JP4405730B2 - バスシステムの少なくとも1つの加入者の同期化方法,その装置及びバスシステム - Google Patents
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Description
本発明によれば,ローカルクロックを簡単な方法で,特に乗算又は除算なしで基準クロックあるいはシステムクロックに一致させる,一般的な方法と装置及び対応するバスシステムが記載され,それによってローカルクロックあるいはローカルクロック周期あるいはネットワーククロックのローカル表示を僅かなハードウェアの手間で基準クロックあるいはシステムクロックに一致,従って同期させることが行われ,それによって特にIC(Integrated Circuit)への統合が極めて容易になる。
図1は,第1の加入者100と第2の加入者101を有するバスシステム103を示している。第1の加入者100は,以下においては同期化すべき加入者として説明される。その中に,符号104で通信接続103のためのインターフェイス素子が示されている。さらに,内部のクロック源,例えばクォーツ107を有するクロックジェネレータ106が示されている。さらに,タイミングジェネレータ106の内部には,計数器あるいはカウンタ112が含まれている。さらに符号110でモジュールが示されており,そのモジュールによって加入者の同期化あるいはクロックの一致を実施することができる。選択的に,このモジュール110あるいは相当する機能を,タイミングジェネレータ106内に収容することも可能である。加入者101は,以下においては基準ジェネレータ,TTCANシステムの特殊な場合においては,タイムマスターと見なされ,インターフェイスモジュール105を介して通信接続103と接続されている。従って,基準加入者の,従ってTTCANシステムにおけるタイムマスターの,このタイムマスターのローカルタイムを求めるタイミングジェネレータ108は,バスシステム全体のための基準時間と見なされる。従って,即ち,基準加入者101のローカルなタイミングジェネレータ108は,バスシステムのグローバルなタイミングジェネレータと見なされる。ここでも,ローカルなクロック源109,特にクォーツ又はその他のタイミング源が示されている。ここでも,符号113で,ローカルなタイミング源を検出するための計数器又はカウンタが示されている。符号111は,ここでは選択的に他のモジュール,例えばメッセージを送信及び受信し,あるいは評価することのできる処理モジュール又はプロセッサを示している。選択的に,基準加入者101を使用する代わりに,同様に例えばタイミング源114とカウンタモジュール115とを有する基準タイミングジェネレータ102を通信接続に接続することもできる。即ち,通信接続103あるいはバスシステム全体のための基準時間が,簡単な第2の手段から,従って基準加入者からではなく,簡単なタイミングジェネレータモジュールから来るようにすることができる。
Global_Period*G_NTU=Local_Period*L_NTU(式1)
G_NTU=L_NTU*Local_Period/Global_Period(式2)
N*L_NTU=P_ist*NTU(システムクロック周期)(式3)
N*G_NTU=P_soll*NTU(式4)
従って変形によって,
P_soll=P_ist*Local_Period/Global_Period(式5)
が得られる。
P_soll=P_ist+0(式6)
従って,オフセットOについて,先行する式から
O=P_ist*Local_Period/Global_Period−P_ist(式8)
と
O=P_ist*(Local_Period/Global_Period−1)(式9)
が得られる。
Peiod_Diff=Local_Period−Global_Period(式10)
及びオフセットの表示
O=P_ist*(((Period_Diff+Global_Period)/Global_Period)−1)(式11)
O=P_ist*Period_Diff/Global_Period(式12)
によって,オフセットについて
O=Period_Diff*(P_ist/Global_Period)(式13)
が得られ,従ってオフセット又は一致値Oの値は,既に発明の利点と請求項に記載されているように,差Period_Diff及びGlobal_Periodに対するP_istの比に依存する。そこで本発明によれば,Global_Periodに対するP_istの商が,二重対数を介して形成される:
P_ist/Global_Period=21d(P_ist)−1d(Global_Period)(式14)
D1d=(1dPr−1dGP)−1 (式19)
その場合に,次の式が成立する:
(P_ist/Global_Period)/4≦2D1d≦P_ist/Global_Period(式15)
O=Period_Diff*2Did=shift(Period_Diff,D1d)(式16)
P_soll=P_ist+shift_left(Period_Diff,D1d)(式17)
が得られ,それによって乗算と除算がシフト関数と加算に変換される。従って,本発明によれば,分割係数PあるいはP_sollを求めるための,ハードウェアになじむ近似に達することが簡単に可能となり,それを簡単にICへ実装することができる。
D1(dlPr−d1GP) (式20)
と推定することができ,その場合に:
(P_ist/Global_Period)/2≦2D1d≦P_ist/global_Period(式18)
が成立する。
以下,図面に示す図を用いて本発明を詳細に説明する。
Claims (12)
- 予め設定可能なシステムクロック周期(NTU)で駆動されるバスシステムの少なくとも1つの加入者を同期させる方法であって,その場合に少なくとも1つの加入者のためにローカルクロック周期(LNTU)と基準クロック周期(GNTU)が予め設定されて,前記基準クロック周期(GNTU)は前記システムクロック周期(NTU)と同期されており,その場合に少なくとも1つの加入者の前記システムクロック周期(NTU)に対して同期されたローカルクロック周期(SLNTU)は,前記ローカルクロック周期(LNTU)が分割係数(P)と結合されることによって生成され,その場合に前記分割係数(P)は,前記ローカルクロック周期(LNTU)に対する前記基準クロック周期(GNTU)の比を表す,前記方法において,
前記ローカルクロック周期(LNTU)を前記システムクロック周期(NTU)と同期させるための分割係数は,一致値(O)の加算又は減算によって適合される,
ことを特徴とするバスシステムの少なくとも1つの加入者の同期化方法。 - 反復する事象によって測定時間ウィンドウ(MT)が予め定められ,その場合に前記測定時間ウィンドウ(MT)は,少なくとも1つの加入者の幾つかのローカルクロック周期(LNTU)内で,第1のローカル測定ウィンドウ(Local_Period)として検出され,かつ幾つかの基準クロック周期(GNTU)内では第2のグローバル測定ウィンドウ(Global_Period)として検出され,
前記第1の測定ウィンドウ(Local_Period)と前記第2の測定ウィンドウ(Global_Period)から差(Period_Diff)が求められ,前記差(Period_Diff)を用いて一致値(O)が定められる,
ことを特徴とする請求項1に記載バスシステムの少なくとも1つの加入者の同期化方法。 - 前記一致値(O)は,さらに,前記第2の測定ウィンドウ(Global_Period)に対する分割係数(P)の比に依存し,かつ前記比は二重対数を使用して形成され,その場合に前記分割係数(P)の二重対数(1dPist)と前記第2の測定ウィンドウの二重対数(1dGlobal_Period)は,バイナリ表示において完全な二重対数の代わりにバイナリ表示における最高値の箇所の値が使用されるように丸められ,それによって分割係数のための丸められた値(1dPr)と第2の測定ウィンドウの丸められた値(1dGP)の各々の最高値の箇所に応じた差(D1d)が得られる,
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の少なくとも1つの加入者の同期化方法。 - 前記分割係数のための丸められた値(1dPr)と前記第2の測定ウィンドウの丸められた値(1dGP)の差(D1d)は,
D1d=(1dPr−1dGP)−1 (式19)
から形成される,
ことを特徴とする請求項3に記載のバスシステムの少なくとも1つの加入者の同期化方法。 - 前記分割係数のための丸められた値(1dPr)と前記第2の測定ウィンドウの丸められた値(1dGP)の差(D1d)は,
D1d=(1dPr−1dGP) (式20)
から形成される,
ことを特徴とする請求項3に記載のバスシステムの少なくとも1つの加入者の同期化方法。 - 前記一致値(O)は,次のように,即ち,バイナリ表示における第1と第2の測定ウィンドウの差(Period_Diff)が前記分割係数のための丸められた値(1dPr)と前記第2の測定ウィンドウの丸められた値(1dGP)の差(D1d)に従って,バイナリ表示の個々の箇所を中心に,
前記差(D1d)が正である場合には最高値の箇所の方向へシフトされるように形成され,又は,
前記差(D1d)が負である場合には最低値の箇所の方向へシフトされるように形成される,
ことを特徴とする請求項3に記載のバスシステムの少なくとも1つの加入者の同期化方法。 - 前記一致値(O)及び/又は前記一致値(O)と前記分割係数(P)の合計及び/又は差が,少なくとも1つの予め設定可能なしきい値と比較されるようにして,蓋然性検査が実施される,
ことを特徴とする請求項1に記載のバスシステムの少なくとも1つの加入者の同期化方法。 - 少なくとも1つの予め設定可能なしきい値は,最大値として予め定められ,その場合に前記最大値に達し及び/又はそれを上回った場合には,
前記一致値(O)の適合によるそれ以降の同期化は行われず,あるいは前記一致値(O)及び/又は前記一致値(O)と分割係数(P)の合計が最大値に制限される,
ことを特徴とする請求項7に記載のバスシステムの少なくとも1つの加入者の同期化方法。 - 少なくとも1つの予め設定可能なしきい値が,最小値として予め定められ,前記最小値に達し及び/又はそれを下回った場合には,
前記一致値(O)の適合によるそれ以降の同期化は行われず,あるいは前記一致値(O)及び/又は前記一致値(O)と前記分割係数(P)の差が最小値に制限される,
ことを特徴とする請求項7に記載のバスシステムの少なくとも1つの加入者の同期化方法。 - 予め設定可能なシステムクロック周期(NTU)で駆動されるバスシステムの少なくとも1つの加入者を同期させる装置であって,その場合に第1の手段が少なくとも1つの加入者のためのローカルクロック周期(LNTU)を予め設定し,第2の手段が基準クロック周期(GNTU)を予め定め,かつ前記基準クロック周期(GNTU)は前記システムクロック周期(NTU)と同期されており,その場合に第3の手段が設けられており,前記第3の手段は少なくとも1つの加入者の前記システムクロック周期(NTU)に対して同期化されたローカルクロック周期(SLNTU)を前記ローカルクロック周期(LNTU)が分割係数(P)と結合されることによって生成し,その場合に前記分割係数(P)は,前記ローカルクロック周期(LNTU)に対する前記基準クロック周期(GNTU)の比を表している,前記装置において,
前記ローカルクロック周期(LNTU)を前記システムクロック周期(NTU)と同期化させるために,前記分割係数(P)を一致値(O)の加算又は減算によって適合させる第4の手段が設けられている,
ことを特徴とするバスシステムの少なくとも1つの加入者の同期化装置。 - 前記請求項2〜9の少なくとも1項に記載の少なくとも1つの方法を実施する手段が設けられており,その場合に前記手段はハードウェアで実施されている,
ことを特徴とするバスシステムの少なくとも1つの加入者の同期化装置。 - バスシステムの少なくとも1つの第1の加入者を同期させる装置を有するバスシステムであって,その場合に,バスシステムは予め設定可能なシステムクロック周期(NTU)で駆動され,その場合に第1の手段は少なくとも1つの第1の加入者のためのローカルクロック周期(LNTU)を予め定め,第2の手段は,基準クロック周期(GNTU)を予め定め,かつ前記基準クロック周期(GNTU)は前記システムクロック周期(NTU)と同期されており,その場合に,第3の手段が設けられており,前記第3の手段は少なくとも1つの第1の加入者の前記システムクロック周期(NTU)に対して同期されたローカルクロック周期(SLNTU)を,前記ローカルクロック周期(LNTU)が分割係数(P)と結合されることによって形成し,その場合に前記分割係数(P)は,前記ローカルクロック周期(LNTU)に対する前記基準クロック周期(GNTU)の比を表している,前記バスシステムにおいて,
前記ローカルクロック周期(LNTU)を前記システムクロック周期(NTU)と同期させるために分割係数(P)を一致値(O)の加算又は減算によって適合させる第4の手段が設けられている,
ことを特徴とするバスシステムの少なくとも1つの加入者の同期化装置を有するバスシステム。
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