DE102021207666A1 - Transmission/reception device and method for detecting bus system manipulation in a serial bus system - Google Patents

Abstract

Es sind eine Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) und ein Verfahren für die Erkennung von Manipulation in einem seriellen Bussystem (1) bereitgestellt. Die Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) hat einen ersten Komparator (151) zur Auswertung der von einem Bus (40) des Bussystems (1) empfangenen Signale (CAN_H, CAN_L) mit einer ersten Empfangsschwelle (T1; T3), einen zweiten Komparator (152) zur Auswertung der von dem Bus (40) empfangenen Signale (CAN_H, CAN_L) mit einer zweiten Empfangsschwelle (T2) oder einer Manipulations-Erkennungs-Empfangsschwelle (T4), wobei die von den Komparatoren (151; 152) verwendeten Empfangsschwellen (T1, T2, T4) unterschiedlich sind, und wobei die zweite Empfangsschwelle (T2) vorgesehen ist zu bestimmen, ob sich die Kommunikation auf dem Bus (40) in einer ersten oder zweiten Kommunikationsphase (451, 452) zum Senden eines Rahmens (450) auf den Bus (40) befindet, einen Treiber (1221) zum Treiben eines digitalen Empfangssignals (RxD) an eine Kommunikationssteuereinrichtung (11) der Teilnehmerstation (10; 30), eine Logikschaltung (1222) zum Weiterleiten eines Ausgangssignals (CA1) des ersten Komparators (151) und eines Ausgangssignals (CA2) des zweiten Komparators (152) an den Treiber (1221), falls in dem zweiten Komparator (152) die zweite Empfangsschwelle (T2) eingestellt ist und die Kommunikation auf dem Bus (40) in der ersten Kommunikationsphase (451) ist, und zum Weiterleiten nur des Ausgangssignals (CA1) des ersten Komparators (151) an den Treiber (1221), falls in dem zweiten Komparator (152) die Manipulations-Erkennungs-Empfangsschwelle (T4) eingestellt ist, und einen Anschluss (C2) zur Ausgabe des Ausgangssignals (CA2) des zweiten Komparators (152) an die Kommunikationssteuereinrichtung (11).A transceiver (12; 12A; 12B; 12C; 12D) and a method for detecting manipulation in a serial bus system (1) are provided. The transceiver (12; 12A; 12B; 12C; 12D) has a first comparator (151) for evaluating the signals (CAN_H, CAN_L) received from a bus (40) of the bus system (1) with a first reception threshold (T1 ; T3), a second comparator (152) for evaluating the signals (CAN_H, CAN_L) received from the bus (40) with a second reception threshold (T2) or a manipulation detection reception threshold (T4), the comparators ( 151; 152) reception thresholds (T1, T2, T4) used are different, and the second reception threshold (T2) is intended to determine whether the communication on the bus (40) is in a first or second communication phase (451, 452) for sending a frame (450) on the bus (40), a driver (1221) for driving a digital receive signal (RxD) to a communication control device (11) of the subscriber station (10; 30), a logic circuit (1222) for forwarding a Output signal (CA1) of the first Ko mparators (151) and an output signal (CA2) of the second comparator (152) to the driver (1221) if the second receiving threshold (T2) is set in the second comparator (152) and communication on the bus (40) in the first communication phase (451), and for forwarding only the output signal (CA1) of the first comparator (151) to the driver (1221) if the manipulation detection reception threshold (T4) is set in the second comparator (152), and a terminal (C2) for outputting the output signal (CA2) of the second comparator (152) to the communication control device (11).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sende-/Empfangseinrichtung und ein Verfahren für die Erkennung von Manipulation in einem seriellen Bussystem, in dem insbesondere eine Kommunikation mit differentiellen Signalen durchgeführt wird.The present invention relates to a transceiver and a method for detecting manipulation in a serial bus system in which, in particular, communication with differential signals is carried out.

Stand der TechnikState of the art

Serielle Bussysteme werden zur Nachrichten- oder Datenübertragung in technischen Anlagen verwendet. Beispielsweise kann ein serielles Bussystem eine Kommunikation zwischen Sensoren und Steuergeräten in einem Fahrzeug oder einer technischen Produktionsanlage, usw. ermöglichen. Für die Datenübertragung gibt es verschiedene Standards oder Datenübertragungsprotokolle. Bekannt sind insbesondere ein CAN Bussystem, ein LVDS Bussystem (LVDS = Low Voltage Differential Signaling), ein MSC Bussystem (MSC = Micro-Second-Channel), ein 10BASE-T1S-Ethernet.Serial bus systems are used for message or data transmission in technical systems. For example, a serial bus system can enable communication between sensors and control devices in a vehicle or a technical production facility, etc. There are various standards or data transmission protocols for data transmission. In particular, a CAN bus system, an LVDS bus system (LVDS=Low Voltage Differential Signaling), an MSC bus system (MSC=Micro Second Channel), and a 10BASE-T1S Ethernet are known.

Bei einem CAN-Bussystem werden Nachrichten mittels des CAN- und/oder CAN FD Protokolls übertragen, wie es im Standard ISO-11898-1:2015 als CAN Protokoll-Spezifikation mit CAN FD beschrieben ist. Bei CAN FD wird bei der Übertragung auf dem Bus zwischen einer langsamen Betriebsart in einer ersten Kommunikationsphase (Arbitrationsphase) und einer schnellen Betriebsart in einer zweiten Kommunikationsphase (Datenphase) hin und her geschaltet. Bei einem CAN FD-Bussystem ist eine Datenübertragungsrate von größer 1 MBit pro Sekunde (1 Mbps) in der zweiten Kommunikationsphase möglich. CAN FD wird von den meisten Herstellern im ersten Schritt mit 500kbit/s Arbitrationsbitrate und 2Mbit/s Datenbitrate im Fahrzeug eingesetzt.In a CAN bus system, messages are transmitted using the CAN and/or CAN FD protocol, as described in the ISO-11898-1:2015 standard as a CAN protocol specification with CAN FD. With CAN FD, during transmission on the bus, there is a switch back and forth between a slow operating mode in a first communication phase (arbitration phase) and a fast operating mode in a second communication phase (data phase). With a CAN FD bus system, a data transmission rate of more than 1 Mbit per second (1 Mbps) is possible in the second communication phase. CAN FD is used by most manufacturers in the first step with an arbitration bit rate of 500 kbit/s and a data bit rate of 2 Mbit/s in the vehicle.

Um noch größere Datenraten in der zweiten Kommunikationsphase zu ermöglichen, gibt es Nachfolgebussysteme für CAN FD, wie beispielsweise CAN-SIC und CAN XL. Bei CAN- SIC gemäß dem Standard CiA601-4 kann in der zweiten Kommunikationsphase eine Datenrate von etwa 5 bis 8 Mbit/s erreicht werden. Bei CAN XL ist eine Datenrate in der zweiten Kommunikationsphase von > 10 Mbit/s gefordert, wobei der Standard (CiA610-3) dafür derzeit bei der Organisation CAN in Automation (CiA) festgelegt wird. CAN XL soll neben dem reinen Datentransport über den CAN-Bus auch andere Funktionen unterstützen, wie funktionale Sicherheit (Safety), Datensicherheit (Security) und Dienstgüte (QoS = Quality of Service). Dies sind elementare Eigenschaften, die in einem autonom fahrenden Fahrzeug benötigt werden.In order to enable even higher data rates in the second communication phase, there are successor bus systems for CAN FD, such as CAN-SIC and CAN XL. With CANSIC according to the CiA601-4 standard, a data rate of around 5 to 8 Mbit/s can be achieved in the second communication phase. With CAN XL, a data rate of > 10 Mbit/s is required in the second communication phase, whereby the standard (CiA610-3) for this is currently being defined by the CAN in Automation (CiA) organization. In addition to pure data transport via the CAN bus, CAN XL should also support other functions such as functional safety (safety), data security (security) and quality of service (QoS = Quality of Service). These are elementary properties that are required in an autonomously driving vehicle.

Bei der Kommunikation in einem Bussystem besteht die Gefahr von Netzwerk-Manipulation. Eine solche Manipulation liegt dann vor, wenn in einem Bussystem durch Unbefugte mindestens eine Teilnehmerstation (Knoten) weggenommen und/oder hinzugefügt wird und/oder die Leitungslänge an Stellen im Netzwerk verändert wird. Derartige Manipulationen sind zumindest unerwünscht und beinhalten vor allem, jedoch nicht ausschließlich, bei einem autonom fahrenden Fahrzeug ein großes Sicherheitsrisiko. Jedoch ist derzeit in den Standardisierungsnormen für ein CAN-Bussystem, wie ISO11898-2:2016, IEC62228-3, CiA601-4, CiA610-3 keine Funktion zur Erkennung von Netzwerk-Manipulationen (Intrusion Detection) enthalten.When communicating in a bus system, there is a risk of network manipulation. Such manipulation occurs when at least one subscriber station (node) is removed and/or added to a bus system by unauthorized persons and/or the line length is changed at points in the network. Such manipulations are at least undesirable and involve a major safety risk, above all, but not exclusively, in the case of an autonomously driving vehicle. However, the standardization standards for a CAN bus system, such as ISO11898-2:2016, IEC62228-3, CiA601-4, CiA610-3, currently contain no function for detecting network manipulations (intrusion detection).

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sende-/Empfangseinrichtung und ein Verfahren für die Erkennung von Manipulation in einem seriellen Bussystem bereitzustellen, welche die zuvor genannten Probleme lösen. Insbesondere sollen eine Sende-/Empfangseinrichtung und ein Verfahren für die Erkennung von Manipulation in einem seriellen Bussystem bereitgestellt werden, mit welchen die Sicherheit für das Bussystem und damit auch der Kommunikation im Bussystem erhöht werden kann.It is therefore the object of the present invention to provide a transmitting/receiving device and a method for detecting manipulation in a serial bus system which solves the aforementioned problems. In particular, a transceiver and a method for detecting manipulation in a serial bus system are to be provided, with which the security for the bus system and thus also for communication in the bus system can be increased.

Die Aufgabe wird durch eine Sende-/Empfangseinrichtung und ein Verfahren für die Erkennung von Manipulation in einem seriellen Bussystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die Sende-/Empfangseinrichtung hat einen ersten Komparator zur Auswertung der von einem Bus des Bussystems empfangenen Signale mit einer ersten Empfangsschwelle, einen zweiten Komparator zur Auswertung der von dem Bus empfangenen Signale mit einer zweiten Empfangsschwelle oder einer Manipulations-Erkennungs-Empfangsschwelle, wobei die von den Komparatoren verwendeten Empfangsschwellen unterschiedlich sind, und wobei die zweite Empfangsschwelle vorgesehen bzw. ausgebildet ist, zu bestimmen, ob sich die Kommunikation auf dem Bus in einer ersten oder zweiten Kommunikationsphase zum Senden eines Rahmens auf den Bus befindet, einen Treiber zum Treiben eines digitalen Empfangssignals an eine Kommunikationssteuereinrichtung der Teilnehmerstation, einer Logikschaltung zum Weiterleiten eines Ausgangssignals des ersten Komparators und eines Ausgangssignals des zweiten Komparators an den Treiber, falls in dem zweiten Komparator die zweite Empfangsschwelle eingestellt ist und die Kommunikation auf dem Bus in der ersten Kommunikationsphase ist, und zum Weiterleiten nur des Ausgangssignals des ersten Komparators an den Treiber, falls in dem zweiten Komparator die Manipulations-Erkennungs-Empfangsschwelle eingestellt ist, und einen Anschluss zur Ausgabe des Ausgangssignals des zweiten Komparators an die Kommunikationssteuereinrichtung.The object is achieved by a transceiver and a method for detecting manipulation in a serial bus system having the features of claim 1. The transceiver has a first comparator for evaluating the signals received from a bus of the bus system with a first reception threshold, a second comparator for evaluating the signals received from the bus with a second reception threshold or a manipulation detection reception threshold, the receiving thresholds used by the comparators are different, and wherein the second receiving threshold is provided or designed to determine whether the communication on the bus is in a first or second communication phase for sending a frame onto the bus, a driver for driving a digital received signal to a communication control device of the subscriber station, a logic circuit for forwarding an output signal of the first comparator and an output signal of the second comparator to the driver if in the second com parator the second reception threshold is set and the communication on the bus is in the first communication phase, and for forwarding only the output signal of the first comparator to the driver if the manipulation detection reception threshold is set in the second comparator, and a connection for output the output of the second comparator to the communication controller.

Die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung ist derart ausgestaltet, dass eine zuverlässige und unaufwändige Erkennung von Manipulationen durch Prüfung von Bussignalen im Betrieb des Bussystems erfolgt. Dies gilt insbesondere auch für eine derartige Kommunikation, bei der der Physical Layer zwischen zwei Kommunikationsphasen für die Kommunikation am Bus umgeschaltet wird.The transceiver described is designed in such a way that manipulations are detected reliably and inexpensively by checking bus signals during operation of the bus system. This also applies in particular to such communication in which the physical layer is switched between two communication phases for communication on the bus.

Vorteilhaft ist außerdem, dass die Sende-/Empfangseinrichtung bereits vorhandene Komponenten für die Erkennung der Signale für die normale Kommunikation im Bussystem verwenden kann. Dadurch ist die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung mit geringem Aufwand und daher relativ kostengünstig als Funktion einrichtbar.It is also advantageous that the transceiver can use existing components for detecting the signals for normal communication in the bus system. As a result, the transmission/reception device described can be set up as a function with little effort and therefore relatively inexpensively.

Dabei ermöglicht die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung, dass die Vorgaben für die Kommunikation gemäß den Anforderungen für differentielle Signale, insbesondere von CAN XL erfüllt werden. Die Vorgaben hierfür sind für CAN XL insbesondere in dem Standard CiA610-3 festgeschrieben.The transceiver described allows the specifications for the communication according to the requirements for differential signals, in particular CAN XL, to be met. The specifications for this are specified for CAN XL in particular in the CiA610-3 standard.

Dadurch stellt die Sende-/Empfangseinrichtung sicher, dass ein Hinzuschalten oder Wegschalten einer Teilnehmerstation oder eine Änderung am Leitungsnetz des Bussystems sicher erkannt werden kann. Es kann dann entschieden werden, ob das Hinzuschalten oder Wegschalten einer Teilnehmerstation zulässig war oder nicht. Ein zulässiges Hinzuschalten oder Wegschalten einer Teilnehmerstation kann beispielsweise aufgrund von Wartung von Komponenten des Bussystems erfolgen.In this way, the transceiver ensures that switching on or off of a subscriber station or a change in the line network of the bus system can be reliably detected. It can then be decided whether the connection or disconnection of a subscriber station was permissible or not. A permissible connection or disconnection of a subscriber station can take place, for example, due to maintenance of components of the bus system.

Zudem ist die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung derart ausgestaltet, dass die Signalpegel der Bussignale mit simultanem Auswerten von zwei Empfangsschwellen in ein digitales Empfangssignal umgewandelt werden können. Dabei können die beiden Empfangsschwellen, welche in den einzelnen Kommunikationsphasen verwendet werden, je nach Kommunikationsphase unterschiedlich sein. Mindestens eine Empfangsschwelle kann zum Erkennen von Manipulationen am Bussystem verwendet werden.In addition, the transceiver described is designed in such a way that the signal levels of the bus signals can be converted into a digital received signal with simultaneous evaluation of two receiving thresholds. The two reception thresholds used in the individual communication phases can differ depending on the communication phase. At least one reception threshold can be used to detect manipulations on the bus system.

Infolge dessen ermöglicht die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung die Funktionalität, für Arbitration und Datenphase sowie Erkennung von Manipulationen unterschiedliche Empfangsschwellen zu verwenden. Dadurch wird nicht nur die Kommunikation im Bussystem mit höheren Bitraten realisiert, sondern auch die übertragbare Bitrate nicht durch Fehler in der Kommunikation und/oder Manipulation des Bussystems herabgesetzt.As a result, the transceiver described allows the functionality to use different reception thresholds for arbitration and data phase as well as detection of manipulations. As a result, not only is the communication in the bus system realized with higher bit rates, but also the transmittable bit rate is not reduced by errors in the communication and/or manipulation of the bus system.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Sende-/Empfangseinrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Advantageous further configurations of the transceiver are described in the dependent claims.

Der Eingang des zweiten Komparators kann weniger stark tiefpassgefiltert sein als der Eingang des ersten Komparators, wobei der Ausgang des zweiten Komparators weniger stark tiefpassgefiltert ist als der Ausgang des ersten Komparators.The input of the second comparator can be low-pass filtered to a lesser extent than the input of the first comparator, with the output of the second comparator being low-pass filtered to a lesser extent than the output of the first comparator.

Gemäß einer Variante ist der Anschluss ein Anschluss, der ausschließlich zur Ausgabe des Ausgangssignals des zweiten Komparators an die Kommunikationssteuereinrichtung vorgesehen bzw. ausgebildet ist.According to one variant, the connection is a connection which is provided or designed exclusively for outputting the output signal of the second comparator to the communication control device.

Gemäß einer anderen Variante ist der Anschluss ein Anschluss, der im Multiplexverfahren für mindestens zwei Funktionen der Sende-/Empfangseinrichtung betreibbar ist.According to another variant, the connection is a connection that can be operated in the multiplex process for at least two functions of the transceiver.

Die Sende-/Empfangseinrichtung kann eine Ansteuerschaltung zum Umschalten der Empfangsschwelle des zweiten Komparators von der zweiten Empfangsschwelle auf die Manipulations-Erkennungs-Empfangsschwelle für eine vorbestimmte Zeitdauer in einem auf einen Bus des Bussystems gesendeten Rahmen aufweisen.The transceiver can have a control circuit for switching the reception threshold of the second comparator from the second reception threshold to the manipulation detection reception threshold for a predetermined period of time in a frame sent to a bus of the bus system.

Die Sende-/Empfangseinrichtung kann zudem einen Protokoll-Controller aufweisen, der ausgestaltet ist, in dem Rahmen einen vorbestimmten Zeitpunkt zu erfassen, zu dem die Ansteuerschaltung die Ansteuerung zum Umschalten der Empfangsschwelle des zweiten Komparators durchführen soll.The transmitting/receiving device can also have a protocol controller which is designed to detect a predetermined point in time in the frame at which the control circuit is to perform the control for switching over the reception threshold of the second comparator.

Die Sende-/Empfangseinrichtung kann zudem einen Betriebsarterfassungsblock aufweisen, der ausgestaltet ist, in dem Rahmen einen vorbestimmten Zeitpunkt zu erfassen, zu dem die Ansteuerschaltung die Ansteuerung zum Umschalten der Empfangsschwelle des zweiten Komparators durchführen soll.The transmitting/receiving device can also have an operating mode detection block, which is designed to detect a predetermined point in time in the frame at which the control circuit is to carry out the control for switching over the reception threshold of the second comparator.

Denkbar ist, dass die Ansteuerschaltung die Ansteuerung zum Umschalten der Empfangsschwelle des zweiten Komparators durchführt, falls die Sende-/Empfangseinrichtung Empfänger des Rahmens ist.It is conceivable that the control circuit performs the control for switching over the reception threshold of the second comparator if the transceiver is the receiver of the frame.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel hat die Sende-/Empfangseinrichtung zudem einen Spannungsteiler, der an den Bus angeschlossen ist, zum Bereitstellen der von dem Bus empfangenen Signale für den ersten Komparator und für den zweiten Komparator, wobei der erste und zweite Komparator derart an den Spannungsteiler angeschlossen sind, um die Signale simultan auszuwerten.According to one embodiment, the transceiver also has a voltage divider, which is connected to the bus, for providing the signals received from the bus for the first comparator and for the second comparator, the first and second comparators being connected to the voltage divider in this way , to evaluate the signals simultaneously.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel hat die Sende-/Empfangseinrichtung zudem einen ersten Spannungsteiler zur Einstellung der ersten Empfangsschwelle oder einer dritten Empfangsschwelle, wobei der erste Komparator an den ersten Spannungsteiler angeschlossen ist, zur Auswertung der von einem Bus des Bussystems empfangenen Signale mit der von dem ersten Spannungsteiler eingestellten ersten oder dritten Empfangsschwelle, einen zweiten Spannungsteiler zur Einstellung der zweiten Empfangsschwelle oder der Manipulations-Erkennungs-Empfangsschwelle als vierte Empfangsschwelle, wobei der zweite Komparator an den zweiten Spannungsteiler angeschlossen ist, zur Auswertung der von dem Bus empfangenen Signale, mit der von dem zweiten Spannungsteiler eingestellten zweiten oder vierten Empfangsschwelle, und wobei der erste und zweite Spannungsteiler jeweils an den Bus angeschlossen sind. Hierbei können der erste und zweite Spannungsteiler eine Schaltung aus Widerständen aufweisen, an welchen der erste und zweite Komparator angeschlossen sind, wobei der erste und zweite Komparator die Signale simultan auswerten. Zusätzlich oder alternativ kann zumindest ein Spannungsteiler des ersten und zweiten Spannungsteilers mindestens eine Schalteinheit aufweisen zum Umschalten zwischen der zweiten und vierten Empfangsschwelle für den zweiten Komparator in Abhängigkeit von einer Betriebsart der Sende-/Empfangseinrichtung, in welche die Sende-/Empfangseinrichtung für die erste oder zweite Kommunikationsphase einer Kommunikation auf dem Bus zu schalten ist. Möglicherweise ist die mindestens eine Schalteinheit zum Verbinden des Spannungsteilers mit Masse oder zum Trennen des Spannungsteilers von Masse angeordnet.According to another exemplary embodiment, the transceiver also has a first voltage divider for setting the first reception threshold or a third reception threshold, with the first comparator being connected to the first voltage divider for evaluating the signals received from a bus of the bus system with the signals received from the first voltage divider set first or third reception threshold, a second voltage divider for setting the second reception threshold or the manipulation detection reception threshold as the fourth reception threshold, the second comparator being connected to the second voltage divider, for evaluating the signals received from the bus, with the second voltage divider adjusted second or fourth reception threshold, and wherein the first and second voltage divider are each connected to the bus. In this case, the first and second voltage divider can have a circuit made up of resistors to which the first and second comparator are connected, with the first and second comparator evaluating the signals simultaneously. Additionally or alternatively, at least one voltage divider of the first and second voltage divider can have at least one switching unit for switching between the second and fourth receiving threshold for the second comparator depending on an operating mode of the transceiver, in which the transceiver for the first or second communication phase of a communication on the bus is to be switched. The at least one switching unit may be arranged to connect the voltage divider to ground or to disconnect the voltage divider from ground.

Optional ist mindestens ein zweiter Komparator vorhanden.At least one second comparator is optionally present.

Die zuvor beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung kann Teil einer Teilnehmerstation für ein serielles Bussystem sein, wobei die Teilnehmerstation zudem eine Kommunikationssteuereinrichtung aufweist zum Steuern der Kommunikation in dem Bussystem und zur Erzeugung eines digitalen Sendesignals für das Sendemodul.The transmitting/receiving device described above can be part of a subscriber station for a serial bus system, the subscriber station also having a communication control device for controlling communication in the bus system and for generating a digital transmission signal for the transmission module.

Möglicherweise hat die Kommunikationssteuereinrichtung einen Protokoll-Controller, der zur Auswertung des Ausgangssignals des zweiten Komparators von dem Anschluss ausgestaltet ist.The communication control device may have a protocol controller which is designed to evaluate the output signal of the second comparator from the connection.

Die Kommunikationssteuereinrichtung kann einen Zeitgeber zur zeitlichen Steuerung des Protokoll-Controllers aufweisen, wobei der Zeitgeber zudem zum Auswerten des Ausgangssignals des zweiten Komparators von dem Anschluss ausgestaltet ist.The communication control device can have a timer for timing the protocol controller, the timer also being designed for evaluating the output signal of the second comparator from the connection.

Optional ist die Teilnehmerstation für die Kommunikation in einem Bussystem ausgestaltet, in dem zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation auf den Bus des Bussystems gewährleistet ist.Optionally, the subscriber station is designed for communication in a bus system in which exclusive, collision-free access of a subscriber station to the bus of the bus system is guaranteed at least temporarily.

Die zuvor genannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren für die Erkennung von Manipulation in einem seriellen Bussystem mit den Merkmalen von Anspruch 19 gelöst. Das Verfahren wird mit einer Sende-/Empfangseinrichtung einer Teilnehmerstation eines seriellen Bussystems ausgeführt, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung einen ersten Komparator, einen zweiten Komparator, einen Treiber und einen Anschluss aufweist. Das Verfahren weist die Schritte auf Auswerten, mit dem ersten Komparator, der von einem Bus des Bussystems empfangenen Signale mit einer ersten Empfangsschwelle, Auswerten, mit dem zweiten Komparator, der von einem Bus empfangenen Signale mit einer zweiten Empfangsschwelle oder einer Manipulations-Erkennungs-Empfangsschwelle, wobei die von den Komparatoren verwendeten Empfangsschwellen unterschiedlich sind, und wobei die zweite Empfangsschwelle vorgesehen bzw. ausgebildet ist, zu bestimmen, ob sich die Kommunikation auf dem Bus in einer ersten oder zweiten Kommunikationsphase zum Senden eines Rahmens auf den Bus befindet, Weiterleiten, mit der Logikschaltung, eines Ausgangssignals des ersten Komparators und eines Ausgangssignals des zweiten Komparators an den Treiber, falls in dem zweiten Komparator die zweite Empfangsschwelle eingestellt ist und die Kommunikation auf dem Bus in der ersten Kommunikationsphase ist, und Weiterleiten, mit der Logikschaltung, nur des Ausgangssignals des ersten Komparators an den Treiber, falls in dem zweiten Komparator die Manipulations-Erkennungs-Empfangsschwelle eingestellt ist, und Treiben, mit dem Treiber, eines digitalen Empfangssignals an eine Kommunikationssteuereinrichtung der Teilnehmerstation, und Ausgeben, an dem Anschluss, des Ausgangssignals des zweiten Komparators an die Kommunikationssteuereinrichtung.The aforementioned object is also achieved by a method for detecting manipulation in a serial bus system having the features of claim 19. The method is carried out with a transceiver of a subscriber station of a serial bus system, with the transceiver having a first comparator, a second comparator, a driver and a connection. The method has the steps of evaluating, with the first comparator, the signals received from a bus of the bus system with a first reception threshold, evaluating with the second comparator the signals received from a bus with a second reception threshold or a manipulation detection reception threshold , wherein the receiving thresholds used by the comparators are different, and wherein the second receiving threshold is provided or designed to determine whether the communication on the bus is in a first or second communication phase for sending a frame on the bus, forwarding, with the logic circuit, one off output signal of the first comparator and an output signal of the second comparator to the driver if the second reception threshold is set in the second comparator and communication on the bus is in the first communication phase, and forwarding, with the logic circuit, only the output signal of the first comparator the driver, if the manipulation detection reception threshold is set in the second comparator, and driving, with the driver, a digital reception signal to a communication control device of the subscriber station, and outputting, at the connection, the output signal of the second comparator to the communication control device.

Das Verfahren bietet dieselben Vorteile, wie sie zuvor in Bezug auf die Sende-/Empfangseinrichtung genannt sind.The method offers the same advantages as previously mentioned in relation to the transceiver.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Further possible implementations of the invention also include combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments that are not explicitly mentioned. The person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.

Figurenlistecharacter list

Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:

• 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Bussystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
• 2 ein Schaubild zur Veranschaulichung des Aufbaus einer Nachricht, die von einer Teilnehmerstation des Bussystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gesendet werden kann;
• 3 ein Beispiel für den idealen zeitlichen Verlauf von Bussignalen CAN_H, CAN_L in dem Bussystem von 1;
• 4 den zeitlichen Verlauf einer Differenzspannung VDIFF, die sich auf dem Bus des Bussystems infolge der Bussignale von 4 ausbildet;
• 5 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Teilnehmerstation des Bussystems mit einer Kommunikationssteuereinrichtung und einer Sende-/Empfangseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
• 6 ein Schaltbild einer Empfangsschaltung für ein Empfangsmodul der Sende-/Empfangseinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
• 7 ein Schaltbild eines Komparators des Empfangsmoduls gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
• 8 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Teilnehmerstation des Bussystems mit einer Kommunikationssteuereinrichtung und einer Sende-/Empfangseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
• 9 ein Beispiel für einen zeitlichen Verlauf eines digitalen Sendesignals, welches gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in der Arbitrationsphase (SIC-Betriebsart) in Bussignale CAN_H, CAN_L für einen Bus des Bussystems von 1 umgesetzt werden soll;
• 10 den zeitlichen Verlauf der Bussignale CAN_H, CAN_L beim Wechsel zwischen einem rezessiven Buszustand zu einem dominanten Buszustand und zurück zu dem rezessiven Buszustand, die in der Arbitrationsphase (SIC-Betriebsart) aufgrund des Sendesignals von 9 auf den Bus gesendet werden;
• 11 ein Beispiel für einen zeitlichen Verlauf eines digitalen Sendesignals, welches gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in der Datenphase in Bussignale CAN_H, CAN_L für den Bus des Bussystems von 1 umgesetzt werden soll;
• 12 den zeitlichen Verlauf der Bussignale CAN_H, CAN_L, die in der Datenphase aufgrund des Sendesignals von 11 auf den Bus gesendet werden;
• 13 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Teilnehmerstation des Bussystems mit einer Kommunikationssteuereinrichtung und einer Sende-/Empfangseinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
• 14 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Teilnehmerstation des Bussystems mit einer Kommunikationssteuereinrichtung und einer Sende-/Empfangseinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
• 15 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Teilnehmerstation des Bussystems mit einer Kommunikationssteuereinrichtung und einer Sende-/Empfangseinrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel; und
• 16 ein Schaltbild einer Empfangsschaltung für ein Empfangsmodul der Sende-/Empfangseinrichtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel.

The invention is described in more detail below with reference to the attached drawing and using exemplary embodiments. Show it:

• 1 a simplified block diagram of a bus system according to a first embodiment;
• 2 a diagram to illustrate the structure of a message that can be sent by a subscriber station of the bus system according to the first embodiment;
• 3 an example of the ideal time course of bus signals CAN_H, CAN_L in the bus system of 1 ;
• 4 the time course of a differential voltage VDIFF, which is on the bus of the bus system as a result of the bus signals from 4 trains
• 5 a simplified block diagram of a subscriber station of the bus system with a communication control device and a transceiver according to the first embodiment;
• 6 a circuit diagram of a receiving circuit for a receiving module of the transceiver according to the first embodiment;
• 7 a circuit diagram of a comparator of the receiving module according to the first embodiment;
• 8th a simplified block diagram of a subscriber station of the bus system with a communication control device and a transceiver according to a second embodiment;
• 9 an example of a time profile of a digital transmission signal, which according to a second embodiment in the arbitration phase (SIC mode) in bus signals CAN_H, CAN_L for a bus of the bus system from 1 to be implemented;
• 10 the time course of the bus signals CAN_H, CAN_L when changing between a recessive bus state to a dominant bus state and back to the recessive bus state, in the arbitration phase (SIC mode) due to the transmission signal from 9 be sent on the bus;
• 11 an example of a time profile of a digital transmission signal, which according to the second embodiment in the data phase in bus signals CAN_H, CAN_L for the bus of the bus system of 1 to be implemented;
• 12 the time course of the bus signals CAN_H, CAN_L, in the data phase due to the transmission signal from 11 be sent on the bus;
• 13 a simplified block diagram of a subscriber station of the bus system with a communication control device and a transceiver according to a third embodiment;
• 14 a simplified block diagram of a subscriber station of the bus system with a communication control device and a transceiver according to a fourth exemplary embodiment;
• 15 a simplified block diagram of a subscriber station of the bus system with a communication control device and a transceiver according to a fifth embodiment; and
• 16 a circuit diagram of a receiving circuit for a receiving module of the transceiver according to a sixth embodiment.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, elements that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols unless otherwise stated.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

1 zeigt ein Bussystem 1, das beispielsweise zumindest abschnittsweise ein CAN-Bussystem, ein CAN-FD-Bussystem, usw., sein kann. Das Bussystem 1 kann in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, einem Flugzeug, usw., oder im Krankenhaus usw. Verwendung finden. 1 shows a bus system 1, which can be a CAN bus system, a CAN FD bus system, etc., at least in sections, for example. The bus system 1 can be used in a vehicle, in particular a motor vehicle, an airplane, etc., or in a hospital, etc.

In 1 hat das Bussystem 1 eine Vielzahl von Teilnehmerstationen 10, 20, 30, die jeweils an einen Bus 40 oder Busleitung mit einer ersten Busader 41 und einer zweiten Busader 42 angeschlossen sind. Die Busadern 41, 42 können auch CAN_H und CAN_L für die Signale auf dem Bus 40 genannt werden. Über den Bus 40 können Nachrichten 45, 46, 47 in der Form von Signalen zwischen den einzelnen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 übertragen werden. Die Teilnehmerstationen 10, 20, 30 können beispielsweise Steuergeräte oder Anzeigevorrichtungen eines Kraftfahrzeugs sein.In 1 the bus system 1 has a large number of subscriber stations 10, 20, 30, which are each connected to a bus 40 or bus line with a first bus wire 41 and a second bus wire 42. The bus cores 41, 42 can also be called CAN_H and CAN_L for the signals on the bus 40. Messages 45, 46, 47 in the form of signals can be transmitted between the individual subscriber stations 10, 20, 30 via the bus 40. The subscriber stations 10, 20, 30 can be, for example, control devices or display devices of a motor vehicle.

Wie in 1 gezeigt, haben die Teilnehmerstationen 10, 30 jeweils eine Kommunikationssteuereinrichtung 11 und eine Sende-/Empfangseinrichtung 12. Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 hat ein Sendemodul 121 und ein Empfangsmodul 122.As in 1 shown, the subscriber stations 10, 30 each have a communication control device 11 and a transmitter/receiver device 12. The transmitter/receiver device 12 has a transmitter module 121 and a receiver module 122.

Die Teilnehmerstation 20 hat eine Kommunikationssteuereinrichtung 21 und eine Sende-/Empfangseinrichtung 22. Die Sende-/Empfangseinrichtung 22 hat ein Sendemodul 221 und ein Empfangsmodul 222.Subscriber station 20 has a communication control device 21 and a transceiver 22. Transceiver 22 has a transmit module 221 and a receive module 222.

Die Sende-/Empfangseinrichtungen 12 der Teilnehmerstationen 10, 30 und die Sende-/Empfangseinrichtung 22 der Teilnehmerstation 20 sind jeweils direkt an den Bus 40 angeschlossen, auch wenn dies in 1 nicht dargestellt ist.The transmitting/receiving devices 12 of the subscriber stations 10, 30 and the transmitting/receiving device 22 of the subscriber station 20 are each connected directly to the bus 40, even if this is 1 is not shown.

Die Kommunikationssteuereinrichtungen 11, 21 dienen jeweils zur Steuerung einer Kommunikation der jeweiligen Teilnehmerstation 10, 20, 30 über den Bus 40 mit mindestens einer anderen Teilnehmerstation der Teilnehmerstationen 10, 20, 30, die an den Bus 40 angeschlossen sind.The communication control devices 11, 21 are each used to control communication between the respective subscriber station 10, 20, 30 via the bus 40 and at least one other subscriber station of the subscriber stations 10, 20, 30 that are connected to the bus 40.

Die Kommunikationssteuereinrichtungen 11 erstellen und lesen erste Nachrichten 45, 47, die beispielsweise modifizierte CAN Nachrichten 45, 47 sind. Hierbei sind die modifizierten CAN Nachrichten 45, 47 beispielsweise auf der Grundlage des CAN XL-Formats aufgebaut. Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 dient zum Senden und Empfangen der Nachrichten 45, 47 von dem Bus 40. Das Sendemodul 121 empfängt ein von der Kommunikationssteuereinrichtung 11 für eine der Nachrichten 45, 47 erstelltes digitales Sendesignal TxD und setzt dieses in Signale auf den Bus 40 um. Das Empfangsmodul 121 empfängt auf dem Bus 40 gesendete Signale entsprechend den Nachrichten 45 bis 47 und erzeugt daraus ein digitales Empfangssignal RxD. Das Empfangsmodul 122 sendet das Empfangssignal RxD an die Kommunikationssteuereinrichtung 11.The communication control devices 11 create and read first messages 45, 47, which are modified CAN messages 45, 47, for example. In this case, the modified CAN messages 45, 47 are constructed, for example, on the basis of the CAN XL format. Transmitting/receiving device 12 is used to send and receive messages 45, 47 from bus 40. Transmitting module 121 receives a digital transmission signal TxD created by communication control device 11 for one of messages 45, 47 and converts this into signals on bus 40 around. The reception module 121 receives signals sent on the bus 40 in accordance with the messages 45 to 47 and generates a digital reception signal RxD from them. The reception module 122 sends the reception signal RxD to the communication control device 11.

Die Kommunikationssteuereinrichtung 21 kann wie ein herkömmlicher CAN-Controller nach ISO 11898-1:2015 ausgeführt sein, d.h. wie ein CAN FD toleranter Classical CAN-Controller oder ein CAN FD Controller. Die Kommunikationssteuereinrichtung 21 erstellt und liest zweite Nachrichten 46, beispielsweise CAN FD-Nachrichten 46. Die Sende-/Empfangseinrichtung 22 dient zum Senden und Empfangen der Nachrichten 46 von dem Bus 40. Das Sendemodul 221 empfängt ein von der Kommunikationssteuereinrichtung 21 erstelltes digitales Sendesignal TxD und setzt dieses in Signale für eine Nachricht 46 auf den Bus 40 um. Das Empfangsmodul 221 empfängt auf dem Bus 40 gesendete Signale entsprechend den Nachrichten 45 bis 47 und erzeugt daraus ein digitales Empfangssignal RxD. Ansonsten kann die Sende-/Empfangseinrichtung 22 wie ein herkömmlicher CAN-Transceiver ausgeführt sein.The communication control device 21 can be designed like a conventional CAN controller according to ISO 11898-1:2015, i.e. like a CAN FD tolerant Classical CAN controller or a CAN FD controller. The communication control device 21 creates and reads second messages 46, for example CAN FD messages 46. The transceiver 22 is used to send and receive the messages 46 from the bus 40. The transmission module 221 receives a digital transmission signal TxD and created by the communication control device 21 converts this into signals for a message 46 on the bus 40. The reception module 221 receives signals sent on the bus 40 in accordance with the messages 45 to 47 and generates a digital reception signal RxD from them. Otherwise, the transceiver 22 can be designed like a conventional CAN transceiver.

Zum Senden der Nachrichten 45, 47 mit CAN SIC oder CAN XL werden bewährte Eigenschaften übernommen, die für die Robustheit und Anwenderfreundlichkeit von CAN und CAN FD verantwortlich sind, insbesondere Rahmenstruktur mit Identifier und Arbitrierung nach dem bekannten CSMA/CR-Verfahren. Das CSMA/CR-Verfahren hat zur Folge, dass es sogenannte rezessive Zustände auf dem Bus 40 geben muss, welche von anderen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 mit dominanten Pegeln oder dominanten Zuständen auf dem Bus 40 überschrieben werden können.For sending the messages 45, 47 with CAN SIC or CAN XL, proven properties are adopted that are responsible for the robustness and user-friendliness of CAN and CAN FD, in particular frame structure with identifier and arbitration according to the known CSMA/CR method. The The consequence of the CSMA/CR method is that there must be so-called recessive states on the bus 40 which can be overwritten by other subscriber stations 10, 20, 30 with dominant levels or dominant states on the bus 40.

Mit den beiden Teilnehmerstationen 10, 30 ist eine Bildung und dann Übertragung von Nachrichten 45 mit verschiedenen CAN-Formaten, insbesondere dem CAN FD Format oder dem CAN SIC Format oder dem CAN XL Format, sowie der Empfang solcher Nachrichten 45 realisierbar, wie nachfolgend genauer beschrieben.With the two subscriber stations 10, 30, a formation and then transmission of messages 45 with different CAN formats, in particular the CAN FD format or the CAN SIC format or the CAN XL format, and the receipt of such messages 45 can be implemented, as described in more detail below .

Tritt bei der Kommunikation im Bussystem 1 ein Fehler auf, kann mindestens eine der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 mindestens einen Fehlerrahmen 48 auf den Bus 40 senden, um den anderen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 den Fehler mitzuteilen.If an error occurs during communication in the bus system 1, at least one of the subscriber stations 10, 20, 30 can send at least one error frame 48 to the bus 40 in order to notify the other subscriber stations 10, 20, 30 of the error.

2 zeigt für die Nachricht 45 einen Rahmen 450, der insbesondere ein CAN XL Rahmen ist, wie er von der Kommunikationssteuereinrichtung 11 für die Sende-/Empfangseinrichtung 12 zum Senden auf den Bus 40 bereitgestellt wird. Hierbei erstellt die Kommunikationssteuereinrichtung 11 den Rahmen 450 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als kompatibel mit CAN FD. Alternativ ist der Rahmen 450 kompatibel zu CAN SIC. 2 shows a frame 450 for the message 45, which is in particular a CAN XL frame, as provided by the communication control device 11 for the transceiver 12 for transmission on the bus 40. Here, in the present exemplary embodiment, the communication control device 11 creates the frame 450 as compatible with CAN FD. Alternatively, the frame 450 is compatible with CAN SIC.

Gemäß 2 ist der Rahmen 450 für die CAN-Kommunikation auf dem Bus 40 in unterschiedliche Kommunikationsphasen 451, 452 unterteilt, nämlich eine Arbitrationsphase 451 (erste Kommunikationsphase) und eine Datenphase 452 (zweite Kommunikationsphase). Der Rahmen 450 hat, nach einem Startbit SOF, ein Arbitrationsfeld 453, ein Steuerfeld 454, ein Datenfeld 455, ein Prüfsummenfeld 456 und ein Rahmenabschlussfeld 457. In dem Rahmenabschlussfeld 457 wird ein Bit AL1 gesendet, nachdem die Sende-/Empfangseinrichtung 12 von einer Betriebsart der Datenphase 452 in die Betriebsart der Arbitrationsphase 451 gewechselt ist.According to 2 the frame 450 for the CAN communication on the bus 40 is divided into different communication phases 451, 452, namely an arbitration phase 451 (first communication phase) and a data phase 452 (second communication phase). After a start bit SOF, the frame 450 has an arbitration field 453, a control field 454, a data field 455, a checksum field 456 and a frame termination field 457. In the frame termination field 457, a bit AL1 is sent after the transceiver 12 has switched from one operating mode the data phase 452 has changed to the mode of operation of the arbitration phase 451.

In der Arbitrationsphase 451 wird mit Hilfe eines Identifizierers (ID) mit beispielsweise Bits ID28 bis ID18 in dem Arbitrationsfeld 453 bitweise zwischen den Teilnehmerstationen 10, 20, 30 ausgehandelt, welche Teilnehmerstation 10, 20, 30 die Nachricht 45, 46 mit der höchsten Priorität senden möchte und daher für die nächste Zeit zum Senden in der anschließenden Datenphase 452 einen exklusiven Zugriff auf den Bus 40 des Bussystems 1 bekommt. In der Arbitrationsphase 451 wird ein Physical Layer wie bei CAN und CAN-FD verwendet. Der Physical Layer entspricht der Bitübertragungsschicht oder Schicht 1 des bekannten OSI-Modells (Open Systems Interconnection Modell).In the arbitration phase 451, an identifier (ID) with, for example, bits ID28 to ID18 in the arbitration field 453 is used to negotiate bit by bit between the subscriber stations 10, 20, 30 as to which subscriber station 10, 20, 30 is sending the message 45, 46 with the highest priority wants and therefore gets exclusive access to the bus 40 of the bus system 1 for the next time for sending in the subsequent data phase 452. In the arbitration phase 451, a physical layer is used as in CAN and CAN-FD. The physical layer corresponds to the physical layer or layer 1 of the well-known OSI model (Open Systems Interconnection model).

Ein wichtiger Punkt während der Phase 451 ist, dass das bekannte CSMA/CR-Verfahren Verwendung findet, welches gleichzeitigen Zugriff der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 auf den Bus 40 erlaubt, ohne dass die höher priorisierte Nachricht 45, 46 zerstört wird. Dadurch können dem Bussystem 1 relativ einfach weitere Bus-Teilnehmerstationen 10, 20, 30 hinzugefügt werden, was sehr vorteilhaft ist.An important point during phase 451 is that the known CSMA/CR method is used, which allows subscriber stations 10, 20, 30 to access the bus 40 simultaneously without the higher-priority message 45, 46 being destroyed. As a result, further bus subscriber stations 10, 20, 30 can be added to the bus system 1 relatively easily, which is very advantageous.

Das CSMA/CR-Verfahren hat zur Folge, dass es sogenannte rezessive Zustände auf dem Bus 40 geben muss, welche von anderen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 mit dominanten Pegeln oder dominanten Zuständen auf dem Bus 40 überschrieben werden können. Im rezessiven Zustand herrschen an der einzelnen Teilnehmerstation 10, 20, 30 hochohmige Verhältnisse, was in Kombination mit den Parasiten der Busbeschaltung längere Zeitkonstanten zur Folge hat. Dies führt zu einer Begrenzung der maximalen Bitrate des heutigen CAN-FD-Physical-Layer auf derzeit etwa 2 Megabit pro Sekunde im realen Fahrzeug-Einsatz.The consequence of the CSMA/CR method is that there must be so-called recessive states on the bus 40 which can be overwritten by other subscriber stations 10, 20, 30 with dominant levels or dominant states on the bus 40. In the recessive state, the individual subscriber stations 10, 20, 30 have high-impedance conditions, which, in combination with the parasites of the bus wiring, results in longer time constants. This leads to a limitation of the maximum bit rate of today's CAN FD physical layer to currently around 2 megabits per second in real vehicle use.

In der Datenphase 452 werden neben einem Teil des Steuerfelds 454 die Nutzdaten des CAN-XL-Rahmens 450 bzw. der Nachricht 45 aus dem Datenfeld 455 sowie das Prüfsummenfeld 456 gesendet. In dem Prüfsummenfeld 456 kann eine Prüfsumme über die Daten der Datenphase 452 einschließlich der Stuffbits enthalten sein, die vom Sender der Nachricht 45 nach jeweils einer vorbestimmten Anzahl von gleichen Bits, insbesondere 10 gleichen Bits, als inverses Bit eingefügt werden. Am Ende der Datenphase 452 wird wieder in die Arbitrationsphase 451 zurückgeschaltet.In the data phase 452, in addition to part of the control field 454, the user data of the CAN-XL frame 450 or the message 45 from the data field 455 and the checksum field 456 are sent. A checksum over the data of the data phase 452 including the stuff bits can be contained in the checksum field 456, which the sender of the message 45 inserts as an inverse bit after a predetermined number of identical bits, in particular 10 identical bits. At the end of the data phase 452, the arbitration phase 451 is switched back to.

In einem Endefeld in der Rahmenabschlussphase 457 kann mindestens ein Acknowledge-Bit enthalten sein. Außerdem kann eine Folge von 11 gleichen Bits vorhanden sein, welche das Ende des CAN XL-Rahmens 450 anzeigen. Mit dem mindestens einen Acknowledge-Bit kann mitgeteilt werden, ob ein Empfänger in dem empfangenen CAN XL-Rahmen 450 bzw. der Nachricht 45 einen Fehler entdeckt hat oder nicht.At least one acknowledge bit may be included in an end field in the frame completion phase 457 . There may also be a sequence of 11 same bits indicating the end of the CAN XL frame 450. The at least one acknowledgment bit can be used to communicate whether a receiver has discovered an error in the received CAN XL frame 450 or the message 45 or not.

Ein Sender der Nachricht 45 beginnt ein Senden von Bits der Datenphase 452 auf den Bus 40 erst, wenn die Teilnehmerstation 10 als der Sender die Arbitration gewonnen hat und die Teilnehmerstation 10 als Sender damit zum Senden einen exklusiven Zugriff auf den Bus 40 des Bussystems 1 hat.A sender of the message 45 does not start sending bits of the data phase 452 to the bus 40 until the subscriber station 10 as the sender has won the arbitration and the subscriber station 10 as the sender thus has exclusive access to the bus 40 of the bus system 1 for sending .

Somit verwenden die Teilnehmerstationen 10, 30 in der Arbitrationsphase 451 als erster Kommunikationsphase teilweise, insbesondere bis zum FDF-Bit (inklusive), ein von CAN/CAN-FD bekanntes Format gemäß der ISO11898-1:2015. Jedoch ist im Vergleich zu CAN oder CAN FD in der Datenphase 452 als zweiter Kommunikationsphase eine Steigerung der Netto-Datenübertragungsrate, insbesondere auf über 10 Megabit pro Sekunde möglich. Außerdem ist ein Anheben der Größe der Nutzdaten pro Rahmen, insbesondere auf etwa 2kbyte oder einen beliebigen anderen Wert möglich.Thus, in the arbitration phase 451, the subscriber stations 10, 30 partially use a format known from CAN/CAN-FD in accordance with ISO11898-1:2015 as the first communication phase, in particular up to the FDF bit (inclusive). However, compared to CAN or CAN FD in the data phase 452 as the second communication phase, the net data transmission rate can be increased, in particular to more than 10 megabits per second. In addition, it is possible to increase the size of the user data per frame, in particular to around 2 kbyte or any other value.

3 zeigt auf der linken Seite, dass die Teilnehmerstationen 10, 20, 30 in der Arbitrationsphase 451 Signale CAN_H, CAN_L auf den Bus 40 senden, die abwechselnd mindestens einen dominanten Zuständ 401 oder mindestens einen rezessiven Zustand 402 haben. Nach der Arbitration in der Arbitrationsphase 451 steht eine der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 als Gewinner fest. Angenommen, die Teilnehmerstation 10 hat die Arbitration gewonnen. Dann schaltet die Sende-/Empfangseinrichtung 12 der Teilnehmerstation 10 ihren Physical Layer am Ende der Arbitrationsphase 451 von einer ersten Betriebsart (SLOW) in eine zweite Betriebsart (FAST_TX) um, da die Teilnehmerstation 10 in der Datenphase 452 Sender der Nachricht 45 ist. Das Sendemodul 121 erzeugt dann in der Datenphase 452 bzw. in der zweiten Betriebsart (FAST_TX) abhängig von einem Sendesignal TxD nacheinander und somit seriell die Zustände L0 oder L1 für die Signale CAN_H, CAN_L auf dem Bus 40. Die Frequenz der Signale CAN_H, CAN_L kann in der Datenphase 452 gesteigert sein, wie auf der rechten Seite in 3 gezeigt. Somit ist die Netto-Datenübertragungsrate in der Datenphase 452 im Vergleich zu der Arbitrationsphase 451 gesteigert. Dagegen schaltet die Sende-/Empfangseinrichtung 12 der Teilnehmerstation 30 ihren Physical Layer am Ende der Arbitrationsphase 451 von der ersten Betriebsart (SLOW) in eine dritte Betriebsart (FAST_RX) um, da die Teilnehmerstation 30 in der Datenphase 452 nur Empfänger, also kein Sender, des Rahmens 450 ist. Nach dem Ende der Arbitrationsphase 451 schalten alle Sende-/Empfangseinrichtungen 12 der Teilnehmerstationen 10, 30 ihre Betriebsart in die erste Betriebsart (SLOW) um. Somit schalten alle Sende-/Empfangseinrichtungen 12 auch ihren Physical Layer um. 3 shows on the left that the subscriber stations 10, 20, 30 send signals CAN_H, CAN_L to the bus 40 in the arbitration phase 451, which alternately have at least one dominant state 401 or at least one recessive state 402. After the arbitration in the arbitration phase 451, one of the subscriber stations 10, 20, 30 is the winner. Assume that subscriber station 10 has won the arbitration. Then the transceiver 12 of the subscriber station 10 switches its physical layer at the end of the arbitration phase 451 from a first operating mode (SLOW) to a second operating mode (FAST_TX), since the subscriber station 10 is the sender of the message 45 in the data phase 452. In the data phase 452 or in the second operating mode (FAST_TX), the transmission module 121 then generates the states L0 or L1 for the signals CAN_H, CAN_L on the bus 40 in succession and thus serially, depending on a transmission signal TxD. The frequency of the signals CAN_H, CAN_L may be increased in the data phase 452, as on the right-hand side in 3 shown. Thus, the net data transfer rate in the data phase 452 is increased compared to the arbitration phase 451. In contrast, the transceiver 12 of the subscriber station 30 switches its physical layer at the end of the arbitration phase 451 from the first mode (SLOW) to a third mode (FAST_RX), since the subscriber station 30 in the data phase 452 only receives, i.e. no transmitter, of the frame is 450. After the end of the arbitration phase 451, all transceivers 12 of the subscriber stations 10, 30 switch their operating mode to the first operating mode (SLOW). Thus, all transceivers 12 also switch their physical layer.

Gemäß 4 bildet sich in der Arbitrationsphase 451 im idealen Fall auf dem Bus 40 ein Differenzsignal VDIFF = CAN_H - CAN_L mit Werten von VDIFF = 2V für dominante Zustände 401 und VDIFF = 0V für rezessive Zustände 402. Dies ist auf der linken Seite in 4 gezeigt. Dagegen bildet sich in der Datenphase 452 auf dem Bus 40 ein Differenzsignal VDIFF = CAN_H - CAN_L mit Zuständen L0, L1 aus, wie auf der rechten Seite in 4 gezeigt. Der Zustand L0 hat einen Wert VDIFF = 1V. Der Zustand L1 hat einen Wert VDIFF = -1V.According to 4 In the ideal case, a differential signal VDIFF=CAN_H-CAN_L with values of VDIFF=2V for dominant states 401 and VDIFF=0V for recessive states 402 forms in the arbitration phase 451 on the bus 40. This is on the left-hand side in 4 shown. In contrast, in the data phase 452 on the bus 40, a difference signal VDIFF=CAN_H-CAN_L with states L0, L1 is formed, as on the right-hand side in FIG 4 shown. The L0 state has a value VDIFF = 1V. State L1 has a value VDIFF = -1V.

Das Empfangsmodul 122 kann die Zustände 401, 402 oder L0, L1 jeweils mit zwei der Empfangsschwellen T1, T2, T3 unterscheiden, die in den Bereichen TH_T1, TH_T2, TH_T3 liegen. Zudem ist eine Empfangsschwelle T4 verwendbar. Zum Unterscheiden der Zustände oder Spannungspegel am Bus 40 ist es möglich, dass das Empfangsmodul 122 zeitkontinuierlich arbeitet oder die Signale von 3 oder 4 zu Zeitpunkten t_A abtastet. Alternativ oder zusätzlich kann ein Abtasten des vom Empfangsmodul 122 erzeugten Empfangssignals RxD, genauer des RxD-Pegels/Bits, in der Kommunikationssteuereinrichtung 11 zur Zeit des Abtastpunkts (Sample-Point) t_A erfolgen. Zum Auswerten der Signale VDIFF und/oder CAN_H, CAN_L verwendet das Empfangsmodul 122 in der Arbitrationsphase 451 die Empfangsschwelle T1 von beispielsweise 0,7 V und die Empfangsschwelle T2 von beispielsweise -0,35 V oder die Empfangsschwelle T4 von beispielsweise +0,35 V. Die Empfangsschwelle T2 wird zumindest während einer vorbestimmten Zeit TA verwendet, in der die Arbitration stattfindet. Dagegen verwendet das Empfangsmodul 122 in der Datenphase 452 die Empfangsschwelle T3 zum Auswerten der Signale VDIFF und/oder CAN_H, CAN_L. Bei der Umschaltung zwischen der ersten bis dritten Betriebsart (SLOW, FAST_TX, FAST_RX), die zuvor in Bezug auf 3 beschrieben sind, schaltet das Empfangsmodul 122 jeweils die Empfangsschwellen T1, T2, T3, T4 um, wie nachfolgend beschrieben. Zwischen den Empfangsschwellen T2, T4 kann auch während der Arbitrationsphase 451 umgeschaltet werden. Beispielsweise können die Schwellen des Empfangsmoduls 122 von einer Einrichtung, insbesondere der Ansteuerschaltung 158 von 5, umgeschaltet werden. Die Einrichtung erkennt, dass ein Wechsel der Kodierung der Daten des Sendesignals TxD vorliegt. Insbesondere kann eine NRZ-Codierung in dem Sendesignal TxD anzeigen, dass in die Arbitrationsphase 451 (SLOW) umzuschalten ist. Insbesondere kann eine PWM-Codierung in dem Sendesignal TxD anzeigen, in welche der Betriebsarten für die Datenphase 452 umzuschalten ist, nämlich die Betriebsart FAST TX, falls die Teilnehmerstation Sender des Rahmens 450 ist, oder die Betriebsart FAST RX, falls die Teilnehmerstation nur Empfänger des Rahmens 450 ist.The receiving module 122 can distinguish the states 401, 402 or L0, L1 with two of the receiving thresholds T1, T2, T3, which are in the ranges TH_T1, TH_T2, TH_T3. A reception threshold T4 can also be used. To distinguish the states or voltage levels on the bus 40, it is possible that the receiving module 122 operates continuously over time or the signals from 3 or 4 sampled at times t_A. Alternatively or additionally, the received signal RxD generated by the receiving module 122, more precisely the RxD level/bit, can be sampled in the communication control device 11 at the time of the sample point t_A. To evaluate the signals VDIFF and/or CAN_H, CAN_L, receiving module 122 uses receiving threshold T1 of 0.7 V, for example, and receiving threshold T2 of -0.35 V, for example, or receiving threshold T4 of +0.35 V, for example, in arbitration phase 451 The reception threshold T2 is used at least during a predetermined time TA in which the arbitration takes place. In contrast, the reception module 122 uses the reception threshold T3 in the data phase 452 to evaluate the signals VDIFF and/or CAN_H, CAN_L. When switching between the first to third modes (SLOW, FAST_TX, FAST_RX), previously referred to 3 are described, the reception module 122 switches over the reception thresholds T1, T2, T3, T4, as described below. It is also possible to switch over between the reception thresholds T2, T4 during the arbitration phase 451. For example, the thresholds of the receiving module 122 of a device, in particular the drive circuit 158 of 5 , to be toggled. The device recognizes that there is a change in the coding of the data of the transmission signal TxD. In particular, NRZ coding in the transmission signal TxD can indicate that a switch is to be made to the arbitration phase 451 (SLOW). In particular, PWM coding in the transmission signal TxD can indicate which of the operating modes for the data phase 452 is to be switched to, namely the FAST TX operating mode if the subscriber station is the transmitter of the frame 450, or the FAST RX operating mode if the subscriber station is only the receiver of the frame is 450.

Die Empfangsschwelle T2 dient zum Erkennen, ob der Bus 40 frei ist, wenn die Teilnehmerstation 12 neu in die Kommunikation am Bus 40 hinzugeschaltet wird und versucht, sich in die Kommunikation am Bus 40 zu integrieren. Die Empfangsschwelle T2 wird im Standard für CAN kurz OOB (= Out-of-Boundary = außerhalb des Grenzwerts) genannt. Die Bedingungen für einen verkehrsfreien CAN-XL-Bus sind, dass kein dominanter Zustand 401 auftritt, welcher typischerweise die Differenzspannung VDIFF = 2V hat. Somit darf die Empfangsschwelle T1 von beispielsweise 0,7 V nicht überschritten werden. Außerdem dürfen keine Pegel gemäß dem Zustand L1 auftreten, welcher typischerweise die Differenzspannung VDIFF = -1V hat. Somit darf die Empfangsschwelle T2 von beispielsweise -0,35 V nicht unterschritten werden.The receiving threshold T2 is used to identify whether the bus 40 is free when the subscriber station 12 is newly added to the communication on the bus 40 and tries to integrate into the communication on the bus 40. The receiving threshold T2 is called OOB (= Out-of-Boundary = outside the limit value) in the standard for CAN. The conditions for a traffic-free CAN XL bus are that no dominant state 401 occurs, which typically has the differential voltage VDIFF = 2V. Thus, the reception threshold T1 of 0.7 V, for example, must not be exceeded. In addition, no levels according to the state L1 may occur, which typically has the differential voltage VDIFF = -1V. This means that the reception threshold T2, for example -0.35 V, must not be undershot.

Jede Teilnehmerstation 10, 30 schaltet die Betriebsart der Sende-/Empfangseinrichtung 12 in die Betriebsart der Arbitrationsphase 451, wenn die Teilnehmerstation 12 neu in die Kommunikation am Bus 40 hinzugeschaltet wird.Each subscriber station 10, 30 switches the operating mode of the transceiver 12 to the operating mode of the arbitration phase 451 when the subscriber station 12 is newly added to the communication on the bus 40.

Das Hinzuschalten der Teilnehmerstation 10 kann zum einen erforderlich werden, wenn die Teilnehmerstation 10 initial gestartet wird und in die Kommunikation am Bus 40 integriert werden soll. Zum anderen kann das Hinzuschalten der Teilnehmerstation 10 erforderlich werden, wenn die Teilnehmerstation 10 versucht, sich nach einem Fehler in der Buskommunikation wieder in die Kommunikation am Bus 40 zu integrieren. Erst wenn erkannt wird, dass der Bus frei ist, darf die Teilnehmerstation 10 in den genannten Fällen selbst Daten, insbesondere Nachrichten 45, 47, auf den Bus 40 senden.On the one hand, it may be necessary to connect the subscriber station 10 if the subscriber station 10 is initially started and is to be integrated into the communication on the bus 40 . On the other hand, it may be necessary for the subscriber station 10 to be connected if the subscriber station 10 attempts to reintegrate itself into the communication on the bus 40 after an error in the bus communication. Only when it is recognized that the bus is free is the subscriber station 10 itself allowed to send data, in particular messages 45, 47, to the bus 40 in the cases mentioned.

Die Empfangsschwelle T4 dient zum Erkennen von Manipulationen im Bussystem 1, wie nachfolgend genauer beschrieben. Die Empfangsschwelle T4 wird in der Arbitrationsphase 451 eingeschaltet, wenn die Arbitration abgeschlossen ist oder am Ende eines Rahmens 450 bevor die Arbitration für einen neuen Rahmen 450 beginnt.The reception threshold T4 is used to detect manipulations in the bus system 1, as described in more detail below. The reception threshold T4 is switched on in the arbitration phase 451 when the arbitration is complete or at the end of a frame 450 before the arbitration for a new frame 450 begins.

Die folgende Tabelle 1 zeigt die Werte, die für die einzelnen Empfangsschwellen am Bus 40 gemäß dem Standard CiA610-3 für CAN XL einstellbar sind. Dabei gibt VDIFF_min für die einzelnen Bereiche TH_T1, TH_T2, TH_T3 die untere Grenze an, welche minimal für die entsprechende Empfangsschwelle T1, T2, T3 in V eingestellt werden darf. VDIFF_typ gibt den Wert an, der typischerweise oder üblicherweise für die entsprechenden Empfangsschwelle T1, T2, T3 in V eingestellt wird. VDIFF_max gibt für die einzelnen Bereiche TH_T1, TH_T2, TH_T3 die obere Grenze an, welche maximal für die entsprechende Empfangsschwelle T1, T2, T3 in V eingestellt werden darf. Tabelle 1: Toleranzbereiche der Empfangsschwellen T1, T2, T3 Empfangschwelle VDIFF_min in V VDIFF_typ in V VDIFF_max in V Toleranz in V T1 0,5 0,7 0,9 +/- 0,2 T2 -0,45 -0,35 -0,25 +/- 0,1 T3 -0,1 0,0 +0,1 +/- 0,1 Table 1 below shows the values that can be set for the individual reception thresholds on the bus 40 in accordance with the CiA610-3 standard for CAN XL. In this case, VDIFF_min indicates the lower limit for the individual areas TH_T1, TH_T2, TH_T3, which minimum may be set in V for the corresponding receive threshold T1, T2, T3. VDIFF_typ specifies the value that is typically or usually set in V for the corresponding reception threshold T1, T2, T3. VDIFF_max specifies the upper limit for the individual areas TH_T1, TH_T2, TH_T3, which maximum may be set in V for the corresponding receive threshold T1, T2, T3. Table 1: Tolerance ranges of the reception thresholds T1, T2, T3 receiving threshold VDIFF_min in V VDIFF_typ in V VDIFF_max in V tolerance in v T1 0.5 0.7 0.9 +/- 0.2 T2 -0.45 -0.35 -0.25 +/- 0.1 T3 -0.1 0.0 +0.1 +/- 0.1

Darüber hinaus kann die Sende-/Empfangseinrichtung 12 von 1 alternativ zu der Empfangsschwelle T2 die Empfangsschwelle T4 von 4 einschalten. Die Empfangsschwelle T4 kann einen Wert von etwa VDIFF = +0,35 V haben. In addition, the transceiver 12 of 1 alternatively to the reception threshold T2, the reception threshold T4 of 4 turn on. The reception threshold T4 can have a value of approximately VDIFF=+0.35V.

Insbesondere hat die Empfangsschwelle T4 einen Wert in dem Bereich von VDIFF_min = +0,25 V bis zu VDIFF_max = +0,45 V.In particular, the reception threshold T4 has a value in the range from VDIFF_min = +0.25 V to VDIFF_max = +0.45 V.

Das Empfangsmodul 122 erfasst unter Verwendung der Empfangsschwelle T4 Reflexionen und/oder Schwingungen auf den Busadern 41, 42. Die Empfangsschwelle T4 ist derart gewählt, dass Reflexionen am Bus 40 erkennbar sind. Findet ein manipulativer Eingriff in das Bussystem 1 statt, verändern sich die Signalverläufe an den Anschlüssen CANH, CANL. Dadurch ändert sich auch die Differenzspannung VDIFF = CAN_H - CAN_L. Die Bewertung der Veränderung ist Basis für die Erfassung und Erkennung der oben beschriebenen Netzwerk-Manipulationen. Für die Bewertung wird ein Vergleich der Reflexionen und/oder Schwingungen auf den Busadern 41, 42 vor der Manipulation mit den Reflexionen und/oder Schwingungen auf den Busadern 41, 42 nach der Manipulation durchgeführt. Die Unterschiede im Signal der Differenzspannung VDIFF vor und nach einer Manipulation können in Simulation und/oder Messung gezeigt werden. Hierfür ist die Teilnehmerstation 10 ausgestaltet, wie folgt.The reception module 122 uses the reception threshold T4 to detect reflections and/or vibrations on the bus cores 41, 42. The reception threshold T4 is selected in such a way that reflections on the bus 40 can be detected. If there is a manipulative intervention in the bus system 1, the signal curves at the connections CANH, CANL change. This also changes the differential voltage VDIFF = CAN_H - CAN_L. The evaluation of the change is the basis for the detection and detection of the network manipulations described above. For the assessment, the reflections and/or vibrations on the bus cores 41, 42 before the manipulation are compared with the reflections and/or vibrations on the bus cores 41, 42 after the manipulation. The differences in the signal of the differential voltage VDIFF before and after a manipulation can be shown in simulation and/or measurement. The subscriber station 10 is designed for this as follows.

5 zeigt den grundlegenden Aufbau der Teilnehmerstation 10 mit der Kommunikationssteuereinrichtung 11 und der Sende-/Empfangseinrichtung 12 genauer. 5 shows the basic structure of the subscriber station 10 with the communication control device 11 and the transceiver 12 in more detail.

Die Kommunikationssteuereinrichtung 11 hat einen Protokoll-Controller 111 und einen Zeitgeber 112, die Signale von der Sende-/Empfangseinrichtung 12 empfangen können. Der Protokoll-Controller 111 und der Zeitgeber 112 sind jeweils zum Abtasten von Signalen zur Kommunikation im Bussystem 1 und zum Messen und Bewerten von Pulsdauern der Signale zur Kommunikation im Bussystem 1 ausgestaltet. Der Zeitgeber 112 gibt den Zeittakt für die Kommunikation im Bussystem 1 vor.The communication control device 11 has a protocol controller 111 and a timer 112 which can receive signals from the transceiver 12 . The protocol controller 111 and the timer 112 are each designed to sample signals for communication in the bus system 1 and to measure and evaluate pulse durations of the signals for communication in the bus system 1 . The timer 112 specifies the timing for the communication in the bus system 1.

Der Protokoll-Controller 111 erstellt und interpretiert die Nachrichten 45, 46, 47 vom Bus 40 mit einem Kommunikationsstandard. Der Kommunikationsstandard kann insbesondere CAN SIC oder CAN XL sein, wie zuvor beschrieben. Hierfür erzeugt die Kommunikationssteuereinrichtung 11, insbesondere ihr Protokoll-Controller 111, das TxD-Signal und sendet das TxD-Signal an die Sende-/Empfangseinrichtung 12, wie zuvor beschrieben. Zudem wertet die Kommunikationssteuereinrichtung 11 das RxD-Signal aus, wie zuvor beschrieben. Darüber hinaus hat der Protokoll-Controller 111 einen Auswerteblock 1111 für ein Signal CA2 der Sende-/Empfangseinrichtung 12, einen Speicherblock 1112 und einen Manipulationsreaktionsblock 1113. In dem Speicherblock 1112 wird beispielsweise bei dem ersten Empfang eines Signals CA2 von dem Bus 40, nach der Erstinbetriebnahme des Bussystems 1, das Signal CA2 als Referenzwert CA2_0 gespeichert. Der Referenzwert CA2_0 entspricht dem Emissionsspektrum des nicht-manipulierten Busses 40.The protocol controller 111 creates and interprets the messages 45, 46, 47 from the bus 40 with a communication standard. The communication standard can in particular be CAN SIC or CAN XL, as described above. For this purpose, the communication control device 11, in particular its protocol controller 111, generates the TxD signal and sends the TxD signal to the transceiver 12, as previously described. In addition, the communication control device 11 evaluates the RxD signal, as previously described. In addition, the protocol controller 111 has an evaluation block 1111 for a signal CA2 from the transceiver 12, a memory block 1112 and a manipulation response block 1113. In the memory block 1112, for example, when a signal CA2 is first received from the bus 40, after the Initial commissioning of the bus system 1, the signal CA2 is stored as the reference value CA2_0. The reference value CA2_0 corresponds to the emission spectrum of the non-manipulated bus 40.

Auch der Zeitgeber 112 kann einen Auswerteblock 1121 für das Signal CA2 der Sende-/Empfangseinrichtung 12, einen Speicherblock 1122 und einen Manipulationsreaktionsblock 1123 haben. Der Auswerteblock 1121 hat dieselbe Funktion wie der Auswerteblock 1111. Der Speicherblock 1122 hat dieselbe Funktion wie der Speicherblock 1112. Der Manipulationsreaktionsblock 1123 hat dieselbe Funktion wie der Manipulationsreaktionsblock 1113. Daher kann das Signal CA2 der Sende-/Empfangseinrichtung 12 zur Auswertung an den Protokoll-Controller 111 und/oder den Zeitgeber 112 weitergeleitet werden.The timer 112 can also have an evaluation block 1121 for the signal CA2 of the transceiver 12, a memory block 1122 and a manipulation reaction block 1123. The evaluation block 1121 has the same function as the evaluation block 1111. The memory block 1122 has the same function as the memory block 1112. The manipulation response block 1123 has the same function as the manipulation response block 1113. Therefore, the signal CA2 of the transceiver 12 can be sent to the protocol Controller 111 and / or the timer 112 are forwarded.

Das Sendemodul 121 der Sende-/Empfangseinrichtung 12 ist nur sehr vereinfacht dargestellt. Das Sendemodul 121 ist direkt an den Bus 40 angeschlossen, um das Sendesignal TxD der Kommunikationssteuereinrichtung 11 auf den Bus 40 senden zu können, um Signale gemäß 3 auf dem Bus 40 zu erzeugen.The transmission module 121 of the transmission/reception device 12 is only shown in a very simplified manner. The transmission module 121 is connected directly to the bus 40 in order to be able to send the transmission signal TxD from the communication control device 11 to the bus 40 in order to be able to send signals in accordance with 3 on the bus 40 to generate.

Das Empfangsmodul 122 der Sende-/Empfangseinrichtung 12 hat einen Treiber 1221 für das digitale Empfangssignal RxD, eine Logikschaltung 1222, einen Treiber 1225 für ein Signal CA2 und eine Empfangsschaltung 15. Die Empfangsschaltung 15 hat einen ersten Empfangskomparator 151, der ein Signal CA1 ausgibt, einen zweiten Empfangskomparator 152, der das Signal CA2 ausgibt, eine Empfangsstufe 153, eine Busvorspannungsquelle (Bus-Biasing) 154, Anschlüsse 155, 156 und eine Ansteuerschaltung 158. Die Empfangskomparatoren 151, 152 sind jeweils Niederspannungs-Komparatoren.The reception module 122 of the transceiver 12 has a driver 1221 for the digital reception signal RxD, a logic circuit 1222, a driver 1225 for a signal CA2 and a reception circuit 15. The reception circuit 15 has a first reception comparator 151, which outputs a signal CA1, a second receiving comparator 152 which outputs the signal CA2, a receiving stage 153, a bus biasing source 154, terminals 155, 156 and a drive circuit 158. The receiving comparators 151, 152 are low-voltage comparators, respectively.

Die Empfangsschaltung 15 ist zwischen den Bus 40 und die Logikschaltung 1222 geschaltet. Der Treiber 1221 ist an den Ausgang der Logikschaltung 1222 angeschlossen. Der Treiber 1221 treibt oder sendet das digitale Empfangssignal RxD zu der Kommunikationssteuereinrichtung 11. Der Treiber 1225 treibt oder sendet das digitale Signal CA2 zu der Kommunikationssteuereinrichtung 11. Das Signal CA2 kann an einem zusätzlichen Anschluss C2 der Sende-/Empfangseinrichtung 12 und einem zusätzlichen Anschluss der Kommunikationssteuereinrichtung 11 von der Einrichtung 12 an die Einrichtung 11 weitergeleitet werden.The receiving circuit 15 is connected between the bus 40 and the logic circuit 1222 . The driver 1221 is connected to the output of the logic circuit 1222. The driver 1221 drives or sends the digital reception signal RxD to the communication control device 11. The driver 1225 drives or sends the digital signal CA2 to the communication control device 11. The signal CA2 can be applied to an additional connection C2 of the transceiver 12 and an additional connection of the Communication control device 11 are forwarded from the device 12 to the device 11.

Das Ausgangssignal CA2 kann direkt oder gefiltert an dem zusätzlichen Anschluss C2 der Sende-/Empfangseinrichtung 12 an die Kommunikationssteuereinrichtung 11 weitergegeben werden. Der Anschluss C2 kann an der Sende-/Empfangseinrichtung 12 ein zusätzlicher Anschluss C2 sein. Alternativ ist der Anschluss C2 ein bestehender Anschluss, beispielsweise der Bereitschafts-Anschluss (STB), der im Multiplex verwendet wird.The output signal CA2 can be forwarded to the communication control device 11 directly or filtered at the additional connection C2 of the transceiver 12 . The connection C2 can be an additional connection C2 on the transceiver 12 . Alternatively, port C2 is an existing port, such as the stand-by port (STB) used in the multiplex.

Bei der Empfangsschaltung 15 ist die Empfangsstufe 153 an den Bus 40 angeschlossen. Im Betrieb des Bussystems 1 erzeugt die Empfangsstufe 153 aus den Signalen CAN_H, CAN_L Signale S_1, S_2 an den ersten Empfangskomparator 151 weiter. Der erste Empfangskomparator 151 erzeugt aus den Signalen S_1, S_2 ein Komparatorausgangssignal CA1. Das Signal CA1 wird am Anschluss 155 an die Logikschaltung 1222 ausgegeben.In the receiving circuit 15, the receiving stage 153 is connected to the bus 40. During operation of the bus system 1, the receiving stage 153 generates signals S_1, S_2 from the signals CAN_H, CAN_L to the first receiving comparator 151. The first reception comparator 151 generates a comparator output signal CA1 from the signals S_1, S_2. The CA1 signal is output at terminal 155 to logic circuit 1222 .

Außerdem erzeugt die Empfangsstufe 153 im Betrieb des Bussystems 1 aus den Signalen CAN_H, CAN_L zusätzlich noch Signale S_3, S_4 und gibt diese an den zweiten Empfangskomparator 152 weiter. Der zweite Empfangskomparator 151 erzeugt aus den Signalen S_3, S_4 ein Komparatorausgangssignal CA2. Das Signal CA2 wird am Anschluss 156 an die Logikschaltung 1222 ausgegeben. Außerdem wird das Signal CA2 am Anschluss C2 an die Kommunikationssteuereinrichtung 11 ausgegeben, wie zuvor erwähnt.In addition, the receiving stage 153 also generates signals S_3, S_4 from the signals CAN_H, CAN_L during operation of the bus system 1 and forwards these to the second receiving comparator 152. The second reception comparator 151 generates a comparator output signal CA2 from the signals S_3, S_4. Signal CA2 is output to logic circuit 1222 at terminal 156 . Also, the signal CA2 is output from the terminal C2 to the communication controller 11 as mentioned above.

Das Komparatorausgangssignal CA1 ist abhängig davon, welche Empfangsschwelle bei dem ersten Komparator 151 eingeschaltet ist. Hierfür hat die Empfangsschaltung 15 eine Ansteuerschaltung 158, welche die Einstellung der Empfangsschwelle T1 (4) oder der Empfangsschwelle T3 (4) in dem Empfangskomparator 151 ansteuert. Dies ist genauer anhand von 6 und 7 in Bezug auf den zweiten Komparator 152 beschrieben.The comparator output signal CA1 depends on which reception threshold is switched on in the first comparator 151 . For this purpose, the receiving circuit 15 has a control circuit 158, which controls the setting of the receiving threshold T1 ( 4 ) or the reception threshold T3 ( 4 ) in the reception comparator 151 drives. This is more accurate based on 6 and 7 described in relation to the second comparator 152.

Das Komparatorausgangssignal CA2 ist abhängig davon, in welche Betriebsart die Sende-/Empfangseinrichtung 12, genauer der zweite Komparator 152, geschaltet ist. Die Ansteuerschaltung 158, oder eine zweite Ansteuerschaltung 158, steuert die Einstellung der Empfangsschwelle T2 (4) oder der Empfangsschwelle T4 (4) in dem Empfangskomparator 152 an. Dies ist genauer anhand von 6 und 7 beschrieben.The comparator output signal CA2 depends on the operating mode in which the transceiver 12, more precisely the second comparator 152, is switched. The control circuit 158, or a second control circuit 158, controls the setting of the reception threshold T2 ( 4 ) or the reception threshold T4 ( 4 ) in the receive comparator 152. This is more accurate based on 6 and 7 described.

Die Logikschaltung 1222 ist ausgestaltet, je nach Betriebsart der Sende-/Empfangseinrichtung 12 das Signal CA1 und das Signal CA2 an den Treiber 1221 auszugeben oder nur das Signal CA1 an den Treiber 1221 auszugeben. Hierfür kann die Logikschaltung 1222 zumindest ein UND-Gatter aufweisen. Alternativ hat die Logikschaltung 1222 andere Logikbausteine, um die nachfolgend beschriebene Funktion des Empfangsmoduls 122 zu erfüllen.The logic circuit 1222 is designed to output the signal CA1 and the signal CA2 to the driver 1221 or only to output the signal CA1 to the driver 1221 depending on the operating mode of the transceiver 12 . For this purpose, the logic circuit 1222 can have at least one AND gate. Alternatively, the logic circuit 1222 has other logic components in order to fulfill the function of the receiving module 122 described below.

Wie in 6 gezeigt, hat die Empfangsstufe 153 zudem ein erstes Eingangsfilter 1531 für den ersten Komparator 151, ein zweites Eingangsfilter 1532 für den zweiten Komparator 152 und einen Spannungsteiler 1533. Der Spannungsteiler 1533 ist ein resistiver Spannungsteiler oder Widerstandsspannungsteiler.As in 6 As shown, the receiving stage 153 also has a first input filter 1531 for the first comparator 151, a second input filter 1532 for the second comparator 152, and a voltage divider 1533. The voltage divider 1533 is a resistive voltage divider or resistance voltage divider.

Der Spannungsteiler 1533 wird von der Busvorspannungsquelle (Bus-Biasing) 154 mit elektrischer Spannung versorgt. Die Busvorspannungsquelle 154 liefert üblicherweise eine Spannung CAN_SUPPLY/2 an die Empfangsstufe 153, genauer gesagt den Spannungsteiler 1533. Üblicherweise gilt CAN_SUPPLY = 5 V. In diesem Fall liefert die Busvorspannungsquelle 154 eine Spannung von 2,5 V an die Empfangsstufe 153. Die Spannung von der Busvorspannungsquelle 154 kann insbesondere auf 2,5V für den Rezessivzustand 402 (3) eingestellt sein.Voltage divider 1533 is supplied with electrical voltage from bus biasing source 154 . Bus bias source 154 typically provides a voltage CAN_SUPPLY/2 to receive stage 153, more specifically voltage divider 1533. Typically CAN_SUPPLY=5V In particular, bus bias source 154 may be set to 2.5V for recessive state 402 ( 3 ) must be set.

Der Spannungsteiler 1533 hat einen ersten und zweiten Widerstand R_CH1, R_CH2 für das Bussignal CAN_H. Außerdem hat der Spannungsteiler 1533 einen dritten und vierten Widerstand R_CL1, R_CL2 für das Bussignal CAN_L. Der Spannungsteiler 1533 teilt die Busspannungen, die von den Signalen CAN_H, CAN_L erzeugt werden, auf Werte herunter, welche von den Komparatoren 151, 152 verarbeitet werden können. Die Schaltung der Widerstände in dem Widerstandsnetzwerk des Spannungsteilers 1533 ist symmetrisch aufgebaut.The voltage divider 1533 has a first and a second resistor R_CH1, R_CH2 for the bus signal CAN_H. In addition, the voltage divider 1533 has a third and fourth resistor R_CL1, R_CL2 for the bus signal CAN_L. The voltage divider 1533 divides the bus voltages generated by the signals CAN_H, CAN_L down to values which can be processed by the comparators 151, 152. The connection of the resistors in the resistor network of the voltage divider 1533 is constructed symmetrically.

Der erste Widerstand R_CH1 ist an seinem einen Ende an die Busader 41 (CANH) angeschlossen. An seinem anderen Ende ist der erste Widerstand R_CH1 in Reihe geschaltet zu dem zweiten Widerstand R_CH2. Der dritte Widerstand R_CL1 ist an seinem einen Ende an die Busader 42 (CANL) angeschlossen. An seinem anderen Ende ist der dritte Widerstand R_CL1 in Reihe geschaltet zu dem vierten Widerstand R_CL2. An der Verbindung der Widerstände R_CH2, R_CL2 ist die Busvorspannungsquelle 154 angeschlossen.The first resistor R_CH1 is connected at one end to the bus core 41 (CANH). At its other end, the first resistor R_CH1 is connected in series with the second resistor R_CH2. The third resistor R_CL1 is connected to the bus wire 42 (CANL) at one end. At its other end, the third resistor R_CL1 is connected in series with the fourth resistor R_CL2. At the junction of resistors R_CH2, R_CL2, bus bias source 154 is connected.

An der Verbindung zwischen den Widerständen R_CH1, R_CH2 ist ein Widerstand R filt_CH_A des Eingangsfilters 1531 und ein Widerstand R_filt_CH_B des Eingangsfilters 1532 für einen CAN_H-Signalpfad angeschlossen. An der Verbindung zwischen den Widerständen R_CL1, R_CL2 ist ein Widerstand R_filt_CL_A des Eingangsfilters 1531 und ein Widerstand R_filt_CL_B des Eingangsfilters 1532 für einen CAN_L-Signalpfad angeschlossen.A resistor R_filt_CH_A of the input filter 1531 and a resistor R_filt_CH_B of the input filter 1532 for a CAN_H signal path are connected to the connection between the resistors R_CH1, R_CH2. A resistor R_filt_CL_A of the input filter 1531 and a resistor R_filt_CL_B of the input filter 1532 for a CAN_L signal path are connected to the connection between the resistors R_CL1, R_CL2.

Das erste Eingangsfilter 1531 für den ersten Komparator 151 hat ein erstes RC-Glied für den CAN_H-Signalpfad und ein zweites RC-Glied für den CAN_L-Signalpfad. Das erste RC-Glied hat zusätzlich zu dem Widerstand R_filt_CH_A eine Kapazität C_filt_CH_A. Das zweite RC-Glied hat zusätzlich zu dem Widerstand R_filt_CL_A eine Kapazität C_filt_CL_A. Die Kapazitäten C_filt_CH_A, C_filt_CL_A sind jeweils an einem Ende mit Masse oder dem Anschluss 44 für CAN_GND verbunden.The first input filter 1531 for the first comparator 151 has a first RC element for the CAN_H signal path and a second RC element for the CAN_L signal path. In addition to the resistance R_filt_CH_A, the first RC element has a capacitance C_filt_CH_A. In addition to the resistance R_filt_CL_A, the second RC element has a capacitance C_filt_CL_A. The capacitances C_filt_CH_A, C_filt_CL_A are each connected at one end to ground or to connection 44 for CAN_GND.

Das zweite Eingangsfilter 1532 für den zweiten Komparator 152 hat ein erstes RC-Glied für den CAN_H-Signalpfad und ein zweites RC-Glied für den CAN_L-Signalpfad. Das erste RC-Glied hat zusätzlich zu dem Widerstand R_filt_CH_B eine Kapazität C_filt_CH_B. Das zweite RC-Glied hat zusätzlich zu dem Widerstand R_filt_CL_B eine Kapazität C_filt_CL_B. Die Kapazitäten C_filt_CH_B, C_filt_CL_B sind jeweils an einem Ende mit Masse oder dem Anschluss 44 für CAN_GND verbunden.The second input filter 1532 for the second comparator 152 has a first RC element for the CAN_H signal path and a second RC element for the CAN_L signal path. In addition to the resistance R_filt_CH_B, the first RC element has a capacitance C_filt_CH_B. In addition to the resistance R_filt_CL_B, the second RC element has a capacitance C_filt_CL_B. Capacitors C_filt_CH_B, C_filt_CL_B are each connected at one end to ground or to connection 44 for CAN_GND.

Somit verwenden beide Komparatoren 151, 152 denselben Spannungsteiler 1533. Durch die gemeinsame Verwendung des Spannungsteilers 1533 wird die gleichzeitige oder simultane Auswertung von zwei Empfangsschwellen ermöglicht. Die Ansteuerschaltung 158 ermöglicht das Umschalten der Empfangsschwellen T1, T3 in dem ersten Komparator 151 mit Hilfe eines Signals sw_th1. Außerdem ermöglicht die Ansteuerschaltung 158 das Umschalten der Empfangsschwellen T2, T4 in dem zweiten Komparator 152 mit Hilfe des Signals sw_th2. Dies ist in der Tabelle 2 als Zuordnung der Ausgangssignale CA1, CA2 der Komparatoren 151, 152 zu den Empfangsschwellen T1, T2, T3, T4 dargestellt. Tabelle 2: Beispiel für eine Zuordnung der Ausgangssignale CA1, CA2 der Komparatoren 151, 152 und der Empfangsschwellen T1, T2, T3, T4 Signal Signalwert und Betriebsart/ detektierte Empfangsschwelle sw_th1 sw_th1 = HI (hoch = high) (SLOW) sw_th1 = LW (niedrig = low) (FAST_TX, FAST_RX) CA1 T1 T3 sw_th2 sw_th2 = HI (hoch = high) (SLOW) sw_th2 = LW (niedrig = low) (SLOW) sw_th2 = = HI (hoch = high) (FAST_TX, FAST_RX) CA2 T2 T4 T2 Thus both comparators 151, 152 use the same voltage divider 1533. The joint use of the voltage divider 1533 enables the simultaneous evaluation of two receiving thresholds. The drive circuit 158 enables the reception thresholds T1, T3 in the first comparator 151 to be switched over with the aid of a signal sw_th1. In addition, the control circuit 158 enables the reception thresholds T2, T4 in the second comparator 152 to be switched over with the aid of the signal sw_th2. This is shown in Table 2 as the assignment of the output signals CA1, CA2 of the comparators 151, 152 to the reception thresholds T1, T2, T3, T4. Table 2: Example of an assignment of the output signals CA1, CA2 of the comparators 151, 152 and the reception thresholds T1, T2, T3, T4 signal Signal value and operating mode/detected reception threshold sw_th1 sw_th1 = HI (high = high) (SLOW) sw_th1 = LW (low = low) (FAST_TX, FAST_RX) CA1 T1 T3 sw_th2 sw_th2 = HI (high = high) (SLOW) sw_th2 = LW (low = low) (SLOW) sw_th2 = = HI (high = high) (FAST_TX, FAST_RX) CA2 T2 T4 T2

Somit werden mit der Empfangsschaltung 15 die Empfangsschwellen T1, T2 oder die Empfangsschwellen T1, T4 in der Arbitrationsphase 451 gleichzeitig oder simultan ausgewertet, für welche die Sende-/Empfangseinrichtung 12 in die Betriebsart SLOW geschaltet wird. Nach Umschaltung der Empfangsschwelle in dem ersten und zweiten Komparator 151, 152, werden die Empfangsschwellen T3, T2 in der Datenphase 452 gleichzeitig oder simultan ausgewertet, für welche die Sende-/Empfangseinrichtung 12 in eine der Betriebsarten FAST_TX, FAST_RX geschaltet wird.Thus, the reception circuit 15 evaluates the reception thresholds T1, T2 or the reception thresholds T1, T4 in the arbitration phase 451 at the same time or simultaneously, for which the transceiver 12 is switched to the SLOW operating mode. After switching the reception threshold in the first and second comparator 151, 152, the reception thresholds T3, T2 are evaluated simultaneously in the data phase 452, for which the transceiver 12 is switched to one of the operating modes FAST_TX, FAST_RX.

Der erste Komparator 151 kann ein von CAN bekannter Empfangskomparator sein. Das Signal CA1 am Ausgang des Komparators 151 wird nur über die Logikschaltung 1222 über den Anschluss für das Signal RxD ausgegeben. Zusätzlich ist der erste Komparator 151 schaltbar, wie nachfolgend für den zweiten Komparator 152 genauer beschrieben.The first comparator 151 can be a receiving comparator known from CAN. The signal CA1 at the output of the comparator 151 is only output via the logic circuit 1222 via the terminal for the signal RxD. In addition, the first comparator 151 can be switched, as described in more detail below for the second comparator 152 .

Das zweite Eingangsfilter 1532 für den zweiten Komparator 152 führt eine weniger starke Tiefpassfilterung durch als das erste Eingangsfilter 1531 für den ersten Komparator 151 durchführt. Mit anderen Worten, das zweite Eingangsfilter 1532 hat für den CAN_H-Signalpfad eine höhere Bandbreite als der erste Komparator 151. Somit hat das zweite Eingangsfilter 1532 für den CAN_H-Signalpfad eine höhere Grenzfrequenz als der erste Komparator 151. Außerdem hat das zweite Eingangsfilter 1532 für den CAN_L-Signalpfad eine höhere Bandbreite als der erste Komparator 151. Somit hat das zweite Eingangsfilter 1532 für den CAN_L-Signalpfad eine höhere Grenzfrequenz als der erste Komparator 151. Außerdem wird der Ausgang des zweiten Komparators 152 nicht oder weniger stark tiefpassgefiltert als der Ausgang des ersten Komparators 151. Dies ist möglich, da der zweite Komparator 152 im Hauptzweck vorhanden ist, um in der Datenphase 452 die CAN-XL-Signale einer anderen sendenden Teilnehmerstation mit den Buszuständen L0, L1 gemäß 3 zu verarbeiten. Die Buszustände L0, L1 werden mit höherer Bitrate und aus Sende-/Empfangseinrichtungen 12 mit niedriger Impedanz gesendet. Die Eigenschaft des Komparators 152 wird zudem in der Arbitrationsphase 451 zum Erkennen von Manipulationen in dem Bussystem 1 verwendet. Eine sendende Teilnehmerstation 10, 30 geht hierfür folgendermaßen vor.The second input filter 1532 for the second comparator 152 performs less strong low-pass filtering than the first input filter 1531 for the first comparator 151 performs. In other words, the second input filter 1532 has a higher bandwidth for the CAN_H signal path than the first comparator 151. Thus, the second input filter 1532 for the CAN_H signal path has a higher cut-off frequency than the first comparator 151. In addition, the second input filter 1532 has for the CAN_L signal path has a higher bandwidth than the first comparator 151. The second input filter 1532 for the CAN_L signal path thus has a higher cut-off frequency than the first comparator 151. In addition, the output of the second comparator 152 is not low-pass filtered, or is less so, than the output of the first comparator 151. This is possible because the second comparator 152 is present in the main purpose, in the data phase 452 to the CAN XL signals of another transmitting subscriber station with the bus states L0, L1 according to 3 to process. The bus states L0, L1 are sent with a higher bit rate and from transceivers 12 with low impedance. The property of the comparator 152 is also used in the arbitration phase 451 to detect manipulations in the bus system 1 . A transmitting subscriber station 10, 30 proceeds as follows for this.

Die Teilnehmerstation 10, 30 prüft bei der Arbitration während der Zeit TA, ob sie in der darauffolgenden Datenphase 452 ihren Rahmen 450 senden darf. Hierfür wird unter Verwendung der Komparatoren 151, 152 geprüft, ob eine andere Teilnehmerstation eine Nachricht 45, 46, 47 mit höherer Priorität senden möchte. Ist dies nicht der Fall, ist der Bus 40 frei. Ist sichergestellt, dass der Bus 40 frei ist, kann die Sende-/Empfangseinrichtung 12 beginnen, den Rahmen 450 auf den Bus 40 zu senden. Der zweite Komparator 152 muss nun nicht mehr prüfen, ob der Bus 40 frei ist. Daher wird der zweite Komparator 152, bevor die Daten des Rahmens 450 in der Datenphase 452 auf den Bus 40 gesendet werden, nun dazu verwendet, den Verlauf der Differenzspannung VDIFF mit hoher Bandbreite mit einem Referenzwert zu vergleichen, der zwischen 0V und 2V liegt. Dazu steuert die Ansteuerschaltung 158 mit Hilfe des Signals sw_th2 die Umschaltung der Empfangsschwelle des Empfangskomparators 152 von T2 = -0,35V auf die Empfangsschwelle T4 von beispielsweise +0,35V an. Das resultierende Signal CA2 wird an die Einrichtung 11 ausgegeben. Durch den Vergleich des Signals CA2 mit dem Referenzwert CA2_0, der in mindestens einem der Speicherblocks 1112, 1122 von 5 gespeichert ist, sind Veränderungen im Busnetzwerk des Bussystems 1 zu erkennen. Die erkannten Veränderungen im Vergleich zu dem Referenzwert CA2_0 weisen auf Netzwerk-Manipulationen hin.During the arbitration during the time TA, the subscriber station 10, 30 checks whether it is allowed to send its frame 450 in the subsequent data phase 452. For this purpose, the comparators 151, 152 are used to check whether another subscriber station would like to send a message 45, 46, 47 with a higher priority. If this is not the case, the bus 40 is free. If it is ensured that the bus 40 is free, the transceiver 12 can start sending the frame 450 onto the bus 40 . The second comparator 152 no longer has to check whether the bus 40 is free. Therefore, the second comparator 152 before the data of frame 450 are sent onto bus 40 in data phase 452 are now used to compare the high bandwidth differential voltage waveform VDIFF with a reference value lying between 0V and 2V. For this purpose, the control circuit 158 uses the signal sw_th2 to switch the reception threshold of the reception comparator 152 from T2=−0.35V to the reception threshold T4 of +0.35V, for example. The resulting signal CA2 is output to the device 11. By comparing the signal CA2 with the reference value CA2_0 stored in at least one of the memory blocks 1112, 1122 of 5 is stored, changes in the bus network of the bus system 1 can be seen. The detected changes compared to the reference value CA2_0 indicate network manipulations.

Somit wird das Signal CA2 von mindestens einem der Auswerteblöcke 1111, 1121 ausgewertet. Ergibt die Auswertung des mindestens einen der Auswerteblocks 1111, 1121, dass eine Manipulation vorliegt, bewirkt der zugehörige Manipulationsreaktionsblock 1112, 1122 mindestens eine entsprechende Reaktion. Eine Reaktion kann beispielsweise sein, dass die Kommunikationssteuereinrichtung 11 das Senden des Sendesignals TxD abbricht. Eine alternative oder zusätzliche Reaktion kann beispielsweise sein, dass die Sende-/Empfangseinrichtung 12 das Senden des Rahmens 450 auf den Bus 40 abbricht. Eine alternative oder zusätzliche Reaktion kann beispielsweise sein, dass die Kommunikationssteuereinrichtung 11 mindestens einen Fehlerrahmen 48 sendet. Eine alternative oder zusätzliche Reaktion kann beispielsweise sein, dass die Kommunikationssteuereinrichtung 11 einem Mikrocontroller einer übergeordneten Steuereinrichtung der Teilnehmerstation 10 die Manipulation signalisiert.The signal CA2 is thus evaluated by at least one of the evaluation blocks 1111, 1121. If the evaluation of at least one of the evaluation blocks 1111, 1121 shows that manipulation has taken place, the associated manipulation reaction block 1112, 1122 causes at least one corresponding reaction. One reaction can be, for example, that the communication control device 11 stops sending the transmission signal TxD. An alternative or additional reaction can be, for example, that the transceiver 12 stops sending the frame 450 to the bus 40 . An alternative or additional reaction can be, for example, that the communication control device 11 sends at least one error frame 48 . An alternative or additional reaction can be, for example, that the communication control device 11 signals the manipulation to a microcontroller of a higher-level control device of the subscriber station 10 .

Auf diese Weise können Manipulationen im Bussystem 1 sicher erkannt werden. Außerdem kann je nach Bedarf auf die Manipulation reagiert werden.In this way, manipulations in the bus system 1 can be reliably detected. In addition, the manipulation can be reacted to as required.

7 zeigt als Beispiel den Aufbau des zweiten Komparators 152. Der erste Komparator 151 kann auf dieselbe Weise aufgebaut sein. 7 12 shows the structure of the second comparator 152 as an example. The first comparator 151 can be structured in the same way.

Gemäß 7 hat der zweite Komparator 152 eine Betriebsarteinstelleinheit 1520, eine zweistufige Schaltung, die ein erstes Eingangsdifferenzpaar 1521, ein zweites Eingangsdifferenzpaar 1522 und einen ersten bis dritten Stromspiegel 1525, 1526, 1527 aufweist, und einen Ausgangspuffer 1528. Der Ausgangspuffer 1528 treibt das Ausgangssignal CA2.According to 7 the second comparator 152 has a mode setting unit 1520, a two-stage circuit having a first input differential pair 1521, a second input differential pair 1522 and first to third current mirrors 1525, 1526, 1527, and an output buffer 1528. The output buffer 1528 drives the output signal CA2.

Die Betriebsarteinstelleinheit 1520 wird von der Ansteuerschaltung 158 mit dem Schaltsignal sw_th2 angesteuert. Das Schaltsignal sw_th2 schaltet den Komparator 152 entsprechend der Betriebsart, mit welcher die Empfangsstufe 153 die Signale CAN_H, CAN_L zu empfangen, genauer gesagt zu interpretieren, hat, wie zuvor beschrieben.The operating mode setting unit 1520 is activated by the activation circuit 158 with the switching signal sw_th2. The switching signal sw_th2 switches the comparator 152 according to the operating mode with which the receiving stage 153 has to receive, more precisely to interpret, the signals CAN_H, CAN_L, as previously described.

Die zweistufige Schaltung von 7 hat die folgenden Elemente, nämlich eine erste bis fünfte Stromquelle I1, I2, I3, I4, I5, einen ersten und zweiten Transistor TR1, TR2, die das erste Eingangsdifferenzpaar 1521 bilden, einen Widerstand Rdiff, einen ersten und zweiten Kollektor-Widerstand RC1, RC2, einen dritten und vierten Transistor TR5, TR6 als Emitterfolger, einen fünften und sechsten Transistor TR7, TR8 als Pegelschalter (Levelshifter), einen siebenten und achten Transistor TR9, TR10, die das zweite Eingangsdifferenzpaar 1522 bilden, den ersten Stromspiegel 1525, der Transistoren TR11, TR12 aufweist, den zweiten Stromspiegel 1526, der Transistoren TR13, TR14 aufweist, den dritten Stromspiegel 1527, der Transistoren TR15, TR16 aufweist. Die Transistoren TR1, TR2, TR5, TR5, TR7, TR8 sind bei dem Beispiel von 7 npn-Bipolartransistoren. Die Transistoren TR9, TR10 sind bei dem Beispiel von 7 pnp-Bipolartransistoren. Die Transistoren TR11, TR12, TR13, TR14, TR15, TR16 sind bei dem Beispiel von 7 Feldeffekttransistoren. Die Transistoren TR11, TR12, TR13, TR14 des ersten und zweiten Stromspiegels 1525, 1526 sind bei dem Beispiel von 7 NMOS-Transistoren, insbesondere normal sperrende n-Kanal MOSFETS (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren). Die Transistoren TR15, TR16 des dritten Stromspiegels 1527 sind bei dem Beispiel von 7 PMOS-Transistoren, insbesondere normal sperrende p-Kanal MOSFETS (Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren).The two-stage circuit of 7 has the following elements, namely first to fifth current sources I1, I2, I3, I4, I5, first and second transistors TR1, TR2 forming the first input differential pair 1521, a resistor Rdiff, a first and second collector resistor RC1, RC2, a third and fourth transistor TR5, TR6 as an emitter follower, a fifth and sixth transistor TR7, TR8 as a level switch (level shifter), a seventh and eighth transistor TR9, TR10 forming the second input differential pair 1522, the first current mirror 1525, the transistors TR11, TR12, the second current mirror 1526 comprising transistors TR13, TR14, the third current mirror 1527 comprising transistors TR15, TR16. Transistors TR1, TR2, TR5, TR5, TR7, TR8 are in the example of FIG 7 npn bipolar transistors. Transistors TR9, TR10 are in the example of FIG 7 pnp bipolar transistors. Transistors TR11, TR12, TR13, TR14, TR15, TR16 are in the example of FIG 7 field effect transistors. The transistors TR11, TR12, TR13, TR14 of the first and second current mirrors 1525, 1526 are in the example of FIG 7 NMOS transistors, in particular normally blocking n-channel MOSFETS (metal oxide semiconductor field effect transistors). The transistors TR15, TR16 of the third current mirror 1527 are in the example of FIG 7 PMOS transistors, in particular normally blocking p-channel MOSFETS (metal-oxide-semiconductor field effect transistors).

Die zweistufige Schaltung von 7 wird über den Anschluss 43 mit der Spannung CAN_SUPPLY versorgt. Jeder der Kollektor-Widerstände RC1, RC2 ist an einem seiner Enden mit dem Anschluss 43 verbunden. Zudem sind die Kollektoren der Transistoren TR5, TR6 mit dem Anschluss 43 verbunden. Außerdem sind die fünfte Stromquelle I5 und der dritte Stromspiegel 1527 mit den Transistoren TR15, TR16 mit dem Anschluss 43 verbunden. Die fünfte Stromquelle I5 speist das zweite Eingangsdifferenzpaar 1522 aus dem siebenten und achten Transistor TR9, TR10.The two-stage circuit of 7 is supplied with voltage CAN_SUPPLY via connection 43. Each of the collector resistors RC1, RC2 is connected to the terminal 43 at one of its ends. In addition, the collectors of the transistors TR5, TR6 are connected to the terminal 43. In addition, the fifth current source I5 and the third current mirror 1527 are connected to the terminal 43 with the transistors TR15, TR16. The fifth current source I5 feeds the second input differential pair 1522 from the seventh and eighth transistors TR9, TR10.

Die erste Stromquelle I1 ist an Masse angeschlossen sowie an ihrem anderen Ende an den Emitter des ersten Transistors TR1 und an ein Ende des Widerstands Rdiff. Die zweite Stromquelle I2 ist an Masse angeschlossen sowie an ihrem anderen Ende an den Emitter des zweiten Transistors TR2 und an das andere Ende des Widerstands Rdiff. Die Stromquellen I1, I2 stellen den Arbeitspunkt für die Transistoren TR1, TR2 ein. Die Empfangsschwelle T2 oder die Empfangsschwelle T4 wird je nach dem Wert des Schaltsignals sw_th2 über die Stromquellen I1, I2 und den Widerstand Rdiff eingestellt, wie in Tabelle 2 zuvor angegeben.The first current source I1 is connected to ground and at its other end to the emitter of the first transistor TR1 and to one end of the resistor Rdiff. The second current source I2 is connected to ground and at its other end to the emitter of the second transistor TR2 and to the other end of the resistor Rdiff. The current sources I1, I2 set the operating point for the transistors TR1, TR2. The reception threshold T2 or the reception threshold T4 is set according to the value of the switching signal sw_th2 via the current sources I1, I2 and the resistor Rdiff, as indicated in Table 2 above.

Die Basis des dritten Transistors TR5 ist an die Verbindung zwischen dem ersten Transistor TR1 und dem ersten Kollektor-Widerstand RC1 angeschlossen. Die Basis des vierten Transistors TR6 ist an die Verbindung zwischen dem zweiten Transistor TR2 und dem zweiten Kollektor-Widerstand RC2 angeschlossen. An den Emitter des dritten Transistors TR5 ist der fünfte Transistor TR7 mit seinem Kollektor und seiner Basis angeschlossen. An den Emitter des vierten Transistors TR6 ist der sechste Transistor TR8 mit seinem Kollektor und seinem Basis angeschlossen. Der Emitter des dritten Transistors TR5 ist an die Stromquelle I3 angeschlossen. Der Emitter des vierten Transistors TR6 ist an die Stromquelle I4 angeschlossen.The base of the third transistor TR5 is connected to the junction between the first transistor TR1 and the first collector resistor RC1. The base of the fourth transistor TR6 is connected to the junction between the second transistor TR2 and the second collector resistor RC2. The collector and base of the fifth transistor TR7 are connected to the emitter of the third transistor TR5. The collector and base of the sixth transistor TR8 are connected to the emitter of the fourth transistor TR6. The emitter of the third transistor TR5 is connected to the current source I3. The fourth transistor TR6 has its emitter connected to the current source I4.

Die Basis des siebten Transistors TR9 ist an die Verbindung zwischen dem fünften Transistor TR7 und der dritten Stromquelle I3 angeschlossen. Die Basis des achten Transistors TR10 ist an die Verbindung zwischen dem sechsten Transistor TR8 und der vierten Stromquelle I4 angeschlossen. Die Emitter der Transistoren TR9, TR10 sind mit der Stromquelle I5 verbunden. An den Kollektor des siebenten Transistors TR9 ist der Transistor T11 des ersten Stromspiegels angeschlossen. An den Kollektor des achten Transistors TR10 ist der Transistor T13 des zweiten Stromspiegels angeschlossen.The base of the seventh transistor TR9 is connected to the junction between the fifth transistor TR7 and the third current source I3. The base of the eighth transistor TR10 is connected to the junction between the sixth transistor TR8 and the fourth current source I4. The emitters of the transistors TR9, TR10 are connected to the current source I5. The transistor T11 of the first current mirror is connected to the collector of the seventh transistor TR9. The transistor T13 of the second current mirror is connected to the collector of the eighth transistor TR10.

Der Transistor T12 des ersten Stromspiegels 1525 ist zwischen den Transistor T15 des dritten Stromspiegels 1527 und Masse geschaltet. Der Transistor T14 des zweiten Stromspiegels 1526 ist zwischen den Transistor T16 des dritten Stromspiegels 1527 und Masse geschaltet. Der Ausgangspuffer 1522 ist an seinem Eingang mit dem Transistor TR14 des zweiten Stromspiegels und dem Transistor TR16 des dritten Stromspiegels verbunden.The transistor T12 of the first current mirror 1525 is connected between the transistor T15 of the third current mirror 1527 and ground. The transistor T14 of the second current mirror 1526 is connected between the transistor T16 of the third current mirror 1527 and ground. The output buffer 1522 is connected at its input to the transistor TR14 of the second current mirror and the transistor TR16 of the third current mirror.

Bei dem Beispiel von 5 bis 7 ist die Ansteuerschaltung 158 als Transistor ausgestaltet oder hat mindestens einen Transistor. Der Transistor ist insbesondere ein NMOS-Transistor. Die Abkürzung „NMOS“ bezeichnet einen n-Kanal-MOSFET, wobei die Abkürzung „MOSFET“ für Metall-Oxid-Feldeffekttransistor steht. Steuert die Ansteuerschaltung 158 die Betriebsarteinstelleinheit 1520 mit einem Signal sw_th2 mit dem Wert „high“ an, stellt die Betriebsarteinstelleinheit 1520 die Empfangsschwelle T2 von 4 ein, wie zuvor beschrieben.In the example of 5 until 7 the drive circuit 158 is designed as a transistor or has at least one transistor. The transistor is in particular an NMOS transistor. The abbreviation "NMOS" denotes an n-channel MOSFET, where the abbreviation "MOSFET" stands for metal oxide field effect transistor. If control circuit 158 controls operating mode setting unit 1520 with a signal sw_th2 with the value “high”, operating mode setting unit 1520 sets reception threshold T2 from 4 on as previously described.

Das heißt, gemäß 5 bis 7 liefert der erste Komparator 151 abhängig von der Betriebsart der Sende-/Empfangseinrichtung 12 ein Signal CA1, das in den beiden Kommunikationsphasen einer Nachricht 45 mit unterschiedlichen Empfangsschwellen ausgewertet wurde. Dabei werden die Signale S_1, S_2 in dem ersten Komparator 151 unter Verwendung der Empfangsschwelle T1 in der Arbitrationsphase 451 ausgewertet und unter Verwendung der Empfangsschwelle T3 in der Datenphase 452 ausgewertet. Dagegen gilt für den zweiten Komparator 152, dass das Signal CA2 zumindest in der vorbestimmten Zeit TA in der Arbitrationsphase 451 und in der Datenphase 452 einer Nachricht 45 mit der Empfangsschwelle T2 ausgewertet wird und nur für eine Zeit, die außerhalb der vorbestimmten Zeit TA (4) und in der Arbitrationsphase 451 einer Nachricht 45 liegt, mit der Empfangsschwelle T4 ausgewertet wird. Liegt das Signal sw_th2 mit dem Wert „high“ an der Betriebsarteinstelleinheit 1520 an, liefert der zweite Komparator 152 ein Signal CA2, bei dem die Signale S_3, S_4 unter Verwendung der Empfangsschwelle T2 ausgewertet wurden. Dagegen liefert der erste Komparator 151 unabhängig von dem Signal sw_th2 in der Arbitrationsphase 451 ein Signal CA1, bei dem die Signale S_1, S_2 unter Verwendung der Empfangsschwelle T1 ausgewertet wurden. In anderen Worten, der erste Komparator 151 liefert in der Arbitrationsphase 451 die Erkennung von Schwelle T1 und der zweite Komparator 152 liefert entweder die Erkennung von Schwelle T2 oder von Schwelle T4. Die Empfangsschwelle T4 wird nur eingeschaltet, wenn in der Arbitrationsphase 451 keine Arbitration stattfindet. Insbesondere wird die Empfangsschwelle T4 nur eingeschaltet, wenn in der Arbitrationsphase 451 die Arbitration beendet ist, jedoch noch nicht in die Datenphase 452 umgeschaltet wurde.That is, according to 5 until 7 the first comparator 151 supplies a signal CA1, depending on the operating mode of the transceiver 12, which was evaluated in the two communication phases of a message 45 with different reception thresholds. The signals S_1, S_2 are evaluated in the first comparator 151 using the receiving threshold T1 in the arbitration phase 451 and are evaluated using the receiving threshold T3 in the data phase 452. On the other hand, it applies to the second comparator 152 that the signal CA2 is evaluated at least in the predetermined time TA in the arbitration phase 451 and in the data phase 452 of a message 45 with the reception threshold T2 and only for a time that is outside of the predetermined time TA ( 4 ) and is in the arbitration phase 451 of a message 45, with which the reception threshold T4 is evaluated. If the signal sw_th2 with the value “high” is present at the operating mode setting unit 1520, the second comparator 152 supplies a signal CA2 in which the signals S_3, S_4 have been evaluated using the receiving threshold T2. In contrast, the first comparator 151 supplies a signal CA1 independently of the signal sw_th2 in the arbitration phase 451, in which the signals S_1, S_2 were evaluated using the reception threshold T1. In other words, in the arbitration phase 451, the first comparator 151 provides the detection of threshold T1 and the second comparator 152 provides either the detection of threshold T2 or threshold T4. The reception threshold T4 is only switched on if no arbitration takes place in the arbitration phase 451 . In particular, the reception threshold T4 is only switched on if the arbitration has ended in the arbitration phase 451 but has not yet switched to the data phase 452 .

Hat das Signal sw_th2 an der Betriebsarteinstelleinheit 1520 dagegen den Wert „low“, liefert der zweite Komparator 152 ein Signal CA2, bei dem die Signale S_3, S_4 unter Verwendung der Empfangsschwelle T4 ausgewertet wurden. Dagegen liefert der erste Komparator 151 wieder unabhängig von dem Signal sw_th2 ein Signal CA1, bei dem die Signale S_1, S_2 unter Verwendung der Empfangsschwelle T1 ausgewertet wurden. In anderen Worten, der erste Komparator 151 liefert die Erkennung von Schwelle T1 und der zweite Komparator 152 liefert die Erkennung von Schwelle T4.On the other hand, if the signal sw_th2 at the operating mode setting unit 1520 has the value “low”, the second comparator 152 supplies a signal CA2 in which the signals S_3, S_4 were evaluated using the receiving threshold T4. In contrast, the first comparator 151 supplies a signal CA1, again independently of the signal sw_th2, in which the signals S_1, S_2 are output using the reception threshold T1 were scored. In other words, the first comparator 151 provides the detection of threshold T1 and the second comparator 152 provides the detection of threshold T4.

Hat das Signal sw_th1 an der Betriebsarteinstelleinheit 1520 des Komparators 151 dagegen den Wert „low“, liefert der erste Komparator 151 ein Signal CA1, bei dem die Signale S_1, S_2 unter Verwendung der Empfangsschwelle T3 ausgewertet wurden. Dagegen liefert der zweite Komparator 151 wieder unabhängig von dem Signal sw_th1 ein Signal CA2, bei dem die Signale S_3, S_4 unter Verwendung der Empfangsschwelle T2 ausgewertet wurden. In anderen Worten, der erste Komparator 151 liefert die Erkennung von Schwelle T3 und der zweite Komparator 152 liefert die Erkennung von Schwelle T2.On the other hand, if the signal sw_th1 at the operating mode setting unit 1520 of the comparator 151 has the value “low”, the first comparator 151 supplies a signal CA1 in which the signals S_1, S_2 were evaluated using the reception threshold T3. In contrast, the second comparator 151 again supplies a signal CA2, independently of the signal sw_th1, in which the signals S_3, S_4 were evaluated using the receiving threshold T2. In other words, the first comparator 151 provides the detection of threshold T3 and the second comparator 152 provides the detection of threshold T2.

Durch die beschriebene Ausgestaltung der Empfangsschaltung 15 können zwei unterschiedliche Empfangsschwellen der Empfangsschwellen T1, T2, T3, T4 unabhängig voneinander und somit auch gleichzeitig oder simultan geprüft werden. Zusätzlich dazu kann mit Hilfe der Ansteuerschaltung 158 zwischen zwei Empfangsschwellen der Empfangsschwellen T1, T2, T3, T4 umgeschaltet werden. Dadurch können entweder die Empfangsschwellen T1, T2 gemäß 4 unabhängig voneinander und gleichzeitig geprüft werden oder die Empfangsschwellen T1, T4 gemäß 4 unabhängig voneinander und gleichzeitig geprüft werden oder die Empfangsschwellen T3, T2 gemäß 4 unabhängig voneinander und gleichzeitig geprüft werden.The configuration of the receiving circuit 15 described allows two different receiving thresholds of the receiving thresholds T1, T2, T3, T4 to be tested independently of one another and thus also at the same time or simultaneously. In addition to this, the control circuit 158 can be used to switch between two reception thresholds of the reception thresholds T1, T2, T3, T4. As a result, either the reception thresholds T1, T2 according to 4 be checked independently and simultaneously or the reception thresholds T1, T4 according to 4 be checked independently and simultaneously or the reception thresholds T3, T2 according to 4 independently and simultaneously examined.

Die Betriebsarteinstelleinheit 1520 stellt somit die Empfangsschwellen T2, T3 gemäß der derzeit geforderten Betriebsart (SLOW, FAST_TX, FAST_RX) der Sende-/Empfangseinrichtung 12 und/oder der derzeit geforderten Betriebsart des zweiten Komparators 152 ein.The operating mode setting unit 1520 thus sets the reception thresholds T2, T3 according to the currently required operating mode (SLOW, FAST_TX, FAST_RX) of the transceiver 12 and/or the currently required operating mode of the second comparator 152.

Gemäß einer ersten Modifikation des vorangehenden Ausführungsbeispiels, wertet der mindestens eine der Auswerteblöcke 1111, 1121 nicht nur das Signal CA2 unter Verwendung des Referenzwerts CA2_0 aus. Zusätzlich wertet der mindestens eine der Auswerteblöcke 1111, 1121 auch das Empfangssignal RxD unter Verwendung des Referenzwerts CA2_0 aus. Hierbei kann der Zeitpunkt der Erfassung der Signale CA2, RxD für die Bestimmung der Netzwerk-Manipulation derselbe sein. Da der Zeitpunkt der Erfassung der Signale CA2, RxD für die Bestimmung der Netzwerk-Manipulation in der Arbitrationsphase 451 liegt, wurde das RxD-Signal unter Verwendung der Empfangsschwelle T1 erstellt. Die Empfangsschwelle T1 liegt typischerweise bei 0,7 V, wie zuvor in Bezug auf Tabelle 1 beschrieben. Dadurch kann eine noch genauere Bestimmung erfolgen, ob Manipulationen vorliegen oder nicht. Ergibt die Auswertung des mindestens einen der Auswerteblocks 1111, 1121, dass eine Manipulation vorliegt, bewirkt der zugehörige Manipulationsreaktionsblock 1112, 1122 mindestens eine entsprechende Reaktion, wie zuvor beschrieben.According to a first modification of the previous exemplary embodiment, the at least one of the evaluation blocks 1111, 1121 not only evaluates the signal CA2 using the reference value CA2_0. In addition, the at least one of the evaluation blocks 1111, 1121 also evaluates the received signal RxD using the reference value CA2_0. In this case, the point in time at which the signals CA2, RxD are detected for determining the network manipulation can be the same. Since the point in time at which the signals CA2, RxD for determining the network manipulation are detected is in the arbitration phase 451, the RxD signal was created using the reception threshold T1. The reception threshold T1 is typically 0.7 V, as previously described in relation to Table 1. As a result, an even more precise determination can be made as to whether manipulations are present or not. If the evaluation of at least one of the evaluation blocks 1111, 1121 shows that manipulation has occurred, the associated manipulation reaction block 1112, 1122 causes at least one corresponding reaction, as described above.

Gemäß einer zweiten Modifikation des vorangehenden Ausführungsbeispiels, stellt ein Signal sw_th1 an der Betriebsarteinstelleinheit 1520 mit dem Wert „low“ die Empfangsschwelle T1 in dem Komparator 151 ein und ein Signal sw_th1 mit dem Wert „high“ stellt die Empfangsschwelle T3 in dem Komparator 151 ein. Das Signal sw_th2 kann geändert werden, wie zuvor beschrieben.According to a second modification of the previous embodiment, a signal sw_th1 at the mode setting unit 1520 with the value "low" sets the reception threshold T1 in the comparator 151 and a signal sw_th1 with the value "high" sets the reception threshold T3 in the comparator 151. The sw_th2 signal can be changed as previously described.

Gemäß einer dritten Modifikation des vorangehenden Ausführungsbeispiels, stellt ein Signal sw_th2 an der Betriebsarteinstelleinheit 1520 mit dem Wert „low“ die Empfangsschwelle T2 in dem Komparator 152 ein und ein Signal sw_th2 mit dem Wert „high“ stellt die Empfangsschwelle T4 in dem Komparator 152 ein. Das Signal sw_th1 kann geändert werden, wie zuvor beschrieben.According to a third modification of the previous embodiment, a signal sw_th2 at the mode setting unit 1520 with the value "low" sets the reception threshold T2 in the comparator 152 and a signal sw_th2 with the value "high" sets the reception threshold T4 in the comparator 152. The sw_th1 signal can be changed as previously described.

8 zeigt eine Sende-/Empfangseinrichtung 12A gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Sende-/Empfangseinrichtung 12A kann anstelle einer Sende-/Empfangseinrichtung 12 in dem Bussystem 1 von 1 verwendet werden. 8th 12 shows a transceiver 12A according to a second embodiment. The transceiver 12A can instead of a transceiver 12 in the bus system 1 of 1 be used.

Die Sende-/Empfangseinrichtung 12A hat ein Sendemodul 1210 und ein Empfangsmodul 122. Das Sendemodul 1210 ist in vielen Teilen auf dieselbe Weise aufgebaut wie das Sendemodul 121 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Daher sind nachfolgend nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenThe transmission/reception device 12A has a transmission module 1210 and a reception module 122. The transmission module 1210 is structured in many parts in the same way as the transmission module 121 according to the first embodiment. Therefore, only the differences from the first exemplary embodiment are described below

Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Sendemodul 1210 ausgestaltet, die Signale CAN_H, CAN_L für die zwei Kommunikationsphasen 451, 452 auf dem Bus 40 zu erzeugen, wie anhand von 9 bis 12 nachfolgend beschrieben. Demzufolge befindet sich die Sende-/Empfangseinrichtung 12A in der Arbitrationsphase 451 in einer SIC-Betriebsart. Alternativ dazu kann das Sendemodul 1210 jedoch die Signale CAN_H, CAN_L für die zwei Kommunikationsphasen 451, 452 auf dem Bus 40 zumindest zeitweise erzeugen, wie zuvor anhand von 3 und 4 beschrieben. Hierbei befindet sich die Sende-/Empfangseinrichtung 12A in der Arbitrationsphase 451 in der SLOW-Betriebsart.In contrast to the first exemplary embodiment, the transmission module 1210 is designed to generate the signals CAN_H, CAN_L for the two communication phases 451, 452 on the bus 40, as shown in FIG 9 until 12 described below. Accordingly, in the arbitration phase 451, the transceiver 12A is in a SIC mode. As an alternative to this, the transmission module 1210 can at least temporarily generate the signals CAN_H, CAN_L for the two communication phases 451, 452 on the bus 40, as previously based on FIG 3 and 4 described. In this case, the transceiver 12A is in the arbitration phase 451 in the SLOW operating mode.

9 zeigt ein Beispiel für einen Teil des digitalen Sendesignals TxD, welches das Sendemodul 121 in der Arbitrationsphase 451 von der Kommunikationssteuereinrichtung 11 empfängt, und daraus die Signale CAN_H, CAN_L für den Bus 40 erzeugt. In 9 wechselt das Sendesignal TxD von einem Zustand LW (Niedrig = Low) zu einem Zustand HI (Hoch = High) und wieder zurück zu dem Zustand LW (Niedrig = Low). 9 shows an example of a part of the digital transmission signal TxD, which the transmission module 121 receives from the communication control device 11 in the arbitration phase 451 and generates the signals CAN_H, CAN_L for the bus 40 therefrom. In 9 the transmit signal TxD changes from a state LW (Low=Low) to a state HI (High=High) and back to the state LW (Low=Low).

Das Empfangssignal RxD ist im Idealfall identisch zu dem Sendesignal TxD. In einem solchen Idealfall gibt es keine Sendeverzögerung /Laufzeit, insbesondere über den Bus 40, und keinen etwaigen Empfangsfehler.In the ideal case, the reception signal RxD is identical to the transmission signal TxD. In such an ideal case, there is no transmission delay/delay, particularly over the bus 40, and no reception error, if any.

Wie in 10 genauer gezeigt, kann das Sendemodul 121 für das Sendesignal TxD von 9 in der Betriebsart CAN SIC oder CAN XL die Signale CAN_H, CAN_L von 10 für die Busadern 41, 42 erzeugen. Im Unterschied zu 3, ist bei den Signalen von 10 zusätzlich ein Zustand 403 (sic) vorhanden. Der Zustand 403 (sic) kann unterschiedlich lang sein, wie mit dem Zustand 403_0 (sic) beim Übergang von dem Zustand 402 (rec) zu dem Zustand 401 (dom) gezeigt und dem Zustand 403_1 (sic) beim Übergang von dem Zustand 401 (dom) zu dem Zustand 402 (rec) gezeigt. Der Zustand 403_0 (sic) ist zeitlich kürzer als der Zustand 403_1 (sic). Um Signale gemäß 10 zu erzeugen, wird das Sendemodul 1210 in die SIC-Betriebsart (SIC-Mode) geschaltet.As in 10 shown in more detail, the transmission module 121 for the transmission signal TxD from 9 in the CAN SIC or CAN XL operating mode the signals CAN_H, CAN_L from 10 for the bus cores 41, 42 generate. In contrast to 3 , is in the signals from 10 there is also a status 403 (sic). State 403 (sic) can have different lengths, as shown with state 403_0 (sic) when transitioning from state 402 (rec) to state 401 (dom) and state 403_1 (sic) when transitioning from state 401 ( dom) to state 402 (rec). State 403_0 (sic) is shorter in time than state 403_1 (sic). According to signals 10 to generate, the transmission module 1210 is switched to the SIC operating mode (SIC mode).

Das Durchlaufen des kurzen sic-Zustands 403_0 ist gemäß dem Standard CiA610-3 für CAN XL nicht gefordert und der Zustand ist abhängig von der Art der Implementierung. Die zeitliche Dauer des „langen“ Zustands 403_1 (sic) ist für CAN-SIC als auch für die SIC-Betriebsart bei CAN-XL spezifiziert als t_sic < 530ns, beginnend mit der steigenden Flanke an dem Sendesignal TxD von 8.Going through the short sic state 403_0 is not required according to the standard CiA610-3 for CAN XL and the state depends on the type of implementation. The duration of the "long" state 403_1 (sic) is specified for CAN-SIC as well as for the SIC operating mode in CAN-XL as t_sic < 530ns, beginning with the rising edge on the transmit signal TxD from 8th .

Das Sendemodul 1210 soll im „langen“ Zustand 403_1 (sic) die Impedanz zwischen den Busadern 41 (CANH) und 42 (CANL) möglichst gut an den charakteristischen Wellenwiderstand Zw der verwendeten Busleitung anpassen. Hierbei gilt Zw=100Ohm oder 120Ohm. Diese Anpassung verhindert Reflexionen und lässt somit den Betrieb bei höheren Bitraten zu. Zur Vereinfachung wird nachfolgend immer von dem Zustand 403 (sic) oder sic-Zustand 403 gesprochen.In the “long” state 403_1 (sic), the transmission module 1210 should adapt the impedance between the bus cores 41 (CANH) and 42 (CANL) as well as possible to the characteristic wave impedance Zw of the bus line used. Zw=100Ohm or 120Ohm applies here. This adjustment prevents reflections and thus allows operation at higher bit rates. For the sake of simplification, the term state 403 (sic) or sic state 403 is always used below.

11 zeigt ein Beispiel für einen anderen Teil des digitalen Sendesignals TxD, welches das Sendemodul 1210 in der Datenphase 452 von der Kommunikationssteuereinrichtung 11 (1) empfängt, und daraus die Signale CAN_H, CAN_L für den Bus 40 erzeugt. In 11 wechselt das Sendesignal TxD mehrmals von Zustand HI (Hoch = High) zu einem Zustand LW (Niedrig = Low) und wieder zu einem Zustand HI (Hoch = High) und so weiter. 11 shows an example of another part of the digital transmission signal TxD, which the transmission module 1210 in the data phase 452 from the communication control device 11 ( 1 ) receives, and from this the signals CAN_H, CAN_L for the bus 40 are generated. In 11 the transmit signal TxD alternates several times from a HI (high = high) state to a LW (low = low) state and back to a HI (high = high) state, and so on.

Wie in 12 genauer gezeigt, erzeugt das Sendemodul 1210 für das Sendesignal TxD von 10 die Signale CAN_H, CAN_L für die Busadern 41, 42 derart, dass sich der Zustand L0 für einen Zustand LW (Niedrig = Low) ausbildet. Zudem bildet sich der Zustand L1 für einen Zustand HI (Hoch = High) aus.As in 12 shown in more detail, the transmit module 1210 generates the transmit signal TxD from 10 the signals CAN_H, CAN_L for the bus cores 41, 42 in such a way that the state L0 is formed for a state LW (low=low). In addition, the state L1 forms for a state HI (high=high).

Es ist möglich, dass für die zwei Buszustände L0, L1 zumindest zeitweise kein dominanter und rezessiver Buszustand verwendet wird, sondern stattdessen ein erster Buszustand und ein zweiter Buszustand verwendet werden, die beide getrieben werden. Ein Beispiel für ein solches Bussystem ist ein CAN XL-Bussystem.It is possible that no dominant and recessive bus state is used for the two bus states L0, L1 at least temporarily, but instead a first bus state and a second bus state are used, both of which are driven. An example of such a bus system is a CAN XL bus system.

Das Empfangsmodul 122 kann auch die Signale gemäß 10 und 12 in den beiden verschiedenen Kommunikationsphasen, nämlich der SIC-Betriebsart oder Arbitrationsphase 451 und der Datenphase 452 empfangen. Hierfür schaltet das Empfangsmodul 122 die Empfangsschwellen T1, T2, T3, T4 für die jeweiligen Betriebsarten um, wie zuvor in Bezug auf das vorangehende Ausführungsbeispiel beschrieben.The receiving module 122 can also transmit the signals according to FIG 10 and 12 received in the two different communication phases, namely the SIC mode of operation or arbitration phase 451 and the data phase 452. For this purpose, the receiving module 122 switches the receiving thresholds T1, T2, T3, T4 for the respective operating modes, as previously described in relation to the previous exemplary embodiment.

Die Betriebsarteinstelleinheit 1537 steuert somit die Einstellung der Empfangsschwellen T1, T2, T3, T4 gemäß der derzeit geforderten Betriebsart (SIC, FAST_TX, FAST_RX) der Sende-/Empfangseinrichtung 12A und/oder der Betriebsart des zweiten Komparators 152 ein.The operating mode setting unit 1537 thus controls the setting of the reception thresholds T1, T2, T3, T4 according to the currently required operating mode (SIC, FAST_TX, FAST_RX) of the transceiver 12A and/or the operating mode of the second comparator 152.

Zusätzlich dazu ist das Sendemodul 1210 zur Verbesserung der Bewertung der Netzwerk-Manipulation ausgestaltet, in einem festgelegten Bereich oder Bit der Arbitrationsphase 451 die Signale CAN_H, CAN_L ohne sic-Zustand 403 zu senden. Ein erstes Beispiel für den festgelegten Bereich ist der Bereich, nachdem die Arbitration in der Arbitrationsphase 451 abgeschlossen wurde, die Datenphase 452 aber noch nicht beendet wurde. Ein zweites Beispiel für den festgelegten Bereich ist ein Bit der Arbitrationsphase 451, insbesondere das Bit AL1 von 2.In addition to this, the transmission module 1210 is designed to improve the evaluation of the network manipulation by transmitting the signals CAN_H, CAN_L without a sic state 403 in a defined range or bit of the arbitration phase 451 . A first example of the specified range is the range after the arbitration in the arbitration phase 451 has completed but the data phase 452 has not yet completed. A second example of the specified range is an arbitration phase 451 bit, specifically the AL1 bit of 2 .

In einer Teilnehmerstation 10 stellt die Kommunikationssteuereinrichtung 11, insbesondere der Protokoll-Controller 111 und/oder der Zeitgeber 113, sicher, dass die Teilnehmerstation 10 alleiniger Sender im Bussystem 1 ist. Die Kommunikationssteuereinrichtung 11, insbesondere der Protokoll-Controller 111 und/oder der Zeitgeber 113, prüft daher, ob die Arbitration in der Arbitrationsphase 451 abgeschlossen ist. Zudem wird sichergestellt, dass sich die Sende-/Empfangseinrichtung 12A, insbesondere das Sendemodul 1210, in der SIC-Betriebsart befindet.In a subscriber station 10, the communication control device 11, in particular the protocol controller 111 and/or the timer 113, ensures that the subscriber station 10 is the sole transmitter in the bus system 1. The communication control device 11, in particular the protocol controller 111 and/or the timer 113, therefore checks whether the arbitration in the arbitration phase 451 has been completed. In addition, it is ensured that the transmission/reception device 12A, in particular the transmission module 1210, is in the SIC operating mode.

Geht die Sende-/Empfangseinrichtung 12A von der Betriebsart der Datenphase 452, also der Fast-TX-/Fast-RX-Betriebsart, in die SIC-Betriebsart über, ist der Sende-/Empfangseinrichtung 12A bekannt, dass der Rahmen 450 zu Ende geht. Die Sende-/Empfangseinrichtung 12A, welche aus der Fast-TX-Betriebsart kommt, wird von der Kommunikationssteuereinrichtung 11, insbesondere dem Protokoll-Controller 111 oder dem Zeitgeber 113, so angesteuert, dass die Sende-/Empfangseinrichtung 12A nach dem Wechsel von der Fast-TX-Betriebsart in die SIC- Betriebsart noch das Bit AL1 sendet, wie zuvor in Bezug auf 2 erwähnt. Am Ende dieses AL1-Bits gibt es in dem Sendesignal TxD eine steigende Flanke, an welcher das Sendemodul 1210 ausnahmsweise einen Rezessiv-Zustand (rec) 402 ohne sic-Zustand 403 erzeugt. Bei diesem festgelegten Übergang vom Zustand (dom) 401 nach (rec) 402 wird in der Sende-/Empfangseinrichtung 12A, insbesondere dem Sendemodul 1210, nicht die sic-Funktion verwendet. Stattdessen wird nur ein Übergang 403_0 erzeugt oder es werden für das AL1-Bit Signale CAN_H, CAN_L erzeugt, wie in 3 gezeigt.When the transceiver 12A transitions from the data phase 452 mode, i.e. the Fast TX/Fast RX mode, to the SIC mode, the transceiver 12A knows that the frame 450 is coming to an end . The transceiver 12A, which comes out of the fast TX operating mode, is controlled by the communication control device 11, in particular the protocol controller 111 or the timer 113, so that the transceiver 12A after changing from the fast -TX mode to SIC mode still sends bit AL1, as previously referred to 2 mentioned. At the end of this AL1 bit, there is a rising edge in the transmission signal TxD, at which the transmission module 1210 exceptionally generates a recessive state (rec) 402 without a sic state 403. In this fixed transition from state (dom) 401 to (rec) 402, the sic function is not used in the transceiver 12A, in particular the transmit module 1210. Instead, only a transition 403_0 is generated or signals CAN_H, CAN_L are generated for the AL1 bit, as in 3 shown.

Während der „langsamen“ Arbitrationsphase (max. 1Mbit/s) entsteht durch das Senden ohne Zustand (sic) 403 kein Erkennungsproblem an den Kommunikationssteuereinrichtungen 11, 21 des Bussystems 1, insbesondere dem Protokoll-Controller 111 oder dem Zeitgeber 113.During the "slow" arbitration phase (max. 1Mbit/s), the transmission without status (sic) 403 does not cause a detection problem at the communication control devices 11, 21 of the bus system 1, in particular the protocol controller 111 or the timer 113.

In dem festgelegten Bereich oder Bit der Arbitrationsphase 451, insbesondere bei der fallenden Flanke der Signale CAN_H, CAN_L für das AL1-Bit, in dem das Sendemodul 1210 die Signale CAN_H, CAN_L ohne sic-Zustand 403 sendet, sind die netzwerktypischen Reflexionen stärker ausgeprägt. Dadurch können die Blöcke 1111, 1121 eine Veränderung des Verhaltens des Busses 40 durch Manipulation leichter erkennen. In dem festgelegten Bereich oder Bit der Arbitrationsphase 451, in dem das Sendemodul 1210 die Signale CAN_H, CAN_L ohne Zustand (sic) 403 sendet, entwickeln sich Signalverläufe wie bei Classical-CAN/CAN-FD.In the specified area or bit of the arbitration phase 451, in particular at the falling edge of the signals CAN_H, CAN_L for the AL1 bit, in which the transmission module 1210 sends the signals CAN_H, CAN_L without sic state 403, the network-typical reflections are more pronounced. As a result, blocks 1111, 1121 can more easily detect a change in the behavior of bus 40 as a result of manipulation. In the specified area or bit of the arbitration phase 451 in which the transmission module 1210 transmits the signals CAN_H, CAN_L without a state (sic) 403, signal curves develop as in classic CAN/CAN FD.

13 zeigt eine Sende-/Empfangseinrichtung 12B gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Die Sende-/Empfangseinrichtung 12B kann anstelle einer Sende-/Empfangseinrichtung 12A von 8 in dem Bussystem 1 von 1 verwendet werden. 13 12 shows a transceiver 12B according to a third embodiment. The transceiver 12B can instead of a transceiver 12A of 8th in the bus system 1 from 1 be used.

Im Unterschied zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel hat die Sende-/Empfangseinrichtung 12B einen Protokoll-Controller 159, der zur Interpretation eines Teils des Protokolls des Rahmens 450 ausgestaltet ist. Der Protokoll-Controller 159 hat im Vergleich zu dem Protokoll-Controller 1111 einen reduzierten Funktionsumfang.In contrast to the previous exemplary embodiment, the transceiver 12B has a protocol controller 159 which is designed to interpret part of the protocol of the frame 450 . In comparison to the protocol controller 1111, the protocol controller 159 has a reduced range of functions.

Der Protokoll-Controller 159 ist ausgestaltet, den Zeitpunkt für die Prüfung und das Senden des Zustands (rec) 402 ohne den Zustand (sic) 403 durch das Sendemodul 1210 zu bestimmen. Hierzu überwacht der Protokoll-Controller 159 das Empfangssignal RxD. Bei dem Beispiel von 13 überwacht der Protokoll-Controller 159 hierfür den Ausgang des ersten Komparators 151.The protocol controller 159 is configured to determine the time for the sending module 1210 to check and send the status (rec) 402 without the status (sic) 403 . To this end, the protocol controller 159 monitors the received signal RxD. In the example of 13 the protocol controller 159 monitors the output of the first comparator 151 for this purpose.

Bei dieser Ausgestaltung steuert der Protokoll-Controller 159 das Sendemodul 1210 an, damit das Sendemodul 1210 in dem festgelegten Bereich oder Bit der Arbitrationsphase 451 die Signale CAN_H, CAN_L ohne Zustand (sic) 403 sendet. Der Protokoll-Controller 159 steuert das Sendemodul 1210 dementsprechend insbesondere bei der fallenden Flanke der Signale CAN_H, CAN_L für das AL1-Bits an, keinen Zustand (sic) 403 oder nur einen Übergang 403_0 zu erzeugen.In this refinement, the protocol controller 159 controls the transmission module 1210 so that the transmission module 1210 transmits the CAN_H, CAN_L signals without a state (sic) 403 in the specified range or bit of the arbitration phase 451 . The protocol controller 159 controls the transmission module 1210 accordingly, in particular on the falling edge of the signals CAN_H, CAN_L for the AL1 bit, to generate no state (sic) 403 or only a transition 403_0.

Auch auf diese Weise können die Blöcke 1111, 1121 eine Veränderung des Verhaltens des Busses 40 durch Manipulation erkennen, wie zuvor beschrieben. Somit kann mit mindestens einem der Blöcke 1113, 1123 die gewünschte Reaktion ausgelöst werden, wie zuvor beschrieben.In this way, too, the blocks 1111, 1121 can detect a change in the behavior of the bus 40 through manipulation, as previously described. The desired reaction can thus be triggered with at least one of the blocks 1113, 1123, as described above.

14 zeigt eine Sende-/Empfangseinrichtung 12C gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Die Sende-/Empfangseinrichtung 12C kann anstelle einer der Sende-/Empfangseinrichtungen 12A, 12B von 8 oder 13 in dem Bussystem 1 von 1 verwendet werden. 14 12 shows a transceiver 12C according to a fourth embodiment. The transceiver 12C can be used instead of one of the transceivers 12A, 12B of 8th or 13 in the bus system 1 from 1 be used.

Im Unterschied zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel hat die Sende-/Empfangseinrichtung 12C einen Logikblock 160, der an die Ausgänge der Komparatoren 151, 152 angeschlossen ist. Der Logikblock 160 verwendet die Signale CA1, CA2 der Komparatoren 151, 152 zur Erkennung einer Veränderung des Signalverlaufs der Differenzspannung VDIFF. Befinden sie die beiden Komparatoren 151, 152 in einem guten Abgleich (Matching), so können zufällige Verfälschungen, welche als Intrusion oder Manipulation erkannt werden könnten, eliminiert werden. Jedoch sind die Komparatoren 151, 152 auf unterschiedliche Empfangsschwellen der Empfangsschwellen T1, T2, T3, T4 eingestellt, wie zuvor anhand von Tabelle 2 beschrieben.In contrast to the previous exemplary embodiment, the transceiver 12C has a logic block 160 which is connected to the outputs of the comparators 151, 152. The logic block 160 uses the signals CA1, CA2 from the comparators 151, 152 to detect a change in the waveform of the differential voltage VDIFF. If the two comparators 151, 152 are in good alignment (matching), accidental falsifications, which could be recognized as intrusion or manipulation, can be eliminated. However, the comparators 151, 152 are set to different reception thresholds of the reception thresholds T1, T2, T3, T4, as previously described using Table 2.

Durch die logische Verknüpfung der Signale CA1, CA2 der Komparatoren 151, 152, die auf unterschiedliche Empfangsschwellen der Empfangsschwellen T1, T2, T3, T4 eingestellt sind, entsteht die Möglichkeit, vier verschiedene Zustände zu detektieren. Der Logikblock 160 bildet somit einen 2-Bit-AD-Wandler.The logical operation of the signals CA1, CA2 of the comparators 151, 152, which are set to different reception thresholds of the reception thresholds T1, T2, T3, T4, creates the possibility of detecting four different states. The logic block 160 thus forms a 2-bit AD converter.

Somit werten die Blöcke 1111, 1121 das Ausgangssignal CA_160 des Logikblocks 160 aus. In dem Ausgangssignal CA_160 sind die Informationen des Empfangssignals RxD und des Signals CA2 enthalten.Thus, the blocks 1111, 1121 evaluate the output signal CA_160 of the logic block 160. The output signal CA_160 contains the information of the received signal RxD and the signal CA2.

Auch auf diese Weise können die Blöcke 1111, 1121 eine Veränderung des Verhaltens des Busses 40 durch Manipulation erkennen, wie zuvor beschrieben. Somit kann mit mindestens einem der Blöcke 1113, 1123 die gewünschte Reaktion ausgelöst werden, wie zuvor beschrieben.In this way, too, the blocks 1111, 1121 can detect a change in the behavior of the bus 40 through manipulation, as previously described. The desired reaction can thus be triggered with at least one of the blocks 1113, 1123, as described above.

15 zeigt eine Sende-/Empfangseinrichtung 12D gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Die Sende-/Empfangseinrichtung 12D kann anstelle einer der Sende-/Empfangseinrichtungen 12A, 12B, 12C von 8 oder 13 oder 14 in dem Bussystem 1 von 1 verwendet werden. 15 12 shows a transceiver 12D according to a fifth embodiment. The transceiver 12D can instead of one of the transceivers 12A, 12B, 12C of 8th or 13 or 14 in the bus system 1 from 1 be used.

Im Unterschied zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel hat die Sende-/Empfangseinrichtung 12D einen Betriebsarterfassungsblock 161, der an den Ausgang des ersten Komparators 151 angeschlossen ist. Der Betriebsarterfassungsblock 161 verwendet das Signal CA1 des Komparators 151, zur Erfassung der Betriebsart der Sende-/Empfangseinrichtung 12D.In contrast to the previous exemplary embodiment, the transceiver 12D has an operating mode detection block 161 which is connected to the output of the first comparator 151. The mode detection block 161 uses the signal CA1 from the comparator 151 to detect the mode of operation of the transceiver 12D.

Der Betriebsarterfassungsblock 161 ist ausgestaltet, den Zeitpunkt für die Prüfung und das Senden des Zustands (rec) 402 ohne den Zustand (sic) 403 durch das Sendemodul 1210 zu bestimmen. Hierzu überwacht der Betriebsarterfassungsblock 161 das Empfangssignal RxD. Bei dem Beispiel von 15 überwacht der Betriebsarterfassungsblock 161 hierfür den Ausgang des ersten Komparators 151.The operating mode detection block 161 is designed to determine the point in time for the check and the sending of the status (rec) 402 without the status (sic) 403 by the sending module 1210 . For this purpose, the operating mode detection block 161 monitors the received signal RxD. In the example of 15 the operating mode detection block 161 monitors the output of the first comparator 151 for this purpose.

Bei dieser Variante steuert der Betriebsarterfassungsblock 161 das Sendemodul 1210 an, damit das Sendemodul 1210 in dem festgelegten Bereich oder dem mindestens einen Bit der Arbitrationsphase 451 die Signale CAN_H, CAN_L ohne sic-Zustand 403 sendet. Insbesondere ist das mindestens eine Bit der Arbitrationsphase 451 das AL1-Bit, so dass zumindest bei der fallenden Flanke der Signale CAN_H, CAN_L für das AL1-Bit kein oder nur ein verkürzter Zustand (sic) 403 gesendet wird.In this variant, the operating mode detection block 161 controls the transmission module 1210 so that the transmission module 1210 transmits the CAN_H, CAN_L signals without a sic state 403 in the defined range or the at least one bit of the arbitration phase 451 . In particular, the at least one bit of the arbitration phase 451 is the AL1 bit, so that no or only a shortened status (sic) 403 is sent for the AL1 bit at least on the falling edge of the signals CAN_H, CAN_L.

Auch auf diese Weise können die Blöcke 1111, 1121 eine Veränderung des Verhaltens des Busses 40 durch Manipulation erkennen, wie zuvor beschrieben. Somit kann mit mindestens einem der Blöcke 1113, 1123 die gewünschte Reaktion ausgelöst werden, wie zuvor beschrieben.In this way, too, the blocks 1111, 1121 can detect a change in the behavior of the bus 40 through manipulation, as previously described. The desired reaction can thus be triggered with at least one of the blocks 1113, 1123, as described above.

16 zeigt eine Empfangsschaltung 150 für eine Sende-/Empfangseinrichtung 12 oder 12A, 12B, 12C, 12D gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel. Die Empfangsschaltung 150 kann anstelle der Empfangsschaltung 15 von 6 in dem Bussystem 1 von 1 verwendet werden. 16 12 shows a receiving circuit 150 for a transceiver 12 or 12A, 12B, 12C, 12D according to a sixth exemplary embodiment. The receiving circuit 150 can be used instead of the receiving circuit 15 of 6 in the bus system 1 from 1 be used.

Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel hat die Empfangsstufe 153 bei dem Beispiel von 16 einen ersten Spannungsteiler 1535, einen zweiten Spannungsteiler 1536, eine erste Schalteinheit Sw1, eine zweite Schalteinheit Sw2, eine dritte Schalteinheit Sw3 und eine Betriebsarteinstelleinheit 1537. Die Betriebsarteinstelleinheit 1537 kann gleich der Ansteuerschaltung 158 der vorangehenden Ausführungsbeispiele sein. Der erste und zweite Spannungsteiler 1535, 1536 werden jeweils mit derselben Spannung von der Busvorspannungsquelle 154 versorgt, insbesondere 2,5V für den Rezessivzustand 402 (3 oder 10).In contrast to the first embodiment, the receiving stage 153 in the example of FIG 16 a first voltage divider 1535, a second voltage divider 1536, a first switching unit Sw1, a second switching unit Sw2, a third switching unit Sw3, and a mode setting unit 1537. The mode setting unit 1537 may be the same as the driving circuit 158 of the previous embodiments. The first and second voltage dividers 1535, 1536 are each supplied with the same voltage from the bus bias source 154, specifically 2.5V for the recessive state 402 ( 3 or 10 ).

Der erste Spannungsteiler 1535 und der zweite Spannungsteiler 1536 sind jeweils resistive Spannungsteiler oder Widerstandsspannungsteiler.The first voltage divider 1535 and the second voltage divider 1536 are each resistive voltage divider or resistance voltage divider.

Der erste Spannungsteiler 1535 hat einen ersten bis siebenten Widerstand R_CH1_A bis R_CH7_A für das Bussignal CAN_H. Der erste Widerstand R_CH1_A ist an seinem einen Ende an die Busleitung 41 (CANH) angeschlossen. An seinem anderen Ende ist der erste Widerstand R_CH1_A in Reihe geschaltet zu einer Parallelschaltung aus dem zweiten Widerstand R_CH2_A und einer Serienschaltung des dritten und vierten Widerstands R_CH3_A, R_CH4_A. An der Verbindung der Widerstände R_CH3_A, R_CH4_A ist ein Ende des fünften Widerstands R_CH5_A angeschlossen. Zudem ist der vierte Widerstand R_CH4_A an seinem anderen Ende mit einem Ende des sechsten Widerstands R_CH6_A verbunden. Die Widerstände R_CH5_A, R_CH6_A sind an ihren anderen Enden mit dem siebenten Widerstand R_CH7_A verbunden. An seinem anderen Ende ist der Widerstand R_CH7_A mit der ersten Schalteinheit Sw1 verbunden. Die Schalteinheit Sw1 ist zudem mit Masse und somit mit dem Anschluss 44 verbunden.The first voltage divider 1535 has first through seventh resistors R_CH1_A through R_CH7_A for the bus signal CAN_H. The first resistor R_CH1_A is connected to the bus line 41 (CANH) at one end. At its other end, the first resistor R_CH1_A is connected in series with a parallel circuit made up of the second resistor R_CH2_A and a series circuit made up of the third and fourth resistors R_CH3_A, R_CH4_A. At the junction of resistors R_CH3_A, R_CH4_A, one end of the fifth resistor R_CH5_A is connected. In addition, the fourth resistor R_CH4_A is connected at its other end to one end of the sixth resistor R_CH6_A. The resistors R_CH5_A, R_CH6_A are connected at their other ends to the seventh resistor R_CH7_A. At its other end, the resistor R_CH7_A is connected to the first switching unit Sw1. The switching unit Sw1 is also connected to ground and thus to the connection 44 .

Zudem hat der Spannungsteiler 1535 einen achten bis zwölften Widerstand R_CL1_A bis R_CL5_A für das Bussignal CAN_L. Der achte Widerstand R_CL1_A ist an seinem einen Ende an die Busleitung 42 (CANL) angeschlossen. An seinem anderen Ende ist der Widerstand R_CL1_A in Reihe geschaltet zu einer Parallelschaltung aus dem neunten Widerstand R_CL2_A und einer Serienschaltung des zehnten und elften Widerstands R_CL3_A, R_CL4_A. An der Verbindung der Widerstände R_CL3_A, R_CL4_A ist ein Ende des zwölften Widerstands R_CL5_A angeschlossen. Zudem sind die Widerstände R_CL2_A, R_CL4_A, R_CL5_A jeweils an ihrer Verbindung mit der Verbindung der Widerstände R_CH2_A, R_CH4_A, R_CH6_A verbunden.In addition, the voltage divider 1535 has eighth to twelfth resistors R_CL1_A to R_CL5_A for the bus signal CAN_L. The eighth resistor R_CL1_A is connected to the bus line 42 (CANL) at one end. At its other end, the resistor R_CL1_A is connected in series with a parallel circuit made up of the ninth resistor R_CL2_A and a series circuit made up of the tenth and eleventh resistors R_CL3_A, R_CL4_A. One end of the twelfth resistor R_CL5_A is connected to the junction of the resistors R_CL3_A, R_CL4_A. In addition, the resistors R_CL2_A, R_CL4_A, R_CL5_A are each connected at their connection to the connection of the resistors R_CH2_A, R_CH4_A, R_CH6_A.

Ein erster Eingang des ersten Komparators 151 ist an die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Widerstand R_CH1_A, R_CH2_A angeschlossen. Ein zweiter Eingang des ersten Komparators 151 ist an die Verbindung zwischen dem achten und neunten Widerstand R_CL1_A, R_CL2_A angeschlossen.A first input of the first comparator 151 is connected to the connection between the first and second resistors R_CH1_A, R_CH2_A. A second input of the first comparator 151 is connected to the connection between the eighth and ninth resistors R_CL1_A, R_CL2_A.

Der resistive Pfad über den Widerstand R_CH7_A nach Masse (Anschluss 44) stellt die Empfangsschwelle T1 von 4 ein. Um gemäß der vorangehenden Tabelle 2 auf die Empfangsschwelle T3 umschalten zu können, ist die erste Schalteinheit Sw1 vorgesehen, die mit der Betriebsarteinstelleinheit 1537 angesteuert werden kann, wie nachfolgend genauer beschrieben. In diesem Fall ist die Logikschaltung 1222 derart ausgestaltet, dass in der Arbitrationsphase 451 beide Komparatorsignale CA1, CA2 an den Treiber 1221 weitergeleitet werden. In der Datenphase 452 wird nur das Komparatorsignal CA1 an den Treiber 1221 weitergeleitet.The resistive path via the resistor R_CH7_A to ground (connection 44) sets the receiving threshold T1 from 4 a. In order to be able to switch over to the reception threshold T3 according to Table 2 above, the first switching unit Sw1 is provided, which can be controlled with the operating mode setting unit 1537, as described in more detail below. In this case, the logic circuit 1222 is designed in such a way that both comparator signals CA1 , CA2 are forwarded to the driver 1221 in the arbitration phase 451 . In data phase 452 only comparator signal CA1 is passed to driver 1221 .

Das Empfangsmodul 122 von 1 wertet die Signale CAN_H, CAN_L immer mit zwei Empfangsschwellen gleichzeitig oder simultan aus, nämlich entweder mit den Empfangsschwellen T1, T2 oder mit den Empfangsschwellen T1, T4 oder mit den Empfangsschwellen T3, T2. Möglich ist auch eine gleichzeitige oder simultane Auswertung mit den Empfangsschwellen T1, T3, wie nachfolgend genauer beschrieben. Zudem werden die zwei gleichzeitig oder simultan ausgewerteten Empfangsschwellen unabhängig voneinander ausgewertet.The receiving module 122 of 1 always evaluates the signals CAN_H, CAN_L with two reception thresholds at the same time or simultaneously, namely either with the reception thresholds T1, T2 or with the reception thresholds T1, T4 or with the reception thresholds T3, T2. A simultaneous evaluation with the reception thresholds T1, T3 is also possible, as described in more detail below. In addition, the two reception thresholds evaluated simultaneously or simultaneously are evaluated independently of one another.

Der zweite Spannungsteiler 1536 in 16 hat einen ersten bis siebenten Widerstand R_CL1_B bis R_CL7_B für das Bussignal CAN_H. Der erste Widerstand R_CL1_B ist an seinem einen Ende an die Busleitung 41 (CANL) angeschlossen. An seinem anderen Ende ist der erste Widerstand R_CL1_B in Reihe geschaltet zu einer Parallelschaltung aus dem zweiten Widerstand R_CL2_B und einer Serienschaltung des dritten und vierten Widerstands R_CL3_B, R_CL4_B. An der Verbindung der Widerstände R_CL3_B, R_CL4_B ist ein Ende des fünften Widerstands R_CL5_B angeschlossen. Zudem ist der vierte Widerstand R_CL4_B an seinem anderen Ende mit einem Ende des sechsten Widerstands R_CL6_B verbunden. Die Widerstände R_CL5_B, R_CL6_B sind an ihren anderen Enden mit einem Ende des Widerstands R_CL7_B verbunden. An seinem anderen Ende ist der Widerstand R_CL7_B mit der zweiten Schalteinheit Sw2 verbunden. Die Schalteinheit Sw2 ist zudem mit Masse und somit mit dem Anschluss 44 verbunden.The second voltage divider 1536 in 16 has a first to seventh resistor R_CL1_B to R_CL7_B for the bus signal CAN_H. The first resistor R_CL1_B is connected to the bus line 41 (CANL) at one end. At its other end, the first resistor R_CL1_B is connected in series with a parallel circuit made up of the second resistor R_CL2_B and a series circuit made up of the third and fourth resistors R_CL3_B, R_CL4_B. One end of the fifth resistor R_CL5_B is connected to the junction of the resistors R_CL3_B, R_CL4_B. In addition, the fourth resistor R_CL4_B is connected at its other end to one end of the sixth resistor R_CL6_B. The resistors R_CL5_B, R_CL6_B are connected at their other ends to one end of the resistor R_CL7_B. At its other end, the resistor R_CL7_B is connected to the second switching unit Sw2. The switching unit Sw2 is also connected to ground and thus to the connection 44 .

Zudem hat der zweite Spannungsteiler 1536 einen achten bis vierzehnten Widerstand R_CH1_B bis R_CH7_B für das Bussignal CAN_L. Der erste Widerstand R_CH1_B ist an seinem einen Ende an die Busleitung 42 (CANH) angeschlossen. An seinem anderen Ende ist der erste Widerstand R_CH1_B in Reihe geschaltet zu einer Parallelschaltung aus dem neunten Widerstand R_CH2_B und einer Serienschaltung des zehnten und elften Widerstands R_CH3_B, R_CH4_B. An der Verbindung der Widerstände R_CH3_B, R_CH4_B ist ein Ende des zwölften Widerstands R_CH5_B angeschlossen. An der Verbindung der Widerstände R_CH2_B, R_CH4_B ist ein Ende des dreizehnten Widerstands R_CH6_B angeschlossen. Zudem sind die Widerstände R_CH5_B, R_CH6_B an ihrer Verbindung mit einem Ende des Widerstands R_CH7_B verbunden. An seinem anderen Ende ist der Widerstand R_CH7_B mit der dritten Schalteinheit Sw3 verbunden. Die Schalteinheit Sw3 ist zudem mit Masse und somit mit dem Anschluss 44 verbunden. verbunden.In addition, the second voltage divider 1536 has eighth to fourteenth resistors R_CH1_B to R_CH7_B for the bus signal CAN_L. The first resistor R_CH1_B is connected to the bus line 42 (CANH) at one end. At its other end, the first resistor R_CH1_B is connected in series with a parallel circuit made up of the ninth resistor R_CH2_B and a series circuit made up of the tenth and eleventh resistors R_CH3_B, R_CH4_B. At the junction of resistors R_CH3_B, R_CH4_B, one end of the twelfth resistor R_CH5_B is connected. At the junction of resistors R_CH2_B, R_CH4_B, one end of the thirteenth resistor R_CH6_B is connected. In addition, the resistors R_CH5_B, R_CH6_B are connected at their junction to one end of the resistor R_CH7_B. At its other end is the resistor R_CH7_B with the third switching unit Sw3 connected. The switching unit Sw3 is also connected to ground and thus to the connection 44 . tied together.

Ein erster Eingang des zweiten Komparators 152 ist an die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Widerstand R_CH1_B, R_CH2_B angeschlossen. Ein zweiter Eingang des zweiten Komparators 152 ist an die Verbindung zwischen dem achten und neunten Widerstand R_CL1_B, R_CL2_B angeschlossen.A first input of the second comparator 152 is connected to the junction between the first and second resistors R_CH1_B, R_CH2_B. A second input of the second comparator 152 is connected to the connection between the eighth and ninth resistors R_CL1_B, R_CL2_B.

Sind die Schalteinheiten Sw2, Sw3 entsprechend geschaltet, stellt der resistive Pfad mit dem Widerstand R_CL7_B nach Masse oder zum Anschluss 44 und der resistive Pfad mit dem Widerstand R_CH7_B nach Masse oder zum Anschluss 44 die Empfangsschwelle T2 oder T4 oder T3 von 4 ein.If the switching units Sw2, Sw3 are switched accordingly, the resistive path with the resistor R_CL7_B to ground or to terminal 44 and the resistive path with the resistor R_CH7_B to ground or to terminal 44 sets the reception threshold T2 or T4 or T3 4 a.

Beispielsweise gilt, ist die Schalteinheit Sw2 derart geschaltet, dass der Pfad vom Widerstand R_CL7_B zum Anschluss 44 leitfähig ist und die Schalteinheit Sw3 derart geschaltet, dass der Pfad vom Widerstand R_CH7_B zum Anschluss 44 nicht leitfähig ist, ist die Empfangsschwelle T2 von 4 eingestellt.For example, if the switching unit Sw2 is switched such that the path from resistor R_CL7_B to terminal 44 is conductive and the switching unit Sw3 is switched such that the path from resistor R_CH7_B to terminal 44 is non-conductive, the reception threshold T2 is 4 set.

Ist bei diesem Beispiel die Schalteinheit Sw2 derart geschaltet, dass der Pfad vom Widerstand R_CL7_B zum Anschluss 44 nicht leitfähig ist und die Schalteinheit Sw3 derart geschaltet, dass der Pfad vom Widerstand R_CH7_B zum Anschluss 44 leitfähig ist, ist die Empfangsschwelle T4 von 4 eingestellt.In this example, if the switching unit Sw2 is switched in such a way that the path from the resistor R_CL7_B to the terminal 44 is non-conductive and the switching unit Sw3 is switched in such a way that the path from the resistor R_CH7_B to the terminal 44 is conductive, the reception threshold T4 is from 4 set.

Somit kann die Empfangsschaltung 150 zum Einstellen der Empfangsschwellen T1 bis T4 für die Komparatoren 151, 152 angesteuert werden, wie zuvor in Bezug auf Tabelle 2 beschrieben.Thus, the receiving circuit 150 can be controlled to set the receiving thresholds T1 to T4 for the comparators 151, 152, as previously described in relation to Table 2.

Zusätzlich ist es möglich, in dem zweiten Spannungsteiler 1536 die Empfangsschwelle T3 von 4 einzustellen. Hierfür wird die Schalteinheit Sw2 derart geschaltet, dass der Pfad vom Widerstand R_CL7_B zum Anschluss 44 nicht leitfähig ist und die Schalteinheit Sw3 derart geschaltet, dass der Pfad vom Widerstand R_CH7_B zum Anschluss 44 nicht leitfähig ist. In diesem Fall kann die Empfangsschaltung 150 bzw. das Empfangsmodul 122 die Empfangsschwellen T1, T3 gleichzeitig und/oder simultan prüfen.In addition, it is possible in the second voltage divider 1536, the reception threshold T3 of 4 set. For this purpose, the switching unit Sw2 is switched in such a way that the path from the resistor R_CL7_B to the connection 44 is not conductive and the switching unit Sw3 is switched in such a way that the path from the resistor R_CH7_B to the connection 44 is not conductive. In this case, the receiving circuit 150 or the receiving module 122 can check the receiving thresholds T1, T3 at the same time and/or simultaneously.

Ist die Umschaltung zwischen weniger Empfangsschwellen gefordert, als zuvor beschrieben, haben die Empfangsschaltung 150 und/oder die Empfangsstufe 153 möglicherweise eine andere Anzahl als drei Schalteinheiten Sw1, Sw2, Sw3. Insbesondere ist es möglich, dass die Empfangsstufe 153 nur eine Schalteinheit Sw1 hat. Dann kann bei einem der Spannungsteiler 1535, 1536 zwischen zwei Empfangsschwellen umgeschaltet werden und bei dem anderen der Spannungsteiler 1535, 1536 ist eine Empfangsschwelle fest eingestellt. Es sind beliebige andere Kombinationen denkbar.If switching between fewer reception thresholds than described above is required, the reception circuit 150 and/or the reception stage 153 may have a different number than three switching units Sw1, Sw2, Sw3. In particular, it is possible for the reception stage 153 to have only one switching unit Sw1. In one of the voltage dividers 1535, 1536, it is then possible to switch between two reception thresholds, and in the other of the voltage dividers 1535, 1536 a reception threshold is permanently set. Any other combinations are conceivable.

Je nach dem zwischen welchen Empfangsschwellen mit mindestens einer Schalteinheit Sw1, Sw2, Sw3 umgeschaltet werden soll, kann die mindestens eine Schalteinheit Sw1, Sw2, Sw3 alternativ über einen Widerstand mit Masse verbunden sein.Depending on which reception thresholds are to be switched between with at least one switching unit Sw1, Sw2, Sw3, the at least one switching unit Sw1, Sw2, Sw3 can alternatively be connected to ground via a resistor.

Die Schaltung der Widerstände in den Widerstandsnetzwerken der Spannungsteiler 1535, 1536 ist symmetrisch aufgebaut.The connection of the resistors in the resistor networks of the voltage dividers 1535, 1536 is constructed symmetrically.

Zur Einhaltung der Anforderung des Eingangswiderstands Rin an CANH und CANL weisen die Widerstandsteilerpfade der Spannungsteiler 1535, 1536 wegen der doppelten Struktur den halben Wert auf. Hierbei gilt Rin_CANH und Rin_CANL = 25kOhm...50kOhm. Typischerweise wird ein Eingangswiderstand Rin von 37,5kOhm für den Anschluss (Pin) für das Signal CAN_H und für den Anschluss (Pin) für das Signal CAN_L gewählt. In diesem Fall haben die beschriebenen Widerstandspfade der Spannungsteiler 1535, 1536 die folgende spezielle Ausgestaltung. Der Pfad von CANH über den Widerstand R_CH1_A des ersten Spannungsteilers 1535 gegen Masse oder den Anschluss 44 für CAN_GND weist einen Widerstandswert von etwa 2*37,5kOhm auf. Der Pfad von CANH über den Widerstand R_CH1_B des zweiten Spannungsteilers 1536 gegen Masse oder den Anschluss 44 für CAN_GND weist einen Widerstandswert von etwa 2*37,5kOhm auf. Der Pfad von CANL über den Widerstand R_CL1_A des ersten Spannungsteilers 1535 gegen Masse oder den Anschluss 44 für CAN_GND weist einen Widerstandswert von etwa auf. Der Pfad von CANL über den Widerstand R_CL1_B des zweiten Spannungsteilers 1536 gegen Masse oder den Anschluss 44 für CAN_GND weist einen Widerstandswert von etwa 2*37,5kOhm auf.In order to comply with the requirement of the input resistance Rin at CANH and CANL, the resistance divider paths of the voltage dividers 1535, 1536 have half the value because of the double structure. Here, Rin_CANH and Rin_CANL = 25kOhm...50kOhm. An input resistance Rin of 37.5 kOhm is typically selected for the connection (pin) for the signal CAN_H and for the connection (pin) for the signal CAN_L. In this case, the described resistive paths of the voltage dividers 1535, 1536 have the following specific configuration. The path from CANH via the resistor R_CH1_A of the first voltage divider 1535 to ground or the connection 44 for CAN_GND has a resistance of around 2*37.5 kOhm. The path from CANH via the resistor R_CH1_B of the second voltage divider 1536 to ground or the connection 44 for CAN_GND has a resistance of approximately 2*37.5 kOhm. The path from CANL via the resistor R_CL1_A of the first voltage divider 1535 to ground or the connection 44 for CAN_GND has a resistance value of about . The path from CANL via the resistor R_CL1_B of the second voltage divider 1536 to ground or the connection 44 for CAN_GND has a resistance of approximately 2*37.5 kOhm.

Da gemäß der vorangehenden Tabelle 1 bei den Schwellen T2, T3 und insbesondere auch bei der Schwelle T4 die halbe Toleranz gefordert ist (+/-100mV) als bei der Schwelle T1 (+/-200mV), können die Widerstände des ersten Spannungsteilers 1535 für beispielsweise den ersten Komparator 151 anders als die Widerstände des zweiten Spannungsteilers 1536 ausgestaltet sein. Die Widerstände des zweiten Spannungsteilers 1536 haben eine größere und/oder höhere Halbleiterfläche, insbesondere Silizium-Fläche (Si-Fläche) als die Widerstände des ersten Spannungsteilers 1535. Dadurch ergibt sich eine geringere Streuung der Empfangsschwelle, wie gemäß Tabelle 1 gefordert.Since, according to Table 1 above, half the tolerance is required for the thresholds T2, T3 and, in particular, also for the threshold T4 (+/-100mV) than for the threshold T1 (+/-200mV), the Resistors of the first voltage divider 1535 for, for example, the first comparator 151 can be configured differently than the resistors of the second voltage divider 1536. The resistors of the second voltage divider 1536 have a larger and/or higher semiconductor area, in particular a silicon area (Si area) than the resistors of the first voltage divider 1535.

Wenn jedoch der erste Spannungsteiler 1535 auch ausgestaltet ist, um zwischen den Schwellen T1, T3 umzuschalten, wie zuvor beschrieben, können die Widerstände des zweiten Spannungsteilers 1536 für beispielsweise den zweiten Komparator 152 ausgestaltet sein wie die Widerstände des ersten Spannungsteilers 1535. Somit ist beispielsweise die Größe der Halbleiterfläche, insbesondere Silizium-Fläche (Si-Fläche), der Widerstände des zweiten Spannungsteilers 1536 gleich der Größe der Halbleiterfläche, insbesondere Silizium-Fläche (Si-Fläche), der Widerstände des ersten Spannungsteilers 1535. Dadurch ist die Streuung der Empfangsschwellen gleich.However, if the first voltage divider 1535 is also configured to switch between the thresholds T1, T3, as described above, the resistances of the second voltage divider 1536 for, for example, the second comparator 152 can be configured like the resistances of the first voltage divider 1535. Thus, for example, the Size of the semiconductor area, in particular silicon area (Si area), of the resistances of the second voltage divider 1536 equal to the size of the semiconductor area, in particular silicon area (Si area), of the resistances of the first voltage divider 1535. As a result, the scattering of the reception thresholds is the same .

Bei dem Beispiel von 16 sind die Schalteinheiten Sw1, Sw2, Sw3 jeweils ein Transistor, insbesondere ein NMOS-Transistor. Die Abkürzung „NMOS“ bezeichnet einen n-Kanal-MOSFET, wobei die Abkürzung „MOSFET“ für Metall-Oxid-Feldeffekttransistor steht. Steuert die Betriebsarteinstelleinheit 1537 die Schalteinheit Sw1 mit einem Signal mit dem Wert „high“ an, ist die Schalteinheit Sw1 leitfähig bzw. geschlossen. In diesem Fall ist der Widerstand R_CL7_A mit Masse (Anschluss 44) verbunden. Der resistive Pfad über den Widerstand R_CL7_A nach Masse stellt die Empfangsschwelle T1 von 4 ein, wie zuvor beschrieben.In the example of 16 the switching units Sw1, Sw2, Sw3 are each a transistor, in particular an NMOS transistor. The abbreviation "NMOS" denotes an n-channel MOSFET, where the abbreviation "MOSFET" stands for metal oxide field effect transistor. If the operating mode setting unit 1537 controls the switching unit Sw1 with a signal with the value “high”, the switching unit Sw1 is conductive or closed. In this case, resistor R_CL7_A is connected to ground (terminal 44). The resistive path via the resistor R_CL7_A to ground sets the receiving threshold T1 from 4 on as previously described.

Steuert die Betriebsarteinstelleinheit 1537 die Schalteinheit Sw1 mit einem Signal mit dem Wert „low“ an, ist die Schalteinheit Sw1 nicht leitfähig bzw. geöffnet. In diesem Fall ist der Widerstand R_CH7_A von Masse (Anschluss 44) getrennt oder abgeschaltet und die Empfangsschwelle T3 von 4 eingestellt. Dasselbe gilt entsprechend für die Ansteuerung der Schalteinheiten Sw2, Sw3 mit einem Signal von der Betriebsarteinstelleinheit 1537 zur Einstellung der Empfangsschwellen T2, T3, T4 von 4, wie zuvor beschrieben.If the operating mode setting unit 1537 controls the switching unit Sw1 with a signal with the value “low”, the switching unit Sw1 is not conductive or is open. In this case, the resistor R_CH7_A is disconnected or switched off from ground (terminal 44) and the receiving threshold T3 from 4 set. The same applies correspondingly to the activation of the switching units Sw2, Sw3 with a signal from the operating mode setting unit 1537 for setting the reception thresholds T2, T3, T4 4 , Like previously described.

Im Zusammenhang mit den Komparatoren 151, 152 und den von diesen erzeugten digitalen Ausgangssignalen CA1, CA2 gilt für einen NMOS-Transistor als Schalteinheit Sw1 oder Sw2, oder Sw3 dasselbe, wie zuvor für das erste Ausführungsbeispiel und in Bezug auf Tabelle 2 beschrieben.In connection with the comparators 151, 152 and the digital output signals CA1, CA2 generated by them, the same applies to an NMOS transistor as switching unit Sw1 or Sw2, or Sw3, as described above for the first exemplary embodiment and with reference to Table 2.

Somit bilden die Spannungsteiler 1535, 1536 eine doppelte Teilerstruktur. Die Spannungsteiler 1535, 1536 teilen die Busspannungen, die von den Signalen CAN_H, CAN_L erzeugt werden, auf Werte herunter, welche von den Komparatoren 151, 152 verarbeitet werden können.Thus, the voltage dividers 1535, 1536 form a double divider structure. The voltage dividers 1535, 1536 divide the bus voltages generated by the signals CAN_H, CAN_L down to values which can be processed by the comparators 151, 152.

Durch die doppelte Teilerstruktur der Empfangsstufe 150 können zwei verschiedene Empfangsschwellen der Empfangsschwellen T1, T2, T3, T4 unabhängig voneinander und somit auch gleichzeitig oder simultan geprüft werden. Zusätzlich dazu kann mit Hilfe der Schalteinheit Sw1, angesteuert durch die Betriebsarteinstelleinheit 1537, zwischen zwei Empfangsschwellen der Empfangsschwellen T1, T2, T3, T4 umgeschaltet werden. Dadurch können entweder die Empfangsschwellen T1, T2 gemäß 4 unabhängig voneinander und gleichzeitig geprüft werden oder die Empfangsschwellen T1, T4 gemäß 4 unabhängig voneinander und gleichzeitig geprüft werden. Es sind also zwei der vier Empfangsschwellen T1, T2, T3, T4 je nach Bedarf zu einer dritten Empfangsschwelle schaltbar.Due to the double divider structure of the reception stage 150, two different reception thresholds of the reception thresholds T1, T2, T3, T4 can be tested independently of one another and thus also at the same time or simultaneously. In addition to this, the switching unit Sw1, controlled by the operating mode setting unit 1537, can be used to switch between two reception thresholds of the reception thresholds T1, T2, T3, T4. As a result, either the reception thresholds T1, T2 according to 4 be checked independently and simultaneously or the reception thresholds T1, T4 according to 4 independently and simultaneously examined. Two of the four reception thresholds T1, T2, T3, T4 can therefore be switched to form a third reception threshold as required.

Die Betriebsarteinstelleinheit 1537 stellt somit die Empfangsschwellen T1, T2, T3, T4 gemäß der derzeit geforderten Betriebsart (SLOW, FAST_TX, FAST_RX) der Sende-/Empfangseinrichtung 12 oder der derzeit geforderten Betriebsart (SIC, SLOW, FAST_TX, FAST_RX) der Sende-/Empfangseinrichtung 120 ein.The operating mode setting unit 1537 thus sets the reception thresholds T1, T2, T3, T4 according to the currently required operating mode (SLOW, FAST_TX, FAST_RX) of the transmitting/receiving device 12 or the currently required operating mode (SIC, SLOW, FAST_TX, FAST_RX) of the transmitting/ Receiving device 120 on.

Gemäß einem siebenten Ausführungsbeispiel führt eine empfangende Teilnehmerstation 10 die Prüfung auf Netzwerk-Manipulation unter Verwendung der Differenzspannung VDIFF durch. In diesem Fall ist die verwendete Sende-/Empfangseinrichtung 12, 22, 12A, 12B, 12C, 12D in der Datenphase 452 in die Betriebsart FAST_RX geschaltet. Am Ende der Betriebsart FAST_RX erwartet die verwendete Sende-/Empfangseinrichtung 12, 22, 12A, 12B, 12C, 12D von der sendenden Teilnehmerstation 10, 30 noch das AL1-Bit von 2, was das Ende des Rahmens 450 in der Datenphase 452 anzeigt. Die Prüfung auf Netzwerk-Manipulation kann somit am Ende des AL1-Bits durchgeführt werden, da hier die Prüfung der Empfangsschwelle T2 (OOB-Funktion) nicht mehr erforderlich ist. Wie zuvor erwähnt, wird die Prüfung an der fallenden Flanke am Ende des AL1-Bits in der Differenzspannung VDIFF durchgeführt, wie bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen zuvor beschrieben.According to a seventh exemplary embodiment, a receiving subscriber station 10 carries out the check for network manipulation using the differential voltage VDIFF. In this case, the transceiver 12, 22, 12A, 12B, 12C, 12D used is switched to the FAST_RX operating mode in the data phase 452. At the end of the FAST_RX operating mode, the transmitting/receiving device 12, 22, 12A, 12B, 12C, 12D used still expects the AL1 bit from the transmitting subscriber station 10, 30 2 , indicating the end of frame 450 in data phase 452. The check for network manipulation can therefore be carried out at the end of the AL1 bit, since the check of the reception threshold T2 (OOB function) is no longer required here. As previously mentioned, the test is performed on the falling edge at the end of the AL1 bit in the differential voltage VDIFF, as described in the previous embodiments above.

Jedoch muss die empfangende Teilnehmerstation 10 in diesem Fall für jeden möglichen Sender, also jede andere Teilnehmerstation 10, 30, des Bussystems 1 einen Referenzwert CA2_0 gespeichert haben, um das Verhalten des Busses 40 in Bezug auf Netzwerk-Manipulationen beurteilen zu können. Das bedeutet auch, dass die empfangende Teilnehmerstation 10 bei einer Anzahl von n Teilnehmerstationen 10, 20, 30 im Bussystem 1 die Prüfung auf Netzwerk-Manipulationen für n-1 Teilnehmerstationen durchführen muss. Im Vergleich dazu ist die Prüfung mit einer sendenden Teilnehmerstation 10, wie für die vorangehenden Ausführungsbeispiele beschrieben, deutlich weniger aufwändig in Bezug auf Zeit und Rechenleistung und Speicherumfang.In this case, however, the receiving subscriber station 10 must have stored a reference value CA2_0 for every possible transmitter, ie every other subscriber station 10, 30, of the bus system 1 in order to be able to assess the behavior of the bus 40 in relation to network manipulations. This also means that when there are n subscriber stations 10, 20, 30 in the bus system 1, the receiving subscriber station 10 must carry out the check for network manipulations for n−1 subscriber stations. In comparison to this, the check with a transmitting subscriber station 10, as described for the previous exemplary embodiments, is significantly less complex in terms of time and computing power and memory size.

Insgesamt gilt für die Erfassung von Netzwerk-Manipulationen und deren Behandlung oder die Reaktion auf erfasste Netzwerk-Manipulation(en), dass die Erfassung und deren Behandlung oder Reaktion darauf bei allen Bussystemen zumindest teilweise verwendbar sind. Insbesondere sind dabei alle folgenden Möglichkeiten untereinander kombinierbar.Overall, it applies to the detection of network manipulations and their treatment or the reaction to detected network manipulation(s) that the detection and their treatment or reaction thereto can be used at least partially in all bus systems. In particular, all of the following options can be combined with one another.

Die Erfassung von Netzwerk-Manipulationen kann sich danach bestimmen, bei welcher Teilnehmerstation 10, 20, 30 des Bussystems 1 die Netzwerk-Manipulation über eine Bewertung des Signalverlaufs der Busspannung, insbesondere der Differenzspannung VDIFF, geprüft wird. In diesem Fall ist die vorteilhafteste Lösung, dass nur an der sendenden Teilnehmerstation 10, 20, 30 des Bussystems 1 geprüft wird, wie im ersten bis sechsten Ausführungsbeispiel beschrieben. Alternativ wird an allen empfangenden Teilnehmerstation 10, 20, 30 des Bussystems 1 geprüft, wie im siebenten Ausführungsbeispiel beschrieben. Diese Alternative ist jedoch weniger vorteilhaft, da die Prüfung an n-1 Teilnehmerstation 10, 20, 30 durchzuführen ist und damit deutlich aufwändiger ist.The detection of network manipulations can be determined according to which subscriber station 10, 20, 30 of the bus system 1 the network manipulation is checked by evaluating the signal curve of the bus voltage, in particular the differential voltage VDIFF. In this case, the most advantageous solution is that only the transmitting subscriber station 10, 20, 30 of the bus system 1 is checked, as described in the first to sixth exemplary embodiments. Alternatively, all receiving subscriber stations 10, 20, 30 of the bus system 1 are checked, as described in the seventh exemplary embodiment. However, this alternative is less advantageous since the check has to be carried out on n−1 subscriber stations 10, 20, 30 and is therefore significantly more complex.

Die Erfassung von Netzwerk-Manipulationen kann sich nach der Anzahl der zur Bewertung von des Signalverlaufs der Busspannung, insbesondere der Differenzspannung VDIFF, herangezogenen Komparatoren unterscheiden. Möglich ist, nur den Komparator zu verwenden, der die Prüfung der Empfangsschwelle T2 (OOB) durchführt. Bei den zuvor beschriebenen beispielen ist dies der zweite Komparator 152. Alternativ wird zusätzlich zu dem Empfangskomparator, der die Prüfung der Empfangsschwelle T2 (OOB) durchführt, ein Empfangskomparator verwendet, der die Empfangsschwelle bei typischerweise VDIFF = 0,7V verwendet. Dies ist die bevorzugte Lösung, wie in den vorangehenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Jedoch ist es möglich, wenn auch aufwändiger, zusätzlich zu den beiden genannten Empfangskomparatoren noch zusätzliche Komparatoren zu verwenden.The detection of network manipulations can differ according to the number of comparators used to evaluate the signal curve of the bus voltage, in particular the differential voltage VDIFF. It is possible to use only the comparator that checks the reception threshold T2 (OOB). In the examples described above, this is the second comparator 152. Alternatively, in addition to the reception comparator that checks the reception threshold T2 (OOB), a reception comparator that uses the reception threshold at typically VDIFF=0.7V is used. This is the preferred solution as described in the previous embodiments. However, it is possible, albeit more complex, to use additional comparators in addition to the two reception comparators mentioned.

Die Auswertung von Netzwerk-Manipulationen kann sich danach unterscheiden, wohin das Ausgangssignal des mindestens einen Komparators weitergeleitet wird, wie im ersten und folgenden Ausführungsbeispiel(en) beschrieben. Gemäß einem ersten Beispiel wird das mindestens eine Ausgangssignal nur zu dem Protokoll-Controller 111 geleitet. Gemäß einem zweiten Beispiel wird das mindestens eine Ausgangssignal nur zu einem Zeitgeber 112 (Timer) geleitet, von welchem der Protokoll-Controller 111 angesteuert wird. Gemäß einem dritten Beispiel wird das mindestens eine Ausgangssignal sowohl zu dem Protokoll-Controller 111 als auch zu dem Zeitgeber 112 (Timer) geleitet.The evaluation of network manipulations can differ according to where the output signal of the at least one comparator is forwarded, as described in the first and following exemplary embodiment(s). According to a first example, the at least one output signal is routed to the protocol controller 111 only. According to a second example, the at least one output signal is routed only to a timer 112 (timer), which controls the protocol controller 111 . According to a third example, the at least one output signal is routed both to the protocol controller 111 and to the timer 112 (timer).

Außerdem kann sich die Erkennung des Zeitpunkts für die Erfassung und dann Auswertung von Netzwerk-Manipulationen unterscheiden, was auch als Bewertungszeitpunkt der Manipulation(en) bezeichnet werden kann. Gemäß einem ersten Beispiel wird der Bewertungszeitpunkt mit einem Protokoll-Controller 159 mit reduziertem Funktionsumfang ermittelt, wobei der Protokoll-Controller 159 in der Sende-/Empfangseinrichtung 12 angeordnet ist, wie im vierten Ausführungsbeispiel beschrieben. Gemäß einem zweiten Beispiel wird der Bewertungszeitpunkt mit einem Block 161 zur Erfassung der Betriebsart der Sende-/Empfangseinrichtung 12 erfasst, wie im fünften Ausführungsbeispiel beschrieben.In addition, the recognition of the point in time for the detection and then evaluation of network manipulations can differ, which can also be referred to as the assessment point in time of the manipulation(s). According to a first example, the evaluation time is determined using a protocol controller 159 with a reduced scope of functions, the protocol controller 159 being arranged in the transceiver 12, as described in the fourth exemplary embodiment. According to a second example, the evaluation time is detected with a block 161 for detecting the operating mode of the transceiver 12, as described in the fifth exemplary embodiment.

Noch dazu kann sich die Auswertung von Netzwerk-Manipulationen danach unterscheiden, ob für das auszuwertende Signal ein zusätzlicher Anschluss (Pin) an der Sende-/Empfangseinrichtung 12 verwendet wird oder nicht. Ein bereits vorhandener Anschluss (Pin) an der Sende-/Empfangseinrichtung 12 kann im Multiplex-Verfahren genutzt werden, wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.In addition, the evaluation of network manipulations can differ according to whether an additional connection (pin) on the transceiver 12 is used for the signal to be evaluated or not. A connection (pin) that is already present on the transceiver 12 can be used in the multiplex method, as described in the first exemplary embodiment.

Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des Sendemoduls 121, 1210, des Empfangsmoduls 122, der Sende-/Empfangseinrichtungen 12, 22, 12A, 12B, 12C, 12D, der Empfangsschaltungen 15, 150, der Teilnehmerstationen 10, 20, 30, des Bussystems 1 und des darin ausgeführten Verfahrens gemäß den Ausführungsbeispielen und deren Modifikationen können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Zusätzlich sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.All previously described configurations of the transmitter module 121, 1210, the receiver module 122, the transmitter/receiver devices 12, 22, 12A, 12B, 12C, 12D, the receiver circuits 15, 150, the subscriber stations 10, 20, 30, the bus system 1 and the The methods carried out therein according to the exemplary embodiments and their modifications can be used individually or in all possible combinations. In addition, the following modifications in particular are conceivable.

Das zuvor beschriebene Bussystem 1 gemäß den Ausführungsbeispielen ist anhand eines auf dem CAN-Protokoll basierenden Bussystems beschrieben. Das Bussystem 1 gemäß den Ausführungsbeispielen kann jedoch alternativ eine andere Art von Kommunikationsnetz sein, bei dem die Signale als differentielle Signale übertragen werden. Es ist vorteilhaft, jedoch nicht zwangsläufige Voraussetzung, dass bei dem Bussystem 1 zumindest für bestimmte Zeitspannen ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation 10, 20, 30 auf den Bus 40 gewährleistet ist.The previously described bus system 1 according to the exemplary embodiments is described using a bus system based on the CAN protocol. However, the bus system 1 according to the exemplary embodiments can alternatively be another type of communication network in which the signals are transmitted as differential signals. It is advantageous, but not an essential requirement, that in the bus system 1 exclusive, collision-free access by a subscriber station 10, 20, 30 to the bus 40 is guaranteed at least for certain periods of time.

Das Bussystem 1 gemäß den Ausführungsbeispielen und deren Modifikationen ist insbesondere ein CAN-Bussystem oder ein CAN-HS-Bussystem oder ein CAN FD-Bussystem oder ein CAN SIC-Bussystem oder ein CAN XL-Bussystem. Das Bussystem 1 kann jedoch ein anderes Kommunikationsnetzwerk sein, bei dem die Signale als differentielle Signale und seriell über den Bus 40 übertragen werden.The bus system 1 according to the exemplary embodiments and their modifications is in particular a CAN bus system or a CAN HS bus system or a CAN FD bus system or a CAN SIC bus system or a CAN XL bus system. However, the bus system 1 can be another communication network in which the signals are transmitted as differential signals and serially via the bus 40 .

Somit ist die Funktionalität der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele beispielsweise bei Sende-/Empfangseinrichtungen 12, 22, 12A, 12B, 12C, 12D einsetzbar, die in einem CAN-Bussystem oder einem CAN-HS-Bussystem oder einem CAN FD-Bussystem oder einem CAN SIC-Bussystem oder einem CAN XL-Bussystem betreibbar sind.Thus, the functionality of the exemplary embodiments described above can be used, for example, in transceivers 12, 22, 12A, 12B, 12C, 12D that are in a CAN bus system or a CAN HS bus system or a CAN FD bus system or a CAN SIC bus system or a CAN XL bus system can be operated.

Die Anzahl und Anordnung der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 in dem Bussystem 1 gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel und deren Modifikationen ist beliebig. Insbesondere sind nur Teilnehmerstationen 10 oder nur Teilnehmerstationen 30 in den Bussystemen 1 der Ausführungsbeispiele vorhanden.The number and arrangement of the subscriber stations 10, 20, 30 in the bus system 1 according to the first and second exemplary embodiment and their modifications is arbitrary. In particular, only subscriber stations 10 or only subscriber stations 30 are present in the bus systems 1 of the exemplary embodiments.

Claims (19)

Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) einer Teilnehmerstation (10; 30) eines seriellen Bussystems (1), mit einem ersten Komparator (151) zur Auswertung der von einem Bus (40) des Bussystems (1) empfangenen Signale (CAN_H, CAN_L) mit einer ersten Empfangsschwelle (T1; T3), einem zweiten Komparator (152) zur Auswertung der von dem Bus (40) empfangenen Signale (CAN_H, CAN_L) mit einer zweiten Empfangsschwelle (T2) oder einer Manipulations-Erkennungs-Empfangsschwelle (T4), wobei die von den Komparatoren (151; 152) verwendeten Empfangsschwellen (T1, T2, T4) unterschiedlich sind, und wobei die zweite Empfangsschwelle (T2) vorgesehen ist zu bestimmen, ob sich die Kommunikation auf dem Bus (40) in einer ersten oder zweiten Kommunikationsphase (451, 452) zum Senden eines Rahmens (450) auf den Bus (40) befindet, einem Treiber (1221) zum Treiben eines digitalen Empfangssignals (RxD) an eine Kommunikationssteuereinrichtung (11) der Teilnehmerstation (10; 30), einer Logikschaltung (1222) zum Weiterleiten eines Ausgangssignals (CA1) des ersten Komparators (151) und eines Ausgangssignals (CA2) des zweiten Komparators (152) an den Treiber (1221), falls in dem zweiten Komparator (152) die zweite Empfangsschwelle (T2) eingestellt ist und die Kommunikation auf dem Bus (40) in der ersten Kommunikationsphase (451) ist, und zum Weiterleiten nur des Ausgangssignals (CA1) des ersten Komparators (151) an den Treiber (1221), falls in dem zweiten Komparator (152) die Manipulations-Erkennungs-Empfangsschwelle (T4) eingestellt ist, und einem Anschluss (C2) zur Ausgabe des Ausgangssignals (CA2) des zweiten Komparators (152) an die Kommunikationssteuereinrichtung (11). Transmitting/receiving device (12; 12A; 12B; 12C; 12D) of a subscriber station (10; 30) of a serial bus system (1), with a first comparator (151) for evaluating the signals (CAN_H, CAN_L) received from a bus (40) of the bus system (1) with a first reception threshold (T1; T3), a second comparator (152) for evaluating the signals (CAN_H, CAN_L) received from the bus (40) with a second reception threshold (T2) or a manipulation detection reception threshold (T4), the comparators (151; 152) reception thresholds (T1, T2, T4) used are different, and wherein the second reception threshold (T2) is intended to determine whether the communication on the bus (40) is in a first or second communication phase (451, 452) for sending a frame (450) is located on the bus (40), a driver (1221) for driving a digital received signal (RxD) to a communication control device (11) of the subscriber station (10; 30), a logic circuit (1222) for forwarding an output signal (CA1) of the first comparator (151) and an output signal (CA2) of the second comparator (152) to the driver (1221) if the second comparator (152) exceeds the second receiving threshold (T2 ) is set and the communication on the bus (40) is in the first communication phase (451), and for forwarding only the output signal (CA1) of the first comparator (151) to the driver (1221) if in the second comparator (152 ) the manipulation detection reception threshold (T4) is set, and a terminal (C2) for outputting the output signal (CA2) of the second comparator (152) to the communication control device (11). Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) nach Anspruch 1, wobei der Eingang des zweiten Komparators (152) weniger stark tiefpassgefiltert ist als der Eingang des ersten Komparators (151), und wobei der Ausgang des zweiten Komparators (152) weniger stark tiefpassgefiltert ist als der Ausgang des ersten Komparators (151).Transmitting/receiving device (12; 12A; 12B; 12C; 12D). claim 1 , wherein the input of the second comparator (152) is less low-pass filtered than the input of the first comparator (151), and wherein the output of the second comparator (152) is less low-pass filtered than the output of the first comparator (151). Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Anschluss (C2) ein Anschluss ist, der ausschließlich zur Ausgabe des Ausgangssignals (CA2) des zweiten Komparators (152) an die Kommunikationssteuereinrichtung (11) vorgesehen ist.Transmitting/receiving device (12; 12A; 12B; 12C; 12D). claim 1 or 2 , wherein the terminal (C2) is a terminal exclusively for outputting the output signal (CA2) of the second comparator (152) to the communication control device (11). Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Anschluss (C2) ein Anschluss ist, der im Multiplexverfahren für mindestens zwei Funktionen der Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) betreibbar ist.Transmitting/receiving device (12; 12A; 12B; 12C; 12D). claim 1 or 2 , wherein the connection (C2) is a connection which can be operated in the multiplex method for at least two functions of the transceiver (12; 12A; 12B; 12C; 12D). Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Ansteuerschaltung (158) zum Umschalten der Empfangsschwelle des zweiten Komparators (152) von der zweiten Empfangsschwelle (T2) auf die Manipulations-Erkennungs-Empfangsschwelle (T4) für eine vorbestimmte Zeitdauer in einem auf einen Bus (40) des Bussystems (1) gesendeten Rahmen (450).Transmission/reception device (12; 12A; 12B; 12C; 12D) according to one of the preceding claims, with a control circuit (158) for switching the reception threshold of the second comparator (152) from the second reception threshold (T2) to the manipulation detection Reception threshold (T4) for a predetermined period of time in a frame (450) sent on a bus (40) of the bus system (1). Sende-/Empfangseinrichtung (12B) nach einem der vorangehenden Ansprüche, zudem mit einem Protokoll-Controller (159), der ausgestaltet ist, in dem Rahmen (450) einen vorbestimmten Zeitpunkt zu erfassen, zu dem die Ansteuerschaltung (158) die Ansteuerung zum Umschalten der Empfangsschwelle des zweiten Komparators (152) durchführen soll.Transmitting/receiving device (12B) according to one of the preceding claims, also having a protocol controller (159) which is designed to detect a predetermined point in time in the frame (450) at which the drive circuit (158) activates the drive for switching the reception threshold of the second comparator (152) is to be carried out. Sende-/Empfangseinrichtung (12D) nach einem der vorangehenden Ansprüche, zudem mit einem Betriebsarterfassungsblock (161), der ausgestaltet ist, in dem Rahmen (450) einen vorbestimmten Zeitpunkt zu erfassen, zu dem die Ansteuerschaltung (158) die Ansteuerung zum Umschalten der Empfangsschwelle des zweiten Komparators (152) durchführen soll.Transmitting/receiving device (12D) according to one of the preceding claims, also having an operating mode detection block (161) which is designed to detect a predetermined point in time in the frame (450) at which the control circuit (158) triggers the control for switching the reception threshold of the second comparator (152). Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerschaltung (158) die Ansteuerung zum Umschalten der Empfangsschwelle des zweiten Komparators (152) durchführt, falls die Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) Empfänger des Rahmens (450) ist.Transmission/reception device (12; 12A; 12B; 12C; 12D) according to one of the preceding claims, wherein the control circuit (158) carries out the control for switching over the reception threshold of the second comparator (152) if the transmission/reception device (12; 12A; 12B; 12C; 12D) is the recipient of the frame (450). Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) nach einem der vorangehenden Ansprüche, zudem mit einem Spannungsteiler (1533), der an den Bus (40) angeschlossen ist, zum Bereitstellen der von dem Bus (40) empfangenen Signale (CAN_H, CAN_L) für den ersten Komparator (151; 152) und für den zweiten Komparator (152; 151), wobei der erste und zweite Komparator (151, 152) derart an den Spannungsteiler (1533) angeschlossen sind, um die Signale (CAN_H, CAN_L) simultan auszuwerten.Transmission/reception device (12; 12A; 12B; 12C; 12D) according to one of the preceding claims, also with a voltage divider (1533), which is connected to the bus (40), for providing the signals (CAN_H, CAN_L) received from the bus (40) for the first comparator (151; 152) and for the second comparator (152 ; 151), wherein the first and second comparator (151, 152) are connected to the voltage divider (1533) in order to evaluate the signals (CAN_H, CAN_L) simultaneously. Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem ersten Spannungsteiler (1535) zur Einstellung der ersten Empfangsschwelle (T1) oder einer dritten Empfangsschwelle (T3), wobei der erste Komparator (151) an den ersten Spannungsteiler (1535) angeschlossen ist, zur Auswertung der von einem Bus (40) des Bussystems (1) empfangenen Signale (CAN_H, CAN_L) mit der von dem ersten Spannungsteiler (1535) eingestellten ersten oder dritten Empfangsschwelle (T1; T3), einem zweiten Spannungsteiler (1536) zur Einstellung der zweiten Empfangsschwelle (T2) oder der Manipulations-Erkennungs-Empfangsschwelle als vierte Empfangsschwelle (T4), wobei der zweite Komparator (152) an den zweiten Spannungsteiler (1536) angeschlossen ist, zur Auswertung der von dem Bus (40) empfangenen Signale (CAN_H, CAN_L), mit der von dem zweiten Spannungsteiler (1536) eingestellten zweiten oder vierten Empfangsschwelle (T2; T4), und wobei der erste und zweite Spannungsteiler (1535, 1536) jeweils an den Bus (40) angeschlossen sind.Transmitting/receiving device (12; 12A; 12B; 12C; 12D) according to one of Claims 1 until 8th , with a first voltage divider (1535) for setting the first receiving threshold (T1) or a third receiving threshold (T3), the first comparator (151) being connected to the first voltage divider (1535), for evaluating the signals from a bus (40) of the bus system (1) received signals (CAN_H, CAN_L) with the first or third receiving threshold (T1; T3) set by the first voltage divider (1535), a second voltage divider (1536) for setting the second receiving threshold (T2) or the manipulation Recognition reception threshold as fourth reception threshold (T4), the second comparator (152) being connected to the second voltage divider (1536) for evaluating the signals (CAN_H, CAN_L) received from the bus (40) with the signal from the second voltage divider (1536) set second or fourth reception threshold (T2; T4), and wherein the first and second voltage divider (1535, 1536) are each connected to the bus (40). Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) nach Anspruch 10, wobei der erste und zweite Spannungsteiler (1535, 1536) eine Schaltung aus Widerständen aufweisen, an welchen der erste und zweite Komparator (151, 152) angeschlossen sind, und wobei der erste und zweite Komparator (151, 152) die Signale (CAN_H, CAN_L) simultan auswerten.Transmitting/receiving device (12; 12A; 12B; 12C; 12D). claim 10 , wherein the first and second voltage divider (1535, 1536) have a circuit of resistors to which the first and second comparator (151, 152) are connected, and wherein the first and second comparator (151, 152) the signals (CAN_H, Evaluate CAN_L) simultaneously. Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) nach Anspruch 10 oder 11, wobei zumindest ein Spannungsteiler des ersten und zweiten Spannungsteilers (1535, 1536) mindestens eine Schalteinheit (Sw1; Sw2, Sw3) aufweist zum Umschalten zwischen der zweiten und vierten Empfangsschwelle (T2, T4) für den zweiten Komparator (152) in Abhängigkeit von einer Betriebsart der Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D), in welche die Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) für die erste oder zweite Kommunikationsphase (451, 452) einer Kommunikation auf dem Bus (40) zu schalten ist.Transmitting/receiving device (12; 12A; 12B; 12C; 12D). claim 10 or 11 , wherein at least one voltage divider of the first and second voltage divider (1535, 1536) has at least one switching unit (Sw1; Sw2, Sw3) for switching between the second and fourth reception threshold (T2, T4) for the second comparator (152) depending on a Operating mode of the transceiver (12; 12A; 12B; 12C; 12D) in which the transceiver (12; 12A; 12B; 12C; 12D) for the first or second communication phase (451, 452) of a communication the bus (40) is to be switched. Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) nach Anspruch 12, wobei die mindestens eine Schalteinheit (Sw1; Sw2, Sw3) zum Verbinden des Spannungsteilers (1535; 1536) mit Masse oder zum Trennen des Spannungsteilers (1535, 1536) von Masse angeordnet ist.Transmitting/receiving device (12; 12A; 12B; 12C; 12D). claim 12 , wherein the at least one switching unit (Sw1; Sw2, Sw3) for connecting the voltage divider (1535; 1536) to ground or for separating the voltage divider (1535, 1536) from ground is arranged. Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens ein zweiter Komparator (152) vorhanden ist.Transmission/reception device (12; 12A; 12B; 12C; 12D) according to one of the preceding claims, wherein at least one second comparator (152) is present. Teilnehmerstation (10; 20; 30) für ein serielles Bussystem (1), mit einer Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) nach einem der vorangehenden Ansprüche, und einer Kommunikationssteuereinrichtung (11; 21) zum Steuern der Kommunikation in dem Bussystem (1) und zur Erzeugung eines digitalen Sendesignals (TxD) für das Sendemodul (121; 1210).Subscriber station (10; 20; 30) for a serial bus system (1), with a transceiver (12; 12A; 12B; 12C; 12D) according to one of the preceding claims, and a communication control device (11; 21) for controlling the Communication in the bus system (1) and for generating a digital transmission signal (TxD) for the transmission module (121; 1210). Teilnehmerstation (10; 20; 30) nach Anspruch 15, wobei die Kommunikationssteuereinrichtung (11; 21) einen Protokoll-Controller (111) aufweist, der zur Auswertung des Ausgangssignals (CA2) des zweiten Komparators (152) von dem Anschluss (C2) ausgestaltet ist.Subscriber station (10; 20; 30) to claim 15 , wherein the communication control device (11; 21) has a protocol controller (111) which is designed to evaluate the output signal (CA2) of the second comparator (152) from the connection (C2). Teilnehmerstation (10; 20; 30) nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Kommunikationssteuereinrichtung (11; 21) einen Zeitgeber (112) zur zeitlichen Steuerung des Protokoll-Controllers (111) aufweist, wobei der Zeitgeber (112) zudem zum Auswerten des Ausgangssignals (CA2) des zweiten Komparators (152) von dem Anschluss (C2) ausgestaltet ist.Subscriber station (10; 20; 30) to claim 15 or 16 , wherein the communication control device (11; 21) has a timer (112) for timing the protocol controller (111), the timer (112) also for evaluating the output signal (CA2) of the second comparator (152) from the connection ( C2) is designed. Teilnehmerstation (10; 20; 30) nach Anspruch 11, wobei die Teilnehmerstation (10; 20; 30) für die Kommunikation in einem Bussystem (1) ausgestaltet ist, in dem zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation (10, 20, 30) auf den Bus (40) des Bussystems (1) gewährleistet ist.Subscriber station (10; 20; 30) to claim 11 , wherein the subscriber station (10; 20; 30) is designed for communication in a bus system (1) in which at least temporarily exclusive, collision-free access of a subscriber station (10, 20, 30) to the bus (40) of the bus system ( 1) is guaranteed. Verfahren für die Erkennung von Manipulation in einem seriellen Bussystem (1), wobei das Verfahren mit einer Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) einer Teilnehmerstation (10; 30) eines seriellen Bussystems (1) ausgeführt wird, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung (12; 12A; 12B; 12C; 12D) einen ersten Komparator (151), einen zweiten Komparator (152), einen Treiber (1221) und einen Anschluss (C2) aufweist, und wobei das Verfahren die Schritte aufweist, Auswerten, mit dem ersten Komparator (151), der von einem Bus (40) des Bussystems (1) empfangenen Signale (CAN_H, CAN_L) mit einer ersten Empfangsschwelle (T1), Auswerten, mit dem zweiten Komparator (152), der von einem Bus (40) empfangenen Signale (CAN_H, CAN_L) mit einer zweiten Empfangsschwelle (T2) oder einer Manipulations-Erkennungs-Empfangsschwelle (T4), wobei die von den Komparatoren (151; 152) verwendeten Empfangsschwellen (T1, T2, T4) unterschiedlich sind, und wobei die zweite Empfangsschwelle (T2) vorgesehen ist zu bestimmen, ob sich die Kommunikation auf dem Bus (40) in einer ersten oder zweiten Kommunikationsphase (451, 452) zum Senden eines Rahmens (450) auf den Bus (40) befindet, Weiterleiten, mit der Logikschaltung (1222), eines Ausgangssignals (CA1) des ersten Komparators (151) und eines Ausgangssignals (CA2) des zweiten Komparators (152) an den Treiber (1221), falls in dem zweiten Komparator (152) die zweite Empfangsschwelle (T2) eingestellt ist und die Kommunikation auf dem Bus (40) in der ersten Kommunikationsphase (451) ist, und Weiterleiten, mit der Logikschaltung (1222), nur des Ausgangssignals (CA1) des ersten Komparators (151) an den Treiber (1221), falls in dem zweiten Komparator (152) die Manipulations-Erkennungs-Empfangsschwelle (T4) eingestellt ist, und Treiben, mit dem Treiber (1221), eines digitalen Empfangssignals (RxD) an eine Kommunikationssteuereinrichtung (11) der Teilnehmerstation (10; 30), und Ausgeben, an dem Anschluss (C2), des Ausgangssignals (CA2) des zweiten Komparators (152) an die Kommunikationssteuereinrichtung (11).Method for detecting manipulation in a serial bus system (1), the method being carried out with a transceiver (12; 12A; 12B; 12C; 12D) of a subscriber station (10; 30) of a serial bus system (1), wherein the transceiver (12; 12A; 12B; 12C; 12D) has a first comparator (151), a second comparator (152), a driver (1221) and a terminal (C2), and wherein the method comprises the steps having, Evaluation, with the first comparator (151), of a bus (40) of the bus system (1) received signals (CAN_H, CAN_L) with a first receiving threshold (T1), Evaluating, with the second comparator (152), the signals (CAN_H, CAN_L) received from a bus (40) with a second reception threshold (T2) or a manipulation detection reception threshold (T4), the signals from the comparators (151; 152) used receiving thresholds (T1, T2, T4) are different, and wherein the second receiving threshold (T2) is intended to determine whether the communication on the bus (40) is in a first or second communication phase (451, 452) for sending of a frame (450) is on the bus (40), Forwarding, with the logic circuit (1222), an output signal (CA1) of the first comparator (151) and an output signal (CA2) of the second comparator (152) to the driver (1221) if in the second comparator (152) the second receiving threshold (T2) is set and the communication on the bus (40) is in the first communication phase (451), and Forwarding, with the logic circuit (1222), only the output signal (CA1) of the first comparator (151) to the driver (1221) if the manipulation detection reception threshold (T4) is set in the second comparator (152), and Driving, with the driver (1221), a digital reception signal (RxD) to a communication control device (11) of the subscriber station (10; 30), and outputting, at the terminal (C2), the output signal (CA2) of the second comparator (152) to the communication controller (11).

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