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Diese
Erfindung bezieht sich auf CAN-Bus-Abschlußschaltungen und auf Verfahren für einen
automatischen CAN-Bus-Abschluß.
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Das
CAN-Protokoll (CAN = Controller Area Network) ist ein serielles
Kommunikationsprotokoll für
eine Kommunikation zwischen verschiedenen elektronischen Vorrichtungen
oder Knoten. Das CAN-Protokoll ist in der Vergangenheit in Verbindung mit
Fahrzeugen, wie z.B. Automobilen, verwendet worden. Gemäß dem CAN-Protokoll
können
mehrere unterschiedliche elektronische Vorrichtungen oder Knoten
mit einem einzigen seriellen Bus gekoppelt werden, so daß Mitteilungen
und Daten von einer elektronischen Vorrichtung zu einer anderen
gesendet werden können.
Das CAN-Protokoll ist ein mitteilungsbasiertes Protokoll, bei dem
CAN-Rahmen auf einem gemeinsamen CAN-Bus plaziert werden. Der CAN-Bus
kann aus einem einzelnen Draht oder aus einem unterschiedlich getriebenen
bzw. angesteuerten Paar von Drähten
bestehen. Jede elektronische Vorrichtung oder jeder Knoten auf dem
gemeinsamen CAN-Bus empfängt
jeden Rahmen, der auf dem Bus vorhanden ist, und filtert diejenigen
Rahmen aus, die nicht erforderlich sind, um die Aufgaben dieses Knotens
durchzuführen.
Falls beispielsweise eine Vorrichtung, die einem Armaturenbrett
eines Automobils zugeordnet ist, einen Rahmen auf den CAN-Bus schickt,
der auffordert, daß die
Scheinwerfer des Automobils eingeschaltet werden sollen, kann die
Vorrichtung an dem CAN-Bus, die für die Bremsleuchten verantwortlich
ist, feststellen, daß der
Rahmen für
eine andere Vorrichtung bestimmt ist, wobei die Vorrichtung folglich
nicht auf den Rahmen ansprechen wird. Die Vorrichtung, die die Scheinwerfer steuert,
empfängt
jedoch den Rahmen und spricht auf denselben durch Einschalten der
Scheinwerfer an. In den CAN-Rahmen
sind deshalb Identifiziererbits vorgesehen, um zu er möglichen,
daß Mitteilungen
und Daten an bestimmte Knoten auf dem CAN-Bus und nicht an andere
Knoten auf dem CAN-Bus gerichtet werden können.
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Aufgrund
der Tatsache, daß sich
Signale auf einem gemeinsamen Bus ausbreiten, sind Rauschen und
Signalreflexionen immer von Bedeutung. Insbesondere Rauschen kann
Signale verfälschen,
die auf dem CAN-Bus geführt
werden, was in einigen Fällen zu
einem fehlerhaften Verhalten einer Vorrichtung führen kann. Auf die gleiche
Weise können
auch reflektierte Signale die Integrität des Systems beeinträchtigen.
Um den Signalreflexionsbelangen zu genügen, werden an den Enden des
CAN-Busses typischerweise Widerstände, z.B. 120-Ohm-Widerstände, in
die CAN-Bus-Schaltung aufgenommen. Typischerweise müssen auch
Widerstände
vorgesehen werden, um Treiberanforderungen einer resistiven Last
zu erfüllen,
wobei beispielsweise bei der ISO-11898-Norm für die Treiber eine resistive
Last von 60 Ohm erforderlich ist. Dies macht es erforderlich, daß die letzten
Knoten, beispielsweise an jedem Ende, auf einem CAN-Bus gefunden
werden müssen und
daß ein
Abschlußwiderstand
an die Enden hinzugefügt
werden muß.
Da die CAN-Bus-Knoten parallel geschaltet sind, ist es nicht immer
eine einfache Aufgabe, den letzten Knoten zu finden. Wenn außerdem eine
unbestimmte Anzahl von Knoten vorhanden ist, stellt ferner das Bestimmen,
welche Vorrichtungen sich an den Enden des CAN-Busses befinden,
keine einfache Aufgabe dar.
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Aus
der
US 5,341,400 ist
ein System zum automatischen Erfassen und Konfigurieren eines Abschlusses
in einer Netzwerkbuskonfiguration bekannt. Dabei wird durch Eingangssignale
angezeigt, ob eine Vorrichtung, die mit dem Netzwerkbus gekoppelt
ist, sich an einer Endposition befindet. Wenn sich die Vorrichtung
an einer Endposition befindet, wird das Netzwerk automatisch durch
eine angepaßte
Lastimpedanz in der Vorrichtung abgeschlossen.
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Aus
der
DE 19611944 A1 ist
ein integrierter Schaltkreis zur Kopplung eines mikrokontrollierten Steuergeräts an einen
CAN-Bus bekannt.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung darin, ein Konzept zu schaffen, mittels dem CAN-Bus-Systeme
und Verfahren zum Betreiben von CAN-Bussen flexibler und anpaßbarer ausgelegt werden
können.
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Diese
Aufgabe wird durch eine CAN-Bus-Abschlußschaltung gemäß Anspruch
1, durch ein CAN-Bussystem gemäß Anspruch
8 und durch ein automatisches CAN-Bus-Abschlußverfahren gemäß Anspruch
14 gelöst.
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Im
folgenden werden CAN-Bus-Abschlußschaltungen und automatische
CAN-Bus-Abschlußverfahren
beschrieben.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf
die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm einer CAN-Bus-Abschlußschaltung gemäß einem
oder mehreren Ausführungsbeispielen
der Erfindung.
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2 ein
Blockdiagramm einer CAN-Bus-Abschlußschaltung gemäß einem
oder mehreren Ausführungsbeispielen
der Erfindung.
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3 ein
Diagramm eines CAN-Bussystems gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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4 ein
Blockdiagramm einer CAN-Bus-Abschlußschaltung gemäß einem
oder mehreren Ausführungsbeispielen
der Erfindung.
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5 ein
Blockdiagramm einer Signalreflexionsreduzierungsschaltung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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6 ein
Blockdiagramm einer CAN-Bus-Abschlußschaltung gemäß einem
oder mehreren Ausführungsbeispielen
der Erfindung.
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7 ein
Flußdiagramm,
das Verfahrensschritte gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt.
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8 ein
Schaltungsdiagramm, das eine Stromerfassungsschaltung beschreibt,
die für
eine Verwindung in Verbindung mit einem oder mehreren Ausführungsbeispielen
der Erfindung geeignet ist.
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9 ein
Schaltungsdiagramm, das eine Abschlußschaltung gemäß einem
oder mehreren Ausführungsbeispielen
der Erfindung beschreibt, und das die Stromerfassungsschaltung von 8 aufweist.
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10 ein
Diagramm eines Teils eines beispielhaften CAN- Busses.
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11 ein
Diagramm eines beispielhaften CAN-Busses.
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Die
folgende Erörterung
setzt voraus, daß der
Leser gewisse Grundkenntnisse über
CAN-Bussysteme besitzt. Verschiedene Aspekte von CAN-Bussystemen
werden in den folgenden US-Patenten beschrieben: US-5,574,848, US-5,551,053, US-5,323,385, US-5,539,778,
US-5,600,782, US-5,675,830 und US-5,448,180.
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1 zeigt
eine Schaltung allgemein bei 10, die eine CAN-Bus-Abschlußschaltung
gemäß einem Ausführungsbeispiel
aufweist. Die Schaltung 10 umfaßt einen CAN-Bus 12,
der beispielsweise eine erste und zweite Signalführungsleitung 14, 16 aufweist. Die
CAN-Bus-Abschlußschaltung
weist bei diesem Ausführungsbeispiel
eine erste Schaltung 18 auf, die sich aufgrund einer Verbindung
mit den Signalführungsleitungen 14, 16 jeweils über ein
Paar von Eingangsleitungen 20, 22 in einer elektrischen
Verbindung mit dem CAN-Bus befindet. Die erste Schaltung ist vorzugsweise
konfiguriert, um einen elektrischen Betriebsparameter zu überwachen,
der dem Betrieb des CAN-Busses zugeordnet ist. Der elektrische Betriebsparameter
kann jeder geeignete elektrische Betriebsparameter sein, wobei ein
beispielhafter Betriebsparameter im folgenden in Verbindung mit 2 angegeben
ist. Die Abschlußschaltung
umfaßt ferner
eine zweite Schaltung 24, die sich in einer elektrischen
Kommunikation mit der ersten Schaltung 18 befindet. Die
zweite Schaltung 24 wird ansprechend darauf, daß die erste
Schaltung eine Änderung
des elektrischen Betriebsparameters, den dieselbe konfigurationsgemäß überwachen
soll, erfaßt,
selektiv durch die erste Schaltung 18 aktiviert. Die zweite
Schaltung 24 schließt
vorzugsweise den CAN-Bus ab, wenn dieselbe durch die erste Schaltung 18 aktiviert
wird.
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Bei
dem Beispiel von 1 ist eine Einschaltleitung 26 vorgesehen,
die zusammen mit einer Einschaltsignalerzeugungsschaltung 28 ein
Signal liefert, das verwendet wird, um die Leistungsversorgungen
der einzelnen Knoten oder Vorrichtungen entlang des CAN-Busses,
die mit der Einschaltleitung verbunden sind, einzuschalten. Die
Einschaltleitung 26 ist vorgesehen, um die einzelnen Knoten
entlang des CAN-Busses 12 einzuschalten.
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2 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
allgemein bei 10a. Im folgenden werden, wo dies geeignet ist,
gleiche Bezugszeichen aus dem Ausführungsbeispiel von 1 verwendet,
wobei Unterschiede durch das Suffix "a" oder
durch unterschiedliche Bezugszeichen angegeben werden. Eine erste
Schaltung 18a umfaßt
hier eine Umschaltschaltung 30 und eine Stromerfassungsschaltung 32.
Eine zweite Schaltung 24a weist eine Reflexionsreduzierungsschaltung
auf, die bei diesem Ausführungsbeispiel ein
resistives Element oder eine Schaltung 34 aufweist. Die
Stromerfassungsschaltung 32 ist vorzugsweise konfiguriert,
um einen Betriebsstrom, der dem Betrieb des CAN-Busses zugeordnet
ist, zu erfassen. Bei diesem Beispiel wird der Betriebsstrom durch
die Einschaltleitung 26 geliefert. Die Stromerfassungsschaltung 32 ist
mit der Umschaltschaltung 30 wirksam verbunden. Die Umschaltschaltung 30 ist
mittels Leitungen 20, 22 mit dem CAN-Bus verbunden. Wenn
die Stromerfassungsschaltung 32 einen bestimmbaren elektrischen
Strom erfaßt,
beispielsweise eine Änderung
des überwachten
Betriebsstroms, nimmt die Umschaltschaltung selektiv die Reflexionsreduzierungsschaltung 24a auf,
d.h. wird mit derselben verbunden, was wiederum bewirkt, daß das resistive
Element oder die Schaltung 34 den CAN-Bus abschließt. Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
weist die Reflexionsreduzierungsschaltung eine resistive Lastschaltung
auf.
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Es
kann jede geeignete Stromerfassungsschaltung verwendet werden. Bei
diesem Beispiel können
ein Operationsverstärker
und ein Transistor die Basis einer Strom-Zu-Spannung-Stromerfassungsschaltung
bilden. Durch die Verwendung eines Re lais in der Umschaltschaltung 30 kann
der Ausgang der Strom-Zu-Spannung-Stromerfassungsschaltung 32 verwendet
werden, um das Relais einzuschalten, wodurch die Reflexionsreduzierungsschaltung 24a aufgenommen
wird. Dies stellt jedoch lediglich ein Beispiel dar und soll in
keiner Weise eine Einschränkung
bilden. Demgemäß können auch
andere Schaltungselemente, die sich von den oben beschriebenen Elementen
unterscheiden, oder auch zusätzliche
Schaltungselemente verwendet werden, um die erste und zweite Schaltung
zu implementieren.
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3 zeigt
ein CAN-Bussystem allgemein bei 34, das eine Mehrzahl von
Knoten 36 aufweist, die entlang des CAN-Busses 12 verteilt
und wirksam mit demselben verbunden sind. Es ist eine Einschaltsignalerzeugungsschaltung
vorgesehen (wie z.B. die Schaltung 28 in 1),
obwohl dies in dieser Figur nicht spezifisch dargestellt ist. Die
Einschaltsignalerzeugungsschaltung weist eine Ausgangsleitung 26 auf,
die mit den Knoten 36, wie gezeigt, gekoppelt ist. Ein
Einschaltsignal liegt seriell an jedem Knoten an und wird an jedem
Knoten regeneriert, damit das System bestimmen kann, welcher Knoten
der letzte Knoten in einer gegebenen Kette ist, wie es im folgenden
deutlich wird. Die Ausgangsleitung 26 ist konfiguriert,
um die Knoten zu aktivieren und dieselben einzuschalten. Jeder Knoten
entlang des dargestellten CAN-Busses ist mit einer Abschlußschaltung 38 versehen,
die mit der Ausgangsleitung 26 und dem CAN-Bus 12 verbunden
ist. Die Abschlußschaltung
ist konfiguriert, um einen vorbestimmten elektrischen Zustand zu überwachen,
wobei dieselbe ansprechend auf die Erfassung des vorbestimmten Zustands
den CAN-Bus an diesem
Knoten abschließt. Dies
liefert einen großen
Flexibilitätsgrad,
da jeder Knoten den CAN-Bus abschließen kann. 10 zeigt
einen beispielhaften Abschnitt eines CAN-Bussystems bei 100,
bei dem ein Einschaltsignal auf eine kaskadierte Weise von Knoten
zu Knoten geliefert wird. Insbesondere sind eine Steuerungseinrichtung 102 und
zwei Knoten 104, 106 gezeigt. Bei dem dargestellten
Beispiel bildet die Steuerungseinrichtung einen Teil eines Druckers,
wobei die Knoten 104, 106 sowohl Eingangs- als
auch Ausgangsvorrichtungen aufweisen. Die Steuerungseinrichtung 102 weist
eine CPU und einen Treiber (die nicht besonders bezeichnet sind)
auf. Eine Einschaltleitung 108 verbindet sowohl die Steuerungseinrichtung 102 mit
einem nächsten
Knoten 104 als auch einen Knoten mit einem nächsten Knoten,
z.B. die Knoten 104, 106. Die Knoten 104, 106 umfassen
jeweils eine Leistungsversorgung, die mit der Einschaltleitung 108 verbunden
ist, eine CPU, die mit der Leistungsversorgung verbunden ist, und
einen Treiber, der mit der CPU verbunden ist, zum Treiben des Einschaltsignals
zu einem nächsten
Knoten. Jedes Einschaltsignal, das auf der Einschaltleitung 108 vorhanden
ist, muß regeneriert
werden, um dieses Signal dem nächsten Knoten
in der Reihe zu signalisieren. Dies bedeutet, daß jeder Knoten für die Regenerierung
eines Einschaltsignals für
einen nächsten
Knoten verantwortlich ist. Bei diesem Beispiel ist der vorbestimmte
Zustand, den die Abschlußschaltung überwacht,
die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Einschaltsignals für einen
nächsten
Knoten in der Reihe. Da jeder Knoten für die Erzeugung eines Einschaltsignals
verantwortlich ist, das durch die Knoten kaskadiert wird, wird der
letzte Knoten in einer gegebenen Kette kein solches Signal erzeugen,
da kein weiterer Knoten vorhanden ist, der das Signal empfangen
müßte. Die Abschlußschaltung
bestimmt vorzugsweise, wann dieser Zustand auftritt und schließt darauf
ansprechend den CAN-Bus ab.
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4 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer geeigneten Abschlußschaltung 38.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
umfaßt
die Abschlußschaltung 38 eine
umschaltbare Signalreflexionsreduzierungsschaltung 40 und
eine Stromerfassungsschaltung 42. Die umschaltbare Signalreflexionsreduzierungsschaltung 40 ist
konfiguriert, um bei einem Abschluß des CAN-Busses eine Signalreflexion
in dem CAN-Bus zu reduzieren. Es kann jede geeignete Reflexionsreduzierungsschaltung
verwendet werden. Die Stromerfassungsschaltung 42 ist konfiguriert,
um einen vorbestimmten elektrischen Zustand, der einen Stromfluß durch
eine Ausgangsleitung 26 aufweist, zu überwachen.
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Bei
diesem Beispiel sind die Knoten 36 entlang des CAN-Busses 12 derart
angeordnet, so daß jeder
Knoten für
die Erzeugung eines Signals, um den nächsten Knoten einzuschalten,
verantwortlich ist. Die Stromerfassungsschaltung ist konfiguriert, um
basierend auf dem Stromfluß durch
die Ausgangsleitung 26 zu erfassen, wenn kein weiterer Knoten
vorhanden ist, der eingeschaltet werden muß. 11 zeigt
beispielsweise ein beispielhaftes CAN-System allgemein bei 200,
das einen Drucker bzw. eine Steuerungseinrichtung 202 und
eine Mehrzahl von Knoten 204, 206, 208 und 210 aufweist.
Die Knoten 204 und 206 sind Eingangsvorrichtungen, wobei
die Knoten 208 und 210 Ausgangsvorrichtungen sind.
Der Drucker 202 ist mittels einer Einschaltsignalleitung 212 mit
einem nächsten
Knoten in der Reihe verbunden. Jeder Knoten ist wiederum mittels einer
Einschaltsignalleitung 212 mit einem nächsten Knoten in der Reihe
verbunden. Der CAN-Bus ist parallel zu allen Knoten (Drucker und
Vorrichtungen), wobei ein Signal auf der Einschaltleitung 212 als
erstes von dem Drucker 202 erzeugt wird, und dann auf beide
Seiten, d.h. zu der Eingangs- und der Ausgangsvorrichtung, kaskadiert
wird. Der Drucker 202 weist zwei Ausgangsverbindungen auf,
die den Einschaltleitungen 212 entsprechen, die mit den
Eingangs- und Ausgangsvorrichtungen
verbunden sind. Die Ausgangsverbindungen des Druckers sind jeweils
mit einer getrennten Einschaltsignalerzeugungsschaltung verbunden.
Sowohl die Eingangs- als auch Ausgangsvorrichtungen weisen Verbindungen
auf, die ein Eingangssignal von der Einschaltleitung 212 und
den CAN-Bus-Leitungen empfangen. Die Eingangs- und Ausgangsvorrichtungen
weisen ferner Ausgangsverbindungen auf, die von der jeweils nächsten Eingangs-
oder Ausgangsvorrichtung in der Reihe empfangen werden. Das Einschaltsignal wird
getrennt für
die Eingangs- und Ausgangsvorrichtungen erzeugt, wobei jeder Knoten
für die
Erzeugung eines Einschaltsignals für einen nächsten Knoten in der Reihe
verantwortlich ist. Falls bei diesem Beispiel die Eingangsvorrichtung 204 der
letzte Knoten in der Kette von Eingangsvorrichtungen wäre, würde kein
Strom durch die Einschaltleitung 212 fließen, die
dieselbe mit der Eingangsvorrichtung 206 verbindet. Indem dies
erkannt wird, kann eine Stromerfassungsschaltung bestimmen, daß kein ausreichender
Strom vorhanden ist, um ein Einschaltsignal an die nächste Vorrichtung
(die nicht existiert) zu liefern, und kann folglich die Signalreflexionsreduzierungsschaltung
in die Schaltung schalten und den CAN-Bus abschließen.
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5 zeigt
eine beispielhafte umschaltbare Signalreflexionsreduzierungsschaltung 40,
die ein resistives Element 4 aufweist. Das resistive Element 4 kann
jedes geeignete resistive Element sein, das eine Signalreflexion
reduzieren und die spezifische resistive Last in dem abgeschlossenen
CAN-Bus beibehalten kann. Diese Schaltung ist konfiguriert, um selektiv
von der Stromerfassungsschaltung 42 (4)
umgeschaltet zu werden, wenn die Stromerfassungsschaltung eine vorbestimmte
Stromamplitude durch die Ausgangsleitung 26 (3)
erfaßt.
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6 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Abschlußschaltung 38.
Die Abschlußschaltung umfaßt hier
eine Umschaltschaltung 44, die mit der ersten und zweiten
Signalführungsleitung
des CAN-Busses verbunden ist. Die Umschaltschaltung weist einen
Ausgang auf, der mit einer resistiven Schaltung 46 verbunden
ist. Die Umschaltschaltung ist konfiguriert, um die resistive Schaltung 46 selektiv zu
aktivieren oder dieselbe in ihre eigene Schaltung aufzunehmen. Die
resistive Schaltung 46 ist konfiguriert, um eine Signalreflexion
zu verringern, und um die spezifizierte resistive Last in der ersten
und zweiten Signalführungsleitung 14, 16 beizubehalten, wenn
dieselbe in die CAN-Bus-Schaltung aufgenommen ist. Eine Stromerfassungsschaltung 48 ist
vorgesehen und mit der Umschaltschaltung 44 verbunden.
Die Stromerfassungsschaltung überwacht
den Stromfluß durch
die Ausgangsleitung 26. Der Stromfluß wird vorzugsweise seriell
gemessen. Wenn ein vorbestimmter Strom erfaßt wird, der anzeigt, daß der Knoten,
mit dem die Abschlußschaltung
wirksam verbunden ist, der letzte Knoten in der Kette ist, schaltet
die Stromerfassungsschaltung 48 die Umschaltschaltung 44 von einem
deaktivierten Zustand, bei dem die resistive Schaltung nicht in
die CAN-Bus-Schaltung aufgenommen ist, in einen aktivierten Zustand
um, bei dem die resistive Schaltung in die CAN-Bus-Schaltung aufgenommen
ist.
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7 zeigt
ein Flußdiagramm 50,
das die Verfahrensschritte gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschreibt. Bei 52 wird ein elektrischer
Betriebsparameter, der dem Betrieb zumindest eines und vorzugsweise
einer Mehrzahl von CAN-Bus-Knoten eines CAN-Busses zugeordnet ist, überwacht.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird ein elektrischer Stromfluß überwacht.
Bei den obigen Beispielen ist der elektrische Stromfluß demjenigen
zugeordnet, der erforderlich ist, um einen nächsten Knoten in der Reihe
einzuschalten. Bei 54 wird der CAN-Bus ansprechend auf
ein Auftreten einer bestimmbaren Charakteristik des elektrischen Betriebsparameters
abgeschlossen. Bei diesem Beispiel ist der elektrische Betriebsparameter
der oben beschriebene Stromfluß.
Folglich kann eine beispielhafte bestimmbare Charakteristik eine Änderung
der Amplitude des überwachten
Stroms sein. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel findet ein Abschluß des CAN-Busses
statt, indem eine Schaltung aktiviert wird, die konfiguriert ist,
um eine Signalreflexion in dem CAN-Bus zu reduzieren. Im bevorzugtesten
Fall findet dies statt, indem ein resistives Element in die Schaltung
aufgenommen wird.
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8 zeigt
eine beispielhafte Stromerfassungsschaltung, die für eine Verwendung
in Verbindung mit den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen geeignet ist.
Die Stromerfassungsschaltung umfaßt einen Operationsverstärker U1,
einen Transistor Q1 und Widerstände
R1, R2 und R3. Die Schaltung erfaßt den Strom durch R1 und liefert
eine Ausgangsspannung über
R3. Die Beziehung zwischen der Ausgangsspannung und dem Eingangsstrom
wird durch folgende Gleichung beschrieben: VAUS = [(R1·R3)/R2]·IL, wobei
IL der Strom durch R1 ist.
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Mit
den dargestellten Werten wird ein Multiplikator von 500 erhalten.
Bei diesem Beispiel stellt die 3,8-V-Spannungsquelle das Einschaltsignal
dar, während
RLAST eine Einschaltschaltung in einer Knotenleistungsversorgung
darstellt. Q2 und R4 werden verwendet, um das Ausgangssignal von
U1 auf Null zu zwingen, wenn das Einschaltsignal nicht aktiviert ist.
R6 und R7 bilden einen Spannungsteiler, um die korrekte Polarisation
von Q2 sicherzustellen. VAUS wird verwendet,
um einen Transistor zu treiben, der ein Relais in der Umschaltschaltung
treiben wird.
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9 zeigt
die obige Stromerfassungsschaltung, die in eine Abschlußschaltung
aufgenommen ist, die eine Umschaltschaltung aufweist. Der Operationsverstärker U2
wird hier verwendet, damit die resistiven Werte, die bei der Stromüberwachungsschaltung
verwendet werden, nicht beeinflußt werden. Widerstände R8 und
R9 werden verwendet, um jegliche Offset-Probleme zu beseitigen. Der Transistor
Q3 treibt eine Relaisspule, die wiederum selektiv einen Abschlußwiderstand
RAbschluss aktiviert, der die oben erörterten
Reflexionsreduzierungscharakteristika liefert.
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Bei
einem Beispiel spezifiziert die ISO-11898-Norm die Verwendung eines
Differenzsignals, das aus zwei Drähten, d.h. den Leitungen 14, 16,
zusammengesetzt ist, mit einer charakteristischen Leitungsnennimpedanz
von 120 Ohm. Diese Norm spezifiziert ferner eine resistive Last
von 60 Ohm zwischen diesen zwei Leitungen. Diese resistive Last
ist notwendig, damit der CAN-Bus kommunizieren kann, da, wenn die
zwei Leitungen im Leerlauf sind (ohne einen Abschlußwiderstand),
keine Kommunikation möglich
ist. Um diese Anforderungen zu erfüllen, liefern die erfindungsgemäßen Verfahren und
Systeme einen automatischen Abschluß, wenn eine Kommunikation
stattfindet, ungeachtet der Anzahl von Knoten, die in dem CAN-Bussystem
vorhanden sind. In der Vergangenheit erforderte ein geeigneter Abschluß des CAN-Busses
Abschlußwiderstän de an den
Enden jeder Verzweigung des CAN-Busses. Bei einem Druckersystem,
das einen Bus verwendet, müßten Abschlußwiderstände an dem
Ende jeder Verzweigung dieses Busses plaziert werden. Für Druckersysteme
mit einem Tor für
Eingangsvorrichtungen und einem weiteren Tor für Ausgangsvorrichtungen ist
es aufgrund der Anforderungen für
einen geeigneten Abschluß erforderlich,
daß Abschlußwiderstände an der
letzten Vorrichtung oder dem letzten Knoten jedes Tors plaziert
sind. Wenn unterschiedliche Konfigurationen vorliegen, kann eine
beliebige Vorrichtung die letzte Vorrichtung in ihrer entsprechenden
Kette bei einer Konfiguration und nicht die letzte Vorrichtung in
ihrer entsprechenden Kette bei einer anderen Konfiguration sein.
Folglich müßten einzelne
Benutzer dieses Systems bestimmen, welche Vorrichtung das Ende der
Leitung für eine
bestimmte Konfiguration war, und müßten dann Schritte vornehmen,
um einen korrekten Abschluß des
CAN-Busses während
des Betriebs sicherzustellen. Dies müßte typischerweise für jede unterschiedliche
Konfiguration durchgeführt
werden, wenn die letzte Vorrichtung in der Kette geändert wird.
Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung sorgen für flexible
Lösungen,
um CAN-Busse abzuschließen,
indem jedem Knoten die Möglichkeit
gegeben wird, den CAN-Bus abzuschließen, wenn derselbe der letzte
Knoten in der zugeordneten Kette des Busses ist. Früher benötigten CAN-Bussystem
zwei Abschlußwiderstände, d.h.
einen an jedem Ende, und dieselben waren inflexibel und aufwendig
zu verwenden, insbesondere wenn Systeme neu konfiguriert werden
mußten.
Da hier jeder Knoten mit seinem eigenen Mechanismus versehen ist,
um den CAN-Bus abzuschließen,
besteht kein Bedarf für
eine Festverdrahtung des CAN-Busses. Dies kann wiederum die Flexibilität dahingehend
erhöhen,
daß neue
Knoten oder Vorrichtungen hinzugefügt werden können, ohne daß man sich
mit dem Abschluß des
CAN-Busses beschäftigen
muß. Das
heißt,
daß neue
Knoten, die eingebaute Abschlußschaltungen
aufweisen, schnell und zweckmäßig hinzugefügt werden
können,
da jeder Knoten, wenn erforderlich, den CAN-Bus abschließen kann.