EP3610632A1 - Kommunikationssystem zur seriellen kommunikation zwischen kommunikationsgeräten - Google Patents

Kommunikationssystem zur seriellen kommunikation zwischen kommunikationsgeräten

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Publication number
EP3610632A1
EP3610632A1 EP18716889.3A EP18716889A EP3610632A1 EP 3610632 A1 EP3610632 A1 EP 3610632A1 EP 18716889 A EP18716889 A EP 18716889A EP 3610632 A1 EP3610632 A1 EP 3610632A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
communication device
slave communication
slave
master
signal line
Prior art date
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Pending
Application number
EP18716889.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel KNOOP
Irene Marschke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Publication of EP3610632A1 publication Critical patent/EP3610632A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00—Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/50—Address allocation
    • H04L61/5038—Address allocation for local use, e.g. in LAN or USB networks, or in a controller area network [CAN]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • H04W84/20—Master-slave selection or change arrangements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/08—Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
    • G06F11/10—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
    • G06F11/1004—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's to protect a block of data words, e.g. CRC or checksum
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    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
    • H04L1/0061—Error detection codes
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/403—Bus networks with centralised control, e.g. polling
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40234—Local Interconnect Network LIN
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2101/00—Indexing scheme associated with group H04L61/00
    • H04L2101/60—Types of network addresses
    • H04L2101/695—Types of network addresses using masks or ranges of addresses

Definitions

  • the present disclosure relates to a communication system for serial communication between communication devices, in particular for addressing communication devices.
  • Communication devices which form a communication system with a common communication line are usually addressed, so that messages between the communication devices can be sent specifically via the common communication line.
  • This address is usually unique and may be predetermined by one of the communication devices or assigned during operation of the communication system. For an address assignment during the operation of the communication system, for example, a specific communication device is designed to control the address assignment.
  • the present disclosure is based on the finding that for a clear assignment of an address to a communication device in a communication network, a unique identifier of the communication device can be at least partially read.
  • the disclosure relates to a communication system for serial communication between a master communication device and at least one slave communication device, wherein the master communication device and the at least one slave communication device for communication via a signal line are interconnected, wherein the at least one slave Communication device a having a unique identifier, characterized in that the master communication device is adapted to read at least a portion of the unique identifier via the signal line and to assign an address based on at least a portion of the unique identifier the at least one slave communication device and this address on the Signal line to the slave communication device to transmit.
  • An assignment of an address to a slave communication device in a communication system in particular a local interconnect network (LIN), can be implemented manually, for example by setting a DIP switch, by hard wiring or by one-time programming (OTP) in the slave communication devices.
  • OTP one-time programming
  • the assignment of an address may require manual intervention in commissioning or maintenance of the communication system.
  • the communication system is a Local Interconnect Network (LIN), wherein the signal line is formed in single wire and the master communication device and the slave communication device are connected to each other bidirectionally via the signal line.
  • the respective address of the slave communication devices in the communication system in particular the LIN system, may be a Local Interconnect Network Identification (LIN-ID).
  • LIN-ID Local Interconnect Network Identification
  • An automatic assignment of an address to a slave communication device can be realized with a slave node position detection (SNPD) method.
  • SNPD slave node position detection
  • Such a method may be, for example, a bus shunt method (BSM) or a connection of the communication devices with an additional signal line, for example by an extra wire daisy chain (XWDC).
  • BSM bus shunt method
  • XWDC extra wire daisy chain
  • Both a BSM or XWDC method may require additional hardware and / or additional signal lines.
  • the communication system according to the invention realizes an automatic addressing without additional hardware complexity, in particular with respect to the LIN specification without additional circuits or signal lines.
  • Both BSM and XWDC may require at least one additional signal access in the slave communication devices, and BSM may require additional circuitry in the slave communication devices.
  • a limited number of slave and / or master communication devices can be interconnected, so that only a limited number of unique identifiers can be implemented in the communication system.
  • an unambiguous identification and a subsequent address assignment to a slave or master communication device can already be realized with a subset of characters of the string of the unique identifier.
  • the communication system is a LIN system that implements the communication between an uninterruptible power supply (UPS) and a plurality of energy storage modules.
  • the master communication device may be the UPS and the at least one slave communication device may be formed by the plurality of energy storage modules.
  • the unique identifier is a character string formed from a plurality of characters, wherein the master communication device is adapted to display a particular character of the plurality of characters at a particular position To retrieve a string by sending a query message to the at least one slave communication device via the signal line.
  • the unique identifier of the slave communication devices may be, for example, a serial number of the respective slave communication device.
  • the serial number is a 64-bit long binary string.
  • the at least one slave communication device is configured to process the interrogation message of the master communication device and confirm by sending a response message over the signal line that the particular character is present at the particular position in the string of the unique identifier of the slave communication device is.
  • the communication system comprises a plurality of slave communication devices
  • the master communication device is configured to recognize, based on the response message received from the master communication device, whether a single slave communication device or no slave communication device or more than one slave communication device.
  • Communication device of the plurality of slave communication devices has sent a response message.
  • the at least one slave communication device has a first operating state in which the at least one slave communication device is configured to send out the response message to the master communication device in response to receipt of the interrogation message of the master communication device.
  • At least one slave communication device is assigned, for example, no address, in particular network address.
  • the at least one slave communication device has a second operating state in addition to the first operating state, in particular a Quiet mode. The at least one slave communication device is configured in the second operating state to refrain from sending a response message to the master communication device in response to receiving the query message of the master communication device.
  • the at least one slave communication device is assigned, for example, no address, in particular network address.
  • the at least one slave communication device in addition to the first operating state and the second operating state, has a third operating state in which an address is assigned to the at least one slave communication device. The at least one slave communication device is configured in the third operating state to refrain from sending a response message to the master communication device in response to receiving the query message of the master communication device.
  • the at least one slave communication device has a first operating state, a second operating state and a third operating state and is configured to receive the response message in the first operating state, in particular only in the first operating state, in response to the query of the master communication device to send in the second and in the third operating state in response to the query message of the master communication device to send a response message or omit the transmission of the response message, wherein in the third operating state of the at least one slave communication device, an address is assigned.
  • the master communication device is designed to put the at least one slave communication device into the first operating state, the second operating state or the third operating state by sending a status message via the signal line.
  • the at least one slave communication device can be put into the second operating state by the reception of the device. If the at least one slave communication device is placed in the second operating state, this can at least one slave communication device can be put into the first operating state by receiving the status message from the second operating state.
  • the aster communication device is configured to cause a restart of the at least one slave communication device by sending a restart message via the signal line, wherein the restart in the address in the at least one slave communication device is deleted and the at least one slave communication device is shifted from the third operating state in the first operating state.
  • the master and / or slave communication devices From a received message, in particular a query, response, status or restart message, the master and / or slave communication devices read out the address field which has an address and / or further data before further contents of the message are processed , This makes it possible for the contents of the address field to be used to trigger asynchronous, global services directed to all master and / or slave communication devices.
  • Such services are, for example, a global restart (reset) of the master and / or slave communication devices, wherein all master and / or slave communication devices of the communication system are placed in a state which corresponds to a state of the master and / or slave communication devices after the first switching on the master and / or slave communication devices corresponds.
  • Another global service is to query a particular character at a particular position of the string of the unique identifier of the master and / or slave communication devices.
  • the unique identifier is an unchangeable binary identifier.
  • the reading of the unique identifier of the at least one slave communication device by the master communication device can be implemented, for example, by querying the same character at different positions. For example, if the unique identifier is a binary string, the query may check to see if a 1 exists at a particular location of the unique identifier. The specific position can in subsequent queries to a point be moved in the string. Likewise, a service that checks for a zero at a particular location of the unique identifier may be implemented.
  • the disclosure relates to a method for serial communication between a master communication device and at least one slave communication device, wherein the master communication device and the at least one slave communication device for communication via a signal line are interconnected, wherein the at least one slave Communication device has a unique identifier, with reading at least part of the unique identifier of the slave communication device via the signal line; Assigning an address to the at least one slave communication device based on at least a portion of the unique identifier; and transmitting this address via the signal line to the slave communication device.
  • the method further comprises: sending a restart message by the master communication device via the signal line to the at least one slave communication device such that the address assigned to the at least one slave communication device is deleted and the at least one slave communication device is deleted from the third operating state is put into the first operating state.
  • the at least one slave communication device can be switched from the second operating state to the first operating state by receiving the restart message.
  • the method further comprises: sending a polling message by the master communication device via the signal line to the at least one slave communication device having a character and the polling position of the character in the string of the unique identifier;
  • the method further comprises terminating the method if all positions have been interrogated and during which, in particular during the interrogation, no slave communication device has responded, since all slave communication devices have been assigned an address and all slave communication devices Communication devices are placed in the third operating state.
  • all messages are digitally transmitted and have 8 bytes of payload and a 1-byte checksum.
  • the master communication device is configured to determine based on the checksum whether a slave communication device or a plurality of slave communication devices has sent a response message.
  • the disclosure relates to a computer program having a program code for carrying out the aforementioned method when the program code is executed on a processor.
  • FIG. 3 shows a signal sequence of a message in the signal line according to FIG.
  • FIG. 4 shows a communication method according to an embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a communication system 100 for serial communication between the master communication device 101 and the at least one slave communication device 103, the master communication device 101 and the at least one slave communication device 103 being connected to one another via a signal line 109 for communication are, wherein the at least one slave communication device 103 has a unique identifier 105.
  • three slave communication devices 103 are exemplified.
  • the master communication device 101 is designed to read out at least part of the unique identifier 105 via the signal line 109 and to the at least one slave communication device on the basis of at least a part of the unique identifier 105 103 to assign an address 107 and to transmit this address 107 via the signal line 109 to the slave communication device 103.
  • the address 107 may be stored in an address field of the slave communication device 103.
  • the communication system 100 may be a Local Interconnect Network (LIN), wherein the signal line 109 may be formed into a single wire and the master communication device 101 and the slave communication device 103 may be connected to each other bidirectionally via the signal line 109.
  • LIN Local Interconnect Network
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a method 200 for serial communication between the master communication device 101 and the at least one slave communication device 103, the master communication device 101 and the at least one slave communication device 103 being connected to one another via the signal line 109 for communication are, wherein the at least one slave communication device 103 has a unique identifier 105, comprising the following steps: reading at least a part of the unique identifier 105 of the slave communication device 103 via the signal line 109, assigning an address 107 to the at least one slave Communication device 103 based on at least a part of the unique identifier 105 and transmitting this address 107 via the signal line 109 to the slave communication device 103.
  • FIG. 3 schematically shows the signal sequence of a message in the signal line 09 according to one embodiment.
  • the messages which can be sent by the master and / or slave communication devices 101, 103 via the signal line 109 can be realized in accordance with the ISO-OS1 levels 1 and 2 of the LIN standard, revision 2.1.
  • a protocol frame 300 In a message, up to 8 bytes of user data can be transmitted, which are embedded in a protocol frame 300.
  • a protocol frame 300 consists of
  • a break field 301 which has a low signal level and a temporal
  • a sync field 303 which transmits the string 0x55 (0b01010101) to realize the synchronization of a receiving circuit in the master and / or slave Köffimunikations marn, in particular a phase-locked loop (PLL); a protected ID field (PID) which contains on the back 6 bits the address 107 of the master and / or slave communication device 101, 103, which is intended as the recipient of the message, so that a maximum of 64 master and / or or slave communication devices (the remaining front 2 bits contain parity information (parity bits) to ensure that the
  • a data field 307 containing up to 8 bytes of payload data
  • Checksum 309 which is a 1-byte checksum entry of the bytes contained in Data-Field 307.
  • the addresses 60 (0x3C) to 63 (0x3F) may be allocated for internal protocol purposes, so that the addresses 0 to 59 can be used to address the master and / or slave communication devices 101, 103. Overall, therefore, 60 master and / or slave communication devices 101, 103 can be uniquely addressed in the LIN system 100.
  • an address assignment to the at least one slave communication device 103 may be implemented in the communication system 100, in particular a LIN system, without additional circuitry or additional signal access. This achieves the advantage that the address assignment to the master and / or slave communication devices 101, 103 can be implemented in a particularly user-friendly and production-efficient manner, in particular automatically.
  • the master communication device 101 and the at least one slave communication device 103 send messages, in particular query, response and / or status messages, to the at least one slave communication device 103 an address 107 based on the respective unique identifier 105 of the slave communication devices 103 assign.
  • the address 107 is read by the master and / or slave communication devices 101, 103, before further contents of the message are processed.
  • the address 107 can be used to trigger asynchronous, global, to all master and / or slave communication devices 101, 103 services are used.
  • retrieving a particular character at a particular position of the unique identifier string 105 of the master and / or slave communication devices 101, 103 is a global service.
  • the mentioned global services can be understood by the master and / or slave communication devices 101, 103 already directly after switching on the master and / or slave communication devices 101, 103,
  • this query is realized by querying the same character at different positions.
  • the unique identifier 105 is implemented as a binary string, so that the query checks whether a 1 is present at a specific location of the unique identifier 105 of the respective master and / or slave communication device 101, 103.
  • the specific location may be shifted in subsequent queries by one digit in the character chain and may begin with the first digit of the unique identifier 105.
  • the master communication device 101 sends a query message to all the slave communication devices 103, the query message being an ask-for-one message containing a particular position with which the master communication device 101 queries whether at the particular position of the string unique identifier 105 a 1 is present.
  • the master communication device 101 first sends after the restart message 401 an ask-for-one message, which queries whether a 1 is present at the first position of the string of the unique identifier 105. Subsequent ask-for-one messages of the master communication device 101 sequentially query the positions of the unique identifier string 105 following the first position.
  • the master communication device 101 When the master communication device 101 sends an ask-for-one message, one of the following three possible states occurs: None of the plurality of slave communication devices 103 has a 1 at the polled position, so no slave communication device 103 transmits a response message. The master communication device 101 sends after a certain time (timeout) another query message with a subsequent position.
  • Exactly one slave communication device 103 of the plurality of slave communication devices 103 has a 1 at the polled position, so that this slave communication device 103 transmits a response message.
  • the master then sends an address assignment message containing the address to be assigned 107 in, for example, the protected ID field (PID) and the unique identifier 105 in the data field, the address assignment message being formed according to the embodiment described in FIG.
  • PID protected ID field
  • the one slave communication device 103 upon receipt of this message, stores the address 107 in the address field of the one slave communication device 103 and no longer responds to subsequent polling messages of the master communication device 101.
  • a number of slave communication devices 103 of the plurality of slave communication devices 103 have a 1 at the polled position, so that this number of slave communication devices 103 sends a response message.
  • the signal line 109 has a zero dominance, so that the response messages of the number of slave communication devices 103 generate a defective message.
  • the defective message has an incorrect checksum, which can not be assigned to the content of the message. This erroneous checksum is evaluated by the master communication device 101, so that the master communication device 101 recognizes that a number of slave communication devices 103 of the plurality of slave communication devices 103 has sent a response message.
  • Another number of slave communication devices 103 of the plurality of slave communication devices 103 which has not responded to the ask-for-one message of the master communication device 101 and accordingly has a 0 at the polling position, is received by the master communication device 101 placed in the second operating state, so that the further number of slave communication devices 103 no longer respond to subsequent query messages of the master communication device 101.
  • the second operating state of the at least one slave communication device 103 may be in particular a Quiet mode.
  • the quiet mode of the slave communication device 103 is switched over one or two bits in the byte, which according to the embodiment shown in FIG. 3 also contains the 6 bits that comprise the query position of the unique identifier 105.

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Abstract

Die Offenbarung umfasst ein Kommunikationssystem (100) zur seriellen Kommunikation zwischen einem Master-Kommunikationsgerät (101) und mindestens einem Slave- Kommunikationsgerät (103), wobei das Master-Kommunikationsgerät (101) und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103) zur Kommunikation über eine Signalleitung (109) miteinander verbunden sind, wobei das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät (103) eine eindeutige Kennung (105) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Master-Kommunikationsgerät (101) ausgebildet ist, über die Signalleitung (109) zumindest einen Teil der eindeutigen Kennung (105) auszulesen und auf der Grundlage von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung (105) dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät (103) eine Adresse (107) zuzuweisen und diese Adresse (107) über die Signalleitung (109) an das Slave-Kommunikationsgerät (103) zu übermitteln.

Description

Kommunikationssystem zur seriellen Kommunikation zwischen
Kommunikationsgeräten
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Kommunikationssystem zur seriellen Kommunikation zwischen Kommunikationsgeräten, insbesondere zur Adressierung von Kommunikationsgeräten.
Kommunikationsgeräte, welche mit einer gemeinsamen Kommunikationsleitung ein Kommunikationssystem bilden, werden üblicherweise adressiert, sodass Nachrichten zwischen den Kommunikationsgeräten gezielt über die gemeinsame Kommunikationsleitung versendet werden können. Diese Adresse ist üblicherweise eindeutig und kann von einem der Kommunikationsgeräte vorgegeben sein oder während des Betriebs des Kommunikationssystems vergeben werden. Für eine Adressvergabe während des Betriebs des Kommunikationssystems ist beispielsweise ein bestimmtes Kommunikationsgerät ausgebildet, die Adressvergabe zu steuern.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein effizientes Kommunikationssystem bereitzustellen, welches eine Adressvergabe während des Betriebs des Kommunikationssystems realisiert.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der beiliegenden Figuren.
Die vorliegende Offenbarung basiert auf der Erkenntnis, dass zur eindeutigen Zuweisung einer Adresse zu einem Kommunikationsgerät in einem Kommunikationsnetzwerk eine eindeutige Kennung des Kommunikationsgeräts zumindest teilweise ausgelesen werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Offenbarung ein Kommunikationssystem zur seriellen Kommunikation zwischen einem Master-Kommunikationsgerät und mindestens einem Slave-Kommunikationsgerät, wobei das Master-Kommunikationsgerät und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät zur Kommunikation über eine Signalleitung miteinander verbunden sind, wobei das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät eine eindeutige Kennung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Master- Kommunikationsgerät ausgebildet ist, über die Signalleitung zumindest einen Teil der eindeutigen Kennung auszulesen und auf der Grundlage von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät eine Adresse zuzuweisen und diese Adresse über die Signalleitung an das Slave-Kommunikationsgerät zu übermitteln.
Eine Zuweisung einer Adresse zu einem Slave-Kommunikationsgerät in einem Kommunikationssystem, insbesondere einem Local-Interconnect-Network (LIN), kann manuell realisiert sein, beispielsweise durch Setzen eines DIP-Schalters, durch Hartverdrahtung oder durch One-Time-Programming (OTP) in den Slave- Kommunikationsgeräten. Dadurch kann die Zuweisung einer Adresse ein manuelles Eingreifen bei der Inbetriebnahme oder einer Wartung des Kommunikationssystems erfordern.
Bei einem Austausch eines ersten Slave-Kommunikationsgeräts gegen ein Austauschkommunikationsgerät in einem manuell konfigurierten Kommunikationssystem kann es notwendig sein, dass das Austauschkommunikationsgerät dieselbe Adresse aufweist wie das erste Kommunikationsgerät. So kann es für einen Austausch des Slave- Kommunikationsgeräts notwendig sein, dass gleiche Kommunikationsgeräte mit unterschiedlichen Adressen für den Austausch bereitgestellt sein müssen, um die eindeutige Adresszuweisung in dem Kommunikationssystem zu realisieren.
Die erfindungsgemäße Adresszuweisung erreicht den Vorteil, dass kein manuelles Eingreifen für die Adresszuweisung notwendig ist und/oder nach dem Austausch eines Slave-Kommunikationsgeräts in dem Kommunikationsnetzwerk die Adresszuweisung erneut automatisch realisiert sein kann. So kann sowohl der Herstellungs- als auch Wartungsaufwand vorteilhaft reduziert sein. In einer Ausführungsform ist das Kommunikationssystem ein Local-Interconnect-Network (LIN), wobei die Signalleitung eindrahtig ausgebildet ist und das Master- Kommunikationsgerät und das Slave-Kommunikationsgerät bidirektional über die Signalleitung miteinander verbunden sind. Die jeweilige Adresse der Slave-Kommunikationsgeräte in dem Kommunikationssystem, insbesondere dem LIN-System, kann eine Local-Interconnect-Network-Identification (LIN- ID) sein. Eine automatische Zuweisung einer Adresse zu einem Slave-Kommunikationsgerät kann mit einem Slave-Node-Position-Detection-(SNPD)-Verfahren realisiert sein. Ein solches Verfahren kann beispielsweise eine Bus-Shunt-Method (BSM) oder eine Verbindung der Kommunikationsgeräte mit einer zusätzlichen Signalleitung, beispielsweise durch eine Extra-Wire-Daisy-Chain (XWDC) sein. Sowohl ein Verfahren nach BSM oder XWDC kann zusätzlichen Hardwareaufwand und/oder zusätzliche Signalleitungen voraussetzen. Das erfindungsgemäße Kommunikationssystem realisiert eine automatische Adressierung ohne zusätzlichen Hardwareaufwand, insbesondere in Bezug auf die LIN-Spezifikation ohne zusätzliche Schaltkreise oder Signalleitungen. Sowohl BSM als auch XWDC können mindestens einen zusätzlichen Signalzugang in den Slave-Kommunikatiönsgeräten erfordern, wobei für BSM weitere zusätzliche Schaltungen in den Slave-Kommunikationsgeräten notwendig sein können.
In dem Kommunikationssystem kann eine begrenzte Anzahl an Slave- und/oder Master- Kommunikationsgeräten verschaltet sein, sodass auch nur eine begrenzte Anzahl an eindeutigen Kennungen in dem Kommunikationssystem realisiert sein kann. Dadurch können eine eindeutige Identifizierung und eine nachfolgende Adresszuweisung zu einem Slave- oder Master-Kommunikationsgerät bereits mit einer Teilmenge an Zeichen der Zeichenfolge der eindeutigen Kennung realisiert sein.
In einer Ausführungsform ist das Kommunikationssystem ein LIN-System, welches die Kommunikation zwischen einer unterbrechungsfreien Stromversorgungsvorrichtung (USV) und einer Mehrzahl von Energiespeichermodulen realisiert. Das Master- Kommunikationsgerät kann die USV sein und das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät kann durch die Mehrzahl von Energiespeichermodulen gebildet sein.
In einer Ausführungsform ist die eindeutige Kennung eine aus einer Vielzahl von Zeichen gebildeten Zeichenfolge, wobei das Master-Kommunikationsgerät ausgebildet ist, ein bestimmtes Zeichen der Vielzahl von Zeichen an einer bestimmten Position der Zeichenfolge durch Senden einer Abfragenachricht an das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät über die Signalleitung abzufragen.
Die eindeutige Kennung der Slave-Kommunikationsgeräte kann beispielsweise eine Seriennummer des jeweiligen Slave-Kommunikationsgeräts sein. In einer Ausführungsform ist die Seriennummer eine 64 Bit lange binäre Zeichenfolge. Durch die Eindeutigkeit der eindeutigen Kennung, insbesondere der Seriennummer, kann sichergestellt sein, dass eine Identifikation des jeweiligen Slave-Kommunikationsgeräts durch das Master-Kommunikationsgerät eindeutig ist. So kann vorteilhaft eine eindeutige Adressierung der Slave-Kommunikationsgeräte durch beispielsweise das Master- Kommunikationsgerät realisiert sein.
In einer Ausführungsform ist das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät ausgebildet, die Abfragenachricht des Master-Kommunikationsgeräts zu verarbeiten und durch Senden einer Antwortnachricht über die Signalleitung zu bestätigen, dass das bestimmte Zeichen an der bestimmten Position in der Zeichenfolge der eindeutigen Kennung des Slave-Kommunikationsgeräts vorhanden ist.
In einer Ausführungsform weist das Kommunikationssystem eine Mehrzahl von Slave- Kommunikationsgeräten auf und das Master-Kommunikationsgerät ist ausgebildet, anhand der von dem Master-Kommunikationsgerät empfangenen Antwortnachricht zu erkennen, ob ein einzelnes Slave-Kommunikationsgerät oder kein Slave- Kommunikationsgerät oder mehr als ein Slave-Kommunikationsgerät der Mehrzahl von Slave-Kommunikationsgeräten eine Antwortnachricht gesendet hat.
In einer Ausführungsform weist das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät einen ersten Betriebszustand auf, in welchem das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät ausgebildet ist, ansprechend auf den Empfang der Abfragenachricht des Master- Kommunikationsgeräts die Antwortnachricht an das Master-Kommunikationsgerät auszusenden.
In dem ersten Betriebszustand ist mindestens einem Slave-Kommunikationsgerät beispielsweise keine Adresse, insbesondere Netzwerkadresse, zugewiesen. In einer Ausführungsform weist das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät neben dem ersten Betriebszustand einen zweiten Betriebszustand auf, insbesondere einen Quiet-Mode. Das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät ist in dem zweiten Betriebszustand ausgebildet, ansprechend auf den Empfang der Abfragenachricht des Master-Kommunikationsgeräts ein Aussenden einer Antwortnachricht an das Master- Kommunikationsgerät zu unterlassen. In dem zweiten Betriebszustand ist dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät beispielsweise keine Adresse, insbesondere Netzwerkadresse, zugewiesen. In einer Ausführungsform weist das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät neben dem ersten Betriebszustand und dem zweiten Betriebszustand einen dritten Betriebszustand auf, in welchem dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät eine Adresse zugewiesen ist. Das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät ist in dem dritten Betriebszustand ausgebildet, ansprechend auf den Empfang der Abfragenachricht des Master-Kommunikationsgeräts ein Aussenden einer Antwortnachricht an das Master- Kommunikationsgerät zu unterlassen.
In einer Ausführungsform weist das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät einen ersten Betriebszustand, einen zweiten Betriebszustand und einen dritten Betriebszustand auf und ist ausgebildet, in dem ersten Betriebszustand, insbesondere nur in dem ersten Betriebszustand, ansprechend auf die Abfrage nach rieht des Master- Kommunikationsgeräts die Antwortnachricht zu senden und in dem zweiten und in dem dritten Betriebszustand ansprechend auf die Abfragenachricht des Master- Kommunikationsgeräts keine Antwortnachricht zu senden bzw. das Aussenden der Antwortnachricht zu unterlassen, wobei in dem dritten Betriebszustand dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät eine Adresse zugewiesen ist.
In einer Ausführungsform ist das Master-Kommunikationsgerät ausgebildet, durch Senden einer Statusnachricht über die Signalleitung das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät in den ersten Betriebszustand, den zweiten Betriebszustand oder den dritten Betriebszustand zu versetzen.
Ist das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät in den ersten Betriebszustand versetzt, kann das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät durch den Empfang der Stätusnach rieht in den zweiten Betriebszustand versetzt werden. Ist das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät in den zweiten Betriebszustand versetzt, kann das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät durch den Empfang der Statusnachricht von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand versetzt werden.
In einer Ausführungsform ist das aster-Kommunikationsgerät ausgebildet, einen Neustart des mindestens einen Slave-Kommunikationsgeräts durch Senden einer Neustartnachricht über die Signalleitung zu bewirken, wobei durch den Neustart die Adresse in dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgeräts gelöscht wird und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät von dem dritten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand versetzt wird.
Aus einer empfangenen Nachricht, insbesondere einer Abfrage-, Antwort-, Status- oder Neustartnachricht, wird von den Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräten das Adressfeld ausgelesen, welches eine Adresse und/oder weitere Daten aufweist, bevor weitere Inhalte der Nachricht verarbeitet werden. Dadurch ist es möglich, dass der Inhalt des Adressfeldes zur Auslösung von asynchronen, globalen, an alle Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte gerichtete Dienste genutzt werden. Solche Dienste sind beispielsweise ein globaler Neustart (Reset) der Master- und/oder Slave- Kommunikationsgeräte, wobei alle Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte des Kommunikationssystems in einen Zustand versetzt werden, welcher einem Zustand der Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte nach dem ersten Einschalten der Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte entspricht.
Ein weiterer globaler Dienst ist das Abfragen eines bestimmten Zeichens an einer bestimmten Position der Zeichenfolge der eindeutigen Kennung der Master und/oder Slave-Kommunikationsgeräte.
In einer Ausführungsform ist die eindeutige Kennung eine unveränderbare Binärkennung.
Das Auslesen der eindeutigen Kennung des mindestens einen Slave- Kommunikationsgeräts durch das Master-Kommunikationsgerät kann beispielsweise durch ein Abfragen des gleichen Zeichens an verschiedenen Positionen realisiert sein. Ist die eindeutige Kennung als binäre Zeichenfolge realisiert, kann die Abfrage beispielsweise prüfen, ob eine 1 an einer bestimmten Stelle der eindeutigen Kennung vorhanden ist. Die bestimmte Stelle kann dabei in nachfolgenden Abfragen um eine Stelle in der Zeichenkette verschoben sein. Ebenso kann ein Dienst, welcher auf eine Null an einer bestimmten Stelle der eindeutigen Kennung prüft, realisiert sein.
Gemäß eines zweiten Aspekts betrifft die Offenbarung ein Verfahren zur seriellen Kommunikation zwischen einem Master-Kommunikationsgerät und mindestens einem Slave-Kommunikationsgerät, wobei das Master-Kommunikationsgerät und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät zur Kommunikation über eine Signalleitung miteinander verbunden sind, wobei das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät eine eindeutige Kennung aufweist, mit Auslesen von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung des Slave-Kommunikationsgeräts über die Signalleitung; Zuweisen einer Adresse zu dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät auf der Grundlage von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung; und Übermitteln dieser Adresse über die Signalleitung an das Slave-Kommunikationsgerät.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner: Senden einer Neustartnachricht durch das Master-Kommunikationsgerät über die Signalleitung an das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät, sodass die dem mindestens einen Slave- Kommunikationsgerät zugewiesene Adresse gelöscht wird und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät von dem dritten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand versetzt wird.
Ist das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät in den zweiten Betriebszustand versetzt, kann das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät durch den Empfang der Neustartnachricht von dem zweiten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand versetzt werden.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner: Senden einer Abfragenachricht durch das Master-Kommunikationsgerät über die Signalleitung an das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät, welche ein Zeichen und die Abfrageposition des Zeichens in der Zeichenkette der eindeutigen Kennung aufweist;
Senden einer Antwortnachricht durch das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät über die Signalleitung an das Master-Kommunikationsgerät, falls das empfangene Zeichen mit dem Zeichen der eindeutigen Kennung an der empfangenen Abfrageposition in der Zeichenkette der eindeutigen Kennung übereinstimmt;
Senden einer Statusnachricht durch das Master-Kommunikationsgerät über die Signalleitung an alle Slave-Kommunikationsgeräte, welche auf die Abfragenachricht keine Antwortnachricht gesendet haben, wobei die Statusnachricht bewirkt, dass diese Slave- Kommunikationsgeräte in den Ruhezustand wechseln und nicht mehr auf Nachrichten des Master-Kommunikationsgeräts antworten;
Wiederholen der vorstehenden Verfahrensschritte mit einem weiteren Zeichen an einer weiteren Abfrageposition, bis nur noch ein einzelnes Slave-Kommunikationsgerät oder kein Slave-Kommunikationsgerät eine Antwortnachricht an das Master- Kommunikationsgerät sendet;
Feststellen durch das Master-Kommunikationsgerät, dass nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit kein Slave-Kommunikationsgerät eine Antwortnachricht gesendet hat, sodass die vorstehenden Verfahrensschritte ohne Senden der Neustartnachricht mit einem weiteren Zeichen an einer weiteren Position in der Zeichenkette wiederholt werden, solange noch nicht alle Positionen der Zeichenkette abgefragt wurden; Zuweisen einer Adresse durch das Master-Kommunikationsgerät zu dem Slave- Kommunikationsgerät, falls nur dieses eine Slave-Kommunikationsgerät antwortet, wobei dieses Slave-Kommunikationsgerät in den dritten Betriebszustand versetzt ist und am weiteren Verfahren nicht Teil nimmt und optional in den dritten Betriebszustand versetzt ist;
Wiederholen der vorstehenden Verfahrensschritte ohne Löschen der zugewiesenen Adressen und ohne Teilnahme derjenigen Slave-Kommunikationsgeräte, welchen bereits eine Adresse zugewiesen wurde, bis jedem der Slave-Kommunikationsgeräte eine Adresse zugewiesen ist.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner ein Beenden des Verfahrens, falls alle Positionen abgefragt wurden und währenddessen, insbesondere während der Abfrage, kein Slave-Kommunikationsgerät geantwortet hat, da allen Slave- Kommunikationsgeräten eine Adresse zugewiesen wurde und alle Slave- Kommunikationsgeräte in den dritten Betriebszustand versetzt sind.
In einer Ausführungsform werden alle Nachrichten digital übertragen und weisen 8 Byte Nutzdaten und eine 1 Byte umfassende Prüfsumme auf.
In einer Ausführungsform ist das Master-Kommunikationsgerät ausgebildet, auf Grundlage der Prüfsumme festzustellen, ob ein Slave-Kommunikationsgerät oder eine Mehrzahl an Slave-Kommunikationsgeräten eine Antwortnachricht gesendet hat. Gemäß eines dritten Aspekts betrifft die Offenbarung ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen des vorgenannten Verfahrens, wenn der Programmcode auf einem Prozessor, ausgeführt wird.
Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform,
Fig. 2 ein Kommunikationsverfahren gemäß einer Ausführungsform,
Fig. 3 eine Signalabfolge einer Nachricht in der Signalleitung gemäß
einer Ausführungsform,
Fig. 4 ein Kommunikationsverfahren gemäß einer Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kommunikationssystems 100 zur seriellen Kommunikation zwischen dem Master-Kommunikationsgerät 101 und dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät 103, wobei das Master- Kommunikationsgerät 101 und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät 103 zur Kommunikation über eine Signalleitung 109 miteinander verbunden sind, wobei das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät 103 eine eindeutige Kennung 105 aufweist. In Fig. 1 sind beispielhaft drei Slave-Kommunikationsgeräte 103 dargestellt. Das Master- Kommunikationsgerät 101 ist ausgebildet, über die Signalleitung 109 zumindest einen Teil der eindeutigen Kennung 105 auszulesen und auf der Grundlage von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung 105 dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät 103 eine Adresse 107 zuzuweisen und diese Adresse 107 über die Signalleitung 109 an das Slave-Kommunikationsgerät 103 zu übermitteln. Die Adresse 107 kann in einem Adressfeld des Slave-Kommunikationsgeräts 103 gespeichert werden. Das Kommunikationssystem 100 kann ein Local-Interconnect-Network (LIN) sein, wobei die Signalleitung 109 eindrahtig ausgebildet sein kann und das Master- Kommunikationsgerät 101 und das Slave-Kommunikationsgerät 103 bidirektional über die Signalleitung 109 miteinander verbunden sein können. Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 200 zur seriellen Kommunikation zwischen dem Master-Kommunikationsgerät 101 und dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät 103, wobei das Master-Kommunikationsgerät 101 und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät 103 zur Kommunikation über die Signalleitung 109 miteinander verbunden sind, wobei das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät 103 eine eindeutige Kennung 105 aufweist, mit den folgenden Schritten: Auslesen von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung 105 des Slave- Kommunikationsgeräts 103 über die Signalleitung 109, Zuweisen einer Adresse 107 zu dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät 103 auf der Grundlage von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung 105 und Übermitteln dieser Adresse 107 über die Signalleitung 109 an das Slave-Kommunikationsgerät 103.
Fig. 3 zeigt schematisch die Signalabfolge einer Nachricht in der Signalleitung 09 gemäß einer Ausführungsform. Die Nachrichten, welche von den Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräten 101 , 103 über die Signalleitung 109 versendet werden können, können entsprechend der ISO- OSl-Ebenen 1 und 2 des LIN-Standards, Revision 2.1 realisiert sein. In einer Nachricht können bis zu 8 Byte Nutzdaten übertragen werden, welche in einem Protokoll rahmen 300 eingebettet sind. Ein solcher Protokollrahmen 300 besteht aus
- einem Break-Field 301 , welches einen niedrigen Signalpegel und eine zeitliche
Länge von mindestens 13 Bit aufweist;
einem Sync-Field 303, welches die Zeichenfolge 0x55 (0b01010101 ) überträgt, um die Synchronisation einer Empfangsschaltung in den Master- und/oder Slave- Köffimunikationsgeräten, insbesondere einer Phasenregelschleife (phase-locked- loop, PLL) zu realisieren; - einem Protected-ID-Field (PID), welches auf den hinteren 6 Bit die Adresse 107 des Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräts 101 , 103 enthält, welches als Empfänger der Nachricht bestimmt ist, sodass sich maximal 64 Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte ansprechen lassen (die verbleibenden vorderen 2 Bit enthalten Paritätsinformationen (Parity-Bits), um sicherzustellen, dass die
Adresse 107 fehlerfrei übertragen wurde);
- einem Data-Field 307, welches die bis zu 8 Byte Nutzdaten enthält;
Prüfsumme 309, welche eine 1 Byte langen Prüfsummeneintrag der im Data-Field 307 enthaltenen Bytes ist.
Gemäß dem LIN-Standard können die Adressen 60 (0x3C) bis 63 (0x3F) für protokollinterne Zwecke belegt sein, sodass die Adressen 0 bis 59 zur Adressierung der Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte 101 , 103 genutzt werden können. Insgesamt können daher 60 Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte 101 , 103 in dem LIN-System 100 eindeutig adressiert werden.
In einer Ausführungsform kann eine Adresszuweisung zu dem mindestens einen Slave- Kommunikationsgerät 103 in dem Kommunikationssystem 100, insbesondere einem LIN- System, ohne zusätzliche Schaltungen oder einen zusätzlichen Signalzugang realisiert sein. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Adresszuweisung zu den Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräten 101 , 103 besonders benutzerfreundlich und herstellungseffizient, insbesondere automatisch, realisiert sein kann.
Fig. 4 zeigt schematisch ein Blockdiagramm des Verfahrens zur seriellen Kommunikation zwischen dem Master-Kommunikationsgerät 101 und dem mindestens einen Slave- Kommunikationsgerät 103 gemäß einer Ausführungsform. Das Master- Kommunikationsgerät 101 und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät 103 senden Nachrichten, insbesondere Abfrage-, Antwort- und/oder Statusnachrichten, um dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät 103 eine Adresse 107 auf Grundlage der jeweiligen eindeutigen Kennung 105 der Slave-Kommunikationsgeräte 103 zuzuweisen.
Aus einer empfangenen Nachricht wird von den Master- und/oder Slave- Kommunikationsgeräten 101 , 103 die Adresse 107 ausgelesen, bevor weitere Inhalte der Nachricht verarbeitet werden. Die Adresse 107 kann zur Auslösung von asynchronen, globalen, an alle Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte 101 , 103 gerichtete Dienste genutzt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Abfragen eines bestimmten Zeichens an einer bestimmten Position der Zeichenfolge der eindeutigen Kennung 105 der Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte 101 , 103 ein globaler Dienst. Die genannten globalen Dienste können von den Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräten 101 , 103 bereits direkt nach dem Einschalten der Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräte 101 , 103 verstanden werden,
Entsprechend der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist diese Abfrage durch ein Abfragen des gleichen Zeichens an verschiedenen Positionen realisiert. Die eindeutige Kennung 105 ist als binäre Zeichenfolge realisiert, sodass die Abfrage prüft, ob eine 1 an einer bestimmten Stelle der eindeutigen Kennung 105 des jeweiligen Master- und/oder Slave-Kommunikationsgeräts 101 , 103 vorhanden ist. Die bestimmte Stelle kann dabei in nachfolgenden Abfragen um eine Stelle in der Zeichen kette verschoben sein und kann mit der ersten Stelle der eindeutigen Kennung 105 beginnen.
Im Folgenden wird die Adressvergabe in dem Verfahren beschrieben, welches den oben genannten globalen Dienst zur Abfrage einer 1 an einer vorbestimmten Stelle der Zeichenfolge der eindeutigen Kennung 105 nutzt, welche binär in dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät 103 gespeichert ist. Das Master-Kommunikationsgerät 101 sendet eine Abfragenachricht an alle Slave-Kommunikationsgeräte 103, wobei die Abfragenachricht eine Ask-for-one-Nachricht ist, welche eine bestimmte Position enthält mit welcher das Master-Kommunikationsgerät 101 abfragt, ob an der bestimmten Position der Zeichenfolge der eindeutigen Kennung 105 eine 1 vorhanden ist. Das Master- Kommunikationsgerät 101 sendet als erstes nach der Neustartnachricht 401 eine Ask-for- one-Nachricht, welche abfragt, ob an der ersten Position der Zeichenkette der eindeutigen Kennung 105 eine 1 vorhanden ist. Nachfolgende Ask-for-one-Nachrichten des Master- Kommunikationsgeräts 101 fragen sequenziell die auf die erste Position folgenden Positionen der Zeichenkette der eindeutigen Kennung 105 ab.
Sendet das Master-Kommunikationsgerät 101 eine Ask-for-one-Nachricht, tritt einer der folgenden drei möglichen Zustände ein: Keines der Mehrzahl von Slave-Kommunikationsgeräten 103 weist an der abgefragten Position eine 1 auf, sodass kein Slave-Kommunikationsgerät 103 eine Antwortnachricht sendet. Das Master-Kommunikationsgerät 101 sendet nach einer gewissen Zeit (Timeout) eine weitere Abfragenachricht mit einer nachfolgenden Position.
Genau ein Slave-Kommunikationsgerät 103 der Mehrzahl von Slave- Kommunikationsgeräten 103 weist an der abgefragten Position eine 1 auf, sodass dieses Slave-Kommunikationsgerät 103 eine Antwortnachricht sendet. Daraufhin sendet der Master eine Adresszuweisungsnachricht, welche die zuzuweisende Adresse 107 beispielsweise in dem Protected-ID-Field (PID) und die eindeutige Kennung 105 in dem Data-Field enthält, wobei die Adresszuweisungsnachricht gemäß der in Fig. 3 beschriebenen Ausführungsform gebildet ist. Das genau eine Slave-Kommunikationsgerät 103 speichert nach Empfang dieser Nachricht die Adresse 107 in dem Adressfeld des genau einen Slave-Kommunikationsgeräts 103 und antwortet auf folgende Abfragenachrichten des Master-Kommunikationsgeräts 101 nicht mehr.
Eine Anzahl von Slave-Kommunikationsgeräten 103 der Mehrzahl an Slave- Kommunikationsgeräten 103 weist an der abgefragten Position eine 1 auf, sodass diese Anzahl von Slave-Kommunikationsgeräten 103 eine Antwortnachricht sendet. Die Signalleitung 109 weist eine Nulldominanz auf, sodass die Antwortnachrichten der Anzahl von Slave-Kommunikationsgeräten 103 eine defekte Nachricht generieren. Die defekte Nachricht weist eine fehlerhafte Prüfsumme auf, welche dem Inhalt der Nachricht nicht zugeordnet werden kann. Diese fehlerhafte Prüfsumme wird durch das Master- Kommunikationsgerät 101 ausgewertet, sodass das Master-Kommunikationsgerät 101 erkennt, dass eine Anzahl von Slave-Kommunikationsgeräten 103 der Mehrzahl von Slave-Kommunikationsgeräten 103 eine Antwortnachricht gesendet hat.
Eine weitere Anzahl an Slave-Kommunikationsgeräten 103 der Mehrzahl von Slave- Kommunikationsgeräten 103, welche auf die Ask-for-one-Nachricht des Master- Kommunikationsgerätes 101 nicht geantwortet hat und dementsprechend an der Abfrageposition eine 0 aufweist, wird von dem Master-Kommunikationsgerät 101 in den zweiten Betriebszustand versetzt, sodass die weitere Anzahl der Slave- Kommunikationsgeräte 103 auf nachfolgende Abfragenachrichten des Master- Kommunikationsgeräts 101 nicht mehr antwortet. Der zweite Betriebszustand des mindestens einen Slave-Kommunikationsgerätes 103 kann insbesondere ein Quiet-Mode sein.
Der Quiet-Mode des Slave-Kommunikationsgeräts 103 wird über ein oder zwei Bits in dem Byte geschaltet, welches gemäß der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform auch die 6 Bit enthält, welche die Abfrageposition der eindeutigen Kennung 105 umfassen.
Wurde allen Slave-Kommunikationsgeräten 103 eine Adresse 107 zugewiesen, sendet in einem weiteren Durchlauf des Verfahrens kein weiteres Slave-Kommunikationsgerät 103 eine Antwortnachricht und das Verfahren wird nach einer bestimmten Zeit (Time-Out) beendet. Durch diesen abschließenden Verfahrensdurchlauf kann zudem sichergestellt sein, dass durch Übertragungsfehler nicht adressierte Slave-Kommunikationsgeräte 103 nun eine Antwortnachricht senden und adressiert werden können.
Bezugszeichenliste
100 Kommunikationssystem
101 Master-Kommunikationsgerät
103 Slave-Kommunikationsgerät
105 eindeutige Kennung
107 Adresse
109 Signalleitung
111 Abfragenachricht
113 Antwortnachricht
200 Verfahren
300 Protokollrahmen
301 Break-Field
303 Sync-Field
305 PID-Field
307 Data-Field
309 Prüfsumme
401 Neustartnachricht

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Kommunikationssystem (100) zur seriellen Kommunikation zwischen einem Master- Kommunikationsgerät (101 ) und mindestens einem Slave-Kommunikationsgerät (103), wobei das Master-Kommunikationsgerät (101 ) und das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät (103) zur Kommunikation über eine Signalleitung (109) miteinander verbunden sind, wobei das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103) eine eindeutige Kennung (105) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Master- Kommunikationsgerät (101 ) ausgebildet ist, über die Signalleitung (109) zumindest einen Teil der eindeutigen Kennung (105) auszulesen und auf der Grundlage von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung (105) dem mindestens einen Slave- Kommunikationsgerät (103) eine Adresse (107) zuzuweisen und diese Adresse (107) über die Signalleitung (109) an das Slave-Kommunikationsgerät (103) zu übermitteln.
2. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 1 , wobei das Kommunikationssystem (100) ein Local-Interconnect-Network (LIN) ist, wobei die Signalleitung (109) eindrahtig ausgebildet ist und das Master-Kommunikationsgerät (101 ) und das Slave- Kommunikationsgerät (103) bidirektional über die Signalleitung (109) miteinander verbunden sind.
3. Kommunikationssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die eindeutige Kennung (105) eine aus einer Vielzahl von Zeichen gebildete Zeichenfolge ist, wobei das Master-Kommunikationsgerät (101 ) ausgebildet ist, ein bestimmtes Zeichen der Vielzahl von Zeichen an einer bestimmten Position der Zeichenfolge durch Senden einer Abfragenachricht (111 ) an das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103) über die Signalleitung (109) abzufragen.
4. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 3, wobei das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät (103) ausgebildet ist, die Abfragenachricht (11 1 ) des Master- Kommunikationsgeräts (101 ) zu verarbeiten und durch Senden einer Antwortnachricht (1 13) über die Signalleitung (109) zu bestätigen, dass das bestimmte Zeichen an der bestimmten Position in der Zeichenfolge der eindeutigen Kennung (105) des Slave- Kommunikatiönsgeräts (103) vorhanden ist.
5. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 4, wobei das Kommunikationssystem (100) eine Mehrzahl von Slave-Kommunikationsgeräten (103) aufweist und das Master- Kommunikationsgerät (101 ) ausgebildet ist, anhand der von dem Master- Kommunikationsgerät (101) empfangenen Antwortnachricht (113) zu erkennen, ob ein einzelnes Slave-Kommunikationsgerät (103) oder kein Slave-Kommunikationsgerät (103) oder mehr als ein Slave-Kommunikationsgerät (103) der Mehrzahl von Slave- Kommunikationsgeräten (103) eine Antwortnachricht (1 3) gesendet hat.
6. Kommunikationssystem (100) nach einem Anspruch 4, wobei das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103) einen ersten Betriebszustand, einen zweiten
Betriebszuständ und einen dritten Betriebszustand aufweist und ausgebildet ist, in dem ersten Betriebszustand, insbesondere nur in dem ersten Betriebszustand ansprechend auf die Abfragenachricht (11 1 ) des Master-Kommunikationsgeräts (101 ) die Antwortnachricht (113) zu senden und in dem zweiten und in dem dritten Betriebszustand ansprechend auf die Abfragenachricht (11 1 ) des Master-Kommunikationsgeräts (101 ) keine Antwortnachricht (113) zu senden bzw. das Aussenden der Antwortnachricht (113) zu unterlassen, wobei in dem dritten Betriebszustand dem mindestens einen Slave- Kommunikationsgerät (103) eine Adresse (107) zugewiesen ist.
7. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 6, wobei das Master- Kommunikationsgerät (101 ) ausgebildet ist, durch Senden einer Statusnachricht über die Signalleitung (109) das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103) in den ersten Betriebszustand, den zweiten Betriebszustand oder den dritten Betriebszustand zu versetzen.
8. Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Master- Kommunikationsgerät (101) ausgebildet ist, einen Neustart des mindestens einen Slave- Kommunikationsgeräts (103) durch Senden einer Neustartnachricht (401 ) über die Signalleitung (109) zu bewirken, wobei durch den Neustart die Adresse (107) in dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgeräts (103) gelöscht wird und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103) von dem dritten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand versetzt wird.
9. Kommunikationssystem (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die eindeutige Kennung (105) eine unveränderbare Binärkennung ist.
10. Verfahren (200) zur seriellen Kommunikation zwischen einem Master- Kommunikationsgerät (101) und mindestens einem Slave-Kommunikationsgerät (103), wobei das Master-Kommunikationsgerät (101 ) und das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät (103) zur Kommunikation über eine Signalleitung (109) miteinander verbunden sind, wobei das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103) eine eindeutige Kennung (105) aufweist, mit:
Auslesen von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung (105) des Slave- Kommunikationsgeräts (103) über die Signalleitung (109);
Zuweisen einer Adresse (107) zu dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät (103) auf der Grundlage von zumindest einem Teil der eindeutigen Kennung (105); und
Übermitteln dieser Adresse (107) über die Signalleitung (109) an das Slave- Kommunikationsgerät (103).
11. Verfahren (200) nach Anspruch 10, wobei das Verfahren (200) femer umfasst:
Senden einer Neustartnachricht (401 ) durch das Master-Kommunikationsgerät (101 ) über die Signalleitung (109) an das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103), sodass die dem mindestens einen Slave-Kommunikationsgerät (103) zugewiesene Adresse (107) gelöscht wird und das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103) von dem dritten Betriebszustand in den ersten Betriebszustand versetzt wird.
12. Verfahren (200) nach Anspruch 10 oder 1 1 , wobei das Verfahren (200) ferner umfasst:
Senden einer Abfragenachricht (111 ) durch das Master-Kommunikationsgerät (101 ) über die Signalleitung (109) an das mindestens eine Slave-Kommunikationsgerät (103), welche ein Zeichen und die Abfrageposition des Zeichens in der Zeichenkette der eindeutigen Kennung (105) aufweist; Senden einer Antwortnachricht (113) durch das mindestens eine Slave- Kommunikationsgerät (103) über die Signalleitung (109) an das Master- Kommunikationsgerät (101 ), falls das empfangene Zeichen mit dem Zeichen der eindeutigen Kennung (105) an der empfangenen Abfrageposition in der Zeichenkette der eindeutigen Kennung (105) übereinstimmt;
Senden einer Statusnachricht durch das Master-Kommunikationsgerät (101 ) über die Signalleitung (109) an alle Slave-Kommunikationsgeräte, welche auf die Abfragenachricht (1 1 1 ) keine Antwortnachricht (113) gesendet haben, wobei die Statusnachricht bewirkt, dass diese Slave-Kommunikationsgeräte (103) in den Ruhezustand wechseln und nicht mehr auf Nachrichten des Master-Kommunikationsgeräts (101 ) antworten;
Wiederholen der vorstehenden Verfahrensschritte mit einem weiteren Zeichen an einer weiteren Abfrageposition, bis nur noch ein einzelnes Slave-Kommunikationsgerät (103) oder kein Slave-Kommunikationsgerät (103) eine Antwortnachricht (1 3) an das Master- Kommunikationsgerät (101 ) sendet;
Feststellen durch das Master-Kommunikationsgerät (101 ), dass nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit kein Slave-Kommunikationsgerät (103) eine Antwortnachricht (113) gesendet hat, sodass die vorstehenden Verfahrensschritte ohne Senden der Neustartnachricht (401 ) mit einem weiteren Zeichen an einer weiteren Position in der Zeichenkette wiederholt werden, solange noch nicht alle Positionen der Zeichenkette abgefragt wurden; Zuweisen einer Adresse (107) durch das Master-Kommunikationsgerät (101 ) zu dem Slave-Kommunikationsgerät (103), falls nur dieses eine Slave-Kommunikationsgerät (103) antwortet, wobei dieses Slave-Kommunikationsgerät (103) am weiteren Verfahren nicht teilnimmt, und insbesondere in einen dritten Betriebszustand versetzt ist; und Wiederholen der vorstehenden Verfahrensschritte ohne Löschen der zugewiesenen Adressen (107) und ohne Teilnahme derjenigen Slave-Kommunikationsgeräte (103), welchen bereits eine Adresse (107) zugewiesen wurde, bis jedem der Slave- Kommunikationsgeräte (103) eine Adresse (107) zugewiesen ist.
13. Verfahren (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche 10 bis 12, wobei das Verfahren (200) ferner umfasst:
Beenden des Verfahrens (200), falls alle Positionen abgefragt wurden und während der Abfrage kein Slave-Kommunikationsgerät (103) geantwortet hat, da allen Slave- Kommunikationsgeräten (103) eine Adresse (107) zugewiesen wurde und alle Slave- Kommunikationsgeräte (103) in den dritten Betriebszustand versetzt sind.
14. Verfahren (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche 10 bis 13, wobei alle Nachrichten digital übertragen werden und 8 Byte Nutzdaten und eine 1 Byte umfassende
Prüfsumme aufweisen.
15. Verfahren (200) nach einem der vorstehenden Ansprüche 10 bis 14, wobei das Master-Kommunikationsgerät (101 ) ausgebildet ist, auf Grundlage der Prüfsumme festzustellen, ob ein Slave-Kommunikationsgerät (103) oder eine Mehrzahl an Slave- Kommunikationsgeräten (103) eine Antwortnachricht (113) gesendet hat.
16. Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen des Verfahrens (200) nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wenn der Programmcode auf einem Prozessor, ausgeführt wird.
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