CN106664231A - 具有检验功能的传输单元 - Google Patents
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Abstract
用于连接到第一总线***(240)上的传输单元(310、510),其中传输单元经由第一总线***接收消息,其中所述消息被构建为第一位序列(110)、至少一个控制信号(120)和第二位序列(130)的系列,其中所接收的消息的第一位序列(110)通过传输单元被转发给处理站(251、520、540),其中通过传输单元检验所接收的消息的至少一个预先给定的控制信号(120),其中如果所接收的消息的预先给定的控制信号具有预先给定的值,那么所接收的消息的所述第二位序列(130)通过传输单元被转发给处理站,其中如果所接收的消息的预先给定的控制信号具有与预先给定的值不同的值,那么所述传输单元将预先给定的或可预先给定的结束位序列代替第二位序列发送给处理站。
Description
背景技术
一种已知的总线***是控制器局域网(Controller Area Network)(CAN)。所述总线***例如以BOSCH(博世)CAN规范2.0来描述,所述BOSCH CAN规范2.0可以从RobertBosch GmbH (罗伯特博世有限公司)网站http://www.semiconductors.bosch.de 下载。CAN协议例如在汽车工业中、在工业自动化中或者也在建筑物联网(Gebäudevernetzung)中广为流行。
在此情况下,总线***通常是线对,诸如绞合(verdrilltes)铜线缆。连接到总线***上的通信用户(也称为CAN节点)可以经由总线***交换消息,所述消息例如包含要传送的数据。所述消息按照通过CAN协议预先给定的规则构建。
在CAN协议中要传输的消息具有头部部分、数据字段和结束部分(Schlussteil),其中要传输的数据被包含在数据字段中。消息的头部部分包含帧起始位(Start-Of-Frame-Bit)、仲裁字段(Arbitration Field)以及控制字段(Control Field)。仲裁字段包括标识符,所述标识符确定消息的优先级。CAN支持11位(“标准格式(Standard Format)”或“基本格式(Base Format)”)和29位(“扩展格式(Extended Format)”)的标识符长度。控制字段包括数据长度代码(Data Length Code),所述数据长度代码预先给定数据字段的长度。消息的结束部分具有CRC字段、 确认字段(Acknowledge Field)和帧结束字段(End-Of-FrameField)。所述CAN协议随后被称作“经典CAN(Classic CAN)”。经由经典CAN达到直至1Mbit/s的位速率。
单独的位通常被表示为在总线***的线路之间的电压差,其中第一电压差对应逻辑“0”,而第二电压差对应逻辑“1”。在CAN情况下,对应于“0”的第一电压差也被称作“显性电平(dominanter Pegel)”,而对应于逻辑“1”的第二电压差被称作“隐性电平(rezessiverPegel)”。
在用户中间通过仲裁方法根据来自消息的头部部分的信息来分派(vergeben)用于要传输的消息的发送器和接收器的角色。仲裁方法就此而论意味着,根据在消息中包含的标志(Kennung)来协商:当多个用户同时试图发送消息时,哪个用户获得对总线的发送访问,其中在明确分派的标志的情况下,通过所述仲裁方法将发送访问授予刚好一个用户。
引入越来越强地联网的应用、例如车辆中的辅助***或者在工业设施中联网的控制***,导致一般要求:用于串行通信的带宽必须被提高。
已知另一协议,所述另一协议被称为“具有灵活数据速率的CAN(CAN withFlexible Data-Rate)”或CAN FD。所述另一协议使用由CAN已知的总线仲裁方法,但是通过切换到在仲裁结束之后直至位CRC定界符为止的较短的位持续时间(Bitdauer)来提高位速率。此外,通过准许较长的数据字段提高有效的数据速率。
CAN FD可以被用于一般通信,但是也可以在确定的运行方式中被使用,例如用于软件下载或者行结束编程(End-of-Line-Programmierung)或者用于维护工作。
在CAN FD情况下,通常设置两组位时钟(Bittakt)配置寄存器,所述位时钟配置寄存器限定用于仲裁阶段的位持续时间和用于数据阶段的其他位持续时间。用于仲裁阶段的位持续时间具有与在经典CAN网络中相同的限制,用于数据阶段的位持续时间鉴于所选择的收发器的效率和CAD FD网络的要求可以被选择得较短。
CAN FD消息由与经典CAN消息相同的元素组成,然而所述元素在细节上不同。因此,在CAN FD消息中,数据字段和CRC字段可以更长。在图1中示出针对经典CAN消息和CANFD消息的示例。
CAN FD支持CAN协议的两种标识符长度、11位长的“标准格式”(也称为“基本格式”)和29位长的“扩展格式”。CAN-FD消息具有与经典CAN消息相同的结构。通过控制信号、也即所保留的控制位在经典CAN消息和CAN-FD消息之间进行区分,所述控制信号在经典CAN中始终显性地被传输,拥有名称“r0”或“r1”并且位于数据长度代码之前的控制字段中。在CAN FD消息中,所述控制位隐性地被传输并且叫作FDF(“FD格式”)。
许多其他通信***知道类似的控制信号或控制位,通过所述控制信号或者控制位例如可以在不同的格式之间进行区分。随后,从CAN出发描述发明思想。然而,本发明不由此局限于CAN总线***,而是可以从所有总线***出发被实施,所述总线***满足所要求保护的方法的前序部分的特征。
与经典CAN消息相比,在CAN FD消息中附加的控制字段位跟随,例如说明位置的位BRS跟随,在所述位置处,只要BRS位具有相应的值,在CAN FD消息中的位持续时间就被切换到较短的值。这在图1a中通过箭头示出,所述箭头将消息划分成具有命名“CAN FD数据阶段(CAN FD Daten-Phase)”的片段,其中使用高的位速率或者短的位持续时间,以及划分成两个具有名称“CAN FD 仲裁阶段(CAN FD Arbitration-Phase)”的片段,在此处使用较低的位速率或者较长的位持续时间。
在数据字段中字节的数量通过数据长度代码来显示。所述代码是4位宽的,并且在控制字段中被传输。编码在CAN FD情况下与在经典CAN中不同。前九个代码(0x0000至0x1000)是相同的,但是随后的代码(0x1001至0x1111)与CAN FD消息的较大的数据字段相对应,例如12、16、20、24、32、48和64位。
收发器是总线连接单元,所述总线连接单元在发送情况下将例如从通信控制器或微控制器接收的逻辑信号转换成物理设置的信号、诸如信号线路之间的电压差。在接收情况下,存在于总线***上的物理信号被接收并且转换成逻辑信号。
经典CAN收发器可以被用于CAN FD,经修改的专门收发器必要时可以有助于在数据阶段中进一步升高位速率,或者接管附加的功能性。
CAN FD协议在具有标题“具有灵活数据速率规范的CAN(CAN with FlexibleData-Rate Specification)”的协议规范中被描述,所述协议规范随后被称作CAN FD规范,所述协议规范可以在Robert Bosch GmbH网站http://www.semiconductors.bosch.de上被下载。
发明内容
在所述已知的网络中,在网络处的所有用户必须具有CAN-FD通信控制器,以便可以执行CAN FD通信。然而,CAN FD通信控制器能够参与经典CAN通信。如果经典CAN用户位于网络中,那么通信因此倒退到经典CAN消息格式。
对于在混合网络中这种倒退到较慢通信的原因是通过通信用户对通信的监控,所述通信用户共同负责例如在CAN总线***中的高传输安全性。因为未修改的经典CAN通信控制器不能正确地接收CAN FD消息的较快速的数据位,所以所述未修改的经典CAN通信控制器将会通过错误消息(所谓的错误帧(Error-Frames))破坏所述消息。
发明优点
如果总线***应当被提升为CAN FD,那么又(aber)可能有利的是:递增地执行这一点,也即不是对于所有总线用户同时地执行。改变风险和成本因此可以被限制于可接受的程度。也就是说例如:仅应当快速通信的总线用户被交换,具有小数据量的总线用户首先保持不变。
以此为背景有利的是,能够实现由CAN FD总线用户和传统CAN总线用户组成的混合运行。为此可以使CAN FD通知(Botschaften)远离(fernhalten)不兼容的传统CAN控制器。在此情况下,通过适当地平分物理总线,应当不仅可以保护单独的用户不受CAN FD消息影响(von…abgeschirmt),而且可以保护整个子总线***不受CAN FD消息影响。
子总线***在此情况下是独立可运转的总线***,但是所述总线***可以(例如通过适当的设备)与一个或多个其他子总线***聚集成更大的总线***。
我们的发明有利地包括用于连接到第一总线***上的传输单元,其中所述传输单元经由第一总线***接收消息,其中所述消息被构建为第一位序列、至少一个控制信号和第二位序列的系列(Abfolge),其中所接收的消息的第一位序列通过传输单元被转发给处理站,其中通过传输单元检验至少一个预先给定的控制信号,其中如果所接收的消息的预先给定的控制信号具有预先给定的值,那么所接收的消息的第二位序列通过传输单元被转交给处理站。传输单元的特征在于,如果所接收的消息的预先给定的控制信号具有与预先给定的值不同的值,那么所述传输单元将预先给定的或可预先给定的结束位序列代替第二位序列发送给处理站。
这样的传输单元例如能够实现由CAN FD总线用户和传统CAN总线用户组成的混合运行。通过传输单元使CAN FD通知远离不兼容的传统CAN控制器。在此情况下,借助于本发明通过适当地平分物理总线,不仅可以保护单独的用户不受CAN FD消息影响,而且可以保护整个子总线***不受CAN FD消息影响。
在此情况下,不仅连接到跨接单元(Überbrückungseinheit)上的总线***或者子总线***的用户、而且与跨接单元连接的器件、诸如通信控制器或微控制器被考虑为处理站。这在实施例中进一步予以阐明。
如果传输单元经由第一总线***接收第一格式和至少一种其他格式的消息,那么是进一步有利的,其中预先给定的控制信号的预先给定的值表征第一格式的消息,其中预先给定的或可预先给定的结束位序列被构建,使得处理站接收第一格式的消息。由此,被设立用于接收第一格式的消息的商业上常见的处理站可以被继续使用(weiterverwendet)。以这种方式可靠地使处理站不受其他格式的消息影响。
如果所接收的消息的第一位序列通过传输单元被转发给处理站,其方式是第一总线***的线路与第二总线***的线路的物理耦合被建立,那么是进一步有利的,其中所述处理站是第二总线***的用户。由此,例如在第一和第二(子)总线***的用户中间(unter)对总线***访问的优先序排列(Priorisierung)可以全面(übergeifend)进行,例如在如在经典CAN或CAN FD情况下所使用的仲裁方法的范围内进行。此外,这样的解决方案可以以小的硬件耗费被表示,并且作为结果基本上在消息传输时无附加等待时间地产生两个子总线***的耦合。
如果当所接收的消息的预先给定的控制信号具有与预先给定的值不同的值时,使物理耦合分离,那么是进一步有利的。由此避免第二(子)总线***的用户接收第一格式的消息并且例如发送错误信号,因为不被设立用于接收该格式的消息。
在另一实施方式中,如果所接收的消息的第一位序列通过传输单元被转发给处理站,其方式是经由第一总线***所接收的信号逐位地被传输到第二总线***的线路上,那么是有利的,其中处理站是第二总线***的用户。因此在第一和第二(子)总线***的用户中间对总线***访问的优先序排列也可以全面地进行。
如果当所接收的消息的预先给定的控制信号具有与预先给定的值不同的值时,传输单元经由第二总线***发送预先给定的或可预先给定的结束位序列代替第二位序列,那么在该情况下是有利的。因此可靠地保护第二总线***的用户不受以下消息影响,所述消息具有控制信号的有偏差的值。
在另一实施方式中,如果所接收的消息的第一位序列通过传输单元被转发给处理站,其方式是经由第一总线***所接收的信号经由内部线路逐位地被传输给作为处理站的通信控制器或微控制器,那么是有利的,其中通信控制器或微控制器被设立用于处理第一格式的消息。
这样的传输单元例如能够实现用户在传统经典CAN通信处理器情况下在以下总线***处的运行,在所述总线***上CAN FD消息也被交换。通过传输单元使CAN FD消息远离不兼容的传统经典CAN控制器。
本发明特别有利地可以在总线***中被应用,其中第一格式是经典CAN消息格式,其中另一格式是CAN FD消息格式。具有经典CAN的广为流行的半导体器件因此可以在CANFD总线***中被继续使用。
有利的是,如果所接收的消息的预先给定的控制信号具有与预先给定的值不同的值,那么传输单元将用于预先给定的控制信号的预先给定的值发送给处理站。因此确保处理站获得按照第一格式的完整无缺的消息。
从属权利要求限定本发明的其他有利的表现形式,尤其限定设备,所述设备可以被用作总线用户或总线连接或桥式元件,以及限定按照本发明的方法,所述方法同样具有传输元件的优点。
附图说明
图1示出具有共同基本结构和特定格式区别的消息,以及通过控制信号的表征。
图2示意性地示出具有已知桥的总线***,两个子总线***连接到所述桥上。
图3示意性地示出具有按照本发明的设备的总线***,所述设备具有传输单元,两个子总线***连接到所述传输单元上。
图4示出按照本发明的传输单元的第一实施方式的示意性框图。
图5示意性地示出具有按照本发明的设备的总线***,所述设备具有传输单元,设备通过所述传输单元与总线***连接。
图6示出按照本发明的传输单元的第二实施方式的示意性框图。
具体实施方式
图1以经典CAN消息(图的上部)和CAN FD消息(图的下部)为例示出具有特定格式区别的所传输的消息的基本结构,以及示出通过控制信号的表征。在经典CAN消息和CAN FD消息情况下仅示出具有11位寻址的情况。本发明同样地可应用于29位寻址。
消息100一般来说被构建为第一位序列110、至少一个控制信号120和第二位序列130的系列。消息片段的命名为:帧起始位101、仲裁字段102、控制字段103、数据字段104、CRC字段105,跟随的是确认字段106和帧结束字段107。位的详细说明的系列可以针对该图的11位经典CAN或者CAN FD的所选择的示例得知。至少一个控制信号120在所选择的示例中是在控制字段103中在CAN FD消息中用FDF表示的位置处的唯一的控制位。结合本发明,控制信号也可以包括消息的多个位。
对于CAN消息的消息片段通常使用如在标准ISO 11898中所规定的英语命名。
在消息的帧起始位101之前和在帧结束字段107之后,总线处于无数据传输的状态中。在CAN FD消息情况下可以进行的可选的位速率切换在CAN FD消息的用“数据阶段”表示的区域中发生,也即以BRS位(“Bit Rate Switch(位速率切换)”)开始并且以CRC定界符结束。
本发明以经典CAN和CAN FD为例被阐述,但是也可以被转用于任意其他总线***,其中不同的消息格式通过在消息之内的规定位位置处的一个或多个控制信号或控制位来表征。
本发明在随后的实施例中针对以下情况被进一步描述,即唯一的控制位作为控制信号存在。然而对于本领域技术人员清楚的是,本发明也可应用于具有由多个控制位组成的控制信号的消息格式。
在图2中示出的、具有桥的已知解决方案中,通过过滤单元进行通知过滤。桥200具有两个收发器或总线连接单元210和220。具有至少一个用户241的第一子总线***240连接到第一收发器210上。具有至少一个用户251的第二子总线***250连接到第二收发器220上。桥200具有第一通信控制器211,所述第一通信控制器211将第一收发器210与过滤单元230连接。桥200此外具有第二通信控制器221,所述第二通信控制器221将第二收发器220与过滤单元230连接。
在桥中,消息从发送用户、例如用户241经由第一子总线***240和第一收发器210被完全接收在分配给该子总线***的通信控制器211中,并且被存储在适当的消息存储器或缓冲器中。桥200之内的过滤单元230分析所接收的和存储的消息,并且决定:消息是否由分配给第二子总线***250的第二通信控制器221从消息存储器中读出,并且经由第二收发器220发出(aussenden)到第二子总线***250上。类似地,从第二子总线***250到第一子总线***240的经过滤的消息传输在相反的方向上进行。两个子总线***在物理上彼此分离。
如果在消息的规定位置处的控制信号(例如CAN FD消息的FDF位)具有预先给定的值,那么桥例如可以将从第一子总线***240接收的消息转发给第二子总线***250。
所述已知的解决方案的缺点是,必须维持两个通信控制器和消息存储器。因为在过滤单元决定消息是否被发送到另一子总线***上之前,所述消息必须完全地被接收和存储,所以此外在两个子总线***之间出现相对高的等待时间。此外可能不利的是,用于CAN消息或CAN FD消息的仲裁机制单独地在分离的子总线***中发生,所述仲裁机制确定在多个用户同时试图发送的情况下总线访问的优先序排列。
与此相对,通过具有按照我们的发明的传输单元的设备避免或在时间上受限制地执行将总线***在物理上拆分成第一子总线***和第二子总线***,如在随后的实施例中示出:
实施例1(图3和4)
图3示意性地示出具有按照本发明的设备的总线***,两个子总线***被连接到所述设备上。图4示出本发明的第一实施方式的示意性框图。
本发明的设备300包括按照本发明的传输单元310以及可选地包括其他组件320。示出的组件320在此代表例如用于控制、供应能量等等的不同可选组件,所述不同可选组件可以被设置在设备300中。具有至少一个用户241的第一子总线***240和具有至少一个用户251的第二子总线***250经由按照本发明的传输单元310连接到设备300上。每个子总线***例如具有两个线路、例如两个铜线路,所述线路是彼此绝缘的。
传输单元310可以(如在图4中示出的那样)具有两个收发器或总线连接单元410和420。具有至少一个用户241的第一子总线***240连接到第一收发器410上。具有至少一个用户251的第二子总线***250连接到第二收发器420上。可替代地,两个收发器也可以以集成在唯一的组件中的方式被实施。
传输单元310此外具有协议检验单元430,所述协议检验单元430被设立用于,在所连接的子总线***中的至少一个子总线***的情况下,在所接收的消息中检验规定的控制信号的值。随后假定,可以检验第一子总线***的消息的控制信号的值。
只要没有数据或消息位在第一子总线***240上被传输,那么本发明的传输单元310或者设备300是透明(transparent)的。两个所连接的子总线***通过设备300电连接。因此两个子总线***240和250通过设备被联合成唯一的物理总线。由第一用户241施加在第一子总线***240处的电压差也针对第二用户251被施加在第二子总线***250处。
在可替代的实施方式中,数据或者消息位几乎无延迟地逐位地被转交,然而信号的物理实现(例如电压差)可能是不同的。
如果现在在第一子总线***240上传输消息,例如其方式是用户241将交变的电压差施加在子总线***240的线路处,那么本发明的设备300检验电压差的值、也即消息位的值。
协议检验单元430被设立用于,检验并且几乎无延迟地在所连接的第二子总线***250上输出(auszugeben)所接收的消息位。如果在消息之内的规定位置处所设置的、预先给定的控制信号具有预先给定的值,那么整个消息在所连接的第二子总线***250上被输出。在存在预先给定的控制信号的有偏差的值的情况下,由传输单元310或者由协议检验单元430从预先给定的控制信号起代替随后所接收的消息位在第二子总线***250上输出预先给定的或可预先给定的或所求取的结束位序列、也即预先给定的或可预先给定的或所求取的位串,以便使针对第二子总线***的用户251的消息完整。在此情况下可能需要的是,根据之前所接收的消息位来求取(ermitteln)结束位序列(Abschluss-Bitsequenz),以便以有效的方式使针对第二子总线***的用户251的消息完整。
具有不同的格式的消息、也即在本示例中具有传统经典CAN格式和具有CAN FD格式的消息可以根据在图1中用FDF表示的控制位来区分。
一般来说,通过设备经由第一总线***接收消息,其中消息被构建为第一位序列、至少一个控制信号和第二位序列的系列,其中所接收的消息的第一位序列通过设备被转发给处理站,其中通过设备检验至少一个预先给定的控制信号。如果所接收的消息的预先给定的控制信号具有预先给定的值,那么所接收的消息的第二位序列通过设备被转发给处理站。
如果所接收的消息的预先给定的控制信号具有与预先给定的值不同的值,那么设备将预先给定的或可预先给定的或所求取的结束位序列代替第二位序列发送给处理站。可以根据第一位序列来求取结束位序列。
在具有经典CAN总线***或者CAN FD 总线***的本示例中有利的是,隐性接收的、表征CAN FD消息的FDF位已经作为显性位被转交到经典CAN子总线中。预先给定的控制位因此与在第一子总线***上所接收的控制位的值无关地总是以规定的值在第二子总线***上被输出。
在具有经典CAN总线***或者CAN FD总线***的实施方式中,如果所接收的消息的预先给定的控制位具有与预先给定的值不同的值,那么设备通过结束位序列使消息完整,所述结束位序列包含具有值零的数据长度代码、也即DLC=0x0000。消息不包含数据字段(图1、数据字段)。在数据长度代码之后接着是CRC字段、应答字段和帧结束字段。根据之前所接收的消息位来求取CRC字段。由此确保,在第二子总线***上所发送的消息是有效的经典CAN消息,并且所述消息持续不长于最初在第一子总线***上所接收的消息。以这种方式避免:随后的消息在第一子总线***上的发送已经开始,而结束位序列仍在第二子总线***上被发送。
通过结束位序列所完整的消息仅用于避免在第二子总线***上的协议违反,并且在接受过滤(Akzeptanzfilterung)时可以通过第二子总线***的用户251拒绝(verworfen)。
如果从第一子总线***对消息的接收结束,那么第一和第二子总线***再次被连接成唯一的物理总线。
相应的终端阻抗(Abschlusswiderstände)可以根据分别存在的物理传输标准被接入和断开,以便优化子总线***和所连接的总线***的传输特性。
实施例2(图5和6)
图5示意性地示出具有按照本发明的设备的总线***,所述设备连接到总线***上。图6示出本发明的第二实施方式的示意性框图。
本发明的设备500包括按照本发明的传输单元510以及通信控制器520和微控制器530。通信控制器520和微控制器530也可以集成到唯一的半导体器件540中,这在图5中通过虚线表明。设备500经由按照本发明的传输单元510连接到具有至少一个其他用户241的总线***240上。总线***例如具有两个线路、如两个铜线路,所述线路是彼此绝缘的。
传输单元510(如在图6中示出的那样)具有收发器或总线连接单元610。具有至少一个用户241的总线***240连接到收发器610上。
此外,传输单元510具有协议检验单元630,所述协议检验单元630被设立用于,在经由所连接的总线***接收的消息中检验规定的控制信号的值。传输单元510最后具有转交单元620,所述转交单元620将适当的信号转交给通信控制器520。
在当设备500想要经由总线***240发送消息时的发送情况下,传输单元510如用于总线***240的传统收发器那样表现。
只要没有数据或消息位在第一子总线***240上被传输,本发明的传输单元510就接管传统收发器的功能并且观察线路电平(Leitungspegel)。
如果现在消息在第一子总线***240上被传输,例如其方式是用户241将交变的电压差施加在子总线***240的线路处,那么按照本发明的传输单元510接收电压差的值、也即消息位的值。
协议检验单元630被设立用于,检验所接收的消息位并且几乎无延迟地经由转交单元620转交给通信控制器520。如果在消息之内的规定位置处设置的、预先给定的控制信号具有预先给定的值,那么整个消息被转交给通信控制器520。在存在预先给定的控制信号的有偏差的值的情况下,由传输单元510或者协议检验单元630从预先给定的控制信号起代替随后所接收的消息位将预先给定的或可预先给定的或所求取的结束位序列、也即预先给定的或可预先给定的或所求取的位串转交给通信控制器520,以便使消息完整。在此情况下可能需要的是,根据之前所接收的消息位来求取结束位序列,以便以有效的方式使针对通信控制器520的消息完整。
具有不同格式的消息,也即在本示例中具有传统经典CAN格式和具有CAN FD格式的消息可以根据在图1中用FDF表示的控制位来区分。
一般来说,通过设备经由第一总线***接收消息,其中消息被构建为第一位序列、至少一个控制信号和第二位序列的系列,其中所接收的消息的第一位序列通过设备被转交给处理站,其中通过设备检验至少一个预先给定的控制信号。如果所接收的消息的预先给定的控制信号具有预先给定的值,那么所接收的消息的第二位序列通过设备被转交给处理站。
如果所接收的消息的预先给定的控制信号具有与预先给定的值不同的值,那么设备将预先给定的或可预先给定的或所求取的结束位序列代替第二位序列发送给处理站。可以根据第一位序列求取结束位序列。
在具有经典CAN总线***或者CAN FD总线***的实施方式中,如果所接收的消息的预先给定的控制位具有与预先给定的值不同的值,那么设备通过结束位序列使消息完整,所述结束位序列包含具有值零的数据长度代码、也即DLC=0x0000。消息不包含数据字段(图1、数据字段)。在数据长度代码之后接着是CRC字段、应答字段和帧结束字段。CRC字段根据之前所接收的消息位被求取。由此确保,发送给通信控制器520的消息是有效的经典CAN消息,并且所述消息持续不长于最初在第一总线***上所接收的消息。以这种方式避免:随后的消息在第一总线***上的发送已经开始,而通信控制器520仍接收结束位序列。
在具有经典CAN总线***或者CAN FD总线***的本示例中有利的是,隐性地接收的、表征CAN FD消息的FDF位已经作为显性位被转交给通信控制器520。控制位因此与在总线***上所接收的控制位的值无关地总是以规定的值被转交给通信控制器520。
如以上所谈及的,在实施例中仅仅详细地描述了以下情况,即消息具有唯一的控制位。本发明可以容易地被转用于以下情况:控制信号由多个位组成。例如可以使用两个位,以便在四个不同的消息格式F1、F2、F3和F4之间进行区分。作为控制信号的位串“00”表示格式F1、位串“01”表示格式F2、位串“10”表示格式F3、位串“11”表示格式F4。仅对于具有控制信号“11”的消息,将预先给定的或可预先给定的或所求取的结束位序列代替在控制信号之后所接收的第二位序列发送给处理站。
对于使用多个控制位或控制信号用于区分多个不同的消息格式的其他情况,本发明同样可以例如通过级联(Kaskadierung)被应用。也就是说,在每个控制信号或控制位情况下根据值决定:是将所接收的消息位转交给相应的处理站,还是代替地转交适合于所述控制信号的结束位序列。结束位序列在此根据相应的控制信号被挑选或者求取,使得处理站获得有效的消息。
Claims (14)
1.用于连接到第一总线***(240)上的传输单元(310、510),
其中所述传输单元经由所述第一总线***接收消息,
其中所述消息被构建为第一位序列(110)、至少一个控制信号(120)和第二位序列(130)的系列,
其中所接收的消息的所述第一位序列(110)通过所述传输单元被转发给处理站(251、520、540),
其中通过所述传输单元检验所述所接收的消息的至少一个预先给定的控制信号(120),
其中如果所述所接收的消息的所述预先给定的控制信号具有预先给定的值,那么所述所接收的消息的所述第二位序列(130)通过所述传输单元被转发给所述处理站,
其特征在于,
如果所述所接收的消息的所述预先给定的控制信号具有与所述预先给定的值不同的值,那么所述传输单元将预先给定的或可预先给定的结束位序列代替所述第二位序列发送给所述处理站。
2.按照权利要求1所述的传输单元,其特征在于,
所述传输单元经由所述第一总线***接收第一格式和至少一种其他格式的消息,
其中所述预先给定的控制信号的所述预先给定的值表征所述第一格式的所述消息,
其中所述预先给定的或可预先给定的结束位序列被构建,使得所述处理站接收第一格式的消息。
3.按照权利要求1或2所述的传输单元,其特征在于,
所述预先给定的或可预先给定的结束位序列被构建,使得由所述处理站接收的所述第一格式的消息不晚于经由所述第一总线***接收的所述消息结束。
4.按照权利要求1至3之一所述的传输单元,其特征在于,
所述所接收的消息的所述第一位序列通过所述传输单元被转发给所述处理站,其方式是建立所述第一总线***的线路与第二总线***的线路的物理耦合,
其中所述处理站是所述第二总线***的用户。
5.按照权利要求4所述的传输单元,其特征在于,
如果所述所接收的消息的所述预先给定的控制信号具有与所述预先给定的值不同的值,那么使所述物理耦合分离。
6.按照权利要求1至3之一所述的传输单元,其特征在于,
所述所接收的消息的所述第一位序列通过所述传输单元被转发给所述处理站,其方式是经由所述第一总线***接收的所述信号逐位地被传输到第二总线***的线路上,
其中所述处理站是所述第二总线***的用户。
7.按照权利要求6所述的传输单元,其特征在于,
如果所述所接收的消息的所述预先给定的控制信号具有与所述预先给定的值不同的值,那么所述传输单元经由所述第二总线***代替所述第二位序列发送所述预先给定的或可预先给定的结束位序列。
8.按照权利要求2或3所述的传输单元,其特征在于,
所述所接收的消息的所述第一位序列通过所述传输单元被转发给所述处理站,其方式是经由所述第一总线***接收的所述信号逐位地经由内部线路被传输给作为处理站的通信控制器或微控制器,
其中所述通信控制器或微控制器被设立用于处理第一格式的消息。
9.按照上述权利要求之一所述的传输单元,其特征在于,
所述第一格式是CAN消息格式并且所述其他格式是CAN FD消息格式。
10.按照上述权利要求之一所述的传输单元,其特征在于,
如果所述所接收的消息的所述预先给定的控制信号具有与所述预先给定的值不同的值,那么所述传输单元将用于所述预先给定的控制信号的所述预先给定的值发送给所述处理站。
11.按照上述权利要求之一所述的传输单元,其特征在于,
所述传输单元被构造为半导体器件或被构造为集成电路。
12.用于连接到总线***上的设备,其特征在于,
所述设备包括至少一个按照上述权利要求之一所述的传输单元。
13.用于经由第一总线***(240)接收消息的方法,
其中所述消息被构建为第一位序列(110)、至少一个控制信号(120)和第二位序列(130)的系列,所述方法具有以下步骤:
-将所接收的消息的所述第一位序列转发给处理站(251、520、540),
-检验所述所接收的消息的至少一个预先给定的控制信号,
-如果所述所接收的消息的所述预先给定的控制信号具有预先给定的值,那么将所述所接收的消息的所述第二位序列转发给所述处理站,
-如果所述所接收的消息的所述预先给定的控制信号具有与所述预先给定的值不同的值,那么将预先给定的或可预先给定的结束位序列代替所述第二位序列发送给所述处理站。
14.按照权利要求13所述的方法,其中,第一格式的和至少一种其他格式的消息可以经由所述第一总线***被接收,
其中所述预先给定的控制信号的所述预先给定的值表征所述第一格式的所述消息,
其中所述预先给定的或可预先给定的结束位序列被构建,使得所述处理站接收第一格式的消息。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110505131A (zh) * | 2018-05-18 | 2019-11-26 | 中国科学院声学研究所 | 一种主从式can总线应用层通信方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10567192B2 (en) * | 2018-03-21 | 2020-02-18 | Nxp B.V. | Controller area network (CAN) device and method for operating a CAN device |
EP3576353B1 (en) * | 2018-05-31 | 2021-07-07 | Melexis Technologies NV | Flexible data rate handling in a data bus receiver |
AT522607A1 (de) * | 2019-05-23 | 2020-12-15 | Sticht Tech Gmbh | Verfahren zur Datenübertragung |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080228934A1 (en) * | 2007-03-16 | 2008-09-18 | Eschholz Siegmar K | Distributed switching system for programmable multimedia controller |
CN102263634A (zh) * | 2010-05-27 | 2011-11-30 | 罗伯特·博世有限公司 | ***单元、与其交换数据的控制单元和数据交换的方法 |
DE102012210722A1 (de) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | GM Global Technology Operations LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) | Systeme und Verfahren zum Steuern der Übertragung von Meldungen |
EP2637361A1 (de) * | 2012-03-06 | 2013-09-11 | Softing AG | Verfahren zur Bestimmung der Topologie eines seriellen asynchronen Datenbusses |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002093808A2 (en) * | 2001-05-15 | 2002-11-21 | Netadtack Aps | Method and system for transmitting multicast data signals |
US7242766B1 (en) * | 2001-11-21 | 2007-07-10 | Silicon Image, Inc. | Method and system for encrypting and decrypting data using an external agent |
CA2366397A1 (en) * | 2001-12-31 | 2003-06-30 | Tropic Networks Inc. | An interface for data transfer between integrated circuits |
ATE390821T1 (de) * | 2003-08-07 | 2008-04-15 | Telecom Italia Spa | Paket und optische leitweglenkgeräte und verfahren |
JP4549961B2 (ja) * | 2004-11-01 | 2010-09-22 | 株式会社日立製作所 | 通信路監視システム及び通信ネットワークシステム |
US7787774B2 (en) * | 2005-09-12 | 2010-08-31 | Finisar Corporation | Authentication modes for an optical transceiver module |
DE102011089587A1 (de) * | 2011-12-22 | 2013-06-27 | Robert Bosch Gmbh | Teilnehmerstation eines Bussystems und Verfahren zur Übertragung von Nachrichten zwischen Teilnehmerstationen eines Bussystems |
DE102012224024A1 (de) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | Robert Bosch Gmbh | Datenübertragung unter Nutzung eines Protokollausnahmezustands |
-
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-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080228934A1 (en) * | 2007-03-16 | 2008-09-18 | Eschholz Siegmar K | Distributed switching system for programmable multimedia controller |
CN102263634A (zh) * | 2010-05-27 | 2011-11-30 | 罗伯特·博世有限公司 | ***单元、与其交换数据的控制单元和数据交换的方法 |
DE102012210722A1 (de) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | GM Global Technology Operations LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) | Systeme und Verfahren zum Steuern der Übertragung von Meldungen |
EP2637361A1 (de) * | 2012-03-06 | 2013-09-11 | Softing AG | Verfahren zur Bestimmung der Topologie eines seriellen asynchronen Datenbusses |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110505131A (zh) * | 2018-05-18 | 2019-11-26 | 中国科学院声学研究所 | 一种主从式can总线应用层通信方法 |
CN110505131B (zh) * | 2018-05-18 | 2020-12-01 | 中国科学院声学研究所 | 一种主从式can总线应用层通信方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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