CN116261843A - 串行总线***的用户站和在串行总线***中通信的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于串行总线***(1)的用户站(10；30)和一种用于在串行总线***(1)中进行通信的方法。用户站(10；30)具有通信控制装置(11；31)，用于控制所述用户站(10；20；30)与总线***(1)的至少一个另外的用户站(10；20；30)的通信和用于产生发送信号(TxD)，使得针对在总线***(1)的用户站(10，20，30)之间交换的消息(45)，在第一通信阶段(451)中发送到总线(40)上的信号的位时间(t_bt1)可以区别于在第二通信阶段(452)中发送的信号的位时间(t_bt2)；其中所述通信控制装置(11；31)构建为，根据帧(450)来产生发送信号(TxD)，并将带有上升沿和接着的下降沿的字段(ADS)***到帧(450)中，用于从第一通信阶段(451)过渡到第二通信阶段(452)；而且其中，字段(ADS)在上升沿与接着的下降沿之间具有预先确定的长度，使得在上升沿与接着的下降沿之间布置有如下采样时刻(t1)：在所述采样时刻(t1)，总线***(1)的至少一个另外的用户站(10；20；30)的通信控制装置(21；31；11)将对第二通信阶段(452)的第一位(DH1)进行采样。

Description

串行总线***的用户站和在串行总线***中通信的方法
技术领域
本发明涉及一种用于串行总线***的用户站和一种用于在串行总线***中进行通信的方法，所述串行总线***以高的数据速率以及大的灵活性和大的错误稳健性(Fehlerrobusheit)工作。
背景技术
视技术设施或车辆的功能数目而定，(例如在车辆中的)用于在传感器与控制设备之间进行通信的总线***应使得能够传输大的数据量。在此常常要求，要比到目前为止更快地将数据从发送方传输至接收方，而且在需要时也可传输大数据包。
在车辆中，总线***现在处于引进阶段，在所述引进阶段中，数据作为在作为带有CAN FD的CAN协议规范的标准ISO11898-1：2015中的消息被传输。在总线***的总线用户、如传感器、控制设备、发生器等之间，传输这些消息。对此，消息以帧被发送到总线上，在所述帧中，在两个通信阶段之间进行转换。在第一通信阶段(仲裁(Arbitration))中协商，总线***的用户站中的哪个用户站允许在随后的第二通信阶段(数据阶段或发送有用数据)将它的帧发送到总线上。CAN FD由大多数制造商在第一步以500kbit/s的仲裁位速率和2Mbit/s的数据位速率被用在车辆中。因此，在总线上传输时，在慢速运行方式与快速运行方式之间来回切换。
为了在第二通信阶段中能够实现还更大的数据速率，现在开发针对CAN FD的后继总线***，该针对CAN FD的后继总线***称为CAN XL，并且现在在自动化中的CAN(CiA，CANin Automation)组织处被标准化。除经由CAN总线的纯数据传送之外，CAN XL也应该支持另外的功能、如功能安全(Safety(安全))、数据安全(Security(安全性))和服务质量(QoS＝Quality of Service)。这些都是在自主行驶的车辆中所需的基本特性。
CAN XL应该在数据阶段中支持高的位速率，例如支持直至15Mbit/s或者甚至20Mbit/s的位速率。为了实现这一点，现在也将相对应的发送-接收装置(所谓的CANXL收发器)标准化。这些发送-接收装置的运行方式可以被转换，以便实现数据阶段中的所要求的高位速率。而仲裁阶段中的位速率保持在大约500kbit/s，以便能够实现仲裁。这造成的后果是，CANXL必须支持非常高的位速率比。可想象的是为40的位速率比，这对应于数据阶段中的20Mbit/s(高位速率)比仲裁阶段中的500kbit/s(低位速率)。
在CANXL中，通信控制装置给发送-接收装置用信号通知：发送-接收装置必须要转换它的运行方式。针对该信令，通信控制装置(尤其是它的协议控制器)使用借助脉冲宽度调制的编码，这也被称为PWM编码。该发送-接收装置尤其是CAN SIC XL收发器。
有问题的是，通信控制装置中的PWM编码和发送-接收装置中的相对应的PWM解码导致时间偏移(延迟(Delay))。
附加地，在此要注意，在CAN中，时钟可能具有一定的容差。
附加问题还在于，所描述的三种效应(即高的位速率比、PWM编码/解码、时钟容差)总体造成在如下用户站处的大的相位误差：所述用户站现在仅仅是经由总线传输的消息的接收方。这样的用户站也可以被称为接收节点。
在最糟糕的情况下，“快速”接收节点尝试在数据阶段的第一位(DH1位)到达接收节点之前对所述DH1位进行采样，和/或“慢速”接收节点在DH1位已经在总线上经过之后才对DH1位进行采样。在这两种情况下，这都导致接收节点中的无效帧。经此，降低了在总线***中可传输的净数据速率，因为必须重新传输有些帧。
这意味着，在用户站处的相位误差造成的后果是，在CAN帧之内不能在所有情况下都正确地进行从低位速率到高位速率的位速率转换。可是，在没有可靠地转换位速率的情况下，可靠和稳健的通信是不可能的。
发明内容
因而，本发明的任务是，提供一种用于串行总线***的用户站和一种用于在串行总线***中进行通信的方法，该用户站和该方法解决了前面提到的问题。尤其是，要提供一种用于串行总线***的用户站和一种用于在串行总线***中进行通信的方法，其中即使在高数据速率和提高每帧有用数据的量的情况下，也可实现通信的大的错误稳健性。
通过一种具有权利要求1的特征的用于串行总线***的用户站，解决了该任务。用户站具有通信控制装置，用于控制该用户站与总线***的至少一个另外的用户站的通信，使得针对在总线***的用户站之间交换的消息，在第一通信阶段发送到总线上的信号的位时间可以区别于在第二通信阶段发送的信号的位时间；并且该用户站具有用于将发送信号发送到总线***的总线上的发送/接收装置；其中通信控制装置构建为，根据帧来产生发送信号，并将带有上升沿和接着的下降沿的字段***到所述帧中，用于从第一通信阶段过渡到第二通信阶段；而且其中该字段在上升沿与接着的下降沿之间具有预先确定的长度，使得在上升沿与接着的下降沿之间布置有如下采样时刻：在该采样时刻，总线***的至少一个另外的用户站的通信控制装置将对第二通信阶段的第一位进行采样。
通过构建该用户站，存在经过改变的ADS字段，利用所述经过改变的ADS字段来确保：在CAN帧之内，可以在所有情况下都正确地进行从低位速率到高位速率的位速率转换。尤其是，即使在高相位误差的情况下，在从第一通信阶段(仲裁阶段)过渡到第二通信阶段(数据阶段)时的位速率转换也可靠地起作用。尤其是，尽管有相位误差，用户站仍可以对第二通信阶段(数据阶段)的第一位进行正确采样，并且接着可以对第二通信阶段(数据阶段)的随后的位进行正确采样。
由此，利用该用户站，首先能够实现与CAN XL的可靠且稳健的通信。即使在极端设定总线***的***参数、如时钟容差、PWM符号长度、位定时设定或者别的参数的情况下，这也适用。
此外有利的是，不费事地并且由此成本低廉地可实现用于解决前面提到的任务的用户站的所描述的构建方案。
因此，利用该用户站，在总线***中可能的是，在第一通信阶段中保持被CAN所已知的仲裁，并且尽管如此仍相对于CAN或者CAN FD再次相当大地提高传输速率。
如果在总线***中也存在至少一个CAN用户站和/或至少一个CAN FD用户站，则也可以采用由用户站执行的方法，所述至少一个CAN用户站和所述至少一个CAN FD用户站按照CAN协议和/或CAN FD协议发送消息。
在从属权利要求中，说明了用户站的有利的其他构建方案。
可能的是，预先确定长度的字段具有带有第二通信阶段的位时间的至少三个位。
下降沿可以定义第二通信阶段的预先确定的位的开始。针对总线***的至少一个另外的用户站的通信控制装置，可以设置有该边沿，用于同步到在总线上的通信。
可设想的是，通信控制装置构建为，将该字段作为具有逻辑值1110的位序列来***。
在一个构建方案中，通信控制装置可构建为，在该字段中，将具有第一通信阶段的位时间的位并且紧接其后将具有第二通信阶段的位时间的位***到下降沿之前，其中通信控制装置构建为，紧接着具有第二通信阶段的位时间的位，附加地***具有第二通信阶段的位时间的数目为M的位，所述具有第二通信阶段的位时间的数目为M的位分别具有与第二通信阶段的第一位相同的逻辑值1，而且其中M是大于或者等于1的自然数。
通信控制装置可以在第二通信阶段中充当接收节点，使得通信控制装置仅充当到总线上的帧的接收方，但是并不充当到总线上的帧的发送方，其中通信控制装置构建为，在该字段中，从通信控制装置对第二通信阶段的第一位进行采样的采样时刻起且包括该采样时刻在内，并且在该字段的下降沿之前，容许(tolerieren)具有第二通信阶段的位时间的数目为N的位，所述具有第二通信阶段的位时间的数目为N的位分别具有逻辑值1，其中N是大于或者等于1的自然数，而且其中通信控制装置构建为，使用该字段的下降沿，以便同步到在总线上的通信。
可设想的是，用户站再者具有用于将发送信号发送到总线***的总线上的发送/接收装置，其中通信控制装置构建为，借助发送信号中的脉冲宽度调制来给发送/接收装置用信号通知，发送/接收装置必须转换它的运行方式。在这种情况下，通信控制装置可以构建为，直接在该字段的上升沿之后，借助发送信号中的脉冲宽度调制给发送/接收装置用信号通知，发送/接收装置必须将它的运行方式从第一通信阶段的运行方式转换到第二通信阶段的不同运行方式。
在一个构建方案中，通信控制装置利用在发送信号中的S个直接相继的PWM符号来给发送/接收装置用信号通知，发送/接收装置必须将它的运行方式切换到第二通信阶段的哪个运行方式，其中S是大于或者等于1的自然数。
根据一个实施例，通信控制装置构建为，发送具有第一通信阶段的位时间的位的至少最后部分，所述最后部分具有与字段中的具有第二通信阶段的位时间的第一位相同的逻辑值。
根据另一实施例，发送/接收装置构建为，以用于在第一通信阶段中发送和接收帧的运行方式，将整个帧发送到总线上。
可能的是，与CAN FD兼容地建立针对消息形成的帧，其中在第一通信阶段中协商，在随后的第二通信阶段中，总线***的用户站中的哪个用户站得到对总线的至少暂时独占的、无冲突的访问。
前面描述的用户站可以是如下总线***的部分：该总线***再者包括总线和至少两个用户站，所述至少两个用户站经由总线相互连接，使得所述至少两个用户站可以串行地相互通信。在这种情况下，所述至少两个用户站中的至少一个用户站是前面所描述的用户站。
再者，通过一种根据权利要求14所述的用于在串行总线***中进行通信的方法，解决前面提到的任务。该方法利用总线***的用户站来实施，所述用户站具有通信控制装置和发送/接收装置，其中所述方法具有步骤：利用通信控制装置来控制该用户站与总线***的至少一个另外的用户站的通信，使得针对在总线***的用户站之间交换的消息，在第一通信阶段发送到总线上的信号的位时间可以区别于在第二通信阶段发送的信号的位时间；以及利用发送/接收装置将发送信号发送到总线***的总线上，其中通信控制装置根据帧来产生发送信号，并将具有上升沿和接着的下降沿的字段***到所述帧中，用于从第一通信阶段过渡到第二通信阶段；而且其中该字段在上升沿与接着的下降沿之间具有预先确定的长度，使得在上升沿与接着的下降沿之间布置有如下采样时刻：在该采样时刻，总线***的至少一个另外的用户站的通信控制装置将对第二通信阶段的第一位进行采样。
该方法提供了与前面关于用户站提到的优点相同的优点。
本发明的其他可能的实施方案也包括在前面或者在下文有关这些实施例所描述的特征或者实施形式的未明确提到的组合。在此，本领域技术人员也将添加单个方面作为对本发明的相应基本形式的改进或者补充。
附图说明
随后，参照附上的附图，并且依据实施例，更详细地描述了本发明。在附图中：
图1示出了根据第一实施例的总线***的经过简化的方框电路图；
图2示出了用于阐明如下消息的结构的图表：所述消息可以由根据第一实施例的总线***的用户站来发送；
图3示出了根据第一实施例的总线***的用户站的经过简化的示意性方框电路图；
图4示出了在根据第一实施例的用户站中的总线信号CAN-XL H和CAN-XLL的时间变化过程；
图5示出了在根据第一实施例的用户站中的总线信号CAN-XL H和CAN-XL L的差分电压VDIFF的时间变化过程；
图6至图8分别示出了如下信号的时间变化过程：如果根据第一实施例的用户站是消息的发送方，则在该用户站的端子处发送帧时出现所述信号，在发送所述消息时执行发送/接收装置的运行方式的转换；
图9示出了如下信号状态的时间变化过程：如果另一用户站是消息的发送方并且因此产生根据图6至图8的信号，则接收节点在它的接收端子处作为接收信号预期所述信号状态；
图10和图11分别示出了如下信号的时间变化过程：如果根据第二实施例的用户站是消息的发送方，则在该用户站的端子处发送帧时出现所述信号，在发送所述消息时没有执行发送/接收装置的运行方式的转换；和
图12示出了如下信号状态的时间变化过程：如果另一用户站为消息的发送方并且因此产生根据图10和图11的信号，则接收节点在它的接收端子处作为接收信号预期所述信号状态。
在这些附图中，只要未另外说明，相同的或者功能相同的要素就配备有同一附图标记。
具体实施方式
作为实例，图1示出了总线***1，该总线***1尤其是基本针对CAN总线***、CANFD总线***、CAN XL总线***和/或其改换方案来构建，如随后所描述的那样。总线***1可以被使用在车辆、尤其是机动车、飞机等中或者被使用在医院等中。
在图1中，总线***1具有多个用户站10、20、30，所述用户站10、20、30分别连接到总线40上，所述总线40具有第一总线缆芯41和第二总线缆芯42。总线缆芯41、42也可以称为CAN H和CAN L，或者也可以称为CAN-XL H和CAN-XL L，并且用于在针对发送状态中的信号耦合输入显性电平或产生隐性电平或者另外的电平之后进行电信号传输。经由总线40，消息45、46可以以信号的形式在各个用户站10、20、30之间串行传输。如果在总线40上的通信中出现错误，如在图1中通过锯齿状的黑色粗箭头(Blockpfeil)示出的那样，则可以可选地发送错误帧47(Error Flag(错误标志))。用户站10、20、30例如是机动车的控制设备、传感器、显示设备等。
如在图1中所示的那样，用户站10具有通信控制装置11、发送/接收装置12和相位误差补偿模块15。用户站20具有通信控制装置21、发送/接收装置22，并且可选地具有相位误差补偿模块25。用户站30具有通信控制装置31、发送/接收装置32和相位误差补偿模块35。用户站10、20、30的发送/接收装置12、22、32分别直接连接到总线40上，即使这在图1中未阐明也如此。
通信控制装置11、21、31分别用于控制相应的用户站10、20、30经由总线40与连接到总线40上的用户站10、20、30中的至少一个另外的用户站的通信。
通信控制装置11、31创建并读取第一消息45，所述第一消息45例如是经修改的CAN消息45。在这种情况下，经修改的CAN消息45基于CAN XL格式来建立，该CAN XL格式关于图2更详细地予以描述，并且在该CAN XL格式的情况下采用相应的相位误差补偿模块15、35。再者，可以实施通信控制装置11、31，以便视需求而定针对发送/接收装置32来提供CANXL消息45或者CAN FD消息46，或者从该发送/接收装置32接收CAN XL消息45或者CAN FD消息46。在这种情况下，也采用相应的相位误差补偿模块15、35。通信控制装置11、31因此创建和读取第一消息45或者第二消息46，其中第一消息45和第二消息46通过它们的数据传输标准相区分，即在该情况下通过CAN XL或者CAN FD相区分。
通信控制装置21可以如按照ISO 11898-1：2015的传统CAN控制器那样来实施，也就是说如容许CAN FD的经典CAN控制器(Classical CAN-Controller)或者CAN FD控制器那样来实施。附加地，可选地存在相位误差补偿模块25，该相位误差补偿模块25具有与相位误差补偿模块15、35相同的功能。通信控制装置21创建并读取第二消息46、例如CANFD消息46。在CANFD消息46的情况下，可以包括数目为0直至64的数据字节，所述数据字节还为此以与在经典CAN消息的情况下相比明显更快的数据速率被传输。尤其是，通信控制装置21如传统的CAN FD控制器那样来实施。
发送/接收装置22可以如按照ISO11898-1：2015的传统CAN收发器那样或者如CANFD收发器那样来实施。可以实施发送/接收装置12、32，以便视需求而定针对所属的通信控制装置11、31来提供根据CAN XL格式的消息45或者根据现在的CAN FD格式的消息46，或者从所属的通信控制装置11、31接收根据CAN XL格式的消息45或者根据现在的CAN FD格式的消息46。
利用两个用户站10、30，可实现具有CAN XL格式的消息45的形成和接着传输这些消息45，以及可实现接收这种消息45。
图2针对消息45示出了CAN XL帧450，如所述CAN XL帧450由通信控制装置11针对发送/接收装置12被提供用于发送到总线40上那样。在这种情况下，通信控制装置11在本实施例中将帧450创建为与CAN FD相兼容，如也在图2中阐明的那样。同一内容类似地适用于用户站30的通信控制装置31和发送/接收装置32。
根据图2，CAN XL帧450针对在总线40上的CAN通信划分成不同的通信阶段451、452，即划分成仲裁阶段451和数据阶段452。在起始位(SOF)之后，帧450具有仲裁字段453、带有用于在通信阶段451、452之间转换的ADS字段的控制字段454、数据字段455、校验和字段456以及帧结束字段457，在所述帧结束字段457中存在用于在通信阶段452、451之间转换的DAS字段。此后跟着帧末端字段EOF。
在仲裁阶段451中，借助在仲裁字段453中的具有例如位ID28至ID1 8的标识符(ID)，逐位地在用户站10、20、30之间协商，哪个用户站10、20、30想要发送具有最高优先级的消息45、46，并且因而在接下来的时间中为了发送而在紧接着的数据阶段452中得到对总线***1的总线40的独占访问。在仲裁阶段451中，如在CAN和CAN-FD中那样使用物理层(Physical Layer)。物理层对应于已知的OSI模型(Open Systems InterconnectionModell(开放***互连模型))的位传输层或者第1层。
在阶段451期间，重要的点是，使用已知的CSMA/CR方法，该CSMA/CR方法允许用户站10、20、30同时访问总线40，而无需破坏确定为较高优先级的消息45、46。经此，可以给总线***1相对简单地添加其他总线用户站10、20、30，这是非常有利的。
CSMA/CR方法造成的后果是，在总线40上必须有所谓的隐性状态，所述隐性状态可以由另外的用户站10、20、30利用显性状态在总线40上被重新写入。在隐性状态下，高电阻状况在各个用户站10、20、30上占主导，这与总线布线的寄生物相组合造成的后果是更长的时间常数。这导致将如今的CANFD物理层的最大位速率限制到在真实的车辆使用中的现在大约每秒2兆位。
在数据阶段452中，除控制字段454的部分之外，还发送CAN-XL帧或消息45的由数据字段455构成的有用数据，以及发送校验和字段456。此后跟着DAS字段，该DAS字段用于从数据阶段452转换回到数据阶段451。
只有当用户站10作为发送方已赢得仲裁并且用户站10作为发送方由此为了发送而具有对总线***1的总线40的独占访问时，消息45的发送方才开始将数据阶段452的位发送到总线40上。
完全一般而言，与CAN或者CAN FD相比，在具有CAN XL的总线***中可以实现下列偏离的特性：
a)接管并且必要时适配经受考验的特性，这些经受考验的特性对CAN和CAN FD的稳健性和用户友好性负责任，尤其是具有标识符和按照CSMA/CR方法的仲裁的帧结构，
b)提高净数据传输速率，尤其是将净数据传输速率提高到大约每秒10兆位，
c)提升每帧有用数据的大小，尤其是将每帧有用数据的大小提升到约2k字节或者任意另外的值。
如在图2中示出的那样，在作为第一通信阶段的仲裁阶段451中，用户站10部分地、尤其是直至FDF位(包括该FDF位在内)使用CAN/CAN-FD所已知的根据ISO11898-1：2015的格式。而从FDF位起，用户站10在第一通信阶段中以及在第二通信阶段(数据阶段452)中使用随后描述的CAN XL格式。
在本实施例中，CANXL和CANFD是兼容的。在这种情况下，CANFD所已知的res位(随后称之为XLF位)被用于从CAN FD格式转换到CAN XL格式。因而，CAN FD和CAN XL的帧格式直至res位或XLF位都是相同的。接收方在res位处才识别出，以何种格式来发送帧450。CANXL用户站(亦即这里为用户站10、30)也支持CAN FD。
替选于在图2中所示的帧450，在该帧450中使用具有11位的标识符(Identifier)ID28至ID18，CAN XL扩展帧格式可选地是可能的，在该CAN XL扩展帧格式中，使用具有29位的标识符(Identifier)。这直至FDF位都与来自ISO11898-1：2015的已知的CAN FD扩展帧格式相同。
根据图2，从SOF位直至FDF位且包括FDF位在内，帧450与根据ISO11898-1：2015的CAN FD基本帧格式(Base FrameFormat)相同。因而，这里不进一步阐述已知的结构。在图2中在其下部线上用粗线条示出的位在帧450中作为显性的或者‘0’被发送。在图2中在其上部线上用粗线条示出的位在帧450中作为隐性的或者‘1’被发送。在CAN XL数据阶段452中，使用对称的‘1’和‘0’电平，而不是隐性电平和显性电平。
一般而言，在产生帧450时，应用两种不同的填充规则(Stuffing-Regeln)。直至在仲裁字段453中的FDF位之前，适用CANFD的动态的位填充规则，使得要在5个相同位之后连续地***反转的填充位。在直至在FCP字段之前的数据阶段452中，适用固定的填充规则，使得要在固定的位数之后***固定填充位。替选地，不是仅***一个填充位，而是可以***数目为2或者更多的位作为固定填充位。
在帧450中，直接在FDF位之后跟着XLF位，该XLF位从位置来对应于为CANFD基本帧格式的“res位”，如前面所提及的那样。如果XLF位作为1(亦即隐性的)被发送，则XLF位由此将帧450标识为CANXL帧。对于CAN FD帧，通信控制装置11将XLF位置为0(亦即显性的)。
在帧450中，在XLF位之后跟着resXL位，该resXL位是针对将来的使用的显性位。对于帧450，resXL必须作为0(亦即显性的)被发送。可是，如果用户站10接收到resXL位作为1(亦即隐性的)，则进行接收的用户站10例如进入协议异常状态(Protocoll ExceptionState)，这样如在CAN FD消息46中针对res＝1所实施的那样。替选地，resXL位可能会恰好反过来定义，亦即resXL位必须作为1(亦即隐性的)被发送。在该情况下，进行接收的用户站在显性resXL位的情况下进入协议异常状态。
在帧450中，在resXL位之后跟着序列ADS(Arbitration Data Switch(仲裁数据切换))，在所述序列ADS中对预先确定的位序列进行编码。该位序列允许从仲裁阶段451的位速率(仲裁位速率)简单且安全地转换至数据阶段452的位速率(数据位速率)。可选地，在ADS字段之内，在发送/接收装置12、22、32中转换物理层。在该情况下，在序列ADS期间，发送-接收装置12、32的运行方式也被转换。ADS字段的位序列具有AL1位，该AL1位至少在它的最后部分(例如最后50％的位)中作为逻辑1被发送。AL1位是仲裁阶段451的最后位。跟着的三个位DH1、DH2和DL1已经以数据位速率来发送。因此，位DH1、DH2和DL1在CANXL中是数据阶段452的时间上短的位。位DH1和DH2分别具有逻辑值1。最后位是位DL1，所述位DL1具有逻辑值0。在位速率转换之后，接收节点同步到位DL1的下降沿。ADS字段被用于从第一通信阶段451过渡到第二通信阶段452。
在帧450中，在序列ADS之后跟着SDT字段，该SDT字段标明数据字段455的内容。SDT字段的内容说明，在数据字段455中包含有何种类型的信息。例如，SDT字段说明，“互联网协议”(IP，Internet Protocol)帧是否位于数据字段455中，或者隧道化以太网帧(“getunnelter Ethernet Rahmen”)或者别的帧是否位于数据字段455中。
在SDT字段之后是SEC字段，该SEC字段说明，是否用CAN安全协议来保障帧450。SEC字段为1位宽，并且如SDT字段那样必须说明如下功能：在数据字段455中包含有何种类型的信息。
DLC字段紧接着SEC字段，在该DLC字段中***数据长度码(DLC＝Data LengthCode)，所述数据长度码说明了在帧450的数据字段455中的数据字节的数目。数据长度码(DLC)可以取从1直至数据字段455的最大字节数或数据字段长度的任何值。如果最大数据字段长度尤其是为2048位，则在假设DLC＝0意味着具有数目为1的字节的数据字段长度并且DLC＝2047意味着具有数目为2048的字节数据字段长度的数据字段长度的情况下，数据长度码(DLC)需要数目为11的位。替选地，可能会允许长度0的数据字段455，如例如在CAN中那样。在这种情况下，DLC＝0例如可能将对具有数目为0的字节的数据字段长度进行编码。那么，最大可编码的数据字段长度在例如11位的情况下为(211)-1＝2047。
在帧450中，在DLC字段之后跟着SBC位计数字段(填充位计数(Stuff-Bit-Count))。在该字段中，说明了在仲裁字段453中已被发送的动态填充位的数目。接收节点使用SBC位计数字段的信息，以便检查接收节点是否已接收到正确数目的动态填充位。
紧接着SBC位计数字段，跟着前言校验和PCRC，该前言校验和PCRC也称Preface-CRC。前言校验和PCRC是用于保障帧450的帧格式的校验和，也就是说是从帧450以SOF位开始直至前言校验和PCRC开始的所有可变位(包括直至前言校验和PCRC的开始的所有动态填充位和可选地固定填充位在内)的校验和。要根据所期望的汉明距离来选择根据循环冗余校验(CRC)的前言校验和PCRC和由此校验和多项式的长度。
在帧450中，在前言校验和PCRC之后跟着VCID(虚拟CAN总线ID)字段。VCID字段具有为1个字节的长度。在VCID字段中，包含有虚拟CAN总线的编号。
在帧450中，在VCID字段之后跟着AF字段(接受字段(Acceptance Field))。AF字段具有为32位的长度。在AF字段中，包含有用于接受过滤的地址或者另一值。
在帧450中，在AF字段之后跟着数据字段455(Data Field)。数据字段455由P个字节B构成，其中P在DLC字段中编码，如前面所描述的那样。P是大于或者等于1的自然数。
在帧450中，在数据字段455之后跟着具有帧校验和FCRC和FCP字段的校验和字段456。帧校验和FCRC由帧校验和FCRC的位构成。要根据所期望的汉明距离来选择帧校验和FCRC和由此CRC多项式的长度。帧校验和FCRC使整个帧450得到保障。替选地，仅数据字段455可选地利用帧校验和FCRC来保障。
在帧450中，在帧校验和FCRC之后跟着FCP字段，其中适用FCP＝帧校验模式＝Frame Check Pattern。FCP字段由具有尤其是位序列1100的4个位构成。接收节点借助FCP字段来检查，接收节点是否与发送数据流位同步。再者，接收节点同步到FCP字段中的下降沿。
在FCP字段之后，紧接着帧结束字段457。帧结束字段457由两个字段构成，即由DAS字段和具有至少一个位ACK和位ACK-Dlm的确认字段或者ACK字段构成。
DAS字段包含序列DAS(数据仲裁切换(Data Arbitration Switch))，在所述序列DAS中，预先确定的位序列被编码。位序列DAH、AH1、AL2允许简单且安全地从数据阶段452的数据位率转换到仲裁阶段451的仲裁位速率。再者，在DAS字段期间，发送/接收装置12、32的运行方式被转换，可选地从运行方式FAST被转换到运行方式SLOW。在图2中，DAS字段具有位DAH、AH1、AL2、AH2。可选地设置有在DAS字段的末端处的位AH2。位AH2用于保持距确认字段(ACK)的间隔。DAS字段具有至少三个位。例如，序列DAS的位序列具有仲裁位DAH和仲裁位AH1，所述仲裁位DAH和仲裁位AH1分别具有逻辑值1。在位DAH位之内，从FAST_TX或者FAST_RX向SLOW转换物理层(亦即发送-接收装置12、32的运行方式)。在位AH1之后是位AL2(逻辑0)和位AH2(逻辑1)。利用两个位DAH和AH1来确保：针对发送/接收装置11的运行方式转换，存在足够的时间，并且所有用户站10、30在AL2位(逻辑0)起始处的边沿之前看到明显多于一个的仲裁位时间的隐性电平。由此，保证总线***的如下用户站的安全同步：所述用户站现在重新融入到在总线上的通信。
在帧结束字段457中，在DAS字段的序列之后跟着确认字段(ACK)。在确认字段中，设置有用于确认或者不确认正确接收帧450的位。在图2的实例中，设置有ACK位和ACK-dlm位。可选地，可以附加地存在NACK位和NACK-dlm位。如果进行接收的用户站10、30已正确地接收到帧450，则所述进行接收的用户站10、30将ACK位作为显性的发送。进行发送的用户站将ACK位作为隐性的发送。因而，在帧450中最初被发送到总线40上的位可以被进行接收的用户站10、30重新写入。ACK-dlm位作为如下隐性位被发送：所述隐性位用于与另外的字段分离。NACK位和NACK-dlm位用于，进行接收的用户站可以用信号通知在总线40上对帧450的不正确接收。这些位的功能如ACK位和ACK-dlm位的功能那样。
在帧450中，在帧结束字段457之后跟着末端字段(EOF＝EndofFrame(帧的末端))。末端字段(EOF)的位序列用于标明帧450的末端。末端字段(EOF)负责，在帧450的末端处发送数目为8的隐性位。这是在帧450之内不能出现的位序列。经此，用户站10、20、30可以安全地识别出帧450的末端。
末端字段(EOF)具有如下长度：所述长度根据在ACK位中是已看到显性位还是已看到隐性位而是不同的。如果进行发送的用户站已接收到ACK位作为显性的，那么末端字段(EOF)具有数目为7的隐性位。否则，末端字段(EOF)只有5个隐性位长。
在帧450中，在末端字段(EOF)之后是帧间间隔(IFS-Inter Frame Space)，该帧间间隔在图2中未示出。该帧间间隔(IFS)如在根据ISO11898-1：2015的CAN FD中那样来构建。
图3示出了如下用户站10的基本结构：所述用户站10具有通信控制装置11、发送/接收装置12和相位误差补偿模块15，该相位误差补偿模块15是通信控制装置11的部分。用户站30以类似的方式来建立，如在图3中所示的那样，可是与通信控制装置31和发送/接收装置32分开地布置根据图1的相位误差补偿模块35。因而，不单独地描述用户站30。
根据图3，除了通信控制装置11和发送/接收装置12之外，用户站10还具有分配有通信控制装置11的微控制器13和***ASIC16(ASIC＝专用集成电路)，所述***ASIC16替选地可以是如下***基础芯片(SBC，System Basis-Chip)：在该***基础芯片上，综合有多个对于用户站10的电子组件所需的功能。在***ASIC16中，除了发送/接收装置12之外，装入能量供给装置17，所述能量供给装置17给发送/接收装置12供给电能。能量供给装置17通常供应为5V的电压CAN_Supply。可是，视需求而定，能量供给装置17可以供应具有另外的值的另外的电压。附加地或者替选地，能量供给装置17可以构建为电流源。
相位误差补偿模块15具有***块151和信令块(Signalisierblock)152，该***块151将预先确定的ADS字段1510***到帧450中。随后，还更详尽地描述块151、152。
再者，发送/接收装置12具有发送模块121和接收模块122。即使随后始终谈及发送/接收装置12，替选地也可能的是，在发送模块121外部的单独装置中，设置接收模块122。发送模块121和接收模块122可以如在传统的发送/接收装置22中那样来建立。发送模块121尤其是可以具有至少一个运算放大器和/或晶体管。接收模块122尤其是可以具有至少一个运算放大器和/或晶体管。
发送/接收装置12连接到总线40上，更准确地说是连接到该总线40的针对CAN H或者CAN-XL H的第一总线缆芯41和该总线40的针对CAN L或者CAN-XL L的第二总线缆芯42上。针对用于给第一总线缆芯41和第二总线缆芯42供给电能、尤其是供给电压CAN-Supply的能量供给装置17，经由至少一个端子43进行电压供给。与接地或CANGND的连接经由端子44来实现。第一总线缆芯41和第二总线缆芯42利用终端电阻49来终止。
在发送/接收装置12中，第一总线缆芯41和第二总线缆芯42不仅与也被称为发射机(Transmitter)的发送模块121相连，而且与也被称为接收机(Receiver)的接收模块122相连，即使该连接在图3中为了简化未示出也如此。
在总线***1运行时，发送模块121将通信控制装置11的发送信号TXD或者TxD转变为针对总线缆芯41、42的相对应的信号CAN-XL H和CAN-XL L，并在针对CAN H和CAN L的端子处将这些信号CAN-XL H和CAN-XL L发送到总线40上。
接收模块122从根据图4的由总线40接收到的信号CAN-XL H和CAN-XL L中形成接收信号RXD或者RxD，并将该接收信号RXD或者RxD转交给通信控制装置11，如在图3中所示的那样。除了空闲或者待机状态(Idle或者Standby)，发送/接收装置12利用接收模块122在正常运行中总是听从在总线40上传输数据或消息45、46，更确切而言与发送/接收装置12是否是消息45的发送方无关地，听从在总线40上传输数据或消息45、46。
根据图4的实例，信号CAN-XL H和CAN-XLL至少在仲裁阶段451中具有显性的总线电平401和隐性的总线电平402，如被CAN所已知的那样。在总线40上，构造在图5中针对仲裁阶段451所示的差分信号VDIFF＝CAN-XLH-CAN-XL L。具有位时间t bt1的信号VDIFF的各个位可以在仲裁阶段451中利用为例如0.7V的接收阈值T a而被识别出。在数据阶段452中，信号CAN-XL H和CAN-XL L的位比在仲裁阶段451中更快地被发送，亦即以更短的位时间t bt2被发送。这依据图6至图9更详尽地来描述。因此，信号CAN-XL H和CAN-XL L在数据阶段452中至少在它们的更快的位速率方面区别于传统的信号CAN H和CAN L。
图4中的针对信号CAN-XL H、CAN-XLL的状态401、402的次序和图5的电压VDIFF的由此而产生的变化过程仅用于阐明用户站10的功能。可视需求而定地选择针对总线状态401、402的数据状态的次序。
换言之，如果发送模块121切换到第一运行方式B 451(SLOW)，则该发送模块121根据图4产生作为总线状态402的第一数据状态和作为总线状态401的第二数据状态，所述总线状态402针对总线40的总线线路的两个总线缆芯41、42具有不同的总线电平，所述总线状态401针对总线40的总线线路的两个总线缆芯41、42具有同一总线电平。
此外，针对信号CAN-XL H、CAN-XLL以数据阶段452包括的第二运行方式B452TX(FAST TX)的时间变化过程，发送模块121以较高的位速率将这些位发送到总线40上。在数据阶段452中，再者可以利用与在CAN FD中不同的物理层来产生CAN-XL H和CAN-XL L信号。经此，与在CAN FD中相比，数据阶段452中的位速率还可以进一步被增加。在数据阶段452中不是帧450的发送方的用户站在它的发送/接收装置中设定第三运行方式B 452RX(FASTRX)。
为了用信号通知从运行方式B451转换到运行方式B452TX(FASTTX)或者运行方式B452RX(FAST RX)，通信控制装置11执行发送信号TxD的脉冲宽度调制(PWM)。为此，通信控制装置11对CAN XL帧450的每个逻辑位使用一个或者多个PWM符号。原则上适用，一个PWM符号由两个相构成，即由0相和1相构成。此外，PWM符号被两个相同的边沿限制，例如被两个上升沿限制。
如果用户站10充当帧450的发送方，则图3的相位误差补偿模块15(尤其是其***块151)用于将ADS字段1510***到帧450中。再者，相位误差补偿模块15(尤其是它的信令块152)可以执行脉冲宽度调制(PWM)，如随后针对在运行方式B 451(SLOW)与B 452TX(FAST_TX)之间的转换所描述的那样。
图6关于时间t示出了在帧450的从仲裁阶段451到数据阶段452的转换(换言之，在从阶段451到阶段452的过渡中)的范围中的最终得到的数字发送信号TxD。在帧450中，ADS字段1510被***到位resXL之后。由作为帧450的发送方的通信控制装置11串行地向发送/接收装置12发送该发送信号TxD，如随后更详尽地描述的那样。直至位AL1且包括位AL1在内，帧450的位具有位持续时间t_bt1。从位DH1(数据阶段452的第一位)起，帧450的位具有位持续时间t_bt2。在图6的实例中，位持续时间t_b2比位持续时间t_bt1短。
如在图1中所示，在本实施例中，AL1位以逻辑值1被发送。
图7示出了在时间t期间由发送信号TxD而产生的状态，所述状态在通信控制装置11与发送/接收装置12之间的端子TXD处串行地出现。对此，通信控制装置11(例如相位误差补偿模块15、尤其是信令块152)在数据阶段452中执行图6的发送信号TxD的脉冲宽度调制(PWM)。更准确地说，图6的发送信号TxD的脉冲宽度调制(PWM)从AL1位开始。在AL1位之前的仲裁阶段451中，没有进行发送信号TxD的脉冲宽度调制(PWM)。
在仲裁阶段451的末端，发送/接收装置12根据在TXD端子处的信号的边沿的高频率而识别出，发送/接收装置12要从仲裁阶段的运行方式B_451转入快速运行方式B_452_TX(FAST_TX)、B_452_RX(FAST_RX)之一，或也要保持在那里。发送/接收装置12根据第一PWM符号或者前S个符号的值识别出，发送/接收装置12是否要转入运行方式B_452_TX(FAST_TX)或者运行方式B_452_RX(FAST_RX)。S是大于或者等于1的自然数。由于所执行的PWM编码，在端子TXD处的信号相对于TxD信号被延迟了持续时间T_V1。根据发送/接收装置要被切换到的运行方式，并且不取决于AL1位的值，信令块152生成前S个PWM符号。
在图7中的实例中，在PWM符号SB_D0的情况下，0相比1相长，这在发送信号TxD中对应于在数据阶段452中具有逻辑值0的位。而在PWM符号SB_D1的情况下，1相比0相长，这对应于具有逻辑值1的位。当然，PWM符号SB_D0、SB_D1可以不同地来定义，尤其是与前面描述的恰好相反。
再者，在图7的实例中，在端子TXD处的信号中的前两个PWM符号具有逻辑值0(SB_D0)。发送-接收装置12、32评估这前两个PWM符号，以便判定，发送-接收装置12、32要转换到哪种运行方式。在图7的本实例中，发送节点的发送/接收装置12、32要根据逻辑值为0的两个PWM符号切换到运行方式B_452_TX(FAST_TX)。利用AL1位中的前两个PWM符号中的至少一个另外的值，用信号通知转换到运行方式B_452_RX(FAST_RX)。
如在图7中所示，通信控制装置11(例如相位误差补偿模块15、尤其是信令块152)执行图6的发送信号TxD的AL1位的紧接着的脉冲宽度调制(PWM)，使得AL1位的所有接着的PWM符号都以逻辑值1被发送。因此，只有符号SB_D1存在于AL1位的第二部分中，所述AL1位的第二部分即在用信号通知发送-接收装置12、32的针对数据阶段452的运行方式B_452的方式之后的部分。
在数据阶段452之后，发送信号TxD的脉冲宽度调制(PWM)结束，因为如前面所描述的那样，在仲裁阶段451中不进行发送信号TxD的脉冲宽度调制(PWM)。经由PWM编码的停止，并且因此经由未发生多个边沿，用信号通知从运行方式B_452_TX(FAST_TX)或者运行方式B_452_RX(FAST_RX)FAST_RX到运行方式B_451(SLOW)的转换。
图8示出了如下信号TxD_TC的时间变化过程：该信号TxD_TC由发送/接收装置12已从图7的在端子TXD处的状态中被解码。在图8的实例中，发送/接收装置12在位AL1中将它的运行方式B_451转换到运行方式B_452_TX(FAST_TX)，在所述运行方式B_451中，帧450具有带有位持续时间t_bt1的位，在所述运行方式B_452_TX(FAST_TX)中，帧450具有带有位持续时间t_bt2的位。再者，利用不同于在运行方式B_452_TX中(如前面所描述的那样)的物理层，可以以运行方式B_451将帧450的位发送到总线40上。
发送/接收装置12因此将图7的在端子TXD处的状态解码为根据图8的信号TxD_TC。对于AL1位来说，针对AL1位的第一部分AL1_0得出逻辑值0。对于图8中的AL1位的第二和最后部分AL1_1，得出逻辑值1。
在端子TXD处的PWM符号SB_D0、SB_D1中的每个PWM符号都可以在相应的PWM符号SB_D0、SB_D1的末端处才被解码。因此，发送/接收装置12中的解码将附加的延迟持续时间T_V2***到要串行发送到总线40上的信号TxD_TC中。延迟持续时间T_V2等于PWM符号SB_D0、SB_D1之一的符号长度的持续时间，如在图8中所示。因PWM编码和解码而一次性地在进行发送的用户站中产生的相位误差T_P是T_P＝T_V1+T_V2。
在发送/结束装置12将图7的在端子TXD处的状态已解码成根据图8的信号TxD_TC之后，发送/接收装置12将信号TxD_TC作为差分电压VDIFF发送到总线40上。
图9关于时间t示出了如下信号RxD_E的变化过程：进行接收的用户站(接收节点)(尤其是它的通信控制装置)在其RXD端子处预期有所述信号RxD_E。在这种情况下，进行接收的用户站(接收节点)(尤其是它的通信控制装置)针对位AL1没有预期预先确定的值，如在图9中用阴影线阐明的那样。换言之，位AL1的值可以是逻辑1或者逻辑0。此外，进行接收的用户站(接收节点)(尤其是它的通信控制装置)在采样时刻t1对位DH1进行采样，即对数据阶段452的第一位进行采样。
根据图9，在图8的所预期的接收信号RxD_E与实际接收信号之间存在大的相位误差T_P1＝T_V1+T_V2+“由于时钟容差造成的相位误差”，该实际接收信号与图8的信号TxD_TC相同。T_P1是图9中的DH1位的开始距图8中的DH1位的开始的间隔。在这种情况下，可是不考虑并且在图6至图9中并未示出信号传播时间、尤其是经由总线40的信号传播时间，因为信号传播时间对相位误差T_P1没有影响。
尽管相位误差T_P1大，但是接收节点将位DH1(即数据阶段452的第一位)正确地采样为逻辑1。对此的原因是，位AL1在它的最后部分AL1_1中已经以逻辑值1被发送，如在图8和图9的比较中可识别出的那样。
再者，从DH1的位位置开始，接收节点容许数目为1至N的直接依次被采样的、逻辑值为1的位。N是大于或者等于1的自然数。换言之，在接收到作为逻辑1的DH1位之后，如果在接收节点探测到ADS字段中的下降沿之前，接收节点对第二通信阶段452的其他零到N-1个具有逻辑值1的位进行采样，则接收节点容许。对于在CAN XL中努力完成的位速率比(如前面关于要解决的任务所描述的那样)和要预期的相位误差，N的值＝5是有利的或者有意义的。
在DH1位之后的接下来的下降沿针对接收节点用信号通知DL1位的开始。所有接收节点都同步到在DH1位之后的接下来的下降沿。
因此，如在图6至图9中所示的那样，图3的相位误差补偿模块15在本实施例中构建为，使得ADS字段在它的起始处具有AL1位，所述AL1位至少在它的最后部分AL1_1中作为逻辑1被发送，该最后部分AL1_1例如可以对应于大于50％的AL1位。根据AL1位的第一部分AL1_1中的信令，发送/接收装置12执行它的运行方式从运行方式B_451(SLOW)到运行方式B_452_TX(FAST_TX)的转换。
结果，ADS字段构建为使得确保了：不仅数据阶段452的第一位DH1可以被正确采样，而且在发送节点与接收节点之间实施同步，以便数据阶段的从DL1位起的所有位也可以被正确采样。
图10至图12示出了根据第二实施例的时间变化过程，所述根据第二实施例的时间变化过程在随后的方面区别于图6至图10的时间变化过程。
与第一实施例不同，在第二实施例中不进行发送-接收装置12、32的运行方式转换。这尤其是适用于在通信阶段451、452之间的变换。因为如此，在图10的发送信号TxD中，也没有进行脉冲宽度调制(PWM)，以对信令进行编码，所属的通信控制装置11、31(尤其是它的协议控制器)已产生所述发送信号TxD。
因此，根据图11的信号TxD_TC与图10的发送信号TxD相同，当发送-接收装置12、32充当发送节点时，该发送-接收装置12、32将所述信号TxD_TC作为差分电压VDIFF驱动到总线40上。由于没有进行PWM编码并且因而没有进行解码，所以在发送-接收装置12、32中的发送信号TxD_TC与发送信号TxD之间没有产生一次性的相位误差T_P。在图10至图12中，没有示出信号传播时间，因为所述信号传播时间对相位误差T_P0没有影响，并且因此在这里并不重要。
为了尽管在发送和接收节点之间可能有大的相位误差T_P0仍稳健地执行从第一通信阶段451到第二通信阶段452的转换，通信控制装置11、31(尤其是它的协议控制器)如下地采取行动。
如在图10中所示，通信控制装置11、31(尤其是它的协议控制器)直接在位DH1之后***至少一个附加位，或***1至M个附加位，所述附加位具有与数据阶段452的第一位DH1相同的值。在图10的实例中，通信控制装置11、31(尤其是它的协议控制器)直接在位DH1之后***位DH2、亦即M＝1个附加位。M是大于或者等于1的自然数。M个位分别具有位时间t_bt2。因此，位AL1完全以逻辑值1被发送，如利用图11的信号TxD_TC所示的那样，发送-接收装置12、32可以将所述信号TxD_TC作为差分电压VDIFF驱动到总线40上。
图12关于时间t示出了如下信号RxD_E的变化过程：进行接收的用户站(接收节点)(尤其是它的通信控制装置)在其RXD端子处预期有所述信号RxD_E。在这种情况下，进行接收的用户站(接收节点)(尤其是它的通信控制装置)对于位AL1没有预期预先确定的值，如在图12中利用阴影线所阐明的那样。换言之，位AL1的值可以是逻辑1或者逻辑0。
根据图12，在图12的所预期的接收信号RxD_E与实际接收信号之间存在大的相位误差T_P0＝“由于时钟容差造成的相位误差”，该实际接收信号与图11的信号TxD_TC相同。T_P0是图11中的DH1位的开始距图12中的DH1位的开始的间隔。相位误差T_P0被称为大的，因为该相位误差T_P0与第二通信阶段的位时间t_bt2相比是大的。在这种情况下，可是并不考虑并且在图10至图12中并未示出信号传播时间、尤其是经由总线40的信号传播时间，因为该信号传播时间对相位误差T_P0没有影响。
作为相位误差T_P0的后果，进行接收的用户站(接收节点)(尤其是它的通信控制装置)在采样时刻t1对位DH1(数据阶段452的第一位)进行采样。因此，接收节点对DH1位进行采样，而DH2位被传输，如在图12中所示。
可是，从DH1的位位置开始，接收节点容许数目为1至N的直接依次被采样的、逻辑值为1的位。接收节点可以通过同步而跳过直接在DH1位之后的这个(这些)附加的N-1位。N是大于或者等于1的自然数。对于在CAN XL中努力完成的位速率比(如前面关于要解决的任务所描述的那样)和要预期的相位误差，N的值＝1是有利的或者有意义的。
尽管有相位误差T_P0，但是接收节点将位DH1(数据阶段452的第一位)因此正确地采样为逻辑1。对此的原因是，在位DH1之后，另一具有相同逻辑值的位DH2被发送。
如在第一实施例中那样，在DH1位之后的接下来的下降沿定义了DL1位的开始。所有接收节点都同步到在DH1位之后的接下来的下降沿。
通信控制装置11、31的前面描述的构建方案可以补偿相位误差T_P0，该相位误差T_P0例如通过如下方式形成：发送节点和接收节点分别使用具有容差的时钟源。经此，如果慢速接收节点由于时钟源的容差而要明显“落后于”发送节点，则不再是问题。视数据阶段位速率与仲裁阶段位速率的位速率比而定，这可能是直至多个数据阶段位的相位误差T_P0。
因而没有问题的是，接收节点尝试，在发送信号(TxD_TC)中的DH1位已经经过之后，才对DH1位进行采样。
另外，这两个实施例的总线***1的作用方式是相同的。
因此，与现在的现有技术相比，在两个方向上延长数据阶段452中的第一位的逻辑电平，以便快速接收方或接收节点的采样点t1和慢速接收方或接收节点的采样点t1都将数据阶段452中的第一位DH1的值正确地采样为1。在此，为了向后延长，亦即朝帧450的末端的方向延长，至少一个新的位DH2被直接***到DH1位之后，所述至少一个新的位DH2具有与数据阶段452的第一位DH1相同的值。接收方或接收节点可以通过同步跳过所述至少一个位DH2。替选地或者附加地，为了向前延长，亦即朝帧450的起始延长，可以发送AL1位的具有与DH1位相同的值的至少后部或者最后部分AL1_1。
可以单个地或者以所有可能的组合来使用用户站10、20、30、总线***1和在其中实施的方法的所有前面描述的构建方案。尤其是，前面所描述的实施例的所有特征和/或这些实施例的修改方案的所有特征可以任意组合。附加地或者替选地，尤其是可设想下列修改方案。
即使前面以CAN总线***为例描述了本发明，本发明也可以在任何通信网络和/或通信方法中被采用，其中使用两个不同的通信阶段，在所述两个不同的通信阶段中，针对不同的通信阶段产生的总线状态不同。尤其是，在开发别的串行通信网络(如以太网和/或100Base-T1以太网、现场总线***等)时，可采用本发明。
尤其是，根据这些实施例的总线***1可以是如下通信网络：在所述通信网络中，可以串行地以两种不同的位速率来传输数据。有利地，可是非强制性的前提是，在总线***1中，至少在确定的时期内保证用户站10、20、30对共同的通道的独占的、无冲突的访问。
当然，ADS字段可以具有与在所述实施例中已描述的所提到的位相比更多的位。
这些实施例的总线***1中的用户站10、20、30的数目和布局是任意的。尤其是，可以取消总线***1中的用户站20。可能的是，在总线***1中存在用户站10或者30中的一个或者多个。可设想的是，总线***1中的所有用户站都相同地来构建，亦即仅存在用户站10，或者仅存在用户站30。

Claims (14)

1.一种用于串行总线***(1)的用户站(10；30)，其具有：
通信控制装置(11；31)，用于控制所述用户站(10；20；30)与所述总线***(1)的至少一个另外的用户站(10；20；30)的通信，并且用于产生发送信号(TxD)，使得针对在所述总线***(1)的用户站(10，20，30)之间交换的消息(45)，在第一通信阶段(451)中发送到总线(40)上的信号的位时间(t_bt1)能区别于在第二通信阶段(452)中发送的信号的位时间(t_bt2)，
其中所述通信控制装置(11；31)构建为，根据帧(450)来产生所述发送信号(TxD)，并将带有上升沿和接着的下降沿的字段(ADS)***到所述帧(450)中，用于从所述第一通信阶段(451)过渡到所述第二通信阶段(452)，和
其中，所述字段(ADS)在所述上升沿与所述接着的下降沿之间具有预先确定的长度，使得在所述上升沿与所述接着的下降沿之间布置有如下采样时刻(t1)：在所述采样时刻(t1)，所述总线***(1)的所述至少一个另外的用户站(10；20；30)的通信控制装置(21；31；11)将对所述第二通信阶段(452)的第一位(DH1)进行采样。
2.根据权利要求1所述的用户站(10；30)，其中，所述预先确定长度的所述字段(ADS)具有带有所述第二通信阶段(452)的所述位时间(t_bt2)的至少三个位。
3.根据权利要求1或者2所述的用户站(10；30)，其中，所述下降沿定义所述第二通信阶段(452)的预先确定的位(DL1)的开始。
4.根据上述权利要求中任一项所述的用户站(10；30)，其中，所述通信控制装置(11)构建为，将所述字段(ADS)作为具有逻辑值1110的位序列***。
5.根据上述权利要求中任一项所述的用户站(10；30)，
其中，所述通信控制装置(11)构建为，在所述字段(ADS)中，将具有所述第一通信阶段(451)的所述位时间(t_bt1)的位并且紧接其后将具有所述第二通信阶段(452)的所述位时间(t_bt2)的位(DH1)***到所述下降沿之前，
其中，所述通信控制装置(11)构建为，紧接着所述具有所述第二通信阶段(452)的所述位时间(t_bt2)的位(DH1)，附加地***具有所述第二通信阶段(452)的所述位时间(t_bt2)的数目为M的位，所述具有所述第二通信阶段(452)的所述位时间(t_bt2)的数目为M的位分别具有与所述第二通信阶段(452)的所述第一位(DH1)相同的逻辑值，和
其中，M是大于或者等于1的自然数。
6.根据上述权利要求中任一项所述的用户站(10；30)，
其中，所述通信控制装置(11)构建为，在所述第二通信阶段(452)中充当接收节点，使得所述通信控制装置(11)仅充当到所述总线(40)上的所述帧(450)的接收方，但是不充当到所述总线(40)上的所述帧(450)的发送方，
其中，所述通信控制装置(11)构建为，在所述字段(ADS)中，从所述通信控制装置(21；31；11)对所述第二通信阶段(452)的所述第一位(DH1)进行采样的所述采样时刻(t1)起且包括所述采样时刻(t1)在内，而且在所述字段(ADS)的所述下降沿之前，容许具有所述第二通信阶段(452)的所述位时间(t_bt2)的数目为N的位，所述具有所述第二通信阶段(452)的所述位时间(t_bt2)的数目为N的位分别具有逻辑值1，
其中，N是大于或者等于1的自然数，并且
其中，所述通信控制装置(11)构建为，使用所述字段(ADS)的所述下降沿，以便同步到在所述总线(40)上的所述通信。
7.根据上述权利要求中任一项所述的用户站(10；30)，
其再者具有发送/接收装置(12；32)，用于将所述发送信号(TxD)发送到所述总线***(1)的总线(40)上，
其中所述通信控制装置(11)构建为，借助所述发送信号(TxD)中的脉冲宽度调制给所述发送/接收装置(12；32)用信号通知，所述发送/接收装置(12；32)必须转换它的运行方式。
8.根据权利要求7所述的用户站(10；30)，
其中，所述通信控制装置(11)构建为，借助所述发送信号(TxD)中的脉冲宽度调制，直接在所述字段(ADS)的所述上升沿之后给所述发送/接收装置(12；32)用信号通知，所述发送/接收装置(12；32)必须将它的运行方式从所述第一通信阶段(452)的运行方式(B_451)转换到所述第二通信阶段(452)的不同运行方式(B_452_TX；452_RX)。
9.根据权利要求7或者8所述的用户站(10；30)，其中，所述通信控制装置(11；31)构建为，利用在所述发送信号(TxD)中的S个直接相继的PWM符号(SB_D0；SB_1)，给所述发送/接收装置(12；32)用信号通知，所述发送/接收装置(12；32)必须将它的运行方式切换到所述第二通信阶段(452)的哪个运行方式，其中S是大于或者等于1的自然数。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的用户站(10；30)，其中，所述通信控制装置(11；31)构建为，发送具有所述第一通信阶段(451)的所述位时间(t_bt1)的位(AL1)的至少最后部分(AL1_1)，所述最后部分(AL1_1)具有与所述字段(ADS)中的具有与所述第二通信阶段(452)的所述位时间(t_bt2)的所述第一位(DH1)相同的逻辑值。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的用户站(10；30)，
其再者具有发送/接收装置(22)，用于将所述发送信号(TxD)发送到所述总线***(1)的总线(40)上，
其中所述发送/接收装置(22)构建为，以用于在所述第一通信阶段(451)中发送和接收所述帧(450)的所述运行方式(B_451)，将整个帧(450)发送到所述总线(40)上。
12.根据上述权利要求中任一项所述的用户站(10；30)，
其中，与CAN FD相兼容地建立针对所述消息(45)形成的所述帧(450)，和
其中，在所述第一通信阶段(451)中协商，所述总线***(1)的所述用户站(10，20，30)中的哪个用户站在随后的第二通信阶段(452)中得到对所述总线(40)的至少暂时独占的、无冲突的访问。
13.一种总线***(1)，其具有：
总线(40)，以及
至少两个用户站(10；20；30)，所述至少两个用户站(10；20；30)经由所述总线(40)相互连接，使得所述至少两个用户站(10；20；30)能够串行地相互通信，并且所述至少两个用户站(10；20；30)中的至少一个用户站(10；30)是根据上述权利要求中任一项所述的用户站(10；30)。
14.一种用于在串行总线***(1)中进行通信的方法，其中利用所述总线***(1)的用户站(10；30)来实施所述方法，所述用户站(10；30)具有通信控制装置(11；31)和发送/接收装置(12；22；32)，其中所述方法具有步骤：
利用所述通信控制装置(11；31)来控制所述用户站(10；30)与所述总线***(1)的至少一个另外的用户站(10；20；30)的通信，使得针对在所述总线***(1)的用户站(10，20，30)之间交换的消息(45)，在第一通信阶段(451)中发送到总线(40)上的信号的位时间(t_bt1)能区别于在第二通信阶段(452)中发送的信号的位时间(t_bt2)，和
利用所述发送/接收装置(12；32)将发送信号(TxD)发送到所述总线***(1)的总线(40)上，
其中所述通信控制装置(11；31)根据帧(450)来产生所述发送信号(TxD)，并将具有上升沿和接着的下降沿的字段(ADS)***到所述帧(450)中，用于从所述第一通信阶段(451)过渡到所述第二通信阶段(452)，以及
其中所述字段(ADS)在所述上升沿与所述接着的下降沿之间具有预先确定的长度，使得在所述上升沿与所述接着的下降沿之间布置有如下采样时刻(t1)：在所述采样时刻(t1)，所述总线***(1)的所述至少一个另外的用户站(10；20；30)的通信控制装置(21；31；11)将对所述第二通信阶段(452)的第一位(DH1)进行采样。
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