DE69512443T2 - Elektronisches System eines Kraftfahrzeugs mit zwischen zwei verschiedenen Bussen gelegener Schnittstellenschaltung - Google Patents

Elektronisches System eines Kraftfahrzeugs mit zwischen zwei verschiedenen Bussen gelegener Schnittstellenschaltung

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DE69512443T2 DE1995612443 DE69512443T DE69512443T2 DE 69512443 T2 DE69512443 T2 DE 69512443T2 DE 1995612443 DE1995612443 DE 1995612443 DE 69512443 T DE69512443 T DE 69512443T DE 69512443 T2 DE69512443 T2 DE 69512443T2
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektronisches System eines Kraftfahrzeugs mit einer Anzahl mit Anwendungen bezeichneter Geräte, die sowohl je zumindest einen Mikrocontroller und mehrere andere Bauteile als auch einem ersten Serienbus zum Herstellen der Verbindungen zwischen den Bauteilen der Anwendung, einem zweiten Bus ebenso vom Serientyp, jedoch abweichend vom ersten Serienbus, zum Herstellen der Verbindung für die Anwendungen untereinander, und in jeder Anwendung einer Schnittstellenschaltung, die mit einem Empfangs-Direktzugriffspeicher für Nachrichten und zum Herstellen der Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Bus ausgerüstet ist, wobei der Mikrocontroller mit einem Mittel versehen ist, um, wenn es im Betrieb als Meister aus der Sklavenschnittstellenschaltung eine Nachricht darstellende Daten liest, nach jedem eingegangen Byte eine Empfangsquittung abzugeben und, wenn es nicht mehr lesen möchte, die Nachricht festzuhalten und keine Empfangsquittung auszugeben.
  • Der Bus I²C wird beispielsweise in einer Broschüre mit dem Titel "The I²C bus and how to use it", Januar 1992, veröffentlicht von der Firma Philips Semiconductors, beschrieben.
  • Ein derartiges System wird in Kraftfahrzeugen zum Versorgen der Steuerung und/oder der Verwaltung mehrerer elektrischer Geräte bei gleichzeitigem Vermeiden des Einsatzes zahlreicher Verbindungen, die jedem der Geräte zugeordnet sind. Vorstellbar ist die Verwendung eines Busses vom selben Typ sowohl in einer Anwendung als auch zwischen den Anwendungen. Es gibt zumindest ein derartiges Ausführungsbeispiel (in bestimmten Ausführungen des "Safrane"-Modells des Renault Automobil-Herstellers), in dem die Anwendungen (beispielsweise eine Anzeigeeinheit, ein Autoradio, ein "Compact-disc"- Spieler, ein Autotelefon, ein Navigationssystem, usw.) über je einen inneren Bus vom I²C- Typ verfügen und über einen Bus ebenfalls vom I²C-Typ miteinander verbunden sind: Zum Erhalten ausreichender Lärmimmunität soll der I²C-Bus in der inneren Anwendung abgeschirmt werden, was kostspielig ist. Aus diesem Grund wird jetzt bevorzugt, zwei verschiedene Busse zu verwenden (beispielsweise einen VAN-Bus und einen I²C-Bus), da jeder von beiden seine eigene Qualitäten hat: Der VAN-Bus ist durch seine Immunität besser geeignet für einen "externen" Einsatz zwischen den Anwendungen, während der I²C-Bus sich durch seine Leistung und seine Kompatibilität mit den Eingängen/Ausgängen der integrierten Schaltungen besser für einen "Innen"-Einsatz in einer Anwendung eignet (es gibt mehr und mehr "intelligente" IC-Modelle, die ein Bus vom I²C-Typ steuern kann, d. h. einschließlich integrierter Eingangs/Ausgangs-Schnittstellen, die ihnen die Möglichkeit geben, über den I²C-Bus miteinander direkt zu kommunizieren, beispielsweise Speicher aller Art, Rundfunkabstimmkreise, usw.).
  • Ein Zweibus-System ist aus der Patentanmeldung EP 0 451 825 (Sumitomo Wiring Systems Ltd.) bekannt. Das in diesem Dokument beschriebene System enthält zwei Busse, deren Geschwindigkeiten verschieden sind - eine langsame Busleitung bei einer Anwendung zum Abgeben von Befehlen, die in der Anwendung mit einer Art von Mikrocontroller mit der Bezeichnung "IC control" implementiert werden, während eine andere schnelle Busleitung sich im Passagierabteil vom Auto zum Verbinden der verschiedenen Steuerelemente für alle Anwendungen mit der Bezeichnung "elektronische Steuereinheiten" befindet. Eine Schnittstelle ist zwischen dem schnellen Bus und jedem einer Anwendung zugeordneten langsamen Bus angebracht.
  • Ein derartiges System kann zur Verwendung in modernen Kraftfahrzeugen verbessert werden, in denen nicht nur EIN/AUS-Steuerung elektrischer Geräte verlangt wird, aber auch die Durchführung komplexer Funktionen bezüglich der Elektronikgeräte, insbesondere in Unterhaltungsanwendungen, wie z. B. einem Audiosystem, und außerdem die Möglichkeit des Austausches von Informationen zwischen ihnen. Eine bekannte Schnittstellenschaltung in einem Kontext dieser Art, ist in Fig. 1 dargestellt. Sie enthält eine PCC 1008T-Schaltung (beschrieben in der Spezifikation "Stand-Alone VAN-Controller PCC 1008T", veröffentlicht von der Philips Semiconductors Company), die dient zum Erzeugen der Schnittstelle zwischen einem Mikroprozessor (uP BAM) und einem Kraftwagen-Bus vom VAN-Typ (VAN = Vehicle Area Network/Fahrzeugsbereichsnetz). Die PCC 1008T-Schaltung ist über einen Übertragungskreis (TRANS) mit dem VAN-Bus und auf einer Parallelverbindung mit einem Parallelport des betreffenden Mikroprozessors (uP BAM) verbunden, der die Verwendung als Schnittstelle zur Aufgabe hat und selbst wieder über einen I2C-Bus mit dem Mikrocontroller (uP applic) einer Anwendung verbunden ist. Die PCC1008T-Schaltung erscheint dem Mikroprozessor eine speicherartig organisierte Peripherie-Einheit mit vier direktzugreifbaren Registern zum Lesen und vier direktzugreif baren Registern zum Schreiben als Schnittstelle. Sie enthält außerdem zwei abwechselnd eingesetzte VAN-Halbbildempfangsregister. Die Struktur dieser Schnittstellenschaltung ist verhältnismäßig komplex.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schnittstellenschaltung zu schaffen, die ein hohes Maß von Intelligenz in den Kommunikationen zwischen dem für Kraftwagen spezifischen Bus und dem (den) Mikrocontroller(n) einer Anwendung bietet und die Verbindung zwischen dem externen Bus und dem inneren Serienbus der Anwendung direkt herstellt und selbst an den Mikrocontroller der Anwendung angeschlossen ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße System dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem Mittel zum Aussenden eines I²C-DÜ-Blocks beim Empfang einer vollständigen Nachricht enthält, was bedeutet, daß alle Daten eingetroffen sind, und die Sklaven-Schnittstellenschaltung als Emitter außerdem Mittel zum Interpretieren eines derartigen I²C-DÜ-Blocks enthält.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zu Grunde, in einer solchen Schnittstellenschaltung ein Protokoll vom EEPROM-Typ mit den Anforderungen der Kommunikationsschaltungen zu kombinieren.
  • Die Schnittstellenschaltung enthält vorteilhaft Mittel zum Definieren in ihrem Empfangs-Arbeitsspeicher zu verwendender Gebiete mit Hilfe von zwei Adreßzeigern, die abhängig von der Verwirklichung der Aufgaben dauernd aktualisiert werden, die diesem Empfangsspeicher aufgetragen werden, wobei die Zeiger unter Annahme des Speichers als kreisförmig die verfügbaren Gebiete zum Lesen bzw. zum Schreiben begrenzen. Dies macht es der Schnittstellenschaltung möglich, mit kleinerem Direktzugriffspeicher zu arbeiten, denn ein Speicher dieser Art ist hinsichtlich des Siliziumoberflächenbereichs teuer.
  • Mit einer Leitung mit der Bezeichnung Abfrageleitung zwischen der Schnittstellenschaltung und dem Mikrocontroller zum Melden diesem letztgenannten, wenn er neue Daten erfassen muß, enthält die Schnittstellenschaltung vorteilhaft Mittel zum Aktivieren der Abfrageleitung, wenn die Abfrage dazu vom Mikrocontroller jedesmal durchgeführt, wenn eine möglicherweise programmierbare vorgegebene Zeit von außen kein Halbbild empfangen wurde.
  • Dies macht es möglich, an Zeitmeßmitteln zum Überwachen von Aufgaben im Mikrocontroller einer Anwendung zu sparen, wenn es erwünscht ist, das Abschalten einer oder der anderen Anwendung zu detektieren.
  • Diese Eigenschaften der Erfindung sowie andere detailliertere Eigenschaften werden nachstehend anhand der Zeichnung eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
  • Fig. 1 schematisch einen Adapter für einen VAN-Bus nach dem Stand der Technik,
  • Fig. 2 ein System zum Betreiben erfindungsgemäßer Schnittstellenschaltungen,
  • Fig. 3 und 4 schematisch Kommunikationshalbbildstrukturen.
  • Der Stand der Technik nach Fig. 1 wurde oben bereits beschrieben.
  • Das System nach Fig. 2 enthält mehrere Geräte, die mit "Anwendung 1", "Anwendung 2" und "Anwendung 3" bezeichnet werden. In einer Anwendung gibt es einen I²C-Verbindungsbus zum gegenseitigen Verbinden der inneren Bauteile der Anwendung, insbesondere eines oder mehrerer Mikrocontroller "uC1", "uC2" und verschiedene spezializierte integrierte Schaltungen "IC1", "IC2", ... "ICn". Die Anwendungen 1, 2 und 3 sind über einen mit "VAN" bezeichneten und vom obigen I²C-Bus abweichenden Bus miteinander verbunden. Zwischen den zwei I²C- und VAN-Bussen sind Schnittstellenschaltungen BAM (Busadaptermodul) zwischen dem VAN-Bus und dem I²C-Bus angeordnet. Eine mit MRQ bezeichnete Leitung (MRQ = Master Request) ist außerdem zwischen der BAM- Schnittstellenschaltung und dem Mikrocontroller uC, um ihm zu melden, wann er neue Daten erfassen soll, welche Leitung die BAM-Schnittstellenschaltung aktiviert hat, wann neue Daten oder ein VAN-Halbbild an den Meister-Mikrocontroller ausgehen soll, und welche Leitung entaktiviert werden soll, wenn alle Unterbrechungsbedingungen erfüllt sind.
  • Die Erfindung bezieht sich auf die BAM-Schnittstellenschaltung. Diese Schaltung macht Kommunikation zwischen einerseits dem Mikrocontroller oder den Mikrocontrollern uC1, uC2 in einer Anwendung mit Kommunikation über den I²C-Bus und andererseits dem VAN-Bus.
  • Der VAN-Bus ist ein Serien-Differentialbus, der Datenblöcke mit der Bezeichnung "DÜ-Blöcken" übersendet. Alle Datenübertragungsblöcke eines VAN-Busses zeigen den gleichen Aufbau, der in einer ISO-Norm (ISO/TC 22/WG 1) vordefiniert ist. Dieser Bus enthält zwei Leiter, die ein Digitalsignal bzw. das Komplementärsignal dieses Digitalsignals übertragen, das einen besseren Geräuschwiderstand gewährleistet. Ein VAN- Signal-DÜ-Block enthält mehrere aufeinanderfolgende Felder mit einem charakteristischen Blockstartcode am Anfang, darauf ein Identifikationsfeld zum spezifizieren der Bestimmungsadresse des DÜ-Blocks, ein Kontrollfeld u. a. zum Anzeigen der Kommunikationsbetriebsart (Schreiben oder Lesen, Empfang und möglicherweise Nachrichteingangsbestätigung, Art der Nachricht), ein eigentliches Datenfeld, ein Redundanzprüffeld zum Detektieren eines Fehlers im DÜ-Block, das ein entsprechend dem Inhalt der vollständigen Nachricht berechnetes Wort enthält, einen Datenendecode, eine möglicherweise zur Empfangsbestätigung vorgesehene Zeitspanne, und einen Blockendecode. Da es hier keine Taktleitung gibt, wird eine sog. "Manchester"-Codierung benützt. Das ist eine Codierung, in der ein übliches Bit auf zwei Zeiteinheiten (eine Zeiteinheit ist gleich der eines nicht- Manchester-codierten Bits) mit einem Übergang zwischen der ersten und der zweiten Zeiteinheit. Dieser Übergang geht von 0 nach 1 oder von 1 nach 0 je nach dem logischen Bitwert. In der VAN-Norm ist eines von vier Bits Manchester-codiert, und bewirkt also periodisch Übergänge, die als Taktimpulse verwendbar sind.
  • Der I²C-Bus ist auch ein Standardbus, der sich insbesondere zum gegenseitigen Verbinden integrierter Schaltungen eignet. Er enthält zwei Bidirektional- Serienleitungen mit acht Bitwörtern, von denen eine Leitung für Datenübertragung und die andere als Taktgeber dient. Jede mit dem Bus verknüpfte Entität ist mit einer einmaligen Adresse adressierbar, und es bestehen einfache Meister/Sklaven-Verhältnisse zwischen ihnen.
  • Die VAN- und I²C-Busse haben je zwei Zustände: einen Hauptzustand und einen Nebenzustand. Der Nebenzustand ist der, den der Bus annimmt, wenn er "schwebend" gehalten wird, während der Hauptzustand von einem mit dem Bus verknüpften Modul auferlegt wird. Sie sind auch beide Multi-Meister zum Versorgen eines Zusammenstoßdetektionsprotokoll zum Verhindern von Datenverfälschung, wenn zwei Meister zugleich eine Datenübertragung starten. Dazu wird auf einem spezifischen Feld eines DÜ-Blocks eine bitweise Entscheidung vorgesehen, derentsprechend der Meister, der zunächst einen Nebenzustand bewirkt und diesen Zustand von einem vom anderen Meister auferlegten Hauptzustand widersprochen wird, die Priorität verliert.
  • Die BAM-Schnittstellenschaltung besteht aus einem Übertragungselement TR und einem Verwaltungselement IC. Das Übertragungselement TR führt Übertragung/Empfang der VAN-DÜ-Blöcke durch und detektiert insbesondere bestimmte Fehler auf der Basis der von den zwei Komplementärleitern eingeführten Redundanz. Das Verwaltungselement IC enthält Mittel zum Deuten der I²C-DÜ-Blöcke, die bei ihm ankommen, und zum Durchführen der von ihm möglicherweise angefragten Aktionen, beispielsweise ihrer Übersetzung in VAN-DÜ-Blöcke und ihrer Übertragung vom TR-Element. Es enthält auch Mittel zum Umsetzen der VAN-DÜ-Blöcke aus dem TR-Element und zum Übertragen dieser Blöcke auf den I²C-Bus, und Mittel zum Melden von Fehlern am VAN-Bus zum Mikrocontroller der Anwendung. Die betreffenden Mittel sind hier im Wesentlichen in Software-Form angefertigt.
  • An einem I²C-Bus ist es möglich, Bauteile miteinander zu verbinden, die Meister oder Sklaven sind. Normalerweise ist ein Bauteil, der Mikrocontroller, der Meister des I²C-Busses, an dem synchronisiert wird, startet und beendet die Übertragung. Die anderen Bauteile sind Sklaven. Nichtsdestoweniger können einige Meister auch Sklaven sein in einer Konfiguration mit mehreren Meistern. Dies kann beispielsweise der Fall sein in einer Rundfunkempfangsanlage mit zwei Mikrocontrollern uC1 und uC2, die beide Meister sein können, wie in "Anwendung 1" in der Figur. Die BAM-Schnittstellenschaltung ist immer ein Sklave.
  • Der Mikrocontroller verhält sich genau so zur BAM-Schnittstellenschaltung wie er sich zu einem sog. I²C-kompatiblen EEPROM-Speicher verhalten würde. Für weitere Einzelheiten sei beispielsweise auf die Dokumentation bezüglich des EEPROM-Speicher mit der Bezugsnummer PCF8581 verwiesen (von der Philips Semiconductor Company in den Handel gebracht). Im Prinzip werden dieselben Adressierungstypen und dasselbe I²C- Blockformat zum Lesen von Daten aus der BAM-Schnittstellenschaltung und zum Übersenden von Daten zur BAM-Schnittstellenschaltung verwendet. Der grundlegende Wechselwirkungsbetrieb des BAM-Schnittstellengerätswiederholt teilweise die Spezifikation der oben genannten PCC 1008T integrierten Schaltung.
  • Ein Empfangs-Direktzugriffsspeicher (Pufferspeicher) ist im Baustein IC der BAM-Schnittstellenschaltung vorgesehen. In diesem Baustein muß es genügend Speicherraum zum Empfangen von Nachrichten im Interesse jeder mit der Anwendung verbundenen Ausrüstung geben, wobei die Nachrichtenlänge von der sendendem Anwendung abhängig ist. In der BAM-Schnittstellenschaltung wird der Pufferspeicher zum Empfangen von VAN-Blöcken aus anderen Anwendungen dynamisch verwaltet, d. h. seine Abmessung ist variabel in Abhängigkeit von der aufgezeichneten Nachrichtenlänge im Gegensatz zur oben genannten PCCT1008T integrierten Schaltung, in der die Verwaltung statisch ist. Sie umfaßt einen Bereich mit der Bezeichnung Lesebereich, in dem VAN-Blöcke zum Lesen vom Meister-Mikrocontroller bereitstehen, und einen Bereich mit der Bezeichnung Schreibbe reich, in dem neue Blöcke von außen her empfangen werden können. Der Austauschfluß bestimmt die Abmessung des gelesenen Teils und die des geschriebenen Teils: sobald ein Block in den Schreibbereich eingegeben ist, wird der Teil dieses Bereichs, der den Block enthält, einen Lesebereich, und damit vergrößert sich dieser Lesebereich um diesen Betrag, und der Schreibbereich wird um denselben Betrag verkleinert. Zum Definieren der Bereiche zu einem gegebenen Zeitpunkt werden zwei Zeiger AD1 und AD2 vorgesehen, die die zum Lesen bzw. Schreiben verfügbaren Bereiche begrenzen, wobei der Speicher als kreisförmig betrachtet wird (was insbesondere bedeutet, daß der Wert der Maximaladresse plus eins gleich dem Wert der Mindestadresse ist). Die Leseadresse wird zwischen AD1 einschließlich und AD2 ausschließlich im Sinne sich vergrößernder Adressen definiert. Der Mikrocontroller uC kann dann zuverlässig im Speicher der Sklaven-Schnittstellenschaltung lesen. Der Lesebereich wird vom Sklaven-Baustein (der Schnittstellenschaltung) derart definiert, daß die in diesem Bereich enthaltenen Daten relevant ist, und daß die ersten vom Meister-Baustein gelesenen Bytes definieren für ihren Zweck die Anzahl der zu lesenden Bytes. Wenn nichtsdestoweniger der Meister-Baustein versucht, das Lesen des Speichers des Sklavenbausteins vorbei AD2 fortzusetzen, inkrementiert der Sklavenbaustein nicht mehr seinen eigenen Adreßzeiger, die Datenleitung wird freigegeben (Nebenzustand) und der Meister liest dann jedesmal den Dezimalwert 255.
  • Wenn der Sklavenbaustein neue zu lesenden Daten vorbereitet hat und sobald diese Daten brauchbar sind, wenn der Meisterbaustein die Daten im Lesebereich nicht liest, werden die Daten zur Länge des zu lesenden Bereichs und die Adresse AD2 deshalb aufgefrischt, daß dem Meisterleser gemeldet wird, daß ein neuer zu lesender DÜ-Block vorliegt. Wenn im Gegensatz dazu eine vorgegebene Datenlänge vom Meisterbaustein bereits gelesen ist, wird nur die AD2-Adresse aufgefrischt, um damit die neue Grenze zwischen den zum Lesen bzw. Schreiben verfügbaren Bereichen anzugeben. Der Lesebereich läßt sich bis zu AD2 = AD1 - 1 vergrößern. Im Schreibbereich wird zumindest ein Byte zurückgelassen, um den Fall eines leeren Pufferspeichers zu unterscheiden. Wenn AD2 = AD1 - 1, kann der Baustein IC der Schnittstellenschaltung keine VAN-Blöcke mehr empfangen und lehnt die ankommenden Blöcke ab.
  • Es werden verschiedene "Diensten" vorgesehen. Sie müssen ausführlich der VAN-Norm entsprechen, um alle möglichen "AN"-Diensten zu erfüllen. Ein Dienst kann auch eine innere Aufgabe der BAM-Schnittstellenschaltung bedeuten, beispielsweise den Zustand der VAN-Leitung. U. a. gibt es einen "Übertragungs-"Dienst, der einen VAN- Block als Argument hat, der u. a. ein Kennzeichnungsfeld enthält. Eine Anwendung empfängt einen VAN-DÜ-Block, wenn und nur wenn die Kennzeichnung dieses Blocks in der Empfangskonfiguration der Anwendung enthalten ist.
  • Die I²C-Blöcke haben die allgemeine Struktur nach Fig. 3 und 4.
  • In Fig. 3 ist eine Datenübertragungsnachricht beispielsweise aus dem Mikrocontroller zur BAM-Schnittstellenschaltung dargestellt. Diese Nachricht enthält einen Nachrichtbeginncode (St) nach der I²C-Norm (d. h. die Datenleitung zeigt einen Abwärtsübergang, während die Taktleitung hoch ist), ein Bestimmungsadreßbyte (Write addr), das in diesem Beispiel die Adresse der BAM-Schnittstellenschaltung ist, ein Bit für eine Empfangsbestätigung (A) seitens der BAM-Schnittstellenschaltung, ein Byte für die Nummer der angefragten Aufgabe (Serv No.), wieder ein Bit für eine Empfangsbestätigung (A), ein erstes Datenbyte 9DATA1), ein Bit für eine Empfangsbestätigung (A), ein zweites Datenbyte (DATA2), usw., wonach die Nachricht mit einem Endcode (Sp) nach der I²C-Norm (die Datenleitung zeigt einen Aufwärtsübergang, während die Taktleitung hoch ist). Jedes der Datenbytes (DATA1, DATA2, usw.) entspricht einem Parameter der angefragten Aufgabe.
  • In Fig. 4 ist eine Nachricht wie der vorigen dargestellt, nur daß ihr eine in der BAM-Schnittstellenschaltung vom Mikrocontroller gelesene Nachricht folgt. Diese Nachricht enthält einen Nachrichtendecode (St) wie die Nachricht nach Fig. 2, ein Bestimmungsadreßbyte, d. h. die Adresse des Mikrocontrollers, an der die BAM- Schnittstellenschaltung schreiben will (Write addr), ein Bit für eine Empfangsbestätigung (A) aus dem Mikrocontroller, ein Byte für die Nummer der angefragten Aufgaben (Serv No), und wieder ein Bit für eine Empfangsbestätigung (A). Nach den an die Schnittstellenschaltung (nicht dargestellt) gelangten Daten wird der "Stop"-Code durch einem "Neustart- "Code ersetzt wird. Ein derartiges "Neustart-"Verfahren macht eine Richtungsänderung der Kommunikation zwischen dem Meister und dem Sklaven möglich, und der Meister liest den Sklaven unter Verwendung der der "Neustart-"Bedingung folgenden "Leseadresse". Eine "Stop-"Bedingung mit folgendem Start wäre auch möglich, jedoch unter Zurücklassen der Leitung im inaktiven Zustand nach dem Stopp, und einem anderen Meister kann die Übernahme der Leitung am I²C-Bus gewährt werden, während es für einen anderen Meister notwendig ist, nicht mit dem Sklaven sprechen zu können, weil er nach dem Schreiben im Standby gelassen ist. Dem "Neustart-"Code folgt eine neue Adresse, die außerdem angibt, daß jetzt ein Lesevorgang angefragt wird, ein Bit für eine Empfangsbestätigung (A) aus dem Mikrocontroller, ein erstes Datenbyte (DATA1), ein Bit für eine Empfangsbestätigung (A), usw.
  • Der Absender geht bei jedem Byte, für das eine Empfangsbestätigung (A) ausgegangen ist, davon aus, das es vom Empfänger erfaßt ist, und der Baustein IC der Schnittstellenschaltung inkrementiert den Adreßzeiger seines Speichers. Von jedem Byte, für das keine Emfpangsbestätigung ausgegangen ist, wird angenommen, daß es vom Empfänger nicht erfaßt wurde. Der Adreßzeiger wird dabei nicht inkrementiert.
  • Wenn der Meister die verlangten Daten erhalten hat, oder wenn er nicht mehr zum Empfangen von Daten bereitsteht, stoppt er die Nachricht, indem keine Empfangsbestätigung (NA) ausgeht, und die Nachricht wird dann mit einem Nachrichtendecode (Sp) abgeschlossen. Diese Arbeitsweise führt zu einer Mehrdeutigkeit: Wenn ein Byte falsch empfangen wird, kann dies auch das Fehlen einer Empfangsbestätigung verursachen. Aus diesem Grund wird eine Empfangsbestätigung mit der Bezeichnung "Allgemeinbestätigung" oder "Applikationsbestätigung" ebenfalls eingesetzt, d. h.: Wenn der Meisterbaustein alle Datenbytes aus dem Sklavenbaustein empfangen hat, sendet er dem Sklavenbau- Stein einen herkömmlichen I²C--DÜ-Block zu, der angibt, daß alle Daten erfaßt wurden, und daß der Sklavenbaustein jetzt aktualisieren oder alle gelesenen Daten löschen kann. Daher kann und nur dann der Lesespeicher des Sklavenbausteins aktualisieren, sobald der Meisterbaustein das Lesen aus dem Speicher des Sklavenbausteins durchgeführt und nachdem er eine allgemeine Empfangsbestätigung ausgesandt hat. Die Adresse AD1 wird vom Meisterbaustein zur Stelle des letzten gelesenen Bytes plus eins verschoben. Wenn alles gelesen ist, beträgt AD2 = AD1. Bei einem fehlerhaften Empfang macht eine neue Startbedingung, der die Leseadresse des Sklaven folgt, das erneute Lesern desselben Bytes möglich. Um wiederum die gewünschten Daten aus der BAM-Schnittstellenschaltung seit dem Start zu erhalten, kann der Mikrocontroller auch die Nummer der Service erneut anfragen.
  • Ein Service unter anderen ist die Aufgabe, mit der der I²C-Bus allgemeine Konfigurationsdaten aus dem Mikrocontroller uC auf die BAM-Schnittstellenschaltung überträgt. Vor dem Übertragen der Konfiguration muß eine Nullrückstellung der Schnittstellenschaltung durchgeführt werden. Sonst ist diese Serviceanfrage nicht zulässig (keine Empfangsbestätigung). Unter den Variablen der Konfiguration (die Bits des Wortes, die es definieren) erscheint ein Bit, das mit "EtatSite" bezeichnet wird und definiert, ob die MRQ- Leitung von der Schnittstellenschaltung jedesmal aktiviert werden soll oder nicht, wenn in einer vorgegebenen, programmierbaren oder nicht programmierbaren Zeit kein DÜ-Block empfangen wurde. Dieser Vorgang unterscheidet sich von dem, das aus der Beobachtung der VAN-Blöcke mit Hilfe einer diagnostischen Logikschaltung besteht, die zwischen übertragenen Blöcken und empfangenen Blöcken nicht differenziert. Aktivierung der MRQ-Leitung triggert den Lesevorgang des Zustands der Schnittstellenschaltung vom Meister und die Absendung einer entsprechenden Empfangsbestätigung. Sobald diese letzte empfangen ist, gibt die Schnittstellenschaltung die MRQ-Leitung frei, und das "EtatSite"- Bit wird im Zustandsregister auf Null zurückgestellt.
  • Es ist klar, daß trotz der Beschreibung der Erfindung im Zusammenhang mit einem Bus mit der Bezeichnung VAN-Bus die Erfindung sich auch auf andere Serienbusse für Kraftfahrzeugen bezieht, beispielsweise einem Bus vom CAN-Typ (entwickelt von den Kraftfahrzeugherstellern Volkswagen und Mercedes) oder einem Bus vom Typ mit der Bezeichnung I-Bus (entwickelt vom Kraftfahrzeughersteller BMW).

Claims (3)

1. Elektronisches System eines Kraftfahrzeugs mit
- einer Anzahl mit Anwendungen bezeichneter Geräte, die sowohl je zumindest einen Mikrocontroller und mehrere andere Bauteile als auch einen ersten Serienbus zum Herstellen der Verbindungen zwischen den Bauteilen der Anwendung,
- einem zweiten Bus ebenso vom Serientyp, jedoch abweichend vom ersten Serienbus, zum Herstellen der Verbindung für die Anwendungen untereinander, und
- in jeder Anwendung einer Schnittstellenschaltung, die mit einem Empfangs- Direktzugriffspeicher für Nachrichten und zum Herstellen der Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Bus ausgerüstet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Mikrocontroller mit Mitteln zum Rücksenden einer Empfangsbestätigung nach jedem empfangenen Datenposten, wenn er als Meister Daten liest, die eine Nachricht in der Sklaven-Schnittstellenschaltung bilden, und zum Anhalten der Nachricht, indem keine Empfangsbestätigung zurückgesandt wird, wenn er die erforderlichen Daten erhalten hat und nicht mehr lesen will, er außerdem Mittel zum Aussenden eines I²C-DÜ-Blocks beim Empfang einer vollständigen Nachricht enthält, was bedeutet, daß alle Daten eingetroffen sind, und die Sklaven-Schnittstellenschaltung als Emitter außerdem Mittel zum Interpretieren des Empfangs eines derartigen I²C-DÜ-Blocks beim Übertragen enthält.
2. Elektroniksystem für ein Kraftfahrzeug nach obigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstellenschaltung mit Mitteln zum Definieren von in seinem Empfangsspeicher zu verwendenden Bereichen, die mittels zwei Adreßzeiger zu jedem Zeitpunkt auf der Basis der Fertigstellung der Aufgaben aktualisiert werden, die diesem Empfangsspeicher gestellt werden, und diese Zeiger, ausgehend vom Speicher als kreisförmig, die zum Lesen bzw. zum Schreiben verfügbaren Bereiche begrenzen.
3. Elektroniksystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, worin eine Leitung mit der Bezeichnung Anfrageleitung zwischen der Schnittstellenschaltung und dem Mikrocontroller dazu angeordnet ist, dem letztgenannten zu melden, wenn er neue Daten erfassen muß, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstellenschaltung Mittel zum Aktivie ren der Anfrageleitung enthält, wenn die Anfrage dafür vom Mikrocontroller jedesmal gestellt wird, wenn in einer möglicherweise programmierbaren vorgegebenen Zeit von außen kein DÜ-Block empfangen wurde.
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