramento. Sem a compensação de acordo com a invenção, a comparação entre sinal de transmissão não retardado e sinal receptor neste caso, resultaria erroneamente ao reconhecimento de uma falha de transmissão. Estas mensagens assim modificadas podem ser tornadas reconhecíveis por uma segunda caracterização. Adicionalmente, por esta modificação poderá ser adicionalmente aumentado o volume de dados transmitidos por tempo. A área começa vantajosamente, o mais cedo, com a segunda caracterização e deverá terminar o mais tardar com o delimitador CRC. Vantajosamente, os valores diferenciados do comprimento do bit são concretizados pelo uso de fatores de graduação (Prescaler) diferenciados para ajustar a unidade de tempo de barramento relativamente a menor unidade de tempo ou a cadência oscilante. A robustez do método será adicionalmente aumentada quando nas áreas de comprimentos de bit mais longos e mais curtos forem usados valores diferenciados para os parâmetros de sincronização de bit.

[0019] A segunda marcação tem a vantagem de que as vantagens de ambas as medidas podem também ser separadamente aproveitadas. Por exemplo, também quando devido a motivos da topologia do barramento a comutação para comprimentos mais curtos de bits não for possível, poderão continuar a serem testadas mensagens de acordo com o método da invenção, sendo transmitidos com uma quantidade de dados maior. Também no aparecimento de erros e mensagens de comprimento de bit encurtado poderá inicialmente ser comutado para o comprimento de bit normal sem sacrificar as demais vantagens.

[0020] Preferencialmente o método pode ser empregado na operação normal de um veículo automotor para transmissão de dados entre pelo menos dois aparelhos de controle do veículo automotor que estão interligados através de um barramento adequado. Mas ao mesmo tempo também poderá ser vantajosamente empregado durante a produção ou manutenção de um veículo automotor para transmissão de dados entre uma unidade programadora que para o fim da programação está unida com um barramento de dados adequado e pelo menos um aparelho de controle do veículo automotor que está unido com o barramento de dados. Outra possibilidade vantajosa de uso consiste na operação de instalações de controles industriais, especialmente no caso de linhas de conexão extensas. Em todos os casos é vantajosa a flexibilidade na taxa de transmissão com simultânea segurança bastante elevada de transmissão para adequar o método de transmissão as respectivas particularidades como, por exemplo, os tempos de operação de sinal.

[0021] Outra vantagem reside no fato de que um controlador padrão - CAN somente precisa ser modificado em extensão mínima par poder trabalhar de acordo com a invenção. O controlador de comunicação de acordo com a invenção, que também pode trabalhar como controlador padrão CAN, é apenas pouco maior do que um controlador padrão CAN convencional. O programa de uso correspondente não precisa ser alterado e já assim são logrados vantagens na velocidade de transmissão de dados.

[0022] De uma maneira vantajosa podem ser aceitas consideráveis parcelas do teste de conformação CAN (ISO 16845). Em uma apresentação vantajosa o processo de transmissão de acordo com a invenção poderá ser combinado com as complementações do TTCAN (ISO 11898-4). Desenhos

[0023] A invenção será em seguida explicada mais detalhadamente com base nos desenhos.

[0024] A Figura 1a apresenta duas alternativas para a estruturação de mensagens de dados de acordo com o padrão CAN ISO 11898-1, o formato CAN padrão e o formato CAN estendido.

[0025] A Figura 1b mostra dois exemplos para o formato de mensagens modificadas em comparação com “CAN FD Long” com campo de controle alterado e tamanho flexível do campo de dados e do campo CRC. São apresentados tanto uma modificação de uma mensagem CAN padrão como também uma modificação de uma mensagem CAN estendida.

[0026] A Figura 1c apresenta dois outros exemplos de mensagens do tipo “CAN FD Fast”, modificados no sistema de transmissão de dados de acordo com a invenção, no qual, comparado com a Figura 1b, são adicionalmente determinadas áreas dentro da mensagem, nas quais é usado um comprimento de bit diferenciado.

[0027] A Figura 2a mostra, por exemplo, o retardo de acordo com a invenção no sinal transmissor por um espaço de tempo T_DELAY a fim de compensar o retardo de tempo do sinal receptor, eventualmente ocasionado pela unidade acopladora do barramento.

[0028] A Figura 2b mostra esquematicamente a medição do retardo de tempo DELTA _ T entre sinal de transmissão CAN_TX e o sinal receptor CAN_RX baseado em um flanco de sinal determinado de um bit recessivo para um bit dominante.

[0029] A Figura 2c apresenta esquematicamente a influência da compensação de acordo com a invenção do retardo de tempo do sinal transmitido para o presente método para testar a transmissão de dados correta.

[0030] A Figura 3 apresenta um diagrama de bloco esquemático de componentes importantes de um exemplo de execução de um circuito de acordo com a invenção.

Descrição dos Exemplos de Execução

[0031] A Figura 1a apresenta a estruturação de mensagens como são usadas em um barramento CAN para transmissão de dados. São apresentados os dois formatos diferenciados “padrão” “estendido”. O método de acordo com a invenção pode ser empregado em formas de realização adequadas aos dois formatos.

[0032] A mensagem começa com um bit “início do quadro” (SOF) que sinaliza o começo da mensagem. Segue-se um segmento que em primeira linha serve para identificar a mensagem e baseados nos quais os participantes do sistema de barramento decidem se recebem a mensagem ou não. Esse segmento será designado como campo de arbitragem e recebe o identificador. Segue-se um “campo de controle” que entre outros contém o código de extensão de dados. O código de extensão de dados contém informações sobre o tamanho do campo de dados da mensagem. Aqui segue-se o efetivo “campo de dados” que contém os dados a serem trocados entre os participantes do sistema barramento. Segue-se o “campo CRC” com soma de verificação soma de teste abrangendo 15 bits e um delimitador e em seguida dois bits de confirmação (ACK) que servem para sinalizar ao transmissor a recepção exitosa de uma mensagem. A mensagem será encerrada por uma sequência de “fim de quadro” (EOF).

[0033] Uma vez sendo transmitida uma mensagem através do barramento então durante o processo da arbitragem será realizado o exame de teste convencional, no qual o sinal transmissor não retardado será comparado com o sinal receptor, já que nesta fase ainda outros transmissores poderão participar do barramento e, portanto, de uma maneira geral não existe uma relação temporal fixa entre o sinal transmissor e o sinal receptor. Após a arbitragem feita, quando um participante do barramento tiver atingido o papel do transmissor de uma mensagem, a robustez e a precisão da comparação, realizada entre o sinal transmitido e o sinal recebido, pode ser aumentado pelo faro de que o retardo de tempo que então essencialmente estará fixado entre o sinal transmissor e o sinal receptor é compensado.

[0034] A ação do método de acordo com a invenção é apresentada mais detalhadamente na Figura 2. O CAN_TX e o CAN_RX representam o decurso temporal de sinal transmissor e receptor que são aplicados nos pinos correspondentes no conjunto de acordo com a invenção, por exemplo, um controlador de comunicação. Os sinais trocam entre valores de tensão que correspondem a um “1” lógico, ou seja, “0” lógico. Por medida de simplificação, é mostrada na Figura 2a uma sequência de bits 1-0-1-0 com a qual poderá ser ilustrado, por exemplo, a ação. Os percursos de sinal exatos como, por exemplo, a clive de flanco etc., depende de detalhes da respectiva comutação que não são importantes para a apresentação esquemática da ação do método.

[0035] Uma comparação, ou seja, um teste, dos dois sinais lógicos CAN_TX e CAN_RX verifica-se no método convencional por uma comutação adequada, por exemplo, através de uma porta XOR que para esta finalidade é mantida previamente em um dispositivo correspondente. Na coincidência dos sinais de entrada esta unidade, por exemplo, fornece um “0” lógico na saída e no caso de não coincidência apresenta um “1”. Um percurso de sinal resultante é apresentado qualitativamente na Figura 2a com sinal D1. Para o teste da transmissão correta de dados, o sinal D1 enlaçado será explorado em um determinado momento, o ponto de amostragem. Como pode ser reconhecido, o ponto de amostragem deverá ser ajustado de tal maneira que incide naquela área de cada bit onde o sinal D1 mostra um “0”. Com crescente retardo entre sinal transmitido e sinal receptor esta área ficará sempre menor de modo que uma seleção adequada do ponto de amostragem, de forma que na transmissão correta é explorado um “0” no sinal D1, ficando progressivamente mais difícil.

[0036] Para melhorar esta situação e para aumentar esta robustez, no método de acordo com a invenção o sinal de transmissão será retardado por um tempo de retardo T-DELAY predeterminado ou predeterminável. O dispositivo de acordo com a invenção recebe para tanto preferencialmente em caráter adicional, uma unidade de retardo adequada. O resultado também está apresentado na Figura 2a. Recebe-se um sinal de transmissão CAN_TX_DEL de tempo retardado. Se este sinal retardado do circuito de acordo com a invenção, por exemplo, for conduzido por uma porta XOR, sendo ali enlaçado com o sinal receptor, ou seja, comparado, então recebe-se um sinal D2 enlaçado que esquematicamente também está apresentado na Figura 2a. Baseado na compensação do retardo de tempo intrínseco da unidade acoplada de barramento, o sinal D2 corresponde em amplas extensões a um “0” lógico. Na área da troca de sinal apresentam-se em virtude de imprecisões nos picos de sinal obtendo de retardo compensado apenas valores lógicos “1”no sinal D2. Uma escolha adequada do ponto de amostragem é agora possível de uma maneira simples, no sentido de que o resultado da comparação com a transmissão correta de dados, fornece de modo confiável um “0”.

[0037] Em virtude das relações diferenciadas durante a arbitragem, ausência de retardo de tempo essencialmente fixa e em seguida (retardo de tempo fixo), o método descrito pode ser conformado de forma reversível de maneira que na fase de arbitragem o método de teste convencional passa a ser usado, ao passo que na posterior fase de transmissão, será realizado o método de teste de acordo com a invenção. Nesta fase de transferência posterior, ou em partes desta fase, também poderá ser feita uma comutação para comprimentos de bits mais curtos, o que mais tarde ainda será explicado. Nesta hipótese, o método tem a vantagem especial de que podem ser usadas extensões de bits que estão situadas na mesma ordem de grandeza ou até mesmo abaixo do retardo de tempo intrínseco da unidade acopladora de barramento. Sem a compensação de acordo coma invenção isto é impossível porque a comparação entre o sinal transmissor sem retardo e sinal receptor poderia então erroneamente conduzir ao reconhecimento de uma falha de transmissão.

[0038] O valor de tempo de retardo T_DELAY ou pode ser fixamente predeterminado ou pode ser conformado predeterminável. Uma determinação fixa será útil especialmente quando a unidade acopladora de barramento usada não apresentar uma variação muito ampla do retardo de tempo intrínseco. Um tempo de retardo predeterminável será útil quando o retardo de tempo intrínseco apresentar dependências de determinadas grandezas que estão previstos no participante do barramento. Por exemplo, poderia ser compensada uma dependência de temperatura quando no participante do barramento estiver presente uma informação de temperatura, e, por conseguinte sendo possível predeterminar valores diferenciados do tempo de retardo na dependência da temperatura.

[0039] Segundo uma modalidade preferida, baseia-se o tempo de retardo empregado T_DELAY a uma medição antes realizada da defasagem temporal entre sinal de transmissão e sinal de recepção. Neste caso, por exemplo, poderá ser avaliado um flanco de sinal dominante recessivo, presente dentro das mensagens depois da arbitragem encerrada.

[0040] É vantajoso que um controlador de comunicação de acordo com a invenção reconhecer automaticamente se a comunicação do sistema barramento tem sequência de acordo com o padrão CAN ou de acordo com o método conforme a invenção. Uma possibilidade neste campo existe em usar para caracterização um bit dentro do campo de arbitragem ou do campo de controle que no padrão CAN sempre é transmitido com um valor fixo, de maneira que a partir desta primeira caracterização o controlador de comunicação possa derivar uma primeira condição de comutação na dependência da qual será selecionado o método de teste a ser empregado.

[0041] A Figura 1b apresenta formatos de mensagens modificados, derivados dos dois formatos padrão. Eles se diferenciam das mensagens de acordo com o padrão da Figura 1a pela complementação de bits adicionais no campo de controle, ou seja, neste exemplo EDL, BRS, ESI. Além disso, se diferenciam no exemplo apresentado as mensagens de acordo com a invenção de mensagens de acordo com o padrão através da grandeza variável do campo de dados e do campo CRC, sendo que o campo de dados pode conter também mais do que 8 Byte, ou seja, na apresentação feita até K Byte. Para a concretização do método de acordo com a invenção, o campo de dados e o campo CRC, todavia, também podem ter grandeza de acordo com o padrão.

[0042] Caracterização no endereçamento padrão:

[0043] O segundo bit do campo de controle de mensagem de dado padrão CAN serão enviados sempre de forma dominante no formato padrão, conforme mostrado na Figura 1a na parte superior, sendo designados com r0. No exemplo mostrado na parte superior na Figura 1b de uma mensagem de acordo com a invenção com endereçamento padrão (isto é, com um campo de arbitragem de acordo com o formato padrão CAN), este segundo bit do campo de controle será usado para caracterização, sendo enviado de forma recessiva. Um valor recessivo do segundo bit do campo de controle em uma mensagem deste tipo indica, portanto, que em seguida estão sendo usados o método de teste e o formato de mensagens divergentes do padrão. Este segundo bit transmitido em forma recessiva do campo de controle de uma mensagem com campo de arbitragem padrão é designado com EDL (comprimento de dados estendido). O bit r0 sempre transmitido no padrão CAN de forma dominante será substituído nas mensagens de acordo com a invenção através do bit EDL recessivo ou se deslocará para trás dentro das mensagens de acordo com a invenção em uma posição para ocupar o espaço entre o bit excessivo EDL e do bit BRS também recessivo na comutação do comprimento do bit. Além disso, no campo de controle ainda podem ser inseridos outros bits. Está sendo mostrado na Figura 1b, por exemplo, um bit denominado ESI. Neste ponto também poderiam ser inseridos dois ou mais bits se influenciarem o método de acordo com a invenção.

[0044] Ao todo, portanto, a sequência de bits no campo de controle de mensagens de acordo com o padrão CAN, {IDE, r0, DLC3, DLC2, DLC1, DLC0},

[0045] Será substituída nas mensagens de acordo coma invenção por. {IDE, EDL, N, DLC3, DLC2, DLC1, DLC0}.

[0046] No exemplo mostrado na Figura 1b, vale N=3 com os bits r0 inseridos, BRS, ESI. N poderia também apresentar outros valores superiores a 0.

[0047] Caracterização com endereçamento estendido:

[0048] Os dois primeiros bits do campo de controle de mensagens de dados do padrão CAN, no formato estendido, como apresentado na Figura 1a na parte inferior, sempre são transmitidos em forma dominante, sendo designados com r1 e r0. No exemplo mostrado na parte inferior na Figura 1b de uma mensagem de acordo com a invenção com endereçamento estendido (isto é, com um campo de arbitragem de acordo com o formato CAN estendido), é usado para caracterização o primeiro bit r1 do campo de controle, sendo enviado de forma recessiva. Um valor recessivo do primeiro bit do campo de controle em uma mensagem deste tipo indica neste caso que em seguida será usado o método de teste e formato de mensagens que divergem do padrão. Também aqui este bit transmitido em forma recessiva do campo de controle será designado com EDL (comprimento de dados estendido). Este substitui o bit r1 dominante, reservado, das mensagens padrão CAN com formato estendido. Alternativamente, o bit dominante r1 poderia também ficar preservado e deslocar-se um local para trás, de maneira que o bit EDL seria inserido como bit adicional entre RTR e r1. Também seria possível inserir o bit EDL (em forma recessiva) como bit adicional entre r1 (dominante) e r0 (dominante). Em seguida, também neste caso poderão ser inseridos no campo de controle outros bits. É apresentado na Figura 1b, por exemplo, novamente o bit denominado ESI. Poderiam também ser inseridos dois ou mais bits sem influenciar o método de acordo com a invenção. Ao todo será inserida, portanto, a sequência de bits no campo de controle de mensagens CAN de padrão estendido. {r1, r0, DCL3, DCL2, DCL1, DCL0}.

[0049] Em mensagens de acordo com a invenção, serão substituídos por. {EDL, N outros bits, DLC3, DLC2, DLC1, DLC0} ou. {r1, EDL< M outros bits, DLC3, DLC2, DLC1, DLC0}.

[0050] O exemplo apresentado na Figura 1b mostra a variante inicialmente citada com N=3, ou seja, os bits inseridos r0, BRS, ESI. N, ou seja, M pode, todavia, também adquirir outros valores aleatórios acima de 0.

[0051] Para mensagens, as quais apresentam uma caracterização deste tipo, respectivamente um formato conforme acima descrito, poderá ser concretizado uma medição da defasagem de tempo real entre sinal transmitido e o sinal recebido na forma mostrada na Figura 2b: Com a seleção adequada dos bits inseridos estará, por exemplo, previsto entre o bit recessivo da caracterização EDL e do bit r0 subsequente, sempre um flanco de recessivo para dominante. Mas também poderá ser de outra maneira, eventualmente pela inserção de um bit reservado correspondentemente, nas mensagens caracterizadas de acordo com a invenção, um flanco sempre presente de recessivo para dominante. Um flanco deste tipo adapta-se bem para a medição cronológica. Por exemplo, por atuar este flanco do sinal transmitido um contador e o flanco correspondente do sinal receptor paralisa este contador, o retardo de tempo adicional DELTA_T, conforme desenhado na Figura 2b poderá ser medido para cada mensagem individual.

[0052] Alternativamente poderá também ser usado um flanco sempre presente de dominante para recessivo. Em intervalos regulares ou apenas uma vez poderá ser realizada uma medição correspondente. A medição regular, que se verifica especialmente para cada mensagem, relativa ao retardo de tempo, apresenta a vantagem de que alterações no retardo de tempo efetivo, que poderiam surgir, por exemplo, através de influencias de temperatura, podem ser compensadas de modo confiável.

[0053] Conforme já foi mencionado, será vantajoso que seja avaliado um flanco de sinal recessivo - dominante, presente dentro das mensagens após a arbitragem fechada, visando determinar o DELTA_T. Com aqui com segurança não mais existem transmissores concorrentes no barramento, no participante de barramento remanescente como transmitente, estará prevista uma relação temporal essencialmente firme ou fixa entre o sinal de transmissão e o sinal de recepção. Se, por exemplo, os bits inseridos no campo de controle forem de tais modos selecionados conforme mostrado na Figura 1c então o flanco de sinal recessivo - dominante entre EDL - bit r0 - bit será o único flanco sempre decrescente em uma mensagem CAN FD antes do começo da transmissão do campo de dados onde com segurança não mais existem transmitentes com correntes. Uma determinação de DELTA_T baseado neste flanco de sinal fornecerá, portanto, um bom resultado desde que não se apresentam falhas adicionais no barramento.

[0054] Estas outras falhas que poderiam prejudicar a qualidade da medição do retardo interno da unidade acopladora DELTA_T pode, por exemplo, ser produzido por falhas de linha de toda a espécie, e irradiações eletromagnéticas, acoplamentos indutivos ou capacitivos ou similares ocorrências. Uma interferência durante a medição pode por um lado fazer com que o transmitente verifique erroneamente um erro de bit, interrompendo a transmissão da mensagem. Por outro lado, todavia, também poderá ser determinado um valor medido falho para DELTA_T não sendo reconhecido como falho. A compensação subsequente do retardo de tempo pioraria, todavia, no resultado. Para reduzir a influência de uma falha individual na determinação de DELTA_T para o método, será, portanto, formado vantajosamente uma média DELTA_T_MEAN constituída de várias medições de DELTA_T a fim de chegar a um resultado mais confiável.

[0055] A partir de vários valores determinados em sequência, por exemplo, os valores de medição DELTA_T determinados baseados no flanco do bit EDL, a partir de várias mensagens enviadas sequencialmente será formado um valor médio DELTA_T_MEAN. Para o método para a formação de valor médio podem, no caso, serem usados todos os métodos já conhecidos do especialista para tais tarefas de intermediação, ou seja, processo de filtragem como, por exemplo, uma formação de valor médio móvel ponderado ou não ponderável.

[0056] Em uma forma de realização especialmente vantajosa, na formação do valor médio serão separados aqueles valores medidos que divergem do valor médio determinado por último. Baseiam-se, por exemplo, com maior probabilidade em uma medição com interferência e, portanto, podem ser refugados. O valor de umbral para a diferença ou o valor de umbral para a relação de um valor de medição atualmente presente, e o valor da médio DELTA_T_MEAN por último determinado, a partir do qual a divergência ou a relação para com o valor da média é classificado como demasiado grande em sentido de sua extensão, poderá vantajosamente ser regulado.

[0057] Para a formação do valor médio, por exemplo, deslizante, ou seja, móvel, nos controladores de comunicação correspondentes será mantido reservado uma área de memória adequada para administrar uma relação de N lançamentos DELTA_T_1 ... até DELTA_T_N. Esta relação dos valores de medição considerados trabalha, por exemplo, com FIFO, isto é, valor de medição mais novo substitui o valor de medição mais antigo. A partir dos valores da lista resultará através de um mecanismo de controle adequado o valor da média DELTA_T _ MEAN desejado conforme já indicado, por exemplo, como valor de media aritmético, como valor de média ponderada, como meio quadrado ou de acordo com algum outro método que pode ser expresso no Hardware. O valor da média será depois memorizado em uma memória para aproveitamento no método de acordo com a invenção.

[0058] Após a ativação, a relação descrita de valores de medição N, a partir dos quais deverá ser formada a média, inicialmente estará vazia ou apresenta lançamentos aleatórios. Como o valor médio DELTA_T _ MEAN deverá ser formado por um método apresentado no Hardware, relativamente um mecanismo de controle a partir dos lançamentos de lista DELTA_T_1, ... até DELTA_T_N, deverá ser determinado um procedimento como será formado o valor da média desejado quando alguns lançamentos na lista ainda não estiverem válidos. Por exemplo, as três estratégias seguintes podem ser usadas:

[0059] Estratégia 1: O Hardware será ampliado no sentido de que os lançamentos na lista precisam ser comutadas e liberadas por medições correspondentes antes de participarem na formação do valor médio. No primeiro passo, portanto, será realizada a formação do valor da média somente com um valor de média DELTA_T_1 desde que este desta forma será cheio com uma primeira medição, sendo que no segundo passo apenas com dois valores de medição e assim por adiante até que todos os lançamentos da lista estiverem baseados em medições e correspondentemente estão comutadas e liberadas. A lógica necessária para este procedimento torna mais ampla a comutação.

[0060] Estratégia 2: Todos os flancos recessivos - dominantes no início de uma mensagem até o flanco entre EDL e r0 - Bit serão medidos na partida do sistema de maneira que - desde que o comprimento da lista M é menor que o número dos flancos recessivos dominantes até então surgidos na mensagem - já na primeira formação do valor da média todos os lançamentos da lista de medições individuais mais ou menos precisas são oriundas do retardo temporal DELTA_T. Aqui a comutação será ampliada apenas de modo não significativo.

[0061] Estratégia 3: Para preencher inicialmente a lista, o valor de medição DELTA_T_1 metido no flanco desejado, ou seja, por exemplo, no flanco recessivo - dominante entre EDL e r0 - Bit, será lançado em todas as posições de lista. Em seguida, os outros valores da medição serão sucessivamente registrados nos locais de lista 2 até N. Também aqui a comutação será ampliada também de forma não significativa.

[0062] Em todos os três casos - quando até mesmo estiver previsto - poderá ser separado o método de acordo com o qual os valores de medição que divergem demasiado do valor da média por último formado DELTA_T_MEAN, sendo expostos pelo menos durante tanto tempo até que todos os lançamentos da lista se basear apenas em medições no flanco desejado, (por exemplo, EDL - r0) de mensagens diferenciados.

[0063] Em seguida, com DELTA_T poderá ser desejado indicar o valor DELTA_T_MEAN gerado de vários valores de medição através da formação de valor de média abordado.

[0064] A partir do retardo temporal DELTA_T determinado, ou seja, da média DELTA_T_MEAN, será depois derivado o tempo de retardo T_DELAY que, por exemplo, de modo filtrado ou corrigido ou no múltiplo inteiro de uma determinada base temporal, como, por exemplo, o comprimento do bit, será adequado ou arredondado. Em uma modalidade especialmente simples o tempo de retardo T_DELAY é dado pelo coeficiente (DELTA_T /comprimento de bit) proporcionado pelo coeficiente arredondado para o próximo número inteiro, multiplicado pelo comprimento do bit. No caso de um retardo temporal medido DELTA_T de 150 nanosssegundos e comprimentos de bit, por exemplo, de 250 nanossegundos (correspondente a uma taxa Baud de 4 Mbit/s). O tempo de retardo T- DELAY seria, portanto 250 nanossegundos. No caso de um retardo temporal medido DELTA_T de 100 nanossegundos por sua vez resultaria um valor T_DELAY de 0.

[0065] O tempo de retardo T_DELAY desta forma gerado serve para a unidade de retardo para tanto preparada como grandeza de entrada a fim de disponibilizar um sinal de transmissão CAN_TX_DEL retardado por este espaço de tempo T_DELAY, partindo do sinal transmitido original CAN_TX, conforme já foi mostrado na Figura 2a. Caso o sinal de transmissão retardado CAN_TX_DEL for usado para a comparação, ou seja, para o enlace XOR com o sinal de recepção CAN_RX, a influência do retardo temporal intrínseco da unidade acopladora do barramento para o resultado é consideravelmente reduzido, como pode ser reconhecido na Figura 2a no sinal de resultado D2 esquematicamente apresentado.

[0066] A comutação para o processo de teste de acordo com a invenção que emprega o sinal de transmissão retardado se verifica em uma forma de realização vantajosa imediatamente após a medição do retardo temporal, por exemplo, no ponto de amostragem do bit r0 ou no ponto de amostragem do subsequente bit BRS. Mas poderá ser feita a comutação também em um momento posterior, por exemplo, em um dos outros bits inseridos no campo de controle. Desde que na mensagem, em um momento posterior, for feita uma comutação para comprimentos de bit mais curtos, será vantajoso que esta comutação seja realizada para o método de teste de acordo com a invenção o mais tardar com a comutação para comprimentos de bit mais curtos. A retro comutação verifica-se neste caso o mais cedo após a troca para comprimentos de bits mais longos, mas poderá também realizar-se somente após encerramento da transferência da mensagem.

[0067] O flanco de recessivo para dominante pode, além disso, ser usado para aprimorar a sincronização entre os participantes de barramento, o que é especialmente vantajoso no caso de uma comutação para comprimentos de bits mais curtos.

[0068] No processo de transferência CAN de acordo com o padrão, o campo de dados pode conter no máximo 8 Byte, ou seja, 64 bit de dados. O código de extensão de dados abrange de acordo com o padrão quatro bits, podendo, portanto, adquirir 16 valores diferenciados. Serão usados a partir desta faixa de valores apenas oito valores diferenciados para os tamanhos de diferenciados do cano de dados 1 Byte até 8 Byte. O campo de dados de 0 Byte não é recomendado no padrão CAN, grandes acima de 8 Byte não são admissíveis.

[0069] Diferente do que se sucede no padrão CAN, nas mensagens apresentadas na Figura 1b serão aproveitados outros valores que o código de extensão de pode ocupar, a fim de caracterizar campos de dados maiores. Por exemplo, para os valores do código de extensão de dados superior a 0b1000 até 0b1111 podem crescer os tamanhos correspondentes do campo de dados por um incremento maior do que um Byte, por exemplo, dois, três, quatro Byte ou valores irregulares. A alocação desses valores do código de extensão de dados a dimensões do campo de dados pode essencialmente ser livremente determinada. As mensagens ostentam a designação “CAN FD Long”.

[0070] Se, conforme descrito, o campo de dados de mensagens for ampliado, então poderá ser útil também adequar o método empregado para o exame de redundância cíclica (CRC) e com esta adequação obter uma segurança contra falhas suficiente. Especialmente poderá ser vantajoso usar outro polinómio - CRC, por exemplo, de ordem maior, e correspondentemente prever uma dimensão de campo CRC diferenciada nas mensagens modificadas de acordo com a invenção. Isto é mostrado na Figura 1 pelo fato de que o campo CRC das mensagens de acordo com a invenção, no exemplo apresentado, apresenta um comprimento de L Bit, sendo que L, divergente do padrão CAN, pode ser desigual, especialmente maior do que 15.

[0071] Em uma modalidade vantajosa, o controlador de comunicação será conformado de tal maneira que apresenta compatibilidade e para com o padrão CAN, ou seja, trabalha de acordo com o padrão em um sistema de barramento do padrão CAN, enquanto que em um sistema de barramento modificado de acordo com a invenção emprega o método de teste de acordo com a invenção, permitindo campos de dados maiores nas mensagens e realizando também um cálculo assim ajustado e teste do código CRC.

[0072] Como no início da recepção da mensagem ainda não está determinado se está sendo recebida uma mensagem conforme ao padrão CAN ou uma mensagem modificada de acordo com a invenção, em um controlador de comunicação de acordo com a invenção serão implementados vários registros cursores CRC, os quais trabalham em paralelo. Após a recepção do delimitador CRC, quando o código CRC no recebedor for avaliado, em virtude da outra caracterização de acordo com a invenção está determinado qual método de transferência foi empregado e será então avaliado o registro cursor alocado a este método de transferência, e será então avaliado o registrador de deslocamento alocado a este método de transferência. A caracterização adicional, conforme acima já exposto, poderá coincidir com a primeira caracterização que se refere a dimensão do campo de dados e a interpretação do código de extensão de dados.

[0073] No início da transmissão de uma mensagem já está determinado para o transmissor o método de transferência com o qual deverá ser feita a transferência. Como pode ocorrer, todavia, que a arbitragem seja perdida pelo acesso ao barramento e a mensagem iniciada não seja enviada, porém ao invés disso será recebida outra mensagem, sendo que aqui também serão ativados em paralelos outros registradores de deslocamento CRC.

[0074] A Figura 1c apresenta dois outros exemplos para mensagens modificadas de acordo com a invenção nas quais, comparada com a Figura 1b, adicionalmente são fixadas áreas dentro das mensagens, nas quais, de acordo com a invenção, é empregado um comprimento de bit diferenciado e, portanto, os diferentes bits são transferidos mais rapidamente pelo barramento. As mensagens portam a designação “CAN FD Fast”. Para as duas possíveis variantes de endereçamento de mensagens, o formato padrão e o formato estendido, na Figura 1c são desenhadas áreas nas quais é feita a comutação entre dois estados designados com Fast -CAN -Arbitration, arbitragem rápidas CAN e Fast - CAN - Data (dados CAN rápidos). Esta comutação entre os dois estados faz com que para a parte correspondente da mensagem serão reduzidos os comprimentos dos bits e, portanto, os bits individuais são transferidos mais rapidamente através do barramento. Desta maneia, o tempo da transferência para uma mensagem, comparado com o método padronizado, poderá ser reduzido. A troca correspondente do comprimento de bit temporal pode, por exemplo, ser concretizada pelo uso de pelo menos dois fatores de graduação diferenciados (Prescaler) para regulagem da unidade temporal do barramento relativamente a unidade temporal menor ou a cadência oscilatória na operação em andamento. A comutação do comprimento de bits, bem como a alteração correspondente do fator de graduação também é apresentada a título de exemplos na Figura 1c.

[0075] A transição entre os estados de arbitragem CAN rápida e dados CAN rápidos verifica-se nas mensagens que apresentam a primeira caracterização EDL, dependendo de uma segunda caracterização que sinaliza aos participantes da transmissão de dados que o comprimento de bit reduzido está sendo empregado. A segunda caracterização verifica-se temporalmente depois da primeira caracterização dentro da mensagem. No exemplo de execução aqui apresentado, a posição desta caracterização é um bit adicional no campo de controle que é designado com BRS (Bit Rate Switch - chave de taxa de bit). No exemplo mostrado será transferido como quarto bit do campo de controle.

[0076] Quando, conforme mencionado, dentro da mensagem for feita a comutação para comprimentos de bits mais curtos, será vantajoso que a comutação para o método de teste de acordo com a invenção seja realizado o mais tardar na comutação para comprimentos de bits mais curtos. Em uma modalidade preferida do método verifica- se simultaneamente coma transmissão da segunda caracterização BRS a comutação para o método de teste de acordo com a invenção.

[0077] Isto está sendo apresentado esquematicamente na Figura 2c. O sinal de transmissão CAN_TX abrange, no segmento apresentado, a sequência de bits EDL, r0, BRS, ESI, A, B, C, D. Os bits A, B, C, D podem ser os quatros bits do código de extensão de dados ou também outros bits adicionais inseridos do campo de controle. O sinal de recepção CAN_RX é retardado pelo retardo de tempo DELTA_T que com base no flanco pode ser determinada entre EDL e r0, como foi apresentado na correlação com a Figura 2b. O sinal D1 enlaçado - XOR será avaliado no ponto de amostragem - marcado pelas cruzes - a fim de testar a transmissão exitosa. No ponto de amostragem do bit BRS será feita uma comutação para o comprimento de bit mais curto. Como o comprimento mais curto no caso mostrado possui um comprimento comparável para o retardo de tempo DELTA_T, o sinal D1 fornece agora de modo rápido um sinal “1” que corresponde a não coincidência entre o sinal de transmissão e o sinal de recepção. Não mais é possível o teste da transmissão correta baseado no sinal D1.

[0078] O sinal de transmissão CAN_TX_DEL, retardado pelo tempo de retardo T- DELAY, na Figura 2c também é mostrado. A partir do retardo de tempo determinado DELTA_T será gerado um valor para o tempo de retardo T-DELAY ou o valor inicialmente presente será atualizado através do resultado da medição. Mas poderá também vir a ser usado um valor predeterminado. O enlace - XOR do sinal de transmissão CAN_TX_DEL retardado e do sinal receptor CAN_RX, mostrado na Figura 2c como sinal D2, fornece um sinal de comparação que através de um espaço de tempo suficiente sinaliza um valor “0”, ou seja, coincidência entre sinal transmitido e sinal recebido. Com a seleção adequada do ponto temporal de comparação - novamente caracterizado por cruzes - é possível um exame robusto da transmissão de dados.

[0079] Poderá assegurado desta maneira que para os comprimentos de bits mais curtos, o retardo temporal intrínseco da unidade acopladora de barramento não influencia negativamente o resultado da comparação. A retro comutação para o método de teste e de transferência padronizado verifica-se nesta modalidade imediatamente depois de ser alcançado o bit determinado para a retro comutação, por exemplo, o bit de delimitador CRC ou quando foi reconhecida uma razão de um quadro de erro.

[0080] A duração de um bit ou comprimento de um bit se decompõe de acordo com o padrão nos segmentos não superpostos: . Segmento de sincronização ( SYNC - SEG). . Segmento de tempo de propagação (PROP - SEG). . Segmento 1 tampão fase (PHASE - SEG1). . Segmento 2 tampão fase (PHASE - SEG2). que possuem as seguintes funções:

[0081] O segmento SYNC - SEG serve para sincronização dos diferentes participantes do barramento. Flancos do sinal de barramento serão esperados neste segmento.

[0082] O segmento PROP - SEG serve para a compensação de tempos de retardo físicos dentro da rede.

[0083] O segmento PHASE -SEG1 e PHASE - SEG2 servem para compensação de desvios na posição de flancos de sinal. Serão dinamicamente ajustados no contesto da sincronização. O ponto de amostragem está situado na extremidade de PHASE - SEG1.

[0084] No método de acordo com a invenção, os comprimentos dos diferentes segmentos, para as áreas de diferentes comprimentos de bit, serão mantidos várias vezes, no exemplo apresentado duas vezes, sendo, por exemplo, depositados em dois registros de configuração. Especialmente a posição do ponto de amostragem pode assim ser configurado diferenciado de acordo com o comprimento do bit. Além disso, na configuração que é usada na área de comprimentos de bits mais curtos, poderá ser minimizado o segmento de propagação ou poderá ser configurado para um comprimento 0 a fim de encurtar o comprimento do bit.

[0085] Na Figura 3 é apresentado um diagrama de circuito de bloco dos componentes relevantes de um circuito que realiza o método em um dispositivo de acordo com a invenção. Abrange um registrador de deslocamento 300 de transmissão, um contador de retardo 305, uma unidade de retardo 310, uma unidade de comparação 320, uma unidade de comutação 330, uma unidade de avaliação 340, bem como um comparador de padrão 350. Naturalmente podem também ser realizadas partes individuais destes componentes, em forma combinada, ou seja, em forma integrada.

[0086] A partir do registrador de deslocamento de transmissão 300 que é ativado através de uma ligação com o tempo de Bit CLK - BIT, será liberado com cada tempo bit, ou seja, uma vez por comprimento de bit, um bit da corrente de dados em séries a ser transferida na forma de sinal de transferência CAN_TX através da linha de conexão correspondente para a unidade acoplada de barramento. O sinal de recepção CAN_RX que é recebido através de linha de conexão da unidade acoplada do barramento estará aplicada na unidade de comparação 320 e no comparador de padrão 350. Pela avaliação de flancos adequados como, por exemplo, o flanco entre EDL e r0 do sinal de transmissão CAN_TX e do sinal de recepção CAN_RX, no dispositivo será gerado um sinal de partida e um sinal de parada para o contador de retardo 305 o qual a partir destes dados determina, por exemplo, através de contagem de ciclos oscilatórios, de um oscilador presente, um retardo de dento DELTA_T. Além disso, o contador de retardo gera um ponto comparativo T_CMP na dependência do retardo de tempo medido, por exemplo, este ponto comparativo pode ser gerado como soma do retardo de tempo determinado DELTA_T e de uma base percentual predeterminada ou predeterminável do comprimento de bit, especialmente da metade do comprimento de bit. O tempo de comparação define em que momento é avaliado o enlace entre o sinal de transmissão retardado CAN_TX_DEL e o sinal de reflexão CAN_RX na unidade de comparação 320.

[0087] A unidade de retardo 310 gera do sinal de transmissão CAN_TX e do retardo de tempo DETA - T que para esta unidade foi transmitida pelo contador de retardo 305, um sinal de transmissão CAN_TX_DEL encurtado pelo tempo de retardo T- DELAY, em uma implementação especialmente simples, podendo o tempo de retardo T- DELAY ser um múltiplo inteiro do comprimento de bit (curto) de maneira que a unidade de retardo produz uma defasagem de apenas um ou de vários bits. Isto é especialmente viável de ser transformado por registro de Hardware adequado. A unidade de comparação 320 recebe o sinal de recepção CAN_RX e o sinal de transmissão retardado CAN_TX_DEL. Além disso, a unidade de comparação 320 recebe do contador de retardo 305 uma informação T- CMP através de um ponto de comparação adequado, no qual o resultado da comparação pode ser explorado entre o sinal de recepção CAN_RX e o sinal de transmissão retardado CAN_TX_DEL. A unidade de comparação 320 gera assim um sinal de saída que reproduz o resultado da comparação e que é avançada para uma unidade comutadora 330, por exemplo, um multiplexador. Em paralelo, o comparador de padrão 350, que pode ser conformado, por exemplo, como uma porta XOR, gera um segundo sinal de saída que reproduz o resultado da comparação entre CAN_TX e CAN_RX e que também é avançado para a unidade de comutação 330. O dispositivo comuta, por exemplo, através de um sinal adequado SWT e/ou baseado em indicações previas feitas, que podem abranger eventualmente ao alcance ou a variação de um bit predeterminado ou predeterminável, realizando a comutação a unidade comutadora 330 a comutação entre os dois sinais de maneira que ou o sinal de saída do comparador de padrão 350 ou da unidade de comparação na unidade de avaliação 340 está aplicada. Por exemplo, o dispositivo efetua a comutação da unidade comutadora após o BRS - BIT desde que uma comutação para comprimentos de bit mais curtos estiver presente. Neste caso, na unidade de avaliação 340 estão aplicados os valores de D1, ou seja, D2 nas respectivas cruzes registradas na Figura 2c. Na unidade de avaliação será então no ponto de amostragem T - SMP configurado explorado o sinal aplicado pela unidade comutadora e eventualmente será gerado um sinal de erro de bit BERR caso não tiver sido detectado uma coincidência. Como pode ser reconhecido, pelo dispositivo na versão apresentada é possível um teste confiável da transmissão de dados correta também no caso de comprimentos de bit mais curtos.

[0088] O processo de transferência apresentado adapta-se na operação normal de um veículo automotor para transferência de dados entre pelo menos dois aparelhos de controle do veículo automotor que estão unidos através de um barramento de dados adequado. Porém ao mesmo tempo pode ser empregado de forma vantajosa durante a produção ou manutenção de um veículo automotor para transmissão de dados entre uma unidade de programação que para o fim da programação está unida com um barramento de dados adequado e pelo menos um aparelho de controle do veículo automotor que está unido com o barramento de dados. Também é possível empregar o método na automatização industrial, ou seja, por exemplo, pela transmissão de informações de controle entre unidades de controle distribuídas, interligadas através do barramento que controlam o sequenciamento de uma sequência de produção industrial. Neste entorno podem também apresentar-se linhas de barramento bastante longas e poderá ser especialmente útil operar o sistema de barramento para a fase de arbitragem com um comprimento de bit relativamente longo, especialmente com 16, 32 ou 64 microssegundos, de maneira que os sinais de barramento também podem se expandir durante um processo de arbitragem, conforme necessário, em todo o sistema de barramento. Em seguida, poderá então ser feita uma comutação para uma parte da mensagem, conforme já descrito, para comprimentos de bits mais curtos para que a taxa de transferência média não fique demasiado pequena.

[0089] Ao todo, o método apresenta um método de transferência que se destaca pelo fato de que um controlador do padrão CAN somente precisa ser alterado em mínima extensão a fim de poder trabalhar de acordo com a invenção. O controlador de comunicação de acordo com a invenção, que também possa trabalhar como controlador de padrão CAN, é apenas um pouco maior do que um controlador do padrão CAN convencional. Pelo uso do tamanho ampliado do campo de dados e do comprimento de bits encurtado poderá ser nitidamente aumentada a velocidade da transferência de dados. Podem ser aceitos amplas partes do teste de conformação CAN (ISO 16845). Também é possível combinar o processo de transferência de acordo com a invenção com as complementações do TTCAN (ISO 11898-4).

Claims (30)

1. Método para testar o funcionamento correto de uma transmissão de dados em série em um sistema de barramento com pelo menos dois participantes de barramento, sendo que os participantes de barramento estão acoplados ao barramento através de uma unidade acopladora de barramento e através do barramento trocam mensagens, sendo que o acesso para transmissão ao barramento para cada mensagem é concebido pelo método de arbitragem de acordo com o padrão CAN - ISO 11898-1 para o participante de barramento que para esta mensagem passa a ser transmissor, sendo que as mensagens apresentam uma estruturação lógica de acordo com o padrão CAN, ou seja, são constituídos de bit de partido de quadro, campo de arbitragem, campo de controle, campo de dados, campo CRC, campo de confirmação e campo de fim de quadro, sendo que por uma comparação de um sinal de transmissão (CAN_TX) enviado para a unidade acoplada de barramento com o sinal receptor (CAN_RX) recebido pela unidade acoplada de barramento será testada a função correta da transmissão de dados durante o processo da transmissão, caracterizado pelo fato de que um sinal de transmissão (CAN_TX_DEL) retardado comparado ao sinal de transmissão (CAN_TX) por um tempo de retardo (T_ DELAY) é produzido no transmissor, sendo que uma comutação para o teste da função correta da transmissão de dados é usada como base para verificar a correspondência entre o sinal de transmissão não retardado (CAN_TX) e o sinal receptor (CAN_RX) ou para verificar a correspondência entre o sinal de transmissão retardado (CAN _TX _DEL) e o sinal receptor (CAN_RX).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tempo de retardo (T_DELAY) é predeterminado ou pode ser predeterminável.

3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o tempo de retardo (T_DELAY) depende da determinação de um retardo de tempo ou de um retardo de tempo ponderado (DELTA_T, DELTA _MEAN).

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que pela comutação dentro do processo de transmissão será feita a comutação da mesma mensagem entre o uso do sinal de transmissão (CAN_TX) não retardado e o uso do sinal de transmissão retardado (CAN_TX_DEL).

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o retardo de tempo ponderado (DELTA_T_MEAN) é determinado pela formação de valor médio de vários valores de medição (DELTA_T_1) , ..., DELTA_T_N) determinado sequencialmente pela formação de valor médio do retardo de valor (DELTA_T) de várias mensagens enviadas sequencialmente.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que na formação da média (DELTA_T_MEAN) serão separados aqueles valores de medição que divergem acentuadamente do valor médio determinado por último.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o valor de umbral para a diferença do valor de limite para a relação pode ser regulado a partir de um valor de medição atualmente presente (DELTA_T_1, ..., DELTA_T_N) e do valor médio determinado por último (DELTA_T_MEAN), a partir do qual é classificado o desvio do ou a relação para com o valor médio como sendo de extensão demasiado grande.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 7, caracterizado pelo fato de que os valores de medição (DELTA_T_1, ...DELTA_T_N) do retardo de tempo (DELTA_T) são administrados em uma lista que na partida do sistema é inicializada por um método adequado de maneira que não haja uma integração inválida de valores inválidos na formação do valor da média (DELTA_T_MEAN).

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 8, caracterizado pelo fato de que a determinação do retardo de tempo individual (DELTA_T) se verifica o mais cedo após a aplicação feita do acesso de transmissão em um participante do barramento.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 9, caracterizado pelo fato de que a determinação do retardo individual de tempo (DELTA_T) abrange o reconhecimento de pelo menos uma troca de sinal ou de um flanco de sinal no sinal transmitido (CAN_TX) e no sinal receptor não retardado (CAN_RX).

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 10, caracterizado pelo fato de que na dependência do retardo de tempo determinado (DELTA_T, DELTA_T_MEAN), é determinado um ponto de comparação (T_CMP) para o teste da função correta da transmissão de dados.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 11, caracterizado pelo fato de que o ponto de comparação (T_CMP) para o teste da função correta da transmissão de dados é determinado como soma do retardo de tempo determinado (DELTA_T - DELTA_T_MEAN) e de um índice percentual predeterminado ou predeterminável do comprimento de bit.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a comutação se verifica pelo alcance ou pela avaliação de um bit predeterminado ou predeterminável dentro da mensagem que acaba de ser enviada ou pela aplicação de um sinal (SWT) para tanto previsto para uma unidade comutadora.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que as mensagens, nas quais se verifica a comutação, são caracterizadas por uma marcação adequada (EDL).

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que na presença da primeira caracterização (EDL) o campo de controle das mensagens abrange mais do que seis bits, divergindo do padrão (CAN).

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que a primeira caracterização (EDL) para mensagens com endereçamento padrão se verifica por um segundo bit recessivo no campo de controle e para mensagens com endereçamento estendido através do primeiro e/ou do segundo bits recessivos no campo de controle.

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que na presença de uma primeira caracterização no bit recessivo da primeira caracterização (EDL) segue-se em todas as mensagens de dados pelo menos um bit dominante.

18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que na presença da primeira caracterização (EDL), o flanco entre o bit recessivo da primeira caracterização (EDL) e pelo menos um bit dominante seguinte para determinação do retardo de tempo (DELTA_T, DELTA_T_MEAN) entre o sinal de transmissão (CAN_TX) e o campo receptor não retardado (CAN_RX) será utilizado.

19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que na presença da primeira caracterização (EDL), o campo de dados das mensagens, divergentes do padrão CAN - ISO 11898-1, pode abranger mais do que oito bytes, sendo que para determinar a grandeza do campo de dados, os valores dos quatros bits do código de extensão de dados serão interpretados pelo menos parcialmente divergentes do padrão CAN - ISO 11898-1.

20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que na presença de uma segunda caracterização (BRS), o comprimento de bit pelo menos para uma área predeterminada ou predeterminável dentro das mensagens adquire um valor encurtado comparado do comprimento de bit empregado antes da presença da segunda caracterização, sendo que a área mais cedo começa com a segunda caracterização e mais tarde termina com o delimitador (CRC), sendo que a segunda caracterização (BRS) se apresenta somente na presença da primeira caracterização (EDL) e divergindo do padrão CAN - ISO 11898-1 verifica-se um campo de controle das mensagens abrangendo mais do que seis bits.

21. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que na presença da segunda caracterização, o bit recessivo da segunda caracterização (BRS) está separado do bit recessivo da primeira caracterização (EDL) pelo menos por um bit dominante.

22. Método de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que na presença da segunda marcação o bit recessivo da segunda marcação (BRS) está separado do bit recessivo da primeira marcação (EDL) pelo menos por um bit dominante.

23. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 22, caracterizado pelo fato de que na presença da segunda caracterização (BRS) nas áreas de comprimento de bits mais longo e mais curto podem ser usados valores diferenciados para os parâmetros de sincronização de bit.

24. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 23, caracterizado pelo fato de que os valores diferenciados do comprimento de bit dentro da mensagem podem ser concretizados pelo uso de fatores de graduação diferenciados (Prescaler) para regulagem da unidade temporal de barramento relativamente ao menor tempo de unidade de tempo de oscilador durante a operação em andamento.

25. Dispositivo para a transmissão testada de dados em série em um sistema de barramento com pelo menos dois participantes de barramento, sendo que os participantes de barramento através de uma unidade acopladora de barramento estão acoplados ao barramento e através do barramento trocam mensagens, sendo que o acesso de transmissão para o barramento para cada mensagem é concedido pelo processo de arbitragem de acordo com o padrão CAN - ISO 11898-1 para um participante do barramento que para esta mensagem passa a ser constituído transmissor, sendo que as mensagens apresentam uma constituição lógica de acordo com o padrão CAN, ou seja, são constituídos na base de bit de partida de quadro, campo de arbitragem, campo de controle, campo de dados, campo CRC, campo de confirmação e campo de fim de quadro, sendo que o dispositivo compreende meios para que através de uma comparação de um sinal de transmissão (CAN_TX) enviado para a unidade acoplada de barramento com um sinal de recepção (CAN_RX) recebido pela unidade acoplada de barramento para testar a função correta da transmissão de dados durante a transmissão, caracterizado pelo fato de que o dispositivo compreende uma unidade de retardo adequada (310) que é configurada para produzir um sinal de transmissão (CAN_TX_DEL) retardado comparado com o sinal de transmissão (CAN_TX) pelo um tempo de retardo (T_DELAY) e sendo que o dispositivo compreende uma unidade de comutação (330) que é usada para a verificação da operação correta da transmissão de dados como base para a verificação da correspondência entre o sinal de transmissão não retardado (CAN_TX) e o sinal recebido (CAN_RX) ou para a verificação da correspondência entre o sinal de transmissão retardado (CAN_TX_DEL) e o sinal recebido (CAN_RX).

26. Dispositivo de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que está previsto uma unidade de comparação (320) que realiza um enlace do sinal de transmissão (CAN_TX_DEL) retardado por um tempo de retardo (T_DELAY), juntamente com o sinal de recepção (CAN_RX), fazendo a avaliação em um momento de comparação (T_CMP).

27. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 ou 26, caracterizado pelo fato de que a unidade comutadora (330) pelo alcance ou pela avaliação de um bit predeterminado ou predeterminável dentro da mensagem que acaba de ser enviada e/ou pela aplicação de um sinal (SWT) para tanto previsto, é conformada de modo reversível.

28. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 27, caracterizado pelo fato de que está previsto um contador de retardo (305) que determina um retardo de tempo (DELTA_T) entre o sinal de transmissão (CAN_TX) e o sinal receptor (CAN_RX) e na dependência do resultado oferece um valor para o retardo temporal (T_DELAY).

29. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 28, caracterizado pelo fato de que o dispositivo abrange uma área de memória para N lançamentos de valores medidos do retardo de tempo (DELTA_T_1...até DELTA_T_N) e um mecanismo de controle adequado para realização da formação de um valor médio (DELTA_T_MEAN) a partir de lançamentos da área da memória.

30. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 29, caracterizado pelo fato de que o dispositivo é configurado por meios apropriados para executar pelo menos um dos métodos como definidos em qualquer uma das reivindicações 2 a 24.

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