BR112017004512B1 - PROCESS FOR SERIAL TRANSMISSION OF FRAME OVER A BUS LINE FROM A TRANSMITTER TO AT LEAST ONE RECEIVER, PARTICIPANT STATION TO A BUS SYSTEM AND BUS SYSTEM - Google Patents

Abstract

PROCESSO PARA A TRANSMISSÃO SERIAL DE QUADROS ATRAVÉS DE UMA LINHA DE BARRAMENTO DE UM TRANSMISSOR PARA PELO MENOS UM RECEPTOR, ESTAÇÃO DE PARTICIPANTE PARA UM SISTEMA DE BARRAMENTO E SISTEMA DE BARRAMENTO. A presente invenção refere-se a um processo para a transmissão serial de quadros (6000; 6001; 60002) através de uma linha de barramento (3), de um transmissor a pelo menos um receptor, sendo que pelo transmissor são inseridos nos quadros (6000; 60001; 60002) bits de preenchimento (52) para a geração de flancos de sinais adicionais e na dependência dos valores de vários bits precedentes, sendo que o transmissor do quadro (6000; 60001; 6002) conta os bits de preenchimento (52), que são inseridos na dependência dos valores de vários bits precedentes, e sendo que uma informação sobre o número de bits de preenchimento (52) é transmitida conjuntamente no quadro enviado (6000; 6001; 6002).PROCESS FOR SERIAL TRANSMISSION OF FRAME OVER A BUS LINE FROM A TRANSMITTER TO AT LEAST ONE RECEIVER, PARTICIPANT STATION TO A BUS SYSTEM AND BUS SYSTEM. The present invention relates to a process for the serial transmission of frames (6000; 6001; 60002) over a bus line (3) from a transmitter to at least one receiver, whereby the transmitter inserts filler bits (52) into the frames (6000; 60001; 60002) for generating additional signal edges and depending on the values of several preceding bits, the frame transmitter (6000; 60001; 6002) counts the padding bits (52), which are inserted depending on the values of several preceding bits, and whereby information about the number of padding bits (52) is transmitted together in the sent frame (6000; 6001; 6002).

Description

ESTADO DA TÉCNICASTATE OF THE TECHNIQUE

[001] Para a comunicação entre sensores e aparelhos de controle em veículos, particularmente automóveis pode ser usado, por exemplo, o sistema de barramento CAN. No sistema de barramento CAN são transmitidos quadros por meio do protocolo CAN e/ou CAN FD, tal como está descrito no atual projeto do comitê do ISO11898-1 ou no relatório "CAN with Flexibile Data Rate, Specification Version 1.0 (publicado em 17 de Abril de 2012)" como CAN especificação de protocolo com CAN FD.[001] For communication between sensors and control devices in vehicles, particularly automobiles, for example, the CAN bus system can be used. In the CAN bus system, frames are transmitted using the CAN and/or CAN FD protocol, as described in the current committee draft of ISO11898-1 or in the report "CAN with Flexibile Data Rate, Specification Version 1.0 (published on April 17, 2012)" as CAN protocol specification with CAN FD.

[002] Quadros (Frames) de CAN FD ou mensagens têm de um bit de início de quadro (Start-of-Frame Bit, SOF-Bit) inicial com nível dominante, que sinaliza o início do quadro, um bit 28 a bit 18 e, opcionalmente, ainda um bit 17 até bit 0 para um identificador ou identifier do quadro de CAN FD. Portanto também são citados o bit 28 até bit 0, também ID28, ID27 etc.[002] CAN FD frames or messages have an initial Start-of-Frame Bit (SOF-Bit) with dominant level, which signals the beginning of the frame, a bit 28 to bit 18 and, optionally, a bit 17 to bit 0 for a CAN FD frame identifier or identifier. Therefore, bit 28 to bit 0 are also cited, as well as ID28, ID27, etc.

[003] No processo de CRC (CRC = Cyclic Redundancy Check = verificação de redundância cíclica) das mensagens de CAN FD foi detectada uma fraqueza. A fraqueza refere-se apenas quadros de CAN FD com um identificador, que começa com quatro bits dominantes. Esses quatro bits dominantes, junto com o bit de início de quadro, geram uma condição de enchimento ou inserção (stuff condition), devido à qual um bit de preenchimento (Stuff-Bit) recessivo é inserido entre o quarto e o quinto bit identificador (Identifier-Bit). Por essa regra predeterminada para inserção dos bits de preenchimento, pode ser impedido que sequências de bits com mais do que cinco bits iguais erroneamente sejam interpretadas com, por exemplo, uma sinalização de um final de quadro "End-of-Frame", ou que pela ausência de flancos de sinais ou troca de níveis entre os bits, os participantes do barramento percam a sincronização. Pois em CAN e CAN FD flancos de sinais ou trocas de níveis são usados para sincronização dos participantes do barramento.[003] In the process of CRC (CRC = Cyclic Redundancy Check = cyclic redundancy check) of CAN FD messages a weakness was detected. The weakness concerns only CAN FD frames with an identifier, which starts with four leading bits. These four dominant bits, together with the start-of-frame bit, generate a stuffing condition (stuff condition), due to which a recessive stuffing bit (Stuff-Bit) is inserted between the fourth and fifth identifier bits (Identifier-Bit). By means of this predetermined rule for inserting the padding bits, it can be prevented that bit sequences with more than five equal bits are erroneously interpreted with, for example, an end-of-frame signaling "End-of-Frame", or that, due to the absence of signal flanks or exchange of levels between bits, the bus participants lose synchronization. Because in CAN and CAN FD signal edges or level changes are used for synchronization of bus devices.

[004] Se no caso acima citado dos quatro bits dominantes, o bit de início de quadro dominante, precedente, (localmente em um receptor) é sobrescrito com um bit recessivo, esse receptor interpreta o primeiro bit identificador dominante como bit de início de quadro Não existe nenhuma condição de inserção no receptor, quando ele recebe o bit de preenchimento recessivo, de modo que o receptor vai aceitar o bit de preenchimento recessivo como o quarto bit identificador. O bit seguinte é aceito como o quinto bit identificador e o receptor estará novamente em fase com o transmissor.[004] If in the above-mentioned case of the four dominant bits, the preceding dominant start-of-frame bit (locally in a receiver) is overwritten with a recessive bit, that receiver interprets the first dominant identifier bit as the start-of-frame bit. The next bit is accepted as the fifth bit identifier and the receiver is again in phase with the transmitter.

[005] A fraqueza consiste no fato de que, nesse caso, a verificação de CRC não irá detectar o quarto bit identificador; um identificador, enviado, por exemplo, como 0x001 é recebido como 0x081. Isso ocorre quando o identificador começa com quatro ‘0’-bits dominantes e o bit de início de quadro dominante é sobrescrito. A consequência daí resultante é que o quarto bit identificador, em vez de ‘0’, é recebido como ‘1’. Nesse caso, isso se refere tanto a identificador de 11-Bit, tal como no quadro CAN FD no formato básico (base format), como também identificador de 29-Bit, tal como no quadro CAN FD no formato estendido (extended format) e tanto quadros CAN FD com o 17-Bit-CRC como também quadros de CAN FD com o 21-Bit-CRC.[005] The weakness is that, in this case, the CRC check will not detect the fourth identifier bit; an identifier, sent, for example, as 0x001 is received as 0x081. This occurs when the identifier starts with four leading '0'-bits and the leading frame start bit is overwritten. The resultant consequence is that the fourth identifier bit, instead of '0', is received as '1'. In this case, this refers to both the 11-bit identifier, as in the CAN FD frame in the basic format (base format), as well as the 29-bit identifier, as in the CAN FD frame in the extended format (extended format), and both CAN FD frames with the 17-Bit-CRC as well as CAN FD frames with the 21-Bit-CRC.

[006] A fraqueza do processo de CRC é causada pelo vetor de inicialização de ‘00000000000000000’ para o gerador de CRC. O primeiro ‘0’ bit condutor não modifica o registro de gerador de CRC, de modo que pela verificação de CRC ele não é detectado, quando antes do primeiro bit recessivo no campo de arbitragem (o bit de preenchimento enviado, que é visto pelo receptor com o erro de bit como o quarto bit identificador) existe um bit a menos. Além disso, o bit ausente no início do quadro não é detectado como erro de formato, uma vez que o bit de preenchimento é aceito como o bit identificador ausente.[006] The weakness of the CRC process is caused by the initialization vector of '00000000000000000' for the CRC generator. The first leading bit '0' does not modify the CRC generator register, so that by the CRC check it is not detected, when before the first recessive bit in the arbitration field (the sent padding bit, which is seen by the receiver with the bit error as the fourth identifier bit) there is one bit less. Also, the missing bit at the beginning of the frame is not detected as a format error, since the padding bit is accepted as the missing identifier bit.

[007] Em resumo, isso significa:[007] In summary, this means:

[008] No CAN clássico, bits de preenchimento não são levados em consideração para a geração de CRC. Apenas pares de erros de bits- geração/eliminação de condições de inserção podem reduzir a distância de Hamming (HD) para 2.[008] In classic CAN, padding bits are not taken into account for CRC generation. Only pairs of bit error-generate/eliminate insertion conditions can reduce the Hamming distance (HD) to 2.

[009] No CAN FD com somas de verificação de CRC mais longas (CRC-17 e CRC-21), bits de preenchimento são compreendidos pela geração de CRC. Pode surgir um problema quando o bit de início de quadro é falsificado pelo receptor.[009] In CAN FD with longer CRC checksums (CRC-17 and CRC-21), padding bits are understood by CRC generation. A problem can arise when the start of frame bit is spoofed by the receiver.

[0010] Nos seguintes dois casos, pode ocorrer que o CRC do quadro de CAB FD não detecta um identificador falsificado. Isso significa que o receptor aceita o quadro falsificado como válido.[0010] In the following two cases, it may occur that the CRC of the FD CAB frame does not detect a spoofed identifier. This means that the receiver accepts the spoofed frame as valid.

Caso 1a: Transmissor envia ID28-ID25 = "0000".Case 1a: Transmitter sends ID28-ID25="0000".

[0011] Quando o receptor detecta um bit de início de quadro encurtado, os identificadores, que começam com ID28-ID25 = "0000", podem ser falsificados para ID28-ID25 = "0001". A razão disso reside no fato de que o receptor não identifica ou, tarde demais, o início de quadro e, portanto, interpreta ID 28 como início de quadro. Com isso, os quatro primeiros bits identificadores, devido ao bit de preenchimento inserido pelo transmissor depois de ID25 são falsificados para ID28ID25 = "0001", todos os bits identificadores subsequentes são recebidos corretamente. Na releitura do início de quadro do barramento, o transmissor não identifica nenhum erro.[0011] When the receiver detects a shortened start-of-frame bit, identifiers starting with ID28-ID25="0000" can be spoofed to ID28-ID25="0001". The reason for this lies in the fact that the receiver does not identify, or too late, the start of frame and therefore interprets ID 28 as start of frame. As a result, the first four identifier bits, due to the stuffing bit inserted by the transmitter after ID25 are spoofed to ID28ID25="0001", all subsequent identifier bits are received correctly. When rereading the start of the bus frame, the transmitter does not identify any errors.

[0012] O encurtamento necessário depende da relação de frequência de ciclo de CAN entre transmissor e receptor. Compare os exemplos para detalhes.[0012] The required shortening depends on the CAN cycle frequency ratio between transmitter and receiver. Compare examples for details.

[0013] O sinal de barramento falsificado pode conter impulsos de interferência dominantes, enquanto não são detectados pelo nó de CAN recebido. O sinal de barramento falsificado pode conter impulsos de interferência recessivos, enquanto o bit, antes do bit de início de quadro, que foi transmitido pelo transmissor, é explorado de modo dominante pelo nó de CAN recebido. Isso ainda será explicado ainda mais precisamente por meio da figura 7 e da figura 8.[0013] The spoofed bus signal may contain dominant interference pulses as long as they are not detected by the received CAN node. The spoofed bus signal may contain recessive interference pulses, while the bit before the start of frame bit that was transmitted by the transmitter is dominantly scanned by the received CAN node. This will be explained even more precisely by means of figure 7 and figure 8.

[0014] Caso, por exemplo, o ciclo de CAN esteja nas estações de participantes ou nós fRX_nós == fTX_nós, então um encurtamento/falsifi- cação do bit de início de quadro de "phase3_seg2+ε" é suficiente para provocar o problema com 1 Mbit/s e um ponto de amostragem (Sample Point = SP) de 80, um encurtamento de 205 ns é suficiente para gerar o problema. Isso será explicado ainda mais detalhadamente por meio da figura 7 e figura 8.[0014] If, for example, the CAN cycle is at participant stations or nodes fRX_nodes == fTX_nodes, then a shortening/spoofing of the start-of-frame bit of "phase3_seg2+ε" is sufficient to cause the problem with 1 Mbit/s and a sampling point (Sample Point = SP) of 80, a shortening of 205 ns is sufficient to generate the problem. This will be explained in even more detail through figure 7 and figure 8.

Caso 1b: Transmissor envia ID28-ID25 = "0001"Case 1b: Transmitter sends ID28-ID25="0001"

[0015] Quando, por outro lado, o receptor, por exemplo, por um impulso de interferência dominante detectar um bit dominante no tempo de bit, antes de chegar o bit de início de quadro enviado, os identificadores, que começam com ID28-ID25 = "0001" podem ser falsificados. A razão disso reside no fato de que o receptor identifica o bit de início de quadro enviado pelo transmissor como ID 28. Desse modo, o receptor interpreta erroneamente o "1" como bit de preenchimento e remove os mesmos. Com isso, os quatro primeiros bits identificadores são falsificados para ID28-ID25 = "0000". Todos os bits identificadores subsequentes são recebidos corretamente.[0015] When, on the other hand, the receiver, for example, by a dominant interference pulse detects a dominant bit in the bit time, before reaching the start bit of the sent frame, the identifiers, which start with ID28-ID25 = "0001" can be falsified. The reason for this lies in the fact that the receiver identifies the start-of-frame bit sent by the transmitter as ID 28. Thus, the receiver mistakenly interprets "1" as padding bit and removes them. With this, the first four identifier bits are spoofed to ID28-ID25="0000". All subsequent identifier bits are received correctly.

[0016] Em resumo, a Tabela 1 mostra como os dois valores críticos dos bits identificadores ID28 a ID25 precisam ser falsificados de "0000" e "0001", no caminho para o receptor, para que o erro do CRC do receptor não seja identificado. Tabela 1[0016] In summary, Table 1 shows how the two critical values of identifier bits ID28 to ID25 need to be spoofed from "0000" and "0001" on the way to the receiver so that the receiver's CRC error is not identified. Table 1

[0017] O mesmo problema também pode ocorrer dentro de um quadro de CAN FD, caso uma sequência de quatro ou cinco bits dominantes começa na posição dentro de um quadro, quando os bits do registro de gerador de CRC estão parados em zero. Em outras palavras, um problema comparável também pode formar-se dentro de um quadro de CAN FD, quando um bit recessivo, depois de uma sequência de quatro bits dominantes enviados, é interpretado erroneamente pelo receptor como bit de preenchimento, devido ao encurtamento de um bit ou um deslocamento na sincronização entre os participantes, e, ao mesmo tempo, por acaso, o valor de registro de CRC intermediário é igual a "0...0". O valor de registro de CRC intermediário é o valor de registro presente de CRC, previsto, em cada caso, para esse fim, da soma de verificações. Com cada bit enviado ou recebido antes do campo de CRD no transmissor ou receptor, de acordo com as instruções do polinômio em cada caso usado, o conteúdo do registro de CRC é novamente calculado. O conteúdo do registro existente no último bit do campo de dados é depois enviado pelo transmissor ao receptor para verificação.[0017] The same problem can also occur within a CAN FD frame, if a sequence of four or five dominant bits starts at position within a frame, when the bits of the CRC generator register are stopped at zero. In other words, a comparable problem can also form within a CAN FD frame, when a recessive bit, after a sequence of four dominant bits sent, is mistakenly interpreted by the receiver as a padding bit, due to a bit shortening or a shift in synchronization between the participants, and at the same time, by chance, the intermediate CRC register value equals "0...0". The intermediate CRC register value is the present CRC register value, predicted in each case for this purpose from the checksum. With each bit sent or received before the CRD field in the transmitter or receiver, according to the polynomial instructions in each case used, the contents of the CRC register are again calculated. The contents of the register in the last bit of the data field are then sent by the transmitter to the receiver for verification.

[0018] Quadros de CAN clássicos não são atingidos, uma vez que ali os bits de preenchimento estão excluídos do cálculo de CRC.[0018] Classical CAN frames are not affected, since the padding bits there are excluded from the CRC calculation.

[0019] O pedido de patente DE 102011080476A1 descreve um processo, no qual pelo transmissor são inseridos no quadro, pelo menos em partes do quadro, sequência de bits de preenchimento fixados de um ou mais bits. O primeiro bit inserido da sequência de bit de preenchimento fixado (ou o único bit de preenchimento fixado inserido) tem, de preferência um valor inverso ao bit precedente. As sequências de bits de preenchimento fixados (ou bits de preenchimento fixados) aparecem em posições especificadas do quadro. Contrariamente a isso, no CAN clássico, os bits de preenchimento são inseridos na dependência dos valores de vários bits precedentes e, portanto, não têm posições fixas.[0019] The patent application DE 102011080476A1 describes a process, in which the transmitter inserts in the frame, at least in parts of the frame, sequence of fixed padding bits of one or more bits. The first inserted bit of the pinned padding bit sequence (or the only inserted pinned padding bit) preferably has an inverse value to the preceding bit. Sequences of pinned padding bits (or pinned padding bits) appear at specified positions in the frame. Contrary to this, in classic CAN, padding bits are inserted dependent on the values of several preceding bits and therefore do not have fixed positions.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃODESCRIPTION OF THE INVENTION

[0020] É, portanto, tarefa da presente invenção pôr à disposição um processo para a transmissão serial de um quadro através de um sistema de barramento, de um transmissor a pelo menos um receptor e uma estação de participantes para um sistema de barramento, processo esse e estação de participantes essa que solucionam os problemas citados previamente. Particularmente, deve ser posto à disposição um processo para a transmissão serial de um quadro através de um sistema de barramento, de um transmissor a pelo menos um receptor e uma estação para um sistema de barramento, nos quais a segurança da transmissão de dados entre participantes de um sistema de barramento é aumentada adicionalmente em relação a processos até agora.[0020] It is, therefore, the task of the present invention to make available a method for the serial transmission of a frame through a bus system, from a transmitter to at least one receiver and a participant station for a bus system, this process and participant station solving the previously mentioned problems. In particular, a method for the serial transmission of a frame over a bus system, from a transmitter to at least one receiver and a station for a bus system, in which the security of data transmission between participants of a bus system is further increased compared to hitherto methods should be made available.

[0021] A tarefa é solucionada por um processo para a transmissão serial de um quadro através de uma linha de barramento, de um transmissor a pelo menos um receptor com as características da presente invenção. No processo, são inseridos pelo transmissor no quadro bits de preenchimento para geração de flancos de sinais adicionais e na dependência dos valores de vários bits precedentes, sendo que o transmissor do quadro conta os bits de preenchimento, que são inseridos na dependência dos valores de vários bits precedentes, e sendo que uma informação sobre o número de bits de preenchimento contados é transmitida conjuntamente no quadro transmitido. Com o processo, está à disposição uma possibilidade de como pode ser identificado se ocorrer um erro de bit, tal como está descrito no estado da técnica, que, portanto, não pode ser descoberto pelo procedimento de CRC.[0021] The task is solved by a process for the serial transmission of a frame through a bus line, from a transmitter to at least one receiver with the characteristics of the present invention. In the process, padding bits are inserted into the frame by the transmitter for generating additional signal edges and depending on the values of several preceding bits, the frame transmitter counting the padding bits, which are inserted depending on the values of several preceding bits, and information on the number of padding bits counted is transmitted together in the transmitted frame. With the method, a possibility is available of how it can be identified if a bit error occurs, as described in the state of the art, which therefore cannot be discovered by the CRC procedure.

[0022] No processo, na implementação de CAN FD são contados bits de preenchimento, o estado de contagem é transmitido no quadro e, subsequentemente, verificado pelo receptor.[0022] In the process, in the CAN FD implementation, padding bits are counted, the count status is transmitted in the frame and subsequently verified by the receiver.

[0023] A vantagem desse processo reside no fato de que a fraqueza detectada do procedimento de CRC é compensado por um processo de verificação adicional. Esse processo, diferentemente do que outras propostas de solução, só em efeitos mínimos sobre a quantidade dos dados de serviço.[0023] The advantage of this process lies in the fact that the detected weakness of the CRC procedure is compensated by an additional verification process. This process, unlike other proposed solutions, has only minimal effects on the amount of service data.

[0024] O uso do processo descrito pode ser comprovado, por um lado, através da folha de dados/manual do controlador de protocolo CAN, por outro lado, pelo comportamento do controlador ou do dispositivo de controle de comunicação na rede ou sistema de barramento. A variante de protocolo CAN FD deve ser usada pra redes de CAN e para TTCAN.[0024] The use of the described process can be proven, on the one hand, through the datasheet/manual of the CAN protocol controller, on the other hand, by the behavior of the controller or the communication control device in the network or bus system. The protocol variant CAN FD must be used for CAN networks and for TTCAN.

[0025] Outras configurações vantajosas do processo estão indicadas nas concretizações.[0025] Other advantageous process configurations are indicated in the embodiments.

[0026] É possível que adicionalmente à informação sobre o número de bits de preenchimento contados, uma outra informação de segurança refere-se ao número contado de bits de preenchimento é transmitida conjuntamente no quadro transmitido.[0026] It is possible that in addition to the information on the number of padding bits counted, another security information refers to the counted number of padding bits transmitted together in the transmitted frame.

[0027] O receptor do quadro pode contar os bits de preenchimento na dependência dos valores de vários bits precedentes e comparar com a informação, que é transmitida conjuntamente no quadro transmitido sobre o número de bits de preenchimento, e o receptor pode descartar o quadro recebido, quando os bits de preenchimento contados pelo receptor no quadro recebido estão diferentes da informação, que é transmitida conjuntamente no quadro transmitido sobre o número de bits de preenchimento contados.[0027] The receiver of the frame can count the padding bits depending on the values of several preceding bits and compare with the information, which is transmitted together in the transmitted frame about the number of padding bits, and the receiver can discard the received frame, when the padding bits counted by the receiver in the received frame are different from the information, which is transmitted together in the transmitted frame about the number of padding bits counted.

[0028] De preferência, em uma primeira parte do quadro são inseridos bits de preenchimento na dependência dos valores de vários bits precedentes, sendo que em uma segunda parte do quadro podem ser inseridos bits de preenchimento como bits de preenchimento fixados em posições fixadas, sendo que o transmissor do quadro conta os bits de preenchimento, que se situam antes da região na qual o processo de inserção fixada é comutado, e sendo que uma informação sobre o número de bits de preenchimento contados no quadro transmitido é transmitido conjuntamente.[0028] Preferably, padding bits are inserted in a first part of the frame depending on the values of several preceding bits, and padding bits can be inserted in a second part of the frame as padding bits fixed at fixed positions, the frame transmitter counting the padding bits, which lie before the region in which the fixed insertion process is switched, and information about the number of padding bits counted in the transmitted frame being transmitted together.

[0029] Possivelmente, o quadro apresenta uma parte de cabeça, uma parte de dados e uma parte terminal, sendo que a parte de cabeça compreende um identificador, sendo que o quadro compreende uma soma de verificação de CRC, e sendo que a informação sobre o número de bits de preenchimento contados é transmitida conjuntamente na parte terminal do quadro transmitido, antes da soma de verificação de CRC.[0029] Possibly, the frame has a head part, a data part and a terminal part, the head part comprising an identifier, the frame comprising a CRC checksum, and the information about the number of padding bits counted being transmitted together in the terminal part of the transmitted frame, before the CRC checksum.

[0030] De preferência, a informação sobre o número de bits de preenchimento contado pode ser incluída no cálculo da soma de verificação de CRC.[0030] Preferably, information about the number of padding bits counted may be included in the calculation of the CRC checksum.

[0031] Em uma configuração especial do processo, entre a informação sobre o número de bits de preenchimento contados e a soma de verificação de CRC pode ser inserido um bit de preenchimento fixado, que como bit de paridade contém uma informação de segurança sobre o número de bits de preenchimento contados.[0031] In a special configuration of the process, between the information about the number of padding bits counted and the CRC checksum, a fixed padding bit can be inserted, which as a parity bit contains security information about the number of padding bits counted.

[0032] Em uma outra configuração especial do processo, para contagem dos bits de preenchimento é usado um contador de 3 bits.[0032] In another special configuration of the process, a 3-bit counter is used to count the filling bits.

[0033] A tarefa citada acima é solucionada, além disso, por uma estação de participantes para um sistema de barramento de acordo com a presente invenção. A estação de participantes compreende um dispositivo de transmissão/recepção para transmissão de um quadro a e/ou recepção de um quadro de uma outra estação de participantes do sistema de barramento, com o qual o quadro pode ser transmitido por meio de transmissão serial, através de linha de barramento por um transmissor a pelo menos um receptor, e um dispositivo de segurança, para segurança de um número de bits de preenchimento inseridos no quadro, sendo que o dispositivo de transmissão/recepção está configurado, para antes de transmitir um quadro, inserir no quadro de acordo com uma regra predeterminada bits de preenchimento para geração de flancos de sinais adicionais e dependendo dos valores de vários bits precedentes, e/ou na avaliação de um quadro recebido, remover novamente os bits de preenchimento, e sendo que o dispositivo de segurança está configurado para contar os bits de preenchimento, que são inseridos na dependência dos valores de vários bits precedentes, e inserir uma informação sobre o número de bits de preenchimento contados no quadro, de modo que a informação é transmitida conjuntamente no quadro transmitido.[0033] The aforementioned task is also solved by a participant station for a bus system according to the present invention. The participant station comprises a transmitting/receiving device for transmitting a frame to and/or receiving a frame from another participant station of the bus system, with which the frame can be transmitted by means of serial transmission over the bus line by a transmitter to at least one receiver, and a security device for securing a number of padding bits inserted into the frame, the transmission/receiving device being configured, before transmitting a frame, to insert padding bits into the frame according to a predetermined rule for generation of additional signal flanks and depending on the values of several preceding bits, and/or in the evaluation of a received frame, removing the padding bits again, and provided that the security device is configured to count the padding bits, which are inserted depending on the values of several preceding bits, and inserting information about the number of padding bits counted in the frame, so that the information is transmitted together in the transmitted frame.

[0034] A estação de participantes pode ser parte de um sistema de barramento, que, além disso, apresenta uma linha de barramento e pelo menos duas estações de participantes, que podem ser conectadas de tal modo através da linha de barramento, que elas podem comunicar-se entre si, sendo que pelo menos uma das pelo menos duas estações de participantes é a estação de participantes descrita previamente.[0034] The participant station can be part of a bus system, which, in addition, has a bus line and at least two participant stations, which can be connected in such a way through the bus line that they can communicate with each other, wherein at least one of the at least two participant stations is the previously described participant station.

[0035] Outras execuções possíveis da invenção compreendem também combinações não explicitamente citadas de características ou modalidades descritas previamente ou a seguir, com referência a exemplos de modalidade. Nesse caso, o técnico também irá adicionar aspectos individuais como aperfeiçoamentos ou complementações da respectiva forma básica da invenção.[0035] Other possible embodiments of the invention also comprise combinations not explicitly cited of characteristics or embodiments described previously or below, with reference to examples of embodiment. In that case, the technician will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.

DesenhosDesigns

[0036] A seguir, a invenção está descrita mais detalhadamente, sob referência ao desenho anexo e por meio de exemplos de modalidade. Mostram:[0036] In the following, the invention is described in more detail, with reference to the attached drawing and by way of embodiment examples. Show:

[0037] Figura 1 um diagrama de bloco simplificado de um sistema de barramento de acordo com um primeiro exemplo de modalidade;[0037] Figure 1 is a simplified block diagram of a bus system according to a first embodiment example;

[0038] Figura 2 uma representação esquemática de uma estrutura de um quadro no sistema de barramento de acordo com a Figura 1;[0038] Figure 2 a schematic representation of a frame structure in the bus system according to Figure 1;

[0039] Figura 3 a Figura 6, em cada caso, o formato de quadro de CAN FD, com o posicionamento dos primeiros quatro bits identificadores (ID28-ID25) de acordo com o atual projeto do comitê do ISO11898-1;[0039] Figure 3 to Figure 6, in each case, the CAN FD frame format, with the positioning of the first four identifier bits (ID28-ID25) according to the current draft of the ISO11898-1 committee;

[0040] Figura 7 e Figura 8, em cada caso, um diagrama de curso de tempo para representação das relações de ciclo entre transmissor e receptor no início de um quadro transmitido no sistema de barramento de acordo com a Figura 1;[0040] Figure 7 and Figure 8, in each case, a time course diagram for representing the cycle relations between transmitter and receiver at the beginning of a frame transmitted on the bus system according to Figure 1;

[0041] Figura 9 um exemplo de um quadro de acordo com o primeiro exemplo de modalidade;[0041] Figure 9 is an example of a frame according to the first embodiment example;

[0042] Figura 10 um diagrama de curso de tempo para representação das relações de ciclo entre transmissor e receptor no interior de um quadro transmitido no sistema de barramento;[0042] Figure 10 is a time course diagram for representing the cycle relations between transmitter and receiver within a frame transmitted on the bus system;

[0043] Figura 11um exemplo de um quadro de acordo com um quarto exemplo de modalidade; e[0043] Figure 11 shows an example of a frame according to a fourth embodiment example; It is

[0044] Figura 12 um exemplo de um quadro de acordo com um quinto exemplo de modalidade.[0044] Figure 12 is an example of a frame according to a fifth embodiment example.

[0045] Nas figuras, elementos iguais ou de função igual, quando não indicado de outro modo, estão dotados dos mesmos sinais de referência.[0045] In the figures, elements that are the same or have the same function, when not otherwise indicated, are provided with the same reference signs.

PRIMEIRO EXEMPLO DE MODALIDADEFIRST MODALITY EXAMPLE

[0046] A Figura 1 mostra em um primeiro exemplo de modalidade um sistema de barramento 1, que pode ser, por exemplo, um sistema de barramento CAN FD. O sistema de barramento 1 encontra aplicação em um veículo, particularmente, um veículo a motor, um avião etc., ou em um hospital etc.[0046] Figure 1 shows a first modality example of a bus system 1, which can be, for example, a CAN FD bus system. The bus system 1 finds application in a vehicle, particularly a motor vehicle, an airplane, etc., or in a hospital, etc.

[0047] Na Figura 1 o sistema de barramento 1 tem uma linha de barramento 3, na qual está ligada uma pluralidade de estações de participantes 10, 20, 30. Através da linha de barramento 3 podem ser transmitidos quadros 40 na forma de sinais entre as estações de participantes individuais 10,20, 30. As estações de participantes 10, 20, 30 podem ser, por exemplo, aparelhos de controle, sensores, dispositivos de exibição etc. de um veículo a motor ou também instalações de controle industriais.[0047] In Figure 1, the bus system 1 has a bus line 3, on which a plurality of participant stations 10, 20, 30 are connected. Through the bus line 3, frames 40 in the form of signals can be transmitted between the individual participant stations 10, 20, 30. The participant stations 10, 20, 30 can be, for example, control apparatus, sensors, display devices, etc. of a motor vehicle or also industrial control installations.

[0048] Tal como mostrado na Figura 1, a estação de participantes 10 apresenta um dispositivo de controle de comunicação 11, um dispositivo de segurança e um dispositivo de transmissão/recepção 13, que apresenta um gerador de CRC 13A. Naturalmente, o dispositivo de segurança 12 também pode ser parte do dispositivo de controle de comunicação 11. A estação de participantes 20, por outro lado, apresenta um dispositivo e controle de comunicação 21, um dispositivo de segurança 22 com uma unidade de avaliação de CRC 22A e uma unidade de inserção 22B e um dispositivo de transmissão/recepção 23, que apresenta um gerador de CRC 23A. A estação de participantes 30 tem um dispositivo de controle de comunicação 31, um dispositivo de segurança 32 e um dispositivo de transmissão/recepção 33, que apresenta o dispositivo de segurança 32 e um gerador de CRC 33A. Os dispositivos de transmissão/recepção 11, 2, 31 das estações de participantes 10, 20, 30 estão ligadas, em cada caso, diretamente na linha de barramento 3, mesmo quando isso não está representado na Figura 1.[0048] As shown in Figure 1, the participant station 10 has a communication control device 11, a security device and a transmission/reception device 13, which has a CRC generator 13A. Of course, the security device 12 can also be part of the communication control device 11. The participant station 20, on the other hand, has a communication control device 21, a security device 22 with a CRC evaluation unit 22A and an insertion unit 22B, and a transmit/receive device 23, which has a CRC generator 23A. The participant station 30 has a communication control device 31, a security device 32 and a transmit/receive device 33, which has the security device 32 and a CRC generator 33A. The transmit/receive devices 11, 2, 31 of the participant stations 10, 20, 30 are connected, in each case, directly on the bus line 3, even when this is not represented in Figure 1.

[0049] Os dispositivos de controle de comunicação 11, 21, 31 servem, em cada caso, para controle de uma comunicação da respectiva estação de participantes 10, 20, 30 através da linha de barramento 3, com uma outra estação de participantes das estações de participantes 10, 20, 30 ligadas na linha de barramento 3. Os dispositivos de controle de comunicação 11, 21, 31 podem, em cada caso, estar realizados, tal como um controlador de CAN ou TTCAN ou CAN FD. Os dispositivos de controle de comunicação 11, 21, 31 também podem, em cada caso, estar formados como parte de um microcontrolador, que também está abrangido pela respectiva estação de participantes 10, 20, 30. Os dispositivos de transmissão/recepção 1323, 33 podem estar realizados, em cada caso, tal como um transceptor convencional de CAN.[0049] The communication control devices 11, 21, 31 serve, in each case, to control a communication of the respective participant station 10, 20, 30 via the bus line 3, with another participant station of the participant stations 10, 20, 30 connected on the bus line 3. The communication control devices 11, 21, 31 can, in each case, be realized, such as a CAN controller or TTCAN or CAN FD. The communication control devices 11, 21, 31 can also, in each case, be formed as part of a microcontroller, which is also covered by the respective participant station 10, 20, 30. The transmission/reception devices 1323, 33 can be realized, in each case, just like a conventional CAN transceiver.

[0050] Os dispositivos de segurança 12, 22, 32 também podem estar realizados como módulos de software, que formam uma parte dos softwares executados na estação de participantes. Nesse caso, o processo de acordo com a invenção a presente invenção é complemente reproduzido em software.[0050] The security devices 12, 22, 32 can also be realized as software modules, which form part of the software executed in the participant station. In that case, the process according to the present invention is completely reproduced in software.

[0051] A Figura 2 mostra muito esquematicamente a estrutura de um quadro 40, sem o bit de início de quadro (SOF), que é transmitido diretamente antes do quadro 40 através da linha de barramento. O quadro 40 pode ser um quadro CAN ou um quadro TTCN.[0051] Figure 2 very schematically shows the structure of a 40 frame, without the start of frame (SOF) bit, which is transmitted directly before the 40 frame over the bus line. Frame 40 can be a CAN frame or a TTCN frame.

[0052] Na Figura 2 o quadro 40 tem uma parte de cabeça 41, 41 A, 42, um campo de dados 43, 44, 45, bem como uma parte terminal 46, que formam o final do quadro. A parte de cabeça 41, 51 A, 42 apresenta em uma primeira seção parcial 41 os primeiros quatro bits do identificador (ID) 41, 41A, e um campo de controle 42. O campo de dados 43, 44, 45 apresenta em uma primeira parte um byte 0, em uma segunda parte 44, outros bytes e em uma terceira parte 45, um byte n. Na parte final 46 está prevista uma soma de verificação de CRC ou soma de teste de CRC.[0052] In Figure 2 the frame 40 has a head portion 41, 41A, 42, a data field 43, 44, 45 as well as an end portion 46, which form the end of the frame. The head part 41, 51A, 42 presents in a first partial section 41 the first four bits of the identifier (ID) 41, 41A, and a control field 42. The data field 43, 44, 45 presents in a first part a byte 0, in a second part 44, other bytes and in a third part 45, a byte n. At the end part 46, a CRC checksum or CRC checksum is provided.

[0053] A Figura 3 mostra um quadro 60 transmitido por uma das estações de participantes 10, 20, 30, com até 16 bytes de dados no formato básico de CAN FD. O quadro 60 tem um bit de SOF 61, bem como vários campos de quadro, tais como campo de arbitragem 62 (Arbritation field), um campo de controle 63 (Control field) um campo de dados 64 (Data field) e um campo de soma de avaliação 65 (CRC field). O campo de arbitragem 62 compreende no campo de ID básico um identificador (Identifier) do quadro 60. No final do campo de arbitragem 62 está disposto um bit de RRS. O campo de controle 63 começa com um bit de IDE, que é seguido por um bit de FDF e depois seguido de um bit de res e então um bit de BRS anexado e depois um bit de ESI, ao qual se anexa um campo de DCL. O campo de dados 64 não está presente, quando o campo de DLC do campo de controle 63 tem o valor 0. O campo de soma de avaliação 65 contém em um campo de seq- CRC uma soma de avaliação CRC e termina com um delimitador de CRC anexado CRC-Del. Os campos e bits citados são conhecidos da ISO-CD-11898-1 e, portanto, não estão descritos aqui mais detalhadamente.[0053] Figure 3 shows a frame 60 transmitted by one of the participant stations 10, 20, 30, with up to 16 bytes of data in the basic CAN FD format. Frame 60 has a SOF bit 61, as well as various frame fields, such as an arbitration field 62 (Arbritation field), a control field 63 (Control field), a data field 64 (Data field) and an evaluation sum field 65 (CRC field). The arbitration field 62 comprises an identifier (Identifier) of the frame 60 in the base ID field. An RRS bit is arranged at the end of the arbitration field 62. Control field 63 starts with an IDE bit, which is followed by an FDF bit and then followed by a res bit and then an appended BRS bit and then an ESI bit, to which a DCL field is appended. The data field 64 is not present when the DLC field of the control field 63 has the value 0. The evaluation sum field 65 contains in a seq-CRC field a CRC evaluation sum and ends with an appended CRC delimiter CRC-Del. The quoted fields and bits are known from ISO-CD-11898-1 and therefore are not described here in more detail.

[0054] Na Figura 3 está indicado o comprimento de uma fase de arbitragem 67 no presente exemplo de modalidade. À fase de arbitragem 67 anexa-se a fase de dados 68, caso o Bit de BRS no quadro 60 seja recessivo. O quadro 60 tem uma parte de cabeça 61 a 63, uma parte de dados 64 e uma parte terminal 65.[0054] Figure 3 shows the length of an arbitration phase 67 in the present embodiment example. Arbitration phase 67 is appended to data phase 68 if the BRS Bit in frame 60 is recessive. Frame 60 has a head portion 61 to 63, a data portion 64 and an end portion 65.

[0055] Na Figura 3 à Figura 6 estão representados bits dominantes com uma linha larga na borda inferior do quadro 60. Bits recessivos estão representados na Figura 3 a Figura 6 com uma linha larga na borda superior do quadro 60.[0055] In Figure 3 to Figure 6, dominant bits are represented with a wide line on the lower edge of frame 60. Recessive bits are represented in Figure 3 to Figure 6 with a wide line on the upper edge of frame 60.

[0056] Tal como mostrado na Figura 3, o dispositivo de controle de comunicação 11, 21, 31 correspondente do transmissor formou de tal modo o quadro 60, que o bit de SOF, o Bit de RRS, o Bit de IDE e o bit de res são dominantes, enquanto o bit de FDF e o delimitador de CRC, CRC-Del são recessivos.[0056] As shown in Figure 3, the corresponding communication control device 11, 21, 31 of the transmitter formed the frame 60 in such a way that the SOF bit, RRS Bit, IDE Bit and res bit are dominant, while the FDF bit and CRC delimiter, CRC-Del are recessive.

[0057] A Figura 4 mostra um quadro 600 transmitido por uma das estações de participantes 10, 20, 30, com mais de 16 bytes de dados no formato básico de CAN FD. O quadro 600 está formado da mesma maneira como o quadro 60 da Figura 3, exceto por um campo de dados 640 mais longo em comparação com o campo de dados 64 e por um campo de soma de avaliação 650 mais longo em comparação com o campo de soma de avaliação 65. O quadro 600 tem uma parte de cabeça 61 a 63, uma parte de dados 64 e uma parte terminal 65.[0057] Figure 4 shows a frame 600 transmitted by one of the participant stations 10, 20, 30, with more than 16 bytes of data in the basic CAN FD format. Frame 600 is formed in the same manner as frame 60 of Figure 3, except for a longer data field 640 compared to data field 64 and a longer evaluation sum field 650 compared to evaluation sum field 65. Frame 600 has a head portion 61 to 63, a data portion 64, and an end portion 65.

[0058] A Figura 5 mostra um quadro 70 transmitido por uma das estações de participantes 10, 20, 30, com até 16 bytes de dados no formato estendido de CAN FD (CAN FD extended format). De acordo com a Figura 5, o quadro 70 tem um SOFT-Bit 71, bem como vários campos de quadro, tais como um campo de arbitragem 72 (Arbritation field), um campo de controle 73 (Control field) um campo de dados 74 (Data field) e um campo de soma de avaliação 75 (CRC field). O campo de arbitragem 72 compreende no campo de ID básico um identificador (Identifier) do quadro 70. Entre o campo de ID básico e o campo de ID- ext estão previstos um bit de SRR e um bit de IDE No final do campo de arbitragem 72 está disposto um bit de RRS. O campo de controle 73 começa com um bit de FDF, seguido de um bit de res. Daí, segue-se um bit de BRS e um bit de ESI. O campo de controle 73 termina com o campo de DLC. O campo de dados 74 não está presente, quando o campo de DLC do campo de controle 73 tem o valor 0. De resto, o quadro 70 está formado da mesma maneira como o quadro 60 da Figura 3 e tem uma fase de arbitragem 77 e fase de dados 78 correspondente. O quadro 70 tem uma parte de cabeça 71 a 73, uma parte de dados 74 e uma parte terminal 75.[0058] Figure 5 shows a frame 70 transmitted by one of the participating stations 10, 20, 30 with up to 16 bytes of data in CAN FD extended format. According to Figure 5, the frame 70 has a SOFT-Bit 71, as well as various frame fields, such as an arbitration field 72 (Arbritation field), a control field 73 (Control field), a data field 74 (Data field) and an evaluation sum field 75 (CRC field). The arbitration field 72 comprises an identifier (Identifier) of the frame 70 in the basic ID field. An SRR bit and an IDE bit are provided between the basic ID field and the ext-ID field. An RRS bit is arranged at the end of the arbitration field 72. Control field 73 starts with an FDF bit, followed by a res bit. Then follows a BRS bit and an ESI bit. The control field 73 ends with the DLC field. The data field 74 is not present when the DLC field of the control field 73 has the value 0. Otherwise, the frame 70 is formed in the same way as the frame 60 of Figure 3 and has an arbitration phase 77 and corresponding data phase 78. Frame 70 has a head portion 71 to 73, a data portion 74 and an end portion 75.

[0059] Tal como mostrado na Figura 5, o dispositivo de controle de comunicação 11, 21, 31 correspondente do transmissor formou de tal modo o quadro 70, que o bit de SOF, o bit de RRS e o bit de res são dominantes, enquanto o bit de SRR, o bit de IDE e o delimitador de CRC, CRC-Del, são recessivos.[0059] As shown in Figure 5, the corresponding communication control device 11, 21, 31 of the transmitter formed the frame 70 in such a way that the SOF bit, the RRS bit and the res bit are dominant, while the SRR bit, the IDE bit and the CRC delimiter, CRC-Del, are recessive.

[0060] A Figura 6 mostra um quadro 700 transmitido por uma das estações de participantes 10, 20, 30, com mais de 16 bytes de dados no formato estendido de CAN FD (CAN FD extended format). O quadro 700 está formado da mesma maneira como o quadro 70 da Figura 5, exceto por um campo de dados 740 mais longo em comparação com o campo de dados 74 e por um campo de soma de avaliação 750 mais longo em comparação com o campo de soma de avaliação 75. O quadro 700 tem uma parte de cabeça 71 a 73, uma parte de dados 740 e uma parte terminal 75.[0060] Figure 6 shows a frame 700 transmitted by one of the participant stations 10, 20, 30 with more than 16 bytes of data in CAN FD extended format. Frame 700 is formed in the same way as frame 70 of Figure 5, except for a longer data field 740 compared to data field 74 and a longer evaluation sum field 750 compared to evaluation sum field 75. Frame 700 has a head portion 71 to 73, a data portion 740 and an end portion 75.

[0061] A soma de avaliação de CRC para o quadro de CAN FD 60, 600 no formato básico, que estão mostradas na Figura 3 e Figura 4, é designado como CRC-17. A soma de avaliação de CRC para o quadro de CAN FD 70, 700 no formato estendido, que estão mostradas na figura 5 e figura 5, é designada como CRC-21.[0061] The CRC evaluation sum for the FD CAN frame 60, 600 in the basic format, which are shown in Figure 3 and Figure 4, is designated as CRC-17. The CRC evaluation sum for the FD CAN frame 70, 700 in the extended format, which are shown in figure 5 and figure 5, is designated as CRC-21.

[0062] A Figura 7 mostra como exemplo, os traçados do sinal de transmissão TX-10 da estação de participantes 10, do sinal de recepção RX-20, da estação de participantes 20 e da visa de amostragem V-20 da estação de participantes 20, em cada caso sobre o tempo. A linha tracejada na Figura 7 indica, em cada caso, o limite de bit 50 entre bits individuais. Por razões de uma representação mais visível, para o sinal de recepção RX-20 e a vista de amostragem V-20 nem todas as linhas tracejadas para o limite de bit estão dotadas de um sinal de referência.[0062] Figure 7 shows, as an example, the traces of the TX-10 transmission signal from the participant station 10, the RX-20 reception signal, from the participant station 20 and the V-20 sampling path from the participant station 20, in each case over time. The dashed line in Figure 7 indicates, in each case, the 50 bit boundary between individual bits. For reasons of a more visible representation, for the reception signal RX-20 and the sampling view V-20 not all the dashed lines for the bit boundary are provided with a reference signal.

[0063] Na Figura 7 está mostrado o caso de que sobre a linha de barramento 3 primeiramente é transmitido um bit de transição em vazio, antes de o sinal de transmissão TX-10 começar com um bit de início de quadro (SOF-Bit). Daí seguem-se um bit 2 até bit 5, como mesmo nível como o bit de início de quadro. Depois do bit 5, está inserido um bit de preenchimento 52.[0063] Figure 7 shows the case where, on bus line 3, a blank transition bit is first transmitted, before the TX-10 transmission signal begins with a start-of-frame bit (SOF-Bit). This is followed by bit 2 through bit 5, at the same level as the start of frame bit. After bit 5, a padding bit 52 is inserted.

[0064] Consequentemente, com um retardamento não representado, que resulta da transferência do sinal de transmissão TX-10 através da linha de barramento 3, o sinal de recepção RX-20 correspondente ao sinal de transmissão TX-10. Esse sinal de recepção RX-20 pode apresentar um nível recessivo por várias razões (erro de hardware, outras interferências, radiação eletromagnética etc.), por um período de tempo T, embora o sinal de transmissão apresente um nível dominante do SOF-Bit. No sinal de recepção RX-20 falsificado desse modo, podem estar presentes, adicionalmente, impulsos de interferência GD curtos, dominantes, que falsificam adicionalmente o sinal de barramento 35, tal como mostrado na Figura 7. Esses impulsos de interferência GD podem formar-se, por exemplo, também por interferências externas, particularmente radiação eletromagnética etc. e, possivelmente, por exemplo, caso sejam mais curtos do que a menor unidade de tempo de barramento de um Time Quantum tq, não são detectadas pela estação de participantes receptora, portanto, aqui a estação de participantes 20. O sinal de recepção RX-20 continua falsificado.[0064] Consequently, with a delay not shown, which results from the transfer of the transmission signal TX-10 through bus line 3, the reception signal RX-20 corresponding to the transmission signal TX-10. This RX-20 receive signal may have a recessive level for various reasons (hardware error, other interference, electromagnetic radiation, etc.) for a period of time T, although the transmit signal has a dominant SOF-Bit level. In the reception signal RX-20 spoofed in this way, short, dominant GD interference pulses may additionally be present, which further spoof the bus signal 35, as shown in Figure 7. Such GD interference pulses may be formed, for example, also by external interferences, particularly electromagnetic radiation, etc. and possibly, for example, if they are shorter than the smallest unit of a Time Quantum bus tq, they are not detected by the receiving participant station, hence participant station 20 here.

[0065] A estação de participantes 20, devido ao sinal de recepção RX-20 falsificado, vê o sinal V-20. Depois do limite de bit 50 para o SOF- Bit segue-se uma sync_seg-phase dotada do sinal de referência 54. Daí segue-se uma fase de transferência prop_seg, que na Figura 7 está dotada do sinal de referência 55. Daí segue-se uma phase_seg1 dotada do sinal de referência 56 e uma phase_seg2, dotada do sinal de referência 57. A sequência das fases citadas 54 a 57 é igual para cada um dos bits.[0065] The participant station 20, due to the spoofed RX-20 reception signal, sees the V-20 signal. After the Bit 50 limit for sof- Bit is followed by a Sync_seg-Phase endowed with reference signal 54. From there is a prop_seg transfer phase, which in Figure 7 is endowed with the reference signal 55. From there is a PHASE_SEG1 ended of the reference signal 56 and a Phase_seg2, endowed with the reference signal 54 to 57 is the same for each 57 of the bits.

[0066] A estação de participantes 20 explora o sinal de recepção RX-20 em pontos de amostragem SP1, SP2, SP3, SP4, SP5.Os pontos de amostragem SP1 a SP5 situam-se entre a phase_seg1, dotada do sinal de referência 56 e a phase_seg2, dotada do sinal de referência 57.[0066] The participant station 20 explores the RX-20 reception signal at sampling points SP1, SP2, SP3, SP4, SP5. The sampling points SP1 to SP5 are located between phase_seg1, provided with the reference signal 56, and phase_seg2, provided with the reference signal 57.

[0067] No caso mostrado na Figura 7 o ciclo de CAB nas estações de participantes 10, 20, 30, que também são designadas como nós, é fRX_nós == fTX_nós, isto é, o ciclo de recepção corresponde ao ciclo de transmissão. Aqui, um encurtamento/falsificação do bit de início de quadro (SOF) de "phase_seg2 + ε" é suficiente para provocar o problema aqui observado. O quinto ponto de amostragem SP5 dá no caso representado, erroneamente, um valor recessivo. Com 1 Mbit/s e um ponto de amostragem SP (SP - Sample Point) para os pontos de amostragem SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 de 80%, um encurtamento de 205 ns é suficiente para gerar o problema aqui observado, tal como descrito previamente.[0067] In the case shown in Figure 7, the CAB cycle at participant stations 10, 20, 30, which are also designated as nodes, is fRX_nodes == fTX_nodes, that is, the reception cycle corresponds to the transmission cycle. Here, a start-of-frame (SOF) bit shortening/spoofing of "phase_seg2 + ε" is sufficient to cause the problem observed here. The fifth sampling point SP5 gives, in the wrongly represented case, a recessive value. With 1 Mbit/s and an SP sampling point (SP - Sample Point) for the sampling points SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 of 80%, a shortening of 205 ns is enough to generate the problem observed here, as previously described.

[0068] Na Figura 8 é mostrado o caso de que sobre a linha de barramento 3 primeiramente são enviadas sucessivamente, dois bits de transição em vazio 51, antes de o sinal de transmissão Tx-10 comece com um bit de início de quadro (SOF-Bit) dominante. Daí seguem-se um bit 2 até bit 4 com o mesmo nível como o bit de início de quadro. O bit 52, que se anexa ao bit 4 é transmitido de modo recessivo e, com isso, tem um outro nível do que os bits precedentes.[0068] Figure 8 shows the case where, on bus line 3, two empty transition bits 51 are sent successively, before the transmission signal Tx-10 begins with a dominant start-of-frame bit (SOF-Bit). This is followed by a bit 2 through bit 4 with the same level as the start of frame bit. Bit 52, which is appended to bit 4, is transmitted recessively and thus has another level than the preceding bits.

[0069] Consequentemente, resulta o sinal de recepção RX-20 na Figura 8, correspondente ao sinal de transmissão TX-10. Esse sinal de recepção RX-20 pode apresentar um nível dominante por diversas razões (erro de hardware, outras interferências, radiação eletromagnética etc.), por um período de tempo T (na Figura 8 sombreado em cinza), embora o sinal de transmissão apresente um nível recessivo do bit de transição em vazio. No sinal de recepção RX-20 falsificado desse modo, podem estar presentes, adicionalmente, impulsos de interferência GD curtos, recessivos, que falsificam adicionalmente o sinal de barramento 36, tal como mostrado na Figura 7. Esses impulsos de interferência GD podem formar- se, por exemplo, também por interferências externas, particularmente radiação eletromagnética etc. e, possivelmente, por exemplo, caso sejam mais curtos do que a menor unidade de tempo de barramento de um Time Quantum tq, não são detectadas pela estação de participantes receptora, portanto, aqui a estação de participantes 20. O sinal de recepção RX-20 continua falsificado.[0069] Consequently, the RX-20 reception signal in Figure 8 results, corresponding to the TX-10 transmission signal. This RX-20 receive signal may have a dominant level for various reasons (hardware error, other interference, electromagnetic radiation, etc.) In the receive signal RX-20 spoofed in this way, additionally short, recessive GD interference pulses may be present, which additionally spoof the bus signal 36, as shown in Figure 7. These GD interference pulses can be formed, for example, also by external interferences, particularly electromagnetic radiation etc. and possibly, for example, if they are shorter than the smallest unit of a Time Quantum bus tq, they are not detected by the receiving participant station, hence participant station 20 here.

[0070] A estação de participantes 20, devido ao sinal de recepção RX-20 vê o sinal V-20; Depois do limite de bit 50 entre os dois bits de transição em vazio 51, segue-se a sync_seg-phase dotada do sinal de referência 54. Daí segue-se uma fase de transferência prop_seg, que também está dotada na Figura 8 com o sinal de referência 55. Daí segue-se a phase_seg1, dotada do sinal de referência 56 e uma phase_seg2, dotada do sinal de referência 57. A sequência das fases citadas 54 a 57 é igual para cada um dos bits.[0070] The participating station 20, due to the receiving signal RX-20 sees the signal V-20; After the bit boundary 50 between the two empty transition bits 51, there follows the sync_seg-phase endowed with the reference signal 54. This is followed by a transfer phase prop_seg, which is also provided in Figure 8 with the reference signal 55. 7 is the same for each of the bits.

[0071] Também aqui a estação de participantes 20 explora o sinal de recepção RX-20 em pontos de amostragem SP1, SP2, SP3, SP4, SP5. Os pontos de amostragem SP1 a SP5 situam-se entre a phase_seg1, dotada do sinal de referência 56 e a phase_seg2, dotada do sinal de referência 57.[0071] Also here, the participant station 20 explores the reception signal RX-20 at sampling points SP1, SP2, SP3, SP4, SP5. Sampling points SP1 to SP5 are located between phase_seg1, provided with reference signal 56 and phase_seg2, provided with reference signal 57.

[0072] No caso mostrado na Figura 8, o ciclo de CAB nas estações de participantes 10, 20, 30, que também são designadas como nós, é fRX_nós == fTX_nós, isto é, o ciclo de recepção corresponde ao ciclo de transmissão. Aqui, um encurtamento/falsificação do segundo bit de transição em vazio 51, antes do bit de início de quadro (SOF) de "phase_seg2 + ε" é suficiente para provocar o problema aqui observado. O quinto ponto de amostragem SP5 dá no caso representado, erroneamente, um valor dominante. Com 1 Mbit/s e um ponto de amostragem SP (SP - Sample Point) para os pontos de amostragem SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 de 80%, um encurtamento de 205 ns é novamente suficiente para gerar o problema aqui observado, tal como descrito previamente.[0072] In the case shown in Figure 8, the CAB cycle at participant stations 10, 20, 30, which are also designated as nodes, is fRX_nodes == fTX_nodes, ie, the reception cycle corresponds to the transmission cycle. Here, a shortening/spoofing of the second empty transition bit 51, before the start of frame (SOF) bit of "phase_seg2 + ε" is sufficient to cause the problem observed here. The fifth sampling point SP5 gives, in the erroneously represented case, a dominant value. With 1 Mbit/s and an SP sampling point (SP - Sample Point) for the sampling points SP1, SP2, SP3, SP4, SP5 of 80%, a shortening of 205 ns is again enough to generate the problem observed here, as previously described.

[0073] A Figura 9 mostra como exemplo de modalidade da presente invenção um quadro de CAN FD 6000 com um valor de contagem de inserção com 3 bits de largura, em um campo de SC, que está disposto no início do campo de soma de avaliação 65. Em relação ao formato de CAN FD usual de acordo com a Figura 3, estão, portanto, inseridos no quadro 6000 três bits de contagem de inserção no campo CRC. Os bits de preenchimento não estão representados.[0073] Figure 9 shows, as an embodiment example of the present invention, a CAN FD frame 6000 with an insertion count value 3 bits wide, in an SC field, which is arranged at the beginning of the evaluation sum field 65. Regarding the usual CAN FD format according to Figure 3, three insertion count bits are therefore inserted in the CRC field in the frame 6000. Padding bits are not represented.

[0074] Portanto, no presente exemplo de modalidade, para solução do problema descrito previamente para CRC-17 e CRC 21 transmissor e receptor de um quadro de CAN FD, com seu dispositivo de segurança 12, 22, 32, os bits de preenchimento que estão situados antes da região na qual o processo de bit de preenchimento fixado é comutado, portanto, os bits de preenchimento 52, antes do campo de CRC ou campo de soma de avaliação 65. O estado de contagem é transmitido conjuntamente no quadro transmitido 6000 no campo SC, tal como mostrado na Figura 9. O receptor compara o estado de contagem recebido do campo SC com seu próprio número de contagem dos bits de preenchimento 52. Os bits de preenchimento fixados não são incluídos na contagem. Caso os estados de contagem se diferenciem, isso é tratado como um erro de CRC, mesmo quando o cálculo de CRC efetivo não mostra nenhum erro.[0074] Therefore, in the present embodiment example, to solve the previously described problem for CRC-17 and CRC 21 transmitter and receiver of a CAN FD frame, with its security device 12, 22, 32, the padding bits that are located before the region in which the fixed padding bit process is switched, therefore, the padding bits 52, before the CRC field or evaluation sum field 65. The count status is transmitted together in the transmitted frame 6000 in the SC field, as shown in Figure 9. The receiver compares the count status received from the SC field with its own count number of padding bits 52. Fixed padding bits are not included in the count. If the count states differ, this is treated as a CRC error, even when the actual CRC calculation shows no error.

[0075] Como só precisa ser garantida uma distância de Hamming de 6, precisam, portanto, ser detectados 5 erros, é suficiente usar no dispositivo de segurança 12, 22, 32 um contador de 3 bits. O estado de contagem transmitido no campo de SC mostra, portanto, o número dos módulos de bits de preenchimento 8. Portanto, seriam necessários pelo menos 8 erros para tornar esse estado de contagem de 3 bits (Stuff Count) inválido. O contador de 3 bits do dispositivo de segurança 22 pode estar abrangido na unidade de avaliação de CRC. Naturalmente, também pode ser usado um contador de 4 bits etc.[0075] As only a Hamming distance of 6 needs to be guaranteed, therefore 5 errors need to be detected, it is sufficient to use a 3-bit counter in safety device 12, 22, 32. The count state transmitted in the SC field therefore shows the number of padding bit modules 8. Therefore, it would take at least 8 errors to make this 3-bit count state (Stuff Count) invalid. The 3-bit counter of security device 22 may be comprised in the CRC evaluation unit. Of course, a 4-bit counter, etc. can also be used.

[0076] De acordo com a Figura 9, para transmissão do valor de contagem de inserção ou estado de contagem do contador de 3 bits do dispositivo de segurança 12, 22, 32 na no quadro 6000 o campo de soma de avaliação de CRC 65 é prolongado em seu início por três bits. Isso vale igualmente tanto para os quadros 60, 70, com polinômio de 17-CRC, como também para os quadros 600, 700 com polinômio de 21 bits.[0076] According to Figure 9, for transmission of the insertion count value or count state of the 3-bit counter of the safety device 12, 22, 32 in frame 6000, the evaluation sum field of CRC 65 is extended at its beginning by three bits. This is equally true for frames 60, 70, with 17-CRC polynomial, as well as for frames 600, 700 with 21-bit polynomial.

[0077] Como pelos três bits adicionais do campo de SC também é gerado um outro bit de preenchimento fixado, prolonga-se o quadro 6000 de CAN FD por esse processo em 4 bits, independentemente do número dos bits de preenchimento 52, do campo de DLC ou do comprimento do identificador.[0077] Since the three additional bits of the SC field also generate another fixed padding bit, the CAN FD frame 6000 is extended by this process by 4 bits, regardless of the number of padding bits 52, the DLC field or the length of the identifier.

[0078] A contagem de inserção (Stuff Count) ou valor de contagem de inserção no quadro de CAN FD 6000, é incluída no cálculo de CRC, portanto, é tratado como os bits de dados.[0078] The insertion count (Stuff Count) or insertion count value in the CAN FD 6000 frame, is included in the CRC calculation, therefore it is treated as the data bits.

[0079] Quando um erro de bit especial, tal como descrito no estado da técnica, não é descoberto pelo cálculo de CRC, esse erro leva ao fato de que o receptor chega a um outro resultado na contagem dos bits de preenchimento 52, o erro é depois reconhecido por uma comparação dos contadores de inserção, portanto, dos bits de preenchimento 52 contados pelo receptor e o número dos bits de preenchimento 52 indicado no campo de SC, o quadro 6000 é descartado pelo receptor como inválido.[0079] When a special bit error, as described in the prior art, is not discovered by the CRC calculation, this error leads to the fact that the receiver arrives at another result in counting the padding bits 52, the error is then recognized by a comparison of the insertion counters, therefore, the padding bits 52 counted by the receiver and the number of padding bits 52 indicated in the SC field, the frame 6000 is discarded by the receiver as invalid.

[0080] Alternativamente, em vez de só os bits de preenchimento 52, também podem ser contados os bits no quadro 6000, alternativamente, também podem ser usados estados de contagem que têm mais de três bits de largura. Nesse processo, um erro de contagem de bit de preenchimento é tratado como um erro de CRC, o quadro de erro ou Error-Frame, portanto, é primeiramente transmitido depois de vista de ACK. Alternativamente, o receptor também já depois da recepção do último bit do campo de SC, pode realizar a comparação e transmitir um quadro errado.[0080] Alternatively, instead of just padding bits 52, bits in frame 6000 can also be counted, alternatively, counting states that are more than three bits wide can also be used. In this process, a padding bit count error is treated as a CRC error, the Error-Frame or Error-Frame, so it is transmitted first after the ACK view. Alternatively, the receiver, even after receiving the last bit of the SC field, can carry out the comparison and transmit a wrong frame.

[0081] De acordo com um segundo exemplo de modalidade, para solução do problema descrito previamente para CRC-17e CRC-21 como vetor de inicialização do gerador de CRC 13 A, 23 A, 33 A, em vez de "0...0" é usado o valor de inicialização "1...0". A inicialização pode ser realizada com os dispositivos de segurança 12, 22, 32, no dispositivo de segurança 22, especialmente com a unidade de avaliação de CRC 22 A e a unidade de inserção 22B. Desse modo, os problemas com relação aos dois valores críticos do bits identificadores ID28 a ID 25 de "0000" e "0001" não ocorrem mais.[0081] According to a second modality example, to solve the previously described problem for CRC-17 and CRC-21 as initialization vector of CRC generator 13 A, 23 A, 33 A, instead of "0...0", the initialization value "1...0" is used. Initialization can be carried out with the safety devices 12, 22, 32 in the safety device 22, in particular with the CRC evaluation unit 22A and the insertion unit 22B. In this way, the problems regarding the two critical values of the identifier bits ID28 to ID 25 of "0000" and "0001" no longer occur.

[0082] Para o problema de que uma sequência de bits "00000" falsificada seja detectada erroneamente caso ela comece usando o valor de registro de CRC intermediário é igual a "0...0", problema que pode ocorrer em qualquer posição de bit entre SOF 61 (Start-of-Frame) e a soma de avaliação de CRC transmitida ou soma de teste de CRC, com o vetor de inicialização de "1...0" um valor de registro de CRC intermediário de "0...0" não pode ocorrer para os primeiros 18 bits transmitidos.[0082] For the problem that a spoofed bit sequence "00000" is detected erroneously if it starts using the intermediate CRC register value equals "0...0", problem that can occur at any bit position between SOF 61 (Start-of-Frame) and the transmitted CRC evaluation sum or CRC checksum, with the initialization vector of "1...0" an intermediate CRC register value of "0...0" cannot occur for the first 18 bits transmitted.

[0083] De resto, no segundo exemplo de modalidade, o sistema de barramento 1 é formado da mesma maneira como descrito no primeiro exemplo de modalidade.[0083] Moreover, in the second embodiment example, the bus system 1 is formed in the same way as described in the first embodiment example.

[0084] Em um terceiro exemplo de modalidade, o sistema de barramento 1 está formado da mesma maneira como descrito no primeiro exemplo de modalidade. Diferentemente, porém, no terceiro exemplo de modalidade são observados por meio da Figura 10 os seguintes dois problemas.[0084] In a third embodiment example, the bus system 1 is formed in the same way as described in the first embodiment example. Differently, however, in the third modality example, the following two problems are observed through Figure 10.

[0085] Se em um primeiro caso, o valor de registro de CRC intermediário é igual a "0...0", enquanto uma sequência de bits de preenchimento é transmitida de "0", e o primeiro desses bits de "0" está encurtado por sincronização, o que é causado por ruídos sobre o barramento, então a sequência de bits de "00000|" ("|" representa aqui um bit de preenchimento transmitido) é explorada erroneamente como "00001" pelo receptor, tal como mostrado na Figura 10. O encurtamento ou falsificação pode novamente ter as causas citadas (erro de hardware, interferências externas, radiação eletromagnética etc.). Também impulsos de interferência GD adicionalmente dominantes podem influenciar negativamente a sincronização. Também o deslocamento de sinal 58 sempre existente por tempos de operação de barramento deve ser observado aqui. Isto é, que, eventualmente, os quatro "0" bits são explorados, em vez de cinco. Esse erro não é detectado pelo cálculo de CRC. Na Figura 10 adicionalmente aos traçados de sinais TX-10, RX- 20, V-20, analogamente à figura 7 e Figura 8, ainda está mostrado o traçado de sinal T10, que corresponde à vista da estação de participantes 10. De acordo com a Figura. 10, depois de um bit recessivo ou um bit de transição em vazio 52, é transmitida uma sequência de cinco bits dominantes, a saber, um bit1 a bit 5. Depois, é inserido um bit de preenchimento 52.[0085] If in a first case, the intermediate CRC register value equals "0...0", while a padding bit sequence is transmitted from "0", and the first of these "0" bits is shortened by synchronization, which is caused by noise on the bus, then the bit sequence of "00000|" ("|" here represents a transmitted padding bit) is erroneously exploited as "00001" by the receiver, as shown in Figure 10. Shortening or spoofing can again have the aforementioned causes (hardware error, external interference, electromagnetic radiation, etc.). Also, additionally dominant GD interference impulses can negatively influence synchronization. Also the ever-existing 58 signal offset by bus operating times must be noted here. That is, eventually the four "0" bits are exploited instead of five. This error is not caught by the CRC calculation. In Figure 10, in addition to the TX-10, RX-20, V-20 signal tracings, similarly to Figure 7 and Figure 8, the T10 signal tracing is still shown, which corresponds to the view of the participant station 10. According to the Figure. 10, after a recessive bit or an empty transition bit 52, a sequence of five dominant bits, namely a 1 bit to a 5 bit, is transmitted. Then a padding bit 52 is inserted.

[0086] O caso da Figura 10 pode ocorrer quando o tempo de bit RX_ no > tempo de bit TX_nó (BitTime RX_node BitTimeTXnode), devido à tolerância de ciclos vale, sendo que nós representam uma das estações de participantes 10, 20, 30 como transmissor ou receptor.[0086] The case of Figure 10 can occur when the bit time RX_ no > bit time TX_node (BitTime RX_node BitTimeTXnode), due to the tolerance of cycles is valid, and nodes represent one of the participant stations 10, 20, 30 as transmitter or receiver.

[0087] Em vez de uma correção do erro de fase, o ruído não leva a nenhuma correção do erro de fase ou até mesmo uma correção na direção errada.[0087] Instead of a phase error correction, the noise leads to no phase error correction or even a correction in the wrong direction.

[0088] Se em um segundo caso, o valor de registro de CRC intermediário for igual a "0...0", enquanto uma sequência sem bits de preenchimento "00001" é transmitida, e o primeiro desses "0" bits é prolongado por sincronização, o que, por sua vez, é causado por ruído sobre o barramento, e depois a sequência de bits de "00001" como "0000l" ("l" representa aqui um bit de preenchimento transmitido, explorado erroneamente pelo receptor. Isso significa que cinco "0" bits são explorados, em vez de quatro. O "1" nessa sequência é interpretado como uma inserção "1" e é removido. A inserção não é detectada pelo cálculo de CRC.[0088] If in a second case, the intermediate CRC register value is equal to "0...0", while a string without "00001" padding bits is transmitted, and the first of these "0" bits is extended by synchronization, which in turn is caused by noise over the bus, then the bit string of "00001" as "0000l" ("l" here represents a transmitted padding bit, erroneously exploited by the receiver. This means that five "0" bits are scanned instead of four. The "1" in this string is interpreted as an insert "1" and is removed. The insert is not detected by the CRC calculation.

[0089] Esse caso pode ocorrer caso o Tempo de bit RX_Nó >[0089] This case may occur if the RX_Node bit time >

[0090] Tempo de Bit TX_Nó (BitTime RX_Nó de < BitTime TX_Node) vale, devido à tolerância de ciclo e apenas caso, a posição de ponto de exploração está situada precocemente. Também isso é visível da Figura 10.[0090] BitTime TX_Node (BitTime RX_Node of < BitTime TX_Node) is valid, due to the cycle tolerance and just in case, the exploration point position is located early. This is also visible from Figure 10.

[0091] O caso inverso - recepção da sequência de bits "111111" não é um problema pelas seguintes razões. Um "1" de entrada pode modificar-se no CRC em (0...0). O "1" seguinte leva a um CRC, que é diferente de ("0...0") por mais de 17 bits. Um problema só pode ocorrer, caso o valor de CRC durante essa sequência de "1" não mudar. Mas esse, no entanto, não é o caso.[0091] The reverse case - reception of the bit sequence "111111" is not a problem for the following reasons. An entry "1" can be changed in the CRC into (0...0). The following "1" leads to a CRC, which is different from ("0...0") by more than 17 bits. A problem can only occur if the CRC value during this sequence of "1" does not change. But that, however, is not the case.

[0092] Como solução para o problema citado previamente, os dispositivos segurança 12, 22, 21 podem proceder de acordo com as seguintes possibilidades, que podem ser usadas alternativamente ou em qualquer combinação.[0092] As a solution to the previously mentioned problem, the security devices 12, 22, 21 can proceed according to the following possibilities, which can be used alternatively or in any combination.

[0093] a) Tire bits de preenchimento de um cálculo de CRC, tal como em CAN clássico.[0093] a) Remove padding bits from a CRC calculation, as in classic CAN.

[0094] b) Use bits de preenchimento fixos ou em todo o quadro ou começando com a posição de bit FDF, o que é compatível com quadro de CAN clássico.[0094] b) Use fixed padding bits either across the entire frame or starting with the FDF bit position, which is compatible with classic CAN frame.

[0095] c) Inclua um bit virtual adicional na soma da avaliação de CRC no cálculo.[0095] c) Include an additional virtual bit in the sum of the CRC evaluation in the calculation.

[0096] Isso, no entanto, não soluciona o problema, uma vez que piora a distância de Hamming em um caso especial para 1. Quando um registo de CRC atinge um valor de "0...0" em um quadro de FD, insira um "1" na lógica de CRC, em uma avaliação adicional do mecanismo de CRC. Realize isso, antes da avaliação do próximo bit recebido/transmitido. O "1" inserido pode ser visto como bit de preenchimento virtual, que só é visível para a lógica de CRC, e modifica o valor crítico de "0...0" no registro de CRC, antes de ser avaliado o próximo bit recebido/transmitido.[0096] This, however, does not solve the problem, as it worsens the Hamming distance in a special case to 1. When a CRC register reaches a value of "0...0" in an FD frame, insert a "1" into the CRC logic, in further evaluation of the CRC mechanism. Do this, before evaluating the next received/transmitted bit. The inserted "1" can be seen as a virtual padding bit, which is only visible to the CRC logic, and it modifies the critical value of "0...0" in the CRC register, before the next received/transmitted bit is evaluated.

[0097] d) Transmita uma segunda sequência de CRC dentro do quadro.[0097] d) Transmit a second CRC sequence within the frame.

[0098] e) Transmita o número de bits de preenchimento 52 dentro do quadro (menos transições do que nas possibilidades b) ou d)). Um exemplo de modalidade para essa possibilidade foi descrito previamente como primeiro exemplo de modalidade. A seguir, são apresentados outros exemplos de modalidade.[0098] e) Transmit the number of padding bits 52 within the frame (fewer transitions than in possibilities b) or d)). An embodiment example for this possibility was previously described as a first embodiment example. Further examples of modality are presented below.

[0099] Em uma proposta mais formal, para um tratamento do problema, é introduzido um modelo errado, tal como se segue:[0099] In a more formal proposal, for a treatment of the problem, a wrong model is introduced, as follows:

[00100] • Tipo de erro A: Bit Flip ou inversão de bit. O cálculo de CRC é um processo válido, para detectar um erro desse tipo e põe à disposição a distância de Hamming desejada (HD-Level).[00100] • Error type A: Bit flip or bit flip. Calculating the CRC is a valid procedure for detecting such an error and providing the desired Hamming Distance (HD-Level).

[00101] • Tipo de erro B (problemas citados previamente): encurtamento ou prolongamento da sequência de bits em conexão com bits de preenchimento 52. Isso não leva um erro de comprimento de quadro, tal como descrito previamente. Um encurtamento ou prolongamento pode ocorrer várias vezes por quadro 60, 70, 600, 700, 6000. Dentro de um quadro 60, 70, 600, 700, 6000 é possível tanto um encurtamento como um prolongamento, que é determinado pela relação entre a relação de ciclo de transmissor e receptor. Para detectar esse tipo de erro, o receptor precisa conhecer o comprimento do quadro, inclusive o número de bits de preenchimento 52.[00101] • Error type B (previously cited problems): shortening or lengthening of the bit sequence in connection with padding bits 52. This does not lead to a frame length error as previously described. A shortening or lengthening can occur several times per frame 60, 70, 600, 700, 6000. Within a frame 60, 70, 600, 700, 6000 both shortening and lengthening are possible, which is determined by the ratio of the transmitter and receiver cycle ratio. To detect this type of error, the receiver needs to know the length of the frame, including the number of padding bits 52.

[00102] A esse respeito, deve ser observado que o resultado de CRC é confiável, caso o algoritmo de CRC seja usado exatamente para o mesmo número de bits (comprimento de quadro) no lado do transmissor e no lado do receptor. De resto, portanto, quando menos ou mais bits forem usados no receptor sobre o algoritmo de CRC, isso deve ser visto como danificado.[00102] In this regard, it should be noted that the CRC result is reliable if the CRC algorithm is used for exactly the same number of bits (frame length) on the transmitter side and on the receiver side. For the rest, therefore, when less or more bits are used in the receiver under the CRC algorithm, this must be seen as corrupted.

[00103] Para as seguintes medidas para cobrir os tipos de erros A/B, a atual (11/09/2014) ISO CD 118898-1 dá o ponto de partida. A robustez da integridade de dados de CAN FD deve ser aperfeiçoada em comparação com Classic CAN.[00103] For the following measures to cover types of A/B errors, the current (9/11/2014) ISO CD 118898-1 gives the starting point. Data integrity robustness of CAN FD should be improved compared to Classic CAN.

[00104] O uso de bits de preenchimento fixos (comparado a possibilidade b) mais acima) leva a um número conhecido de bits, que são esperados pelo receptor. O comprimento do quadro não é variável. Essa é uma solução simples, mas leva a uma transição mais alta, com o que a taxa de bits líquida cai em comparação com a atual ISO CD 11898- em aproximadamente 10%.[00104] The use of fixed padding bits (compared to possibility b) above) leads to a known number of bits, which are expected by the receiver. The frame length is not variable. This is a simple solution, but it leads to a higher transition, whereby the net bitrate drops compared to the current ISO CD 11898 - by approximately 10%.

[00105] De acordo com um quarto exemplo de modalidade, em uma outra variante de solução, são descritas, além dos problemas observados previamente, adicionalmente informações sobre o número de bits de preenchimento 52 (contador de bit de preenchimento, StuffBit Count, SC) estão abrangidos pelo quadro 6000, tal como mostrado na Figura 9 e descrito com relação ao primeiro exemplo de modalidade. As informações também podem ser designadas como informações de comprimento.[00105] According to a fourth embodiment example, in another solution variant, in addition to the previously observed problems, additional information on the number of stuffing bits 52 (StuffBit Count, SC) covered by frame 6000 is described, as shown in Figure 9 and described in relation to the first example of embodiment. The information can also be referred to as length information.

[00106] Do contador de bit de preenchimento pode ser transmitido, depois de feita a mudança de um processo de inserção de CAN clássico para um processo de bit de preenchimento fixado, com bits de preenchimento regulamente fixados. De outro modo, um bit de preenchimento inserido na sequência de contador de bit de preenchimento não poderia ser contado conjuntamente no contador de bit de preenchimento.[00106] A padding bit counter can be transmitted, after switching from a classic CAN insert process to a fixed padding process, with regularly fixed padding bits. Otherwise, a padding bit inserted in the padding bit counter sequence could not be counted together in the padding bit counter.

[00107] Ainda adicionalmente a isso, no presente quarto exemplo de modalidade é realizado um monitoramento de segurança da informação de comprimento, portanto, das informações sobre o número de bits de preenchimento no quadro 6000.[00107] Still additionally to this, in the present fourth example of embodiment, a security monitoring of the length information is carried out, therefore, of the information on the number of padding bits in the 6000 frame.

[00108] Se ocorrer em um quadro um tipo de erro B, a soma de verificação está danificada. Se no mesmo quadro o tipo de erro falsificar o estado de contagem dos dispositivos de segurança 12, 22, 32, então o receptor não consegue detectar um quadro falsificado.[00108] If a type B error occurs in a frame, the checksum is damaged. If in the same frame the type of error falsifies the counting status of security devices 12, 22, 32, then the receiver cannot detect a falsified frame.

[00109] Isso torna necessário monitorar adicionalmente segurança da informação de comprimento transmitida (valor de contagem de bit de preenchimento, Módulo 8).[00109] This makes it necessary to additionally monitor the security of the transmitted length information (padding bit count value, Module 8).

[00110] Portanto, de acordo com a Figura 11 em um quadro 6001 é anexado ao campo de SC um bit de paridade como informação de segurança, de modo que também o bit de paridade é transmitido pelo campo de soma de avaliação 65. O bit de paridade é, efetivamente, o bit de preenchimento fixo sempre inserido. Os dispositivos de segurança 12, 22, 32 modificam o bit de paridade dependendo de se a soma do teste de CRC está ou não danificada. Desse modo, também a uma ocorrência simultânea dos tipos de erros A e B um quadro danificado 6001 pode ser identificado com segurança.[00110] Therefore, according to Figure 11 in a frame 6001, a parity bit is appended to the SC field as security information, so that also the parity bit is transmitted by the evaluation sum field 65. The parity bit is, effectively, the fixed padding bit always inserted. Safety devices 12, 22, 32 modify the parity bit depending on whether or not the CRC checksum is corrupted. In this way, also a simultaneous occurrence of types of errors A and B a damaged frame 6001 can be reliably identified.

[00111] De acordo com um quinto exemplo de moda, em uma outra variante de solução outras informações, a saber, somas de verificação de CRC separadas são calculadas para o conteúdo do contador de bit de preenchimento e, por exemplo, para um CRC de 9 bits, como bits SCRC8 até SCRC0 abrangidos em um quadro 6002 como informação de segurança, tal como mostrado na Figura 12. Uma soma de teste de CRC possível com 9 bits é o DARC-8 CRC conhecido como polinômio de gerador x8 + x5 + x4 + x3 + 1. Também pode ser usada uma soma de teste de 5-Bits CRC, com uma segurança um pouco menor (distância de Hamming HD). Nos bits SCRC8 a SCRC0 os valores determinados por meio do polinômio de gerador estão contidos acima do valor de contagem dos bits de preenchimento no quadro 6002. Também dessa maneira, pode ser identificado com segurança um quadro 6002 danificado, a uma ocorrência simultânea dos tipos de erros A e B.[00111] According to a fifth fashion example, in a further solution variant other information, namely, separate CRC checksums are calculated for the content of the padding bit counter and, for example, for a 9-bit CRC, as bits SCRC8 through SCRC0 encompassed in a frame 6002 as security information, as shown in Figure 12. A possible CRC checksum with 9 bits is the DARC-8 CRC known as the polynomial of generator x8 + x5 + x4 + x3 + 1. A 5-Bit CRC checksum can also be used, with slightly lower security (HD Hamming distance). In bits SCRC8 to SCRC0 the values determined by means of the generator polynomial are contained above the count value of padding bits in frame 6002. Also in this way, a damaged frame 6002 can be reliably identified with a simultaneous occurrence of types of errors A and B.

[00112] A Tabela 3 abaixo mostra as diversas soluções, descritas previamente, em resumo. O comprimento total do campo de CRC resulta do comprimento do CRC, do comprimento do contador de bits de preenchimento, do comprimento da informação de segurança adicional e do número de bits de preenchimento fixados. "SC" representa Stuff-Bit-Count ou contador de bits de preenchimento e "f.s." representa bits de preenchimento fixados. Tabela 3[00112] Table 3 below shows the various solutions, previously described, in summary. The total length of the CRC field results from the length of the CRC, the length of the padding bit counter, the length of the additional security information and the number of fixed padding bits. "SC" stands for Stuff-Bit-Count or Stuff Bit Counter and "fs" stands for Fixed Stuff Bits. Table 3

[00113] Nesse caso, o número de solução na Tabela 3 corresponde ao primeiro exemplo de modalidade. O número de solução 2 na Tabela 3 corresponde ao quarto exemplo de modalidade. O número de solução 3 na Tabela 3 corresponde a uma variante do quinto exemplo de modalidade com 5-Bit-CRC. O número de solução 4 na Tabela 3 corresponde à outra variante do quinto exemplo de modalidade com 9- Bit-CRC.[00113] In this case, the solution number in Table 3 corresponds to the first modality example. Solution number 2 in Table 3 corresponds to the fourth modality example. Solution number 3 in Table 3 corresponds to a variant of the fifth modality example with 5-Bit-CRC. Solution number 4 in Table 3 corresponds to another variant of the fifth modality example with 9-Bit-CRC.

[00114] Todas as configurações descritas previamente do sistema de barramento 1 das estações de participantes 10, 20, 30 e do processo podem encontrar aplicação individualmente ou em todas as combinações possíveis. Particularmente, todas características dos exemplos de moralidade descritos previamente podem ser combinadas ou suprimidas livremente. Adicionalmente, são concebíveis, particularmente, as seguintes modificações:[00114] All previously described configurations of the bus system 1 of the participant stations 10, 20, 30 and of the process can find application individually or in all possible combinations. In particular, all features of the previously described examples of morality can be freely combined or suppressed. Additionally, the following modifications are particularly conceivable:

[00115] O sistema de barramento 1 de acordo com os exemplos de modalidade, descrito previamente, está descrito por meio de um sistema de barramento baseado no protocolo de CAN FD. O sistema de barramento 1 de acordo com os exemplos de modalidade, porém, também pode ser um outro tipo de rede de comunicação. É vantajoso, mas não é um pressuposto obrigatório que no sistema de barramento 1 esteja garantido, pelo menos por determinados intervalos de tempo, um acesso exclusivo, livre de colisão, de uma estação de participantes 10, 20, 30 a um canal em comum.[00115] The bus system 1 according to the modality examples, previously described, is described by means of a bus system based on the CAN FD protocol. The bus system 1 according to the embodiment examples, however, can also be another type of communication network. It is advantageous, but it is not a mandatory assumption, that in the bus system 1, exclusive, collision-free access for a station of participants 10, 20, 30 to a common channel is guaranteed, at least for certain time intervals.

[00116] O número e a disposição das estações de participantes 10 a 30 no sistema de barramento dos exemplos de modalidade e das modificações das mesmas é de livre escolha. Particularmente também podem estar presentes apenas as estações de participantes 10, 20, ou 30 no sistema de barramento 1. São possíveis quaisquer combinações desejadas das estações de participantes 10 a 30 nos sistemas de barramento 1.[00116] The number and layout of participant stations 10 to 30 in the bus system of modality examples and their modifications is free to choose. Particularly also only participant stations 10, 20, or 30 can be present in the bus system 1. Any desired combinations of participant stations 10 to 30 in the bus systems 1 are possible.

[00117] Os dispositivos de segurança 12, 22, 32, em vez da modalidade mostrada para eles na Figura 1, em cada caso, também podem estar previstos no dispositivo de controle de comunicação 11, 21, 31 correspondente. Também uma ou mais dessas estações de participantes pode/podem, alternativamente ou adicionalmente, às estações de participantes 10,20, 30, estar presentes no sistema de barramento 1 em qualquer combinação desejada com as estações de participantes 10, 20, 30.[00117] The safety devices 12, 22, 32, instead of the modality shown for them in Figure 1, in each case, can also be provided in the corresponding communication control device 11, 21, 31. Also one or more of these participant stations can/may, alternatively or in addition to the participant stations 10, 20, 30, be present on the bus system 1 in any desired combination with the participant stations 10, 20, 30.

Claims (10)

1. Processo para a transmissão serial de quadros (6000; 6001; 6002) através de uma linha de barramento (3) de um transmissor para pelo menos um receptor, sendo que pelo transmissor são inseridos nos quadros (6000; 6001; 6002) bits de preenchimento (52) para a geração de flancos de sinais adicionais e na dependência dos valores de vários bits precedentes, caracterizado pelo fato de que o transmissor do quadro (6000; 6001; 6002) conta os bits de preenchimento (52), que são inseridos na dependência dos valores de vários bits precedentes, e sendo que uma informação sobre o número de bits de preenchimento (52) contados no quadro enviado (6000; 6001; 6002) é transmitida conjuntamente.1. Method for serially transmitting frames (6000; 6001; 6002) over a bus line (3) from a transmitter to at least one receiver, whereby the transmitter inserts padding bits (52) into the frames (6000; 6001; 6002) for generating additional signal edges and depending on the values of several preceding bits, characterized in that the transmitter of the frame (6000; 6001 ; 6002) counts the padding bits (52), which are inserted depending on the values of several preceding bits, and information about the number of padding bits (52) counted in the sent frame (6000; 6001; 6002) is transmitted together. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente à informação sobre o número de bits de preenchimento (52) contados, é transmitida conjuntamente uma outra informação de segurança referente ao número contado de bits de preenchimento (52) no quadro transmitido (6000; 6001; 6002).2. Method according to claim 1, characterized by the fact that, in addition to the information on the number of padding bits (52) counted, another security information regarding the counted number of padding bits (52) is transmitted in the transmitted frame (6000; 6001; 6002). 3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o receptor do quadro (6000; 6001; 6002) conta os bits de preenchimento (52) na dependência dos valores de vários bits precedentes e compara com a informação, que é transmitida conjuntamente no quadro transmitido (6000; 6001; 6002) sobre o número de bits de preenchimento (52) contados, e sendo que o receptor descarta o quadro recebido (6000; 6001; 6002), quando os bits de preenchimento (52) contados pelo receptor no quadro recebido (6000; 6001; 6002) são diferentes da informação, que é transmitida conjuntamente no quadro transmitido (6000; 6001; 6002) sobre o número de bits de preenchimento (52) contados.3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the receiver of the frame (6000; 6001; 6002) counts the padding bits (52) depending on the values of several preceding bits and compares with the information, which is transmitted together in the transmitted frame (6000; 6001; 6002) about the number of padding bits (52) counted, and the receiver discards the received frame (6000; 6) 001; 6002), when the padding bits (52) counted by the receiver in the received frame (6000; 6001; 6002) are different from the information, which is transmitted together in the transmitted frame (6000; 6001; 6002) about the number of padding bits (52) counted. 4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que em uma primeira parte do quadro (6000; 6001; 6002) são inseridos bits de preenchimento (52) na dependência dos valores de vários bits precedentes, sendo que em uma segunda parte do quadro (6000; 6001; 6002) são inseridos bits de preenchimento (52) como bits de preenchimento fixados em posições fixas, sendo que o transmissor do quadro (6000; 6001; 6002) conta os bits de preenchimento (52), que se situam antes da região na qual é feita a comutação para o processo de bits de preenchimento fixados, e sendo que uma informação sobre o número de bits de preenchimento (52) contados é transmitida conjuntamente no quadro transmitido (6000; 6001; 6002).4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that in a first part of the frame (6000; 6001; 6002) padding bits (52) are inserted depending on the values of several preceding bits, and in a second part of the frame (6000; 6001; 6002) padding bits (52) are inserted as padding bits fixed at fixed positions, the frame transmitter (6000; 6 001; 6002) counts the padding bits (52), which lie before the region in which the switch to the fixed padding bits process is performed, and information about the number of padding bits (52) counted is transmitted together in the transmitted frame (6000; 6001; 6002). 5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o quadro (6000; 6001; 6002) apresenta uma parte de cabeça (61, 62, 63), um parte de dados (64) e uma parte final (65), sendo que a parte de cabeça (61, 62, 63) compreende um identificador (62), sendo que o quadro (6000; 6001; 6002) compreende uma soma de teste de CRC (65), e sendo que a informação sobre o número de bits de preenchimento (52) contados é transmitida conjuntamente na parte final (65) do quadro (6000; 6001; 6002) transmitido antes da soma de teste de CRC.5. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the frame (6000; 6001; 6002) has a head part (61, 62, 63), a data part (64) and a final part (65), the head part (61, 62, 63) comprising an identifier (62), the frame (6000; 6001; 6002) comprising a sum CRC checksum (65), and whereby information about the number of padding bits (52) counted is transmitted together in the final part (65) of the frame (6000; 6001; 6002) transmitted before the CRC checksum. 6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a informação sobre o número de bits de preenchimento (52) contados é incluída no cálculo da soma de teste de CRC.6. Process according to claim 5, characterized in that information on the number of padding bits (52) counted is included in the calculation of the CRC checksum. 7. Processo de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que entre a informação sobre o número de bits de preenchimento (52) contados e a soma de teste de CRC é inserido um bit de preenchimento fixado, que, como bit de paridade, contém uma informação de segurança sobre o número de bits de preenchimento (52) contados.7. Process according to claim 5 or 6, characterized in that between the information on the number of padding bits (52) counted and the CRC checksum a fixed padding bit is inserted, which, as a parity bit, contains security information on the number of padding bits (52) counted. 8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que para contagem dos bits de preenchimento é usado um contador de 3 bits.8. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that a 3-bit counter is used to count the padding bits. 9. Estação de participante (10; 20; 30) para um sistema de barramento (1), caracterizada pelo fato de que compreende um dispositivo de transmissão/recepção (13; 23; 33) para transmissão de um quadro (6000; 6001; 6002) a e/ou para receber um quadro (6000; 6001;6002) de uma outra estação de participantes do sistema de barramento (1), com a qual o quadro (6000; 6001; 6002) é transmissível por meio de transmissão serial através de uma linha de barramento (3) de um transmissor para pelo menos um receptor, e um dispositivo de segurança (12; 22; 32) para fixação de um número de bits de preenchimento (52) inseridos no quadro (6000; 6001; 6002), sendo que o dispositivo de transmissão/recepção (13; 23; 33) está configurado para, antes da transmissão de um quadro (6000; 6001; 6002), inserir no quadro (6000; 6001; 6002) de acordo com uma regra predeterminada, bits de preenchimento (52) para geração de flancos de sinais adicionais e dependendo dos valores de vários bis precedentes, e/ou na avaliação de um quadro (6000; 6001; 6002) recebido, remover novamente os bits de preenchimento (52), e sendo que o dispositivo de segurança (12; 22; 32) está configurado para contar os bits de preenchimento (52), que são inseridos na dependência dos valores de vários bits precedentes, e para inserir uma informação sobre o número de bits de preenchimento (52) contados no quadro (6000; 6001; 6002) de modo que a informação é transmitida conjuntamente no quadro (6000; 6001; 6002) transmitido.9. Participant station (10; 20; 30) for a bus system (1), characterized in that it comprises a transmit/receive device (13; 23; 33) for transmitting a frame (6000; 6001; 6002) to and/or for receiving a frame (6000; 6001; 6002) from another participant station of the bus system (1), with which the frame (60 00; 6001; 6002) is transmissible by means of serial transmission over a bus line (3) from a transmitter to at least one receiver, and a security device (12; 22; 32) for fixing a number of padding bits (52) inserted in the frame (6000; 6001; 6002), the transmission/reception device (13; 23; 33) being configured to, before transmission of a frame (6000; 6001; 6002), inserting into the frame (6000; 6001; 6002) according to a predetermined rule, padding bits (52) for generating additional signal edges and depending on the values of several preceding bis, and/or in the evaluation of a frame (6000; 6001; 6002) received, again removing the padding bits (52), and provided that the security device (12; 22; 32) is configured to count the padding bits (52), which are inserted depending on the values of several preceding bits, and to insert information about the number of padding bits (52) counted in the frame (6000; 6001; 6002) so that the information is transmitted together in the frame (6000; 6001) ; 6002) transmitted. 10. Sistema de barramento (1), caracterizado pelo fato de que compreende uma linha de barramento (3), e pelo menos duas estações de participantes (10, 20, 30), que podem ser conectadas umas às outras através da linha de barramento (3), de tal modo que elas podem comunicar-se entre si, sendo que pelo menos uma das pelo menos duas estações de participantes (10, 20, 30) é uma estação de participantes (10; 20; 30) como definida na reivindicação 9.10. Band System (1), characterized by the fact that it comprises a bus line (3), and at least two participant stations (10, 20, 30), which can be connected to each other through the bus line (3), so that they can communicate with each other, and at least one of the at least two participants' stations (10, 20, 30) is a participant station (10; 30; 30) as defined in the 9.