CZ2021294A3 - Busses, especially CAN busses, with blind-arm interference suppression - Google Patents
Busses, especially CAN busses, with blind-arm interference suppression Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2021294A3 CZ2021294A3 CZ2021294A CZ2021294A CZ2021294A3 CZ 2021294 A3 CZ2021294 A3 CZ 2021294A3 CZ 2021294 A CZ2021294 A CZ 2021294A CZ 2021294 A CZ2021294 A CZ 2021294A CZ 2021294 A3 CZ2021294 A3 CZ 2021294A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- blind
- bus
- resistor
- semiconductor switch
- arm
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L12/40006—Architecture of a communication node
- H04L12/40032—Details regarding a bus interface enhancer
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/0264—Arrangements for coupling to transmission lines
- H04L25/0278—Arrangements for impedance matching
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
- H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
- H04L2012/40215—Controller Area Network CAN
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Abstract
Ke slepým ramenům (3.2) páteřní komunikační sběrnice (1), která přesahují normou stanovenou maximální délku, je připojena symetrická dvojice prvního odporu (R1) a druhého odporu (R2) o hodnotách rovných polovině charakteristické impedance přenosového vedení. Jeden konec prvního odporu (R1) je přes první polovodičový spínač (SP1) připojen k jednomu vodiči slepého ramene (3.2) a jeden konec druhého odporu (R2) je přes druhý polovodičový spínač (SP2) připojen ke druhému vodiči slepého ramene (3.2). Druhé konce obou odporů (R1, R2) jsou zapojeny na referenční potenciál. První polovodičový spínač (SP1) a druhý polovodičový spínač (SP2) jsou propojeny s ovládacím uzlem (5) tvořeným impulzním generátorem (5.2) a spouštěcím obvodem (5.1). Vstupní svorky obou polovodičových spínačů (SP1, SP2) jsou připojeny na výstup řídicího signálu z impulzního generátoru (5.2). Délka řídicího signálu je rovna době recesivního bitu. Vstup impulzního generátoru (5.2) je propojen s výstupem spouštěcího obvodu (5.1), jehož startovací signál je odvozen z hrany dominantního bitu.A symmetrical pair of first resistor (R1) and second resistor (R2) with values equal to half the characteristic impedance of the transmission line is connected to the blind arms (3.2) of the backbone communication bus (1), which exceed the maximum specified length. One end of the first resistor (R1) is connected to one blind arm conductor (3.2) via the first semiconductor switch (SP1) and one end of the second resistor (R2) is connected to the other blind arm conductor (3.2) via the second semiconductor switch (SP2). The other ends of both resistors (R1, R2) are connected to the reference potential. The first semiconductor switch (SP1) and the second semiconductor switch (SP2) are connected to a control node (5) consisting of a pulse generator (5.2) and a starting circuit (5.1). The input terminals of both semiconductor switches (SP1, SP2) are connected to the output of the control signal from the pulse generator (5.2). The length of the control signal is equal to the recessive bit time. The input of the pulse generator (5.2) is connected to the output of the trigger circuit (5.1), the start signal of which is derived from the edge of the dominant bit.
Description
Sběrnice, zejména sběrnice CAN, s potlačením rušivého vlivu slepých ramenBus, especially CAN bus, with blind arm interference suppression
Oblast technikyField of technology
Vynález se týká normalizované dvouvodičové komunikační sběrnice CAN, používané pro přenos dat mezi jednotkami systému, uzly, například v průmyslové automatizaci a automobilovém průmyslu.The invention relates to a standardized two-wire CAN communication bus used for data transmission between system units, nodes, for example in industrial automation and the automotive industry.
Dosavadní stav technikyState of the art
Rušivým vlivům slepých ramen se věnují například práce HARTWICH, F„,Time requirements for CANFD“, CAN in Automation, iCC 2013 Paris, MUTTER, A: “Robustness of a CAN FD Bus Systém“ About Oscillator Tolerance and Edge Deviations“, iCC 2013 Paris a SCHREINER, M: .“CANFD from an OEM point of view“, CAN in Automation, iCC 2013 Paris and CAN, 2/2014, avšak nenavrhují metodu jejich potlačení.The disturbing effects of blind arms are addressed, for example, by HARTWICH, F ", Time requirements for CANFD", CAN in Automation, iCC 2013 Paris, MUTTER, A: "Robustness of a CAN FD Bus System" About Oscillator Tolerance and Edge Deviations ", iCC 2013 Paris and SCHREINER, M: "CANFD from an OEM point of view", CAN in Automation, iCC 2013 Paris and CAN, 2/2014, but do not suggest a method to suppress them.
Jedinou doposud užívanou metodou potlačení rušivých efektů slepého ramene je dodržení normou stanovené maximální délky slepého ramene ΑμΆ 0,3 m. Toto kritérium vychází z hodnoty kapacity úseku sběrnice. Kapacita vedení o délce I«aX s vlnovou impedancí 120 Ω je přibližně 12,3 pF. V součtu s typickou vstupní kapacitou příjemce transceiveru 24 pF je maximální hodnota 30 pF, která je udávaná pro obvod přijímače TCAN1043, jen mírně překročena.The only method used so far to suppress the interfering effects of the blind arm is to comply with the standard maximum length of the blind arm ΑμΆ 0.3 m. This criterion is based on the value of the bus section capacity. The capacitance of lines I and X with a wave impedance of 120 Ω is approximately 12.3 pF. Compared to the typical input capacity of the transceiver receiver of 24 pF, the maximum value of 30 pF, which is given for the TCAN1043 receiver circuit, is only slightly exceeded.
Délka slepého ramene v praxi může dosáhnout mnohonásobek 1^, například 3 m. Slepá ramena pak zmenšují impedanci v místech styku s páteřní sběrnicí a způsobují vznik odrazů. Další odrazy vznikají na nepřizpůsobeném konci slepého ramene a šíří se po páteřní sběrnici. Rušivé signály odrazů znemožňují správnou detekci dominantní a recesivní úrovně signálů dat příjemcem.In practice, the length of the blind arm can be many times 1, for example 3 m. The blind arms then reduce the impedance at the points of contact with the backbone bus and cause reflections. Additional reflections occur at the mismatched end of the blind arm and propagate along the spinal bus. Interfering reflection signals prevent the receiver from correctly detecting the dominant and recessive levels of the data signals.
Topologie sběrnice se slepými rameny je nevyhnutelná v případě, že poloha některých uzlů je z podstaty činnosti systému neměnná, například poloha motoru v automobilu, a současně příliš vzdálená, více než 0,3 m od místa uložení páteřní sběrnice.A blind-arm bus topology is unavoidable if the position of some nodes is inherently unchanged, such as the position of the engine in the car, and at the same time too far away, more than 0.3 m from the backbone bus location.
Zařazením vzdáleného uzlu do série s páteřní sběrnicí by vedlo k jejímu prodloužení nad stanovenou délku, například 20 m podle normy ISO 11898 a k odpovídajícímu zpoždění signálu.Including the remote node in series with the backbone bus would extend it beyond the specified length, for example 20 m according to ISO 11898, and result in a corresponding signal delay.
Jelikož signály všech uzlů se v systému sběrnice CAN vzorkují současně v průběhu vzorkovacího intervalu příslušného bitu, tak zvaný kvazi-synchronní režim, nadměrné zpoždění signálu z libovolného uzlu poruší podmínku synchronizace vzorkování. Například pro přenosovou rychlost dat 2 Mbit/s a dělení doby bitu na osm časových kvant, se vzorkovací interval nachází mezi šestým a sedmým časovým kvantem bitu, to je mezi 180 a 210 ns dominantního bitu a 430 až 460 ns recesivního bitu.Since the signals of all nodes are sampled simultaneously in the CAN bus system during the sampling interval of the respective bit, the so-called quasi-synchronous mode, excessive delay of the signal from any node violates the sampling synchronization condition. For example, for a data rate of 2 Mbit / s and dividing the bit time into eight time quanta, the sampling interval is between the sixth and seventh time quantum bits, i.e. between 180 and 210 ns of dominant bit and 430 to 460 ns of recessive bit.
Blokové schéma typického uspořádání sběrnice CAN, obr. 1, a bude blíže popsáno v příkladech uskutečnění vynálezu.A block diagram of a typical CAN bus configuration, FIG. 1, will be described in more detail in the examples of the invention.
Je známé řešení podle EP 3217602 B1 firmy NXP B. V., NL o názvu „A push-pull ringing suppression circuit“. Podstatou tohoto dokumentu je potlačení rušivých signálů obecně přemostěním sběrnice korekčním obvodem kdykoliv rušení překročí jistou hodnotu. Jeho realizace je složitá, neboť vyžaduje úpravu výstupních obvodů uzlu.A solution according to EP 3217602 B1 by NXP B.V., NL entitled "A push-pull ringing suppression circuit" is known. The essence of this document is the suppression of interfering signals in general by bridging the bus by the correction circuit whenever the interference exceeds a certain value. Its implementation is complicated because it requires modification of the output circuits of the node.
Dále jsou známy dokumenty WO 2019/211825, firma ROBERT BOSCH GMBH, DE, „Circuit for a bus system and method for operating a circuit“, US 2018/0248542 Al firmy DENSO CORPORATION - JP o názvu Ringing suppression circuit, US 2016/0365881 Al, DENSO CORPORATION - JP o názvu „Electronic device“ nebo US 2017/0257140 AI firmy NXP B. V.,WO 2019/211825, ROBERT BOSCH GMBH, DE, "Circuit for a bus system and method for operating a circuit", US 2018/0248542 Al by DENSO CORPORATION - JP, entitled Ringing suppression circuit, US 2016/0365881 Al, DENSO CORPORATION - JP entitled "Electronic device" or US 2017/0257140 AI by NXP B. V.,
- 1 CZ 2021 - 294 A3- 1 CZ 2021 - 294 A3
NL o názvu „Feedforward ringing supression“. Tyto dokumenty jsou založeny na obvodech s časové proměnnou strukturou. Jejich cílem je potlačit rušení v důsledku náhodného kolísání signálů na vodičích sběrnice. Základními komponentami všech výše uvedených dokumentů je odvození počátku okna pozorování ze spádové hrany signálu na sběrnici, detekce přítomnosti rušení v okně pozorování a aktivace spínačů připojujících korekční obvod paralelně ke sběrnici po stanovenou dobu. Jednotlivá řešení se liší jen v nepodstatných detailech obvodové realizace jednotlivých operací. Jejich nevýhodou je složitá realizace vyžadující řadu komponent elektronických obvodů.NL entitled "Feedforward ringing supression". These documents are based on circuits with a time-varying structure. Their goal is to suppress interference due to accidental signal fluctuations on the bus wires. The basic components of all the above documents are deriving the beginning of the observation window from the falling edge of the signal on the bus, detecting the presence of interference in the observation window and activating switches connecting the correction circuit in parallel to the bus for a specified time. The individual solutions differ only in insignificant details of the circuit implementation of individual operations. Their disadvantage is the complex implementation requiring a number of electronic circuit components.
Je znám také dokument US 2014/0156693. Zde se obvod připojuje mezi vodiče v přechodu z dominantního do recesivního stavu vybíjecí impedanci. Tak se zkrátí proces vybíjení sběrnice a prodlouží trvání užitečné části recesivního bitu. Jedná se o složité zapojení patentované před 8 lety, které je nevhodné pro současné používané vysoké rychlosti přenosu dat 2 až 10 Mbit/s. Tento dokument neřeší problém rušivých účinků slepých ramen.Document US 2014/0156693 is also known. Here, the circuit is connected between the conductors in the transition from the dominant to the recessive state of the discharge impedance. This shortens the bus discharge process and extends the duration of the useful part of the recessive bit. This is a complex circuit patented 8 years ago, which is unsuitable for the currently used high data rates of 2 to 10 Mbit / s. This document does not address the disruptive effects of blind arms.
Dalším známým řešením je dokument US 2014156893 z roku 2014. Jeho cílem je zkrácení doby trvání recesivního bitu připojováním vybíjecí impedance mezi vodiče sběrnice. Opět se zde neřeší problém rušivých účinků slepých ramen. Jedná se o složitou strukturu, jelikož se předpokládá připojení vybíjecí impedance pro každý řízený uzel.Another known solution is document US 2014156893 from 2014. Its aim is to shorten the duration of the recessive bit by connecting a discharge impedance between the bus conductors. Again, the disturbing effects of the blind shoulders are not addressed here. This is a complex structure, as a discharge impedance connection is assumed for each controlled node.
US 5781028 řeší obvod pro připojování zakončovaní impedance při oboustranné komunikaci sběrnice. Podle detekovaného směru toku dat komunikace je zakončení připojováno k přijímací straně sběrnice. Toto řešení je použitelné pro pomalý přenos dat podle zastaralé normy IEEE 1394 a nesplňuje současnou normu ISO 11898-1. Patent neřeší problém slepých ramen a nezahrnuje omezení maximální délky sběrnice.US 5781028 addresses a circuit for connecting impedance termination in two-way bus communication. According to the detected direction of the communication data flow, the termination is connected to the receiving side of the bus. This solution is applicable for slow data transfer according to the obsolete IEEE 1394 standard and does not meet the current ISO 11898-1 standard. The patent does not address the blind arm problem and does not include a limitation on the maximum bus length.
Patent DE 102018130877 B3 je Obvod pro potlačení rušivých signálů na sběrnici CAN. Jeho podstatou je, že senzory proudu snímají proudy v obou vodičích sběrnice. Pokud se směry proudu ve vodičích v dominantním stavu liší, je spínačem připojena ke sběrnici zakončovací impedance BTH. Naopak pokud směry proudu v recesivním a dominantním stavu se neliší, impedance BTH je odpojena a impedance BTL připojena. Nároky na senzory proudu pro současně užívané sběrnice s vysokou frekvenci přenosu dat, typicky 2 Mb/s, jsou jen obtížně splnitelné. Patent neřeší problém rušení vlivem slepých ramen a nevěnuje pozornost maximální dovolené délky sběrnice 20 m.DE 102018130877 B3 is a circuit for suppressing interfering signals on the CAN bus. Its essence is that the current sensors sense the currents in both bus conductors. If the current directions in the conductors in the dominant state differ, it is connected to the BTH terminating impedance bus by a switch. Conversely, if the current directions in the recessive and dominant states do not differ, the BTH impedance is disconnected and the BTL impedance is connected. The requirements for current sensors for currently used high-frequency buses, typically 2 Mbps, are difficult to meet. The patent does not solve the problem of interference due to blind arms and does not pay attention to the maximum permissible bus length of 20 m.
Rovněž je znám dokument EP 3214803 řešící obvod pro potlačení rušení, zákmitů, na sběrnici. Zákmity na sběrnici jsou podle tohoto řešení potlačeny připojením paralelní impedance na výstup budiče jednotlivých uzlů sběrnice během recesivního bitu. Nevýhodou je přídavné zatížení budičů a možný následný vznik parazitních kmitů na sběrnici. Zvýšené zatížení budičů je teoreticky možné kompenzovat úpravou výstupních obvodů jednotlivých uzlů, avšak v častém případě komerčních přístrojů jako řízených uzlů je zásah do jejich výstupních obvodů nedovolený.EP 3214803 is also known which deals with a circuit for suppressing interference on the bus. According to this solution, oscillations on the bus are suppressed by connecting a parallel impedance to the driver output of the individual bus nodes during a recessive bit. The disadvantage is the additional load of the exciters and the possible subsequent occurrence of parasitic oscillations on the bus. The increased load of the exciters can theoretically be compensated by modifying the output circuits of individual nodes, but in the frequent case of commercial devices such as controlled nodes, interference with their output circuits is not permitted.
Ve výjimečných případech, kdy je k dispozici jistá rezerva délky páteřní sběrnice, lze potlačit rušení slepých ramen zapojením U. Uzel s pevně danou polohou je připojen k páteřní sběrnici dvěma úseky přenosové linky o stejné délce. Takovéto připojení je ekvivalentní vložení uzlu do série s páteřní sběrnicí zakončené vlnovou impedancí. Toto řešení je použitelné pouze za předpokladu, že zařazením jednoho úseku přenosové linky do série s páteřní sběrnicí se nezvětší její celkové zpoždění nad maximální hodnotu úměrnou délce slepého ramene. Simulované průběhy signálu v bodech připojení dokazují, že podle očekávání zapojením typu U nedochází ke zkreslení signálu.In exceptional cases, when a certain backbone bus length reserve is available, blind arm interference can be suppressed by connecting U. A node with a fixed position is connected to the backbone bus by two transmission line sections of the same length. Such a connection is equivalent to inserting a node in series with a wave impedance backbone bus. This solution is applicable only if the inclusion of one section of the transmission line in series with the backbone bus does not increase its total delay above the maximum value proportional to the length of the blind arm. The simulated signal waveforms at the connection points prove that, as expected, the U-type connection does not distort the signal.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Výše uvedené nevýhody odstraňuje sběrnice CAN s potlačením rušivého vlivu slepých ramen podle předkládaného řešení. Podstatou nového řešení je přizpůsobení slepých ramen, tím, že keThe above-mentioned disadvantages are eliminated by the CAN bus with suppression of the blind arm interference according to the present solution. The essence of the new solution is to adapt the blind arms, by ke
-2CZ 2021 - 294 A3 slepým ramenům páteřní komunikační sběrnice přesahujícím normou stanovenou maximální délku je připojena symetrická dvojice prvního a druhého odporu o hodnotách rovných polovině charakteristické impedance přenosového vedení. Jeden konec prvního odporu je přes první polovodičový spínač připojen k jednomu vodiči slepého ramene a jeden konec druhého odporuje přes druhý polovodičový spínač připojen k druhému vodiči slepého ramene. Druhé konce prvního a druhého odporu jsou zapojeny na referenční potenciál. První a druhý polovodičový spínač jsou propojeny s ovládacím uzlem tvořeným impulzním generátorem a spouštěcím obvodem řídícím stav spínačů. Vstupní svorky prvního a druhého polovodičového spínače jsou připojeny na výstup řídicího signálu z impulzního generátoru. Délka řídicího signálu je rovna době recesivního bitu. Vstup impulzního generátoru je propojen s výstupem startovacího signálu spouštěcího obvodu, jehož startovací signál je odvozen z hrany dominantního bitu. Startovacím signálem může být sestupná hrana dominantního bitu nebo náběžná hrana dominantního bitu zpožděného o dobu jeho trvání.-2GB 2021 - 294 A3 A symmetrical pair of first and second resistors with values equal to half the characteristic impedance of the transmission line is connected to the blind arms of the backbone communication bus exceeding the maximum length specified by the standard. One end of the first resistor is connected to one blind arm conductor via a first semiconductor switch and one end of the other resistor is connected to a second blind arm conductor via a second semiconductor switch. The other ends of the first and second resistors are connected to the reference potential. The first and second semiconductor switches are connected to a control node formed by a pulse generator and a trigger circuit controlling the state of the switches. The input terminals of the first and second semiconductor switches are connected to the output of the control signal from the pulse generator. The length of the control signal is equal to the recessive bit time. The input of the pulse generator is connected to the output of the start signal of the trigger circuit, the start signal of which is derived from the edge of the dominant bit. The starting signal can be a falling edge of the dominant bit or a leading edge of the dominant bit delayed by its duration.
Hlavní předností vynálezu je zamezení selhání systému z důvodu chybné detekce logických úrovní signálů na sběrnici. Selhání obecně nastává, je-li délka slepých, nepřizpůsobených, ramen větší než 0,3 m, nebo celková délka páteřní sběrnice překročí hodnotu nepřímo úměrnou přenosové rychlosti dat, například 20 m podle normy pro přenosovou rychlost 2 Mbit/s.The main advantage of the invention is the prevention of system failure due to incorrect detection of logic levels of signals on the bus. Failure generally occurs when the length of blind, unmatched, arms is greater than 0.3 m, or the total length of the backbone bus exceeds a value inversely proportional to the data rate, for example 20 m according to the 2 Mbit / s rate standard.
Vzhledem k uspořádání slepých ramen v zapojení U může být výhodnější ponechat úsek jako slepé rameno a potlačit jeho rušení uspořádáním podle vynálezu. Pak je zpoždění úseku slepého ramene přenosové linky poloviční, jelikož nedochází k přenosu signálu od páteřní sběrnice a zpět.Due to the arrangement of the blind arms in the U-circuit, it may be more advantageous to leave the section as a blind arm and to suppress its interference by the arrangement according to the invention. Then the delay of the blind arm section of the transmission line is halved, as there is no signal transmission from the backbone bus and back.
Výhodou například oproti řešení podle EP 3217602 B1 je, že korekční obvod je realizován jediným integrovaným obvodem, umístěným na styku uzlu a sběrnice.An advantage over, for example, the solution according to EP 3217602 B1 is that the correction circuit is implemented by a single integrated circuit located at the junction of the node and the bus.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Příklad obvodového uspořádání, které odstraňuje rušivý vliv slepých ramen na sběrnici CAN, bude dále popsán pomocí přiložených výkresů. Pro ilustraci je na obr. 1 uvedeno blokové schéma základního uspořádání systému přenosů dat sběrnicí CAN podle dosavadního stavu techniky. Jeho jednotlivé části jsou rozkresleny na obr. 1.1, 1.2 a 1.3. Obvodový model takové typické sběrnice CAN bus pro simulaci programem LTspice XVII je znázorněn na obr. 2 a simulace průběhu signálu v jednotlivých uzlech sytému podle obr. 2 je na obr. 3. Obr. 4 je blokové schéma uspořádání podle předkládaného vynálezu zabezpečující potlačení poruch vyvolaných slepým ramenem. Obr. 5a znázorňuje schéma simulace potlačení rušivých signálů slepých ramen programem LTSpice. Na obr. 5b jsou simulované průběhy korigovaných signálů v jednotlivých uzlech sběrnice CAN podle obr. 4. Průběhy signálů ve vzorkovacím intervalu recesivního bitu jsou na obr. 5c.An example of a circuit arrangement that eliminates the interference of the blind arms on the CAN bus will be further described with reference to the accompanying drawings. To illustrate, FIG. 1 is a block diagram of a basic configuration of a CAN bus data transmission system according to the prior art. Its individual parts are shown in Figures 1.1, 1.2 and 1.3. The circuit model of such a typical CAN bus for LTspice XVII simulation is shown in Fig. 2 and the simulation of the signal waveform in the individual nodes of the system according to Fig. 2 is shown in Fig. 3. 4 is a block diagram of an arrangement according to the present invention for suppressing blind arm disorders. Giant. 5a shows a diagram of a simulation of the suppression of interfering blind arm signals by the LTSpice program. Fig. 5b shows the simulated waveforms of the corrected signals in the individual nodes of the CAN bus according to Fig. 4. The waveforms of the signals in the sampling interval of the recessive bit are shown in Fig. 5c.
Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention
Typická sestava sběmicového systému CAN BUS je uvedena na obr. 1. Páteřní sběrnice 1 je rozdělena na 5 úseků 1.3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7 odpovídajících počtu uzlů ovládaných systémem Uzel 2,2 je ve sledované situaci odesílatel dat, ostatní uzly jsou v režimu příjemce dat. Uzel 2,3 je připojen ke sběrnici přímo, to je vedením o délce menší než 0,3 m. Uzly 2,4 a 2,5. jsou připojeny slepými rameny, tedy úseky přenosového vedení delšími než 0,3 m. Zin je vstupní impedance uzlů a její obvodová konfigurace je na obr. 1.1. Vstupní impedance 4,1 a 4,2 slepého ramene 3,1 a 3,2, která je tvořena paralelním zapojením dvou kondenzátorů 24 pF a dvou odporů 20 kQ. Impedance slepých ramen je zapojena paralelně k přizpůsobené páteřní sběrnici. Páteřní sběrnice Aje na obou koncích zakončena charakteristickou impedancí Zo o hodnotě 2 x 60 Ω. Korekce rušení podle vynálezu je provedena u nej delšího slepého ramene 3,2, jak bude uvedeno dále.A typical assembly of the CAN BUS system is shown in Fig. 1. The backbone bus 1 is divided into 5 sections 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7 of the corresponding number of nodes controlled by the system. situation the data sender, the other nodes are in data recipient mode. Node 2,3 is connected to the bus directly, that is a line less than 0.3 m long. Nodes 2.4 and 2.5. are connected by blind arms, ie sections of the transmission line longer than 0.3 m. Zin is the input impedance of the nodes and its circuit configuration is shown in Fig. 1.1. The input impedance 4.1 and 4.2 of the blind arm 3.1 and 3.2, which is formed by the parallel connection of two 24 pF capacitors and two 20 kQ resistors. The impedance of the blind arms is connected in parallel to the adapted backbone bus. The backbone bus A is terminated at both ends by a characteristic impedance Z of 2 x 60 Ω. The interference correction according to the invention is performed on the longest blind arm 3.2, as will be described below.
Na obr 1.2 je pro ilustraci uvedeno blokové schéma obecného uzlu složeného z mikrořadiče MCUFigure 1.2 shows a block diagram of a general node composed of an MCU microcontroller for illustration
-3CZ 2021 - 294 A3 ovládajícího programem CAN Control jednotku vysílač-přijímač, tedy transceiver.-3GB 2021 - 294 A3 controlling the transmitter-receiver unit, ie the transceiver, by the CAN Control program.
Na obr. 1.3 je uvedeno dále náhradní schéma uzlu 2,1. v režim odesilatele tvořeného zdrojem impulzního signálu s výstupním odporem 5 Ω a frekvencí 2,5 MHz, který je zakončen symetrizační impedancí 2 x 60 kΩ.Figure 1.3 shows the replacement scheme of node 2.1. in the sender's mode consisting of a pulse signal source with an output resistance of 5 Ω and a frequency of 2.5 MHz, which is terminated by a balancing impedance of 2 x 60 kΩ.
Schéma obvodu simulujícího chování zjednodušeného sběmicového systému podle obr. 1 je na obr. 2. Použité symboly součástek odpovídají simulačnímu programu LT Spíce XVII. Páteřní sběrnice 1 je složena z pěti úseků o různé délce a na obou stranách zakončena charakteristickou impedanci 2 x 60 Ω. Odesilatel 2 reprezentuje uzel právě vysílající data do ostatních uzlů CAN BUS systému. Odezvy na vysílaná data jsou simulací zjišťovány na vstupních svorkách 3, 4, 7, 8 částech přijímatelů dat, to je slepých ramen. Ve znázorněné situaci je kritický průběh signálu recesivního bitu nej delšího ramene se vstupními svorkami 8.The circuit diagram simulating the behavior of the simplified bus system according to Fig. 1 is shown in Fig. 2. The component symbols used correspond to the simulation program LT Spice XVII. The backbone bus 1 consists of five sections of different lengths and terminated on both sides with a characteristic impedance of 2 x 60 Ω. Sender 2 represents the node currently sending data to the other nodes of the CAN BUS system. Responses to the transmitted data are simulated on the input terminals 3, 4, 7, 8 parts of the data receivers, i.e. the blind arms. In the situation shown, the signal waveform of the longest arm recessive bit with input terminals 8 is critical.
Celkový průběh nekorigovaných signálů pro uspořádání podle obr. 2 je na obr. 3, kde jsou průběhy rozdílových napětí V na dvojicích vstupních svorek 3, 4, 7, 8 slepých ramen (N016,N026), (N021,N017), (N021,N022), (N013,N018). Jde o průběhy v okolí vzorkovacího intervalu recesivního bitu 430 až 460 ns. Amplitudy některých signálů, například průběh VII, přesahují limit amplitudy recesivního bitu 0,5 V, takže jeho přítomnost nelze správně detekovat. Křivka VII odpovídá průběhu amplitudy na vstupu nej delšího slepého ramene.The total waveform of the uncorrected signals for the arrangement according to Fig. 2 is in Fig. 3, where the waveforms of the differential voltages V at the pairs of input terminals 3, 4, 7, 8 of the blind arms (N016, N026), (N021, N017), (N021, N022), (N013, N018). These are waveforms around the sampling interval of the recessive bit 430 to 460 ns. The amplitudes of some signals, such as waveform VII, exceed the recessive bit amplitude limit of 0.5 V, so that its presence cannot be detected correctly. Curve VII corresponds to the amplitude profile at the input of the longest blind arm.
Komplikované průběhy signálů na obr. 3 jsou z hlediska teorie zpracování signálů výsledkem superpozice časově posunutých odrazů slepých ramen.From the point of view of signal processing theory, the complicated signal waveforms in Fig. 3 are the result of the superposition of time-shifted reflections of the blind arms.
Jelikož délka slepých ramen a celé sběrnice je 20 m a je podstatně kratší než vlnová délka s ™ ·> iSince the length of the blind arms and the whole bus is 20 m and is significantly shorter than the wavelength s ™ ·> i
Λ sw x uv v* lze slepé rameno modelovat obvodem se soustředěnými parametry.Λ sw x uv v * the blind arm can be modeled by a circuit with lumped parameters.
Slepé rameno se chová jako rezonanční obvod s indukčností, kapacitou a odporem závislými na jeho délce a vlnové impedancí. Tak například pro vedení s vlnovou impedanci Zo = 120 Ω je kapacita C = 40,9 pF/m, indukčnost L = 0.62 μΗ/m. V dominantním bitu je sběrnice interními spínači připojena ke zdroji napájecího napětí např. 5 V. V recesivním bitu nastává vybíjení L, C prvků sběrnice. Slepé rameno je v místě styku s páteřní sběrnicí zakončeno charakteristickou impedancí sběrnice. Proto skok napětí na páteřní sběrnici vyvolá jediný odraz od opačného konce slepého ramene. Časový průběh vybíjení slepého ramene pak odpovídá odezvě rezonančního obvodu na skok signálu a má tvar tlumených kmitů s průběhem typu esinojt.The blind arm acts as a resonant circuit with inductance, capacitance and resistance depending on its length and wave impedance. For example, for lines with wave impedance Z o = 120 Ω, the capacitance is C = 40.9 pF / m, the inductance L = 0.62 μΗ / m. In the dominant bit, the bus is connected to the supply voltage source, eg 5 V, by internal switches. In the recessive bit, the L, C elements of the bus are discharged. The blind arm terminates in a characteristic bus impedance at the point of contact with the backbone bus. Therefore, a voltage jump on the backbone bus causes a single reflection from the opposite end of the blind arm. The time course of the discharge of the blind arm then corresponds to the response of the resonant circuit to the signal jump and has the shape of damped oscillations with the course of the esinojt type.
Správná detekce bitu vyžaduje, aby odezva dozněla v nejpozději v době vzorkovacího intervalu. Pro recesivní bity je ve srovnání s dominantními činitel tlumení a menší. Proto je doznívání pomalejší. Celkový časový průběh odrazů je pak součet reakcí rezonančních obvodů slepých ramen na hrany impulzů, bitů.Proper bit detection requires that the response occur at the latest at the sampling interval. For recessive bits, the damping factor is smaller and smaller. Therefore, the decay is slower. The total time course of reflections is then the sum of the reactions of the resonant circuits of the blind arms to the edges of pulses, bits.
Předmětem vynálezu je způsob potlačení rušivých odrazů na přenosovém vedení, například sběrnice CAN, vznikajících na nepřizpůsobených částích vedení. To je úseků nezakončenými charakteristickou impedancí, tak zvanými slepými rameny. Potlačení odrazů způsobených rušivých signálů, korekce spočívá v krátkodobém přizpůsobení slepého ramene. Schéma zapojení sběrnice CAN s potlačením rušivého vlivu slepých ramen je uvedeno na obr. 4.The subject of the invention is a method of suppressing interfering reflections on a transmission line, for example the CAN bus, arising on mismatched parts of the line. These are sections not terminated by a characteristic impedance, the so-called blind arms. Suppression of reflections caused by interfering signals, correction consists in short-term adjustment of the blind arm. The wiring diagram of the CAN bus with blind arm interference suppression is shown in Fig. 4.
Ke slepému ramenu 3,2 připojenému mezi dva sousedící úseky 1,4. 1,5 páteřní komunikační sběrnice 1, které přesahuje normou stanovenou maximální délku, je připojena symetrická charakteristická impedance tvořená dvojicí prvního odporu R1 a druhého odporu R2 o hodnotáchTo the blind arm 3,2 connected between two adjacent sections 1,4. 1.5 backbone communication bus 1, which exceeds the maximum length specified by the standard, is connected to a symmetrical characteristic impedance formed by a pair of the first resistor R1 and the second resistor R2 with values
-4CZ 2021 - 294 A3 rovných polovině charakteristické impedanci přenosového vedení. Jeden konec prvního odporu R1 je přes první polovodičový spínač SPI připojen k jednomu vodiči slepého ramene 3,2 a jeden konec druhého odporu R2 je přes druhý polovodičový spínač SP2 připojen k druhému vodiči slepého ramene 3,2. Druhé konce prvního a druhého odporu RI, R2 jsou zapojeny na referenční potenciál. První polovodičový spínač SPI a druhý polovodičový spínač SP2 jsou propojeny s ovládacím uzlem 5 tvořeným impulzním generátorem 5,2 a spouštěcím obvodem 5,1. Vstupní svorky prvního a druhého polovodičového spínače SPI. SP2 jsou připojeny na výstup řídicího signálu z impulzního generátoru 5.2. Délka řídicího signálu je rovna době recesivního bitu. Vstup impulzního generátoru 5,2 je propojen s výstupem startovacího signálu spouštěcího obvodu 5,1, jehož startovací signál je odvozen z hrany dominantního bitu, a to buď ze sestupné hrany dominantního bitu, nebo z náběžné hrany dominantního bitu zpožděného o dobu jeho trvání.-4GB 2021 - 294 A3 equal to half the characteristic impedance of the transmission line. One end of the first resistor R1 is connected to one blind arm conductor 3.2 via the first solid state switch SPI and one end of the second resistor R2 is connected to the second blind arm conductor 3.2 via the second semiconductor switch SP2. The other ends of the first and second resistors R1, R2 are connected to the reference potential. The first semiconductor switch SPI and the second semiconductor switch SP2 are connected to a control node 5 formed by a pulse generator 5.2 and a trigger circuit 5.1. Input terminals of the first and second SPI solid state switches. SP2 are connected to the output of the control signal from the pulse generator 5.2. The length of the control signal is equal to the recessive bit time. The input of the pulse generator 5.2 is connected to the output of the start signal of the trigger circuit 5.1, the start signal of which is derived from the edge of the dominant bit, either from the falling edge of the dominant bit or from the leading edge of the dominant bit delayed by its duration.
Princip funkce sběrnice CAN s potlačením rušivého vlivu slepých ramen podle obr. 4 je následující. V průběhu přizpůsobení slepého ramene například 3,2, situovaného mezi úseky 1,4 a 1.5 páteřní sběrnice 1 je prvním spínačem SPI a druhým spínačem SP2 připojena k slepému ramenu 3,2 po dobu recesivního bitu symetrická dvojice odporů RI a R2 o hodnotě rovné polovině charakteristické impedance přenosového vedení, například 60 Ω pro vedení o charakteristické impedanci 120 Ω. Řídicí signál pro ovládání spínačů SPI a SP2 o délce rovné době recesivního bitu, například o délce 250 ns pro přenosovou rychlost 2 Mbit/s, je generován impulzním generátorem 5,2 spouštěným startovacím signálem ze spouštěcího obvodu 5,1 odvozeným ze spádové hrany signálu H až L na konci dominantního bitu, například derivačním obvodem. Pro sběrnici s pracovním kmitočtem 2 MHz je trvání recesivního bitu rovno 250 ns. Startovací řídicí impulzy ze spouštěcího obvodu 5,1 jsou odvozeny například v mikropočítači MCU uzlu ze sledu logických signálů 10 nebo 01 v časovém intervalu blízkém trvaní dominantního bitu, to je kolem 250 ns, nebo derivací náběžné hrany přechodu H až L a spouštějí impulzní generátor 5,2.The principle of operation of the CAN bus with the suppression of the interference effect of the blind arms according to Fig. 4 is as follows. During the adaptation of the blind arm, for example 3.2, situated between sections 1.4 and 1.5 of the backbone bus 1, a symmetrical pair of resistors R1 and R2 of a value equal to half is connected to the blind arm 3.2 for the time of the recessive bit by the first switch SPI and the second switch SP2. characteristic impedance of the transmission line, for example 60 Ω for lines with a characteristic impedance of 120 Ω. The control signal for controlling switches SPI and SP2 with a length equal to the recessive bit time, for example 250 ns for a baud rate of 2 Mbit / s, is generated by a pulse generator 5.2 triggered by a start signal from the trigger circuit 5.1 derived from the falling edge of signal H to L at the end of the dominant bit, for example by a derivative circuit. For a bus with a working frequency of 2 MHz, the recessive bit duration is 250 ns. The start control pulses from the trigger circuit 5,1 are derived, for example, in the microcomputer MCU of the node from the sequence of logic signals 10 or 01 in a time interval close to the duration of the dominant bit, i.e. around 250 ns, or by deriving the leading edge of the transition H to L. , 2.
V jednom možném provedení je startovacím signálem sestupná hrana dominantního bitu. V jiném provedení je startovacím signálem náběžná hrana dominantního bitu zpožděného o dobu jeho trvání. Odvození z náběžné hrany je výhodnější, jelikož tato hrana zpravidla není deformována rušivými signály.In one possible embodiment, the starting signal is the falling edge of the dominant bit. In another embodiment, the start signal is the leading edge of the dominant bit delayed by its duration. Derivation from the leading edge is more advantageous, as this edge is generally not distorted by interfering signals.
Zpoždění ovládacího signálu spínačů lze také realizovat monostabilním multivibrátorem spouštěným náběžnou hranou s dobou kyvu rovnou délce trvání dominantního bitu.The delay of the control signal of the switches can also be realized by a monostable multivibrator triggered by a leading edge with a swing time equal to the duration of the dominant bit.
Zpoždění reakce polovodičových spínačů SPI a SP2 na řídicí signál je několik ns, například pro obvod ADG 772 je ton = 9 ns, a nemá zásadní vliv na proces korekce. Způsobí pouze posuv odběru vzorku, avšak v rámci intervalu vzorkování.The response delay of the semiconductor switches SPI and SP2 to the control signal is several ns, for example for the ADG 772 the circuit is ton = 9 ns, and has no significant effect on the correction process. It only causes a sampling shift, but within the sampling interval.
Přizpůsobení slepého ramena časově neproměnným zapojením vlnové impedance Zo, to je i v průběhu dominantního bitu, rušení neodstraní, jelikož paralelním připojením přizpůsobeného slepého ramene poklesne impedance páteřní sběrnice v místě připojení a vzniknou další odrazy. Slepé rameno může v krajním případě, kdy poměr délky 1 ramene a vlnové délky λ je roven 1/λ=1/4, způsobit zkrat na páteřní sběrnici. Impedanci na vstupu nepřizpůsobeného vedení lze obecně určit například pomocí Smithova diagramu.Adapting the blind arm by a time-invariant connection of the wave impedance Z o , i.e. even during the dominant bit, does not remove the interference, because by connecting the matched blind arm in parallel, the backbone bus impedance at the connection point decreases and further reflections occur. In the extreme case, when the ratio of the length of the arm 1 and the wavelength λ is equal to 1 / λ = 1/4, it can cause a short circuit on the backbone bus. The impedance at the input of a mismatched line can generally be determined, for example, by means of a Smith diagram.
Schéma simulace potlačení rušivých signálů slepých ramen programem LTSpice je uvedeno na obr. 5a. V souladu s obr. 1 je páteřní sběrnice 1 složena z pěti úseků. V hraničních bodech úseků jsou připojena slepá ramena a uzel 2 odesílatele dat. Spínačový obvod 6 tvořený spínači Sl, S2 připojuje po dobu recesivního bitu ke vstupu nej delšího slepého ramena charakteristickou impedanci 2 x 60 Ω. Vstupní svorky, na kterých se provádí měření, jsou zde označeny 3, 4, 7, 8.The diagram of the simulation of the suppression of the interfering signals of the blind arms by the LTSpice program is shown in Fig. 5a. According to FIG. 1, the backbone bus 1 is composed of five sections. The blind arms and node 2 of the data sender are connected at the section boundary points. The switch circuit 6 formed by the switches S1, S2 connects a characteristic impedance of 2 x 60 Ω to the input of the longest blind arm during the recessive bit. The input terminals on which the measurement is performed are marked 3, 4, 7, 8 here.
Příklad 1. Použití obvodové struktury podle vynálezuExample 1. Use of a circuit structure according to the invention
Rušení signálu v systému CAN bus nezakončenými slepými rameny, obr. 1, znemožňuje správnou detekci dominantního a recesivního bitu v celém systému. Jak bylo uvedeno, nezakončené slepéSignal interference in the CAN bus system by unterminated blind arms, Fig. 1, prevents the correct detection of the dominant and recessive bit in the whole system. As mentioned, the unfinished blind
-5CZ 2021 - 294 A3 rameno se chová jako rezonanční obvod s odezvou odpovídající skokovým změnám napětí při změně logických úrovní. V uvažované konkrétní aplikaci je délka páteřní sběrnice 1 měřena mezi místy zakončení 19 m. Uzly s neměnnou polohou jsou vzdálené od páteřní sběrnice o 0,7 m, 1,5 m a 3,2 m, to je jejich délka 5,4 m by sériovým zapojením do páteřní sběrnice zvýšila její délku na nepřípustnou hodnotu 24,4 m. Problém lze vyřešit připojením těchto uzlů nepřizpůsobenou přenosovou linkou, tedy slepými rameny k páteřní sběrnici paralelně.-5GB 2021 - 294 The A3 arm acts as a resonant circuit with a response corresponding to voltage jumps when the logic levels change. In the specific application under consideration, the length of the backbone bus 1 is measured between the termination points of 19 m. by connecting it to the backbone bus, it increased its length to an unacceptable value of 24.4 m. The problem can be solved by connecting these nodes with an unadapted transmission line, ie blind arms to the backbone bus in parallel.
Největší délka slepého ramene 3 m je v uvažovaném případě rovna vzdáleností řízeného uzlu, v tomto příkladě kamery, od polohy páteřní sběrnice. Průběhy signálů v jednotlivých uzlech získané simulací programem UTSpice jsou uvedeny na obr.3. Jedná se o průběhy rozdílových napětí V na dvojicích vstupních svorek 3, 4, 7, 8 slepých ramen (N016,N026), (N021,N017), (N021,N022), (N013,N018) v okolí vzorkovacího intervalu recesivního bitu 434 až 460 ns. Amplitudy některých signálů, například průběh VII, přesahují limit amplitudy recesivního bitu 0,5 V, takže jeho přítomnost nelze správně detekovat. Křivka VII odpovídá průběhu amplitudy na vstupu nej delšího slepého ramene.The maximum length of the blind arm of 3 m is in the considered case equal to the distance of the controlled node, in this example camera, from the position of the backbone bus. The waveforms of the signals in the individual nodes obtained by the simulation with the UTSpice program are shown in Fig.3. These are the differences of the differential voltages V on the pairs of input terminals 3, 4, 7, 8 of the blind arms (N016, N026), (N021, N017), (N021, N022), (N013, N018) in the vicinity of the sampling interval of the recessive bit 434 up to 460 ns. The amplitudes of some signals, such as waveform VII, exceed the recessive bit amplitude limit of 0.5 V, so that its presence cannot be detected correctly. Curve VII corresponds to the amplitude profile at the input of the longest blind arm.
Jak bylo dokázáno simulací na obr. 5b použitím vynálezu podle obr. 4 jsou průběhy signálů nejen recesivního ale také dominantního bitu upraveny tak, že vyhoví podmínkám pro jejich správnou detekci.As proved by the simulation in Fig. 5b using the invention according to Fig. 4, the signal waveforms of not only the recessive but also the dominant bit are adjusted to meet the conditions for their correct detection.
Tvar korigovaného signálu v průběhu vzorkovacího intervalu recesivního bitu je na obr. 5c. Úrovně signálu jsou pod hodnotou 0,4 V i mimo vzorkovací interval a podmínka pro logickou U je bezpečné splněna. Jsou zde uvedeny průběhy dvojic rozdílových napětí V (N015,N024), (N018,N020), (N019,N020) a (N001,N014) na vstupních svorkách 3, 4, 7, 8 slepých ramen po korekci rušivých účinků nejdelšího slepého ramene podle vynálezu. Druhé nejdelší slepé rameno není korigováno a vyvolá zvýšení úrovně signálu označeného číslicí XII avšak pouze v oblasti mimo vzorkovací interval recesivního bitu 430 až 460 ns. Rušivé účinky toto ramene lze souběžně postupem podle vynálezu také korigovat.The shape of the corrected signal during the sampling interval of the recessive bit is shown in Fig. 5c. The signal levels are below 0.4 V even outside the sampling interval and the condition for logic U is safely met. There are waveforms of differential voltage pairs V (N015, N024), (N018, N020), (N019, N020) and (N001, N014) on input terminals 3, 4, 7, 8 of the blind arms after correction of the disturbing effects of the longest blind arm according to the invention. The second longest blind arm is not corrected and causes an increase in the signal level indicated by the number XII, but only in the region outside the sampling interval of the recessive bit 430 to 460 ns. The disturbing effects of this arm can also be corrected in parallel with the process according to the invention.
Příklad 2. Použití vynálezu pro případ odesilatele připojeného k slepému ramenu.Example 2. Application of the invention to the case of a sender attached to a blind arm.
Pro univerzální použití vynálezu je nutné, aby ke korekci rušení odrazy došlo i v případě, kdy data jsou odesílána z uzlu na páteřní sběrnici slepým ramenem.For the universal application of the invention, it is necessary that the correction of reflection interference also occurs when the data is sent from the node on the backbone bus by a blind arm.
Zdroj, odesílatel, je připojen k slepému ramenu právě korigovanému podle vynálezu. Simulace časového průběhu dat odesílaných ze slepého ramene dokazuje, že podmínky správné detekce dominantního i recesivního bitu jsou splněny. Tato vlastnost korekce podle vynálezu znamená, že korekční obvody navržené primárně pro potlačení rušivých signálů slepého ramene v režimu příjemce mohou zůstat beze změny i pro slepé rameno v režimu odesilatele. To patří mezi významné přednosti vynálezu.The source, the sender, is connected to a blind arm just corrected according to the invention. The simulation of the time course of the data sent from the blind arm proves that the conditions for correct detection of the dominant and recessive bit are met. This correction feature according to the invention means that correction circuits designed primarily to suppress interfering blind arm signals in the receiver mode can remain unchanged even for the blind arm in the sender mode. This is one of the significant advantages of the invention.
Příklad 3. Použití vynálezu pro korekci v případě impulzních signálů s extrémně krátkou dobou náběhu a odběhu.Example 3. Use of the invention for correction in the case of pulse signals with an extremely short rise and fall time.
Ve sběrnice CAN Bus s přenosovou rychlostí 2 Mbit/s jsou bity zobrazeny jako impulzy s dobou náběhu a odběhu přibližně 45 ns, katalogové údaje TCAN1043. Síře spektra odrazů v důsledku slepých ramen je nepřímo úměrná strmosti hran impulzů, a proto korekce signálů s měně strmými hranami je snazší. Je proto nutné ověřit, zda metoda korekce podle vynálezu je použitelná i pro impulzy s extrémně strmými hranami, např. 5 ns. Simulace potvrzují správný průběh odezvy a současně schopnost korigovat podle vynálezu impulzní průběhy se strmými hranami.In the CAN Bus with a baud rate of 2 Mbit / s, the bits are displayed as pulses with a rise and fall time of approximately 45 ns, catalog data TCAN1043. The width of the reflection spectrum due to blind arms is inversely proportional to the steepness of the pulse edges, and therefore the correction of signals with less steep edges is easier. It is therefore necessary to verify whether the correction method according to the invention is also applicable to pulses with extremely steep edges, e.g. 5 ns. The simulations confirm the correct course of the response and at the same time the ability to correct steep-edge impulse waveforms according to the invention.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Navržené řešení nalezne uplatnění v těch aplikacích technologie CAN, kdy není možné dodržetThe proposed solution finds application in those CAN technology applications where it is not possible to comply
-6CZ 2021 - 294 A3 požadavek na sběmicovou topologii fyzické vrstvy a z technických či ekonomických důvodů je použita topologie jiná (nejčastěji stromová). Typickým příkladem je uspořádání sítí CAN v osobních automobilech nebo v leteckém průmyslu, kde je stromová struktura zcela běžná právě kvůli snaze minimalizovat délku, a tedy i objem a hmotnost kabeláže. Minimalizace délky souvisí 5 s řešením problému obchodního cestujícího v teorii grafů: najít nejkratší spojnici všech míst na mapě.-6EN 2021 - 294 A3 requirement for a busy topology of the physical layer and for technical or economic reasons another topology (mostly tree) is used. A typical example is the arrangement of CAN networks in passenger cars or the aerospace industry, where a tree structure is quite common precisely in an effort to minimize the length, and therefore the volume and weight, of cabling. Length minimization is related to 5 solving the business traveler's problem in graph theory: finding the shortest line of all places on the map.
Obecněji se vynález uplatní ve sběmicových soustavách na bázi přenosové linky, dlouhého vedení, v nichž jsou bity reprezentovány jako dvoustavové impulzy o známé době trvání. Zde je z hlediska ίο rušení zpravidla kritický stav s nižší (nulovou) úrovní signálu reprezentující logickou úroveň L.More generally, the invention is applicable to transmission line-based bus systems in which long bits are represented as two-state pulses of known duration. Here, in terms of ίο interference, there is usually a critical state with a lower (zero) signal level representing the logic level L.
Řešení podle vynálezu potlačí právě rušivé signály superponované na této úrovni.The solution according to the invention suppresses the interfering signals superimposed at this level.
Vynález lze aplikovat i na sběrnice s vyšší pracovní frekvenci než 2 MHz jak bylo v předchozím textu předpokládáno. Toto rozšíření vychází ze skutečnosti, že hlavní informace o hodnotě bitu 15 jsou dány okamžiky přechodů, hranami, z nízké na vysokou úroveň signálu (L až H) a obráceně H až L. Teoreticky tedy nezáleží na trvání vrcholu impulzu. V praxi je však nutné uvažovat konečné doby náběhu a odběhu impulzu reprezentujícího bit.The invention can also be applied to buses with a higher operating frequency than 2 MHz as assumed above. This extension is based on the fact that the main information about the value of bit 15 is given by the moments of transitions, edges, from low to high signal level (L to H) and vice versa to H to L. Theoretically, therefore, it does not matter the pulse peak duration. In practice, however, it is necessary to consider the final rise and fall times of the pulse representing the bit.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2021294A CZ2021294A3 (en) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | Busses, especially CAN busses, with blind-arm interference suppression |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2021294A CZ2021294A3 (en) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | Busses, especially CAN busses, with blind-arm interference suppression |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ309153B6 CZ309153B6 (en) | 2022-03-16 |
CZ2021294A3 true CZ2021294A3 (en) | 2022-03-16 |
Family
ID=80628183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2021294A CZ2021294A3 (en) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | Busses, especially CAN busses, with blind-arm interference suppression |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ2021294A3 (en) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5781028A (en) * | 1996-06-21 | 1998-07-14 | Microsoft Corporation | System and method for a switched data bus termination |
US6587968B1 (en) * | 1999-07-16 | 2003-07-01 | Hewlett-Packard Company | CAN bus termination circuits and CAN bus auto-termination methods |
US9606948B2 (en) * | 2012-12-05 | 2017-03-28 | Texas Instruments Incorporated | CAN bus edge timing control for dominant-to-recessive transitions |
EP3214803A1 (en) * | 2016-03-03 | 2017-09-06 | Nxp B.V. | Feedforward ringing suppression circuit |
DE102018130877B3 (en) * | 2018-12-04 | 2019-11-21 | Elmos Semiconductor Aktiengesellschaft | Device and method for reducing ringing in CAN buses |
-
2021
- 2021-06-10 CZ CZ2021294A patent/CZ2021294A3/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ309153B6 (en) | 2022-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107154885B (en) | Feedforward ringing suppression circuit | |
KR101943190B1 (en) | A push pull ringing suppression circuit | |
EP3691198B1 (en) | Controller area network (can), can device and method therefor | |
EP3541031B1 (en) | Apparatuses and methods for switching communication modes of a transceiver circuit | |
KR102681598B1 (en) | Apparatus and method for selectively concealing bus vibration when receiving data through a bus system | |
US20180260353A1 (en) | Transmitter with independently adjustable voltage and impedance | |
KR101037273B1 (en) | Method and system for compensating for asymmetric delays | |
KR20170013228A (en) | Subscriber station for a bus system and method for increasing interference immunity in the area of electromagnetic compatibility for a subscriber station | |
JP4767025B2 (en) | Branch connector | |
US8861621B2 (en) | Receiver circuit | |
US11368330B2 (en) | Error frame detection | |
JP7184918B2 (en) | Transmitting/receiving device for bus system and method of operation therefor | |
JP2008131514A (en) | Communication interference preventing device, node for communication system, communication system, fault diagnostic device for vehicle and on-board device | |
JP6074054B2 (en) | Apparatus and method for improving message reception quality in a CAN bus system | |
US11444802B2 (en) | Field bus system with a switchable slew rate | |
CZ2021294A3 (en) | Busses, especially CAN busses, with blind-arm interference suppression | |
US20090067616A1 (en) | CAN echo cancellation level shifter | |
Mori et al. | Novel ringing suppression circuit to increase the number of connectable ECUs in a linear passive star CAN | |
US20040135646A1 (en) | Circuit for adapting characteristic wave impedance | |
KR20200035128A (en) | Transceiver for bus system, and method for reducing vibration tendency when switching between different bit states | |
Mori et al. | Novel ringing suppression circuit to achieve higher data rates in a linear passive star CAN FD | |
US20240120956A1 (en) | Transmitter circuit | |
Mori et al. | Novel receiver circuit to achieve higher data rates in a linear passive star CAN | |
US20230179454A1 (en) | Device for can transceiver, transceiver and method |