WO1990008437A2 - Coupling of a bus subscriber - Google Patents
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- H04L2012/40273—Bus for use in transportation systems the transportation system being a vehicle
Definitions
- the invention is based on a coupling of a subscriber of at least one transmitting and / or receiving part of a local network, in particular of a motor vehicle, to a data bus with two bus lines according to the preamble of claim 1.
- Two-wire bus lines are used as data lines, in particular in motor vehicle construction. By vibrations in the The bus lines can be injured in the vehicle, so that a short circuit of one of the two lines to ground or to the battery voltage or a line break occurs. It is also possible for a short circuit to occur between the two bus lines.
- the coupling according to the invention with the features listed in claim 1 has the advantage over that even if an interruption of one of the data or bus lines of a network, but also in the event of a short circuit of the data lines to ground, the voltage supply or among themselves, the data that can be detected the data or bus lines are transmitted.
- the subscriber which has at least one transmitting and / or receiving part, is connected to the data bus via RC Switching elements connected, each assigned to a bus line.
- a resistance network is provided, which puts the inputs of the receiver part at a predetermined potential.
- the resistance network is particularly simple; it consists of a parallel connection of two resistors in series, the inputs of the data evaluation circuit or the receiver of the subscriber being connected to the connection points of the series of resistors.
- a controllable switching element is provided, which is assigned between a bus line and an RC switching element assigned to this bus line.
- Appropriate wiring of the switching element which is designed, for example, as a transistor, makes it possible for the associated bus line to be disconnected if a short circuit occurs between the two bus lines. In this way, the useful signal arriving on the other bus line is not subjected to any undesired damping.
- the coupling according to the invention with the features mentioned in claim 9 has the advantage over the known prior art that errors occurring on the bus lines do not lead to damage to the transmission part of a subscriber connected to the data bus. This leads to a particularly high operational reliability of the participants connected to the data bus.
- driver circuits of the transmitting part of the subscriber are connected to the respective bus lines via a series connection of a diode and two resistors. At the junction of the two resistors, diodes are provided which are connected to an operating voltage or to ground. This ensures that excessive positive or negative voltages on the bus lines are kept away from the driver stages of the transmitting part.
- FIG. 1 shows a basic circuit diagram of a local area network with a linear bus structure
- Figure 2 shows a first embodiment of a bus coupling
- 3 shows the potential profile on the bus lines BO and B1 in the event of a short circuit of the line B1 to ground, and the potential profile at the input of the receiver circuit shown in FIG. 2;
- FIG. 4 shows the potential curve at the input of the receiver circuit shown in FIG. 2 in the event of a short circuit between the bus lines BO and B1;
- FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a bus coupling
- FIG. 6 shows the potential profile on the bus lines BO and B1 in the event of a short circuit of the line B1 to ground, and the profile of the potentials at the input of the receiver circuit shown in FIG. 5 and
- FIG. 7 shows the course of the potential on the bus lines B0 and B1 in the event of a short circuit between the data lines and the potential course at the input of the receiver circuit of a subscriber shown in FIG.
- Figure 1 shows an example of a network with a linear bus structure.
- Several nodes 2, 3, 4 and 5 are connected to a bus line 1.
- the connection between bus line 1 and the participants is made via connecting lines 6.
- the data bus is terminated via suitable passive bus terminations 7.
- suitable passive bus terminations 7. instead of the linear bus structure shown, for example, ring and star configurations are also possible.
- FIG. 2 shows a network interface, that is to say the coupling of one of the subscribers 10 shown in FIG. 1 to a data bus 20.
- the subscriber is, for example, a CAN IC, the external wiring of which is shown in detail, while its internal circuit is limited to a few components.
- the subscriber 10 has a transmitting part and a receiving part.
- the transmitting part is connected to the data bus 20 via two terminals TX0 and TX2.
- the receiving part of subscriber 10 is connected to data bus 20 via terminals RX0 and RX1.
- the data bus 20 here consists of the bus lines B0 and B1.
- the transmitting part of the subscriber has a first driver stage T1, which is assigned to the first bus line B1.
- a first driver stage T1 which is assigned to the first bus line B1.
- the driver stage is controlled by a suitable circuit of the participant, the so-called CAN controller.
- the subscriber's output terminal TX1 is connected to the first bus line B1 via a diode D2 and a resistor R4.
- the diode is poled so that it lies with the cathode at the terminal TX1 and the anode at the resistor R4.
- a second driver stage T2 is assigned to the second bus line B0.
- an electronic switch of this driver stage is shown here, which is connected on the one hand to a supply voltage VCC and on the other hand to the output terminal TX0 of the transmitting part of the subscriber.
- control takes place via a suitable control circuit of the transmitting part.
- the output terminal TX0 is connected to the second bus line B0 via a diode D1 and via a resistor R3.
- the diode D1 is polarized so that its anode is connected to the output terminal TX0 and its cathode to the resistor R3.
- the diodes D1 and D2 prevent the signals present on the bus lines B1 and B0 from having an effect on the driver stages T1 and T2 or the transmitting part.
- the two bus lines B0 and B1 are driven in phase opposition by the driver stages T2 and T1 or by the control circuit, the CAN controller of the subscriber 10.
- the receiver part of subscriber 10 is connected to terminals RX1 and RX0 with bus lines B0 and B1.
- the receiver has, for example, a comparator which is connected to the terminals RX0 and RX1. This comparator is not shown here for reasons of better clarity.
- the receiver converts the signals that arrive on the bus lines for subscriber 10.
- the first input terminal RX0 is connected via a capacitor C1 and a resistor R5, which together form an RC Form switching element, connected to the first bus line B1.
- the second input terminal of the receiver RX1 is connected to the second bus line B0 via a capacitor C2 and a resistor R6, which also form an RC switching element.
- the input terminals can be connected to ground via suitable capacitors C3.
- Two diodes D3 and D4 are arranged between the input terminals RX1 and RX0, the diode D4 with its cathode at the terminal RX1 and the diode D3 with its cathode at the terminal RX0.
- the input terminals of the receiver part of the subscriber 10 are connected to a resistance network 30.
- This consists of two series connections 31 and 32, each having two resistors, which are arranged in parallel with one another.
- the resistance network is connected to the supply voltage +5 V on the one hand and to ground on the other.
- the first series circuit 31, which consists of the resistors R7 and R8, is assigned to the first input terminal RX0 of the receiver. This is connected to the junction of the two resistors R7 and R8.
- the second series circuit 32 comprising the resistors R9 and R10 is assigned to the second input terminal RX1 of the receiver. This is connected to the junction of the two resistors.
- the receiver input terminals can be set to a certain potential. In the present case, a potential of approximately 2.6 to 2.5 V is selected for the first input terminal RX0 and a potential of 2.4 V for the second input terminal RX1.
- a series circuit comprising the diodes D5, D6, D7 is connected to the RC switching element of the second bus line B0. These are all of the same polarity, the anode of the first diode D5 of the series circuit being at the junction of the resistor R6 with the capacitor C2 and the cathode of the last diode D7 being at ground.
- this potential jump is transmitted via the RC switching elements R5, C1 and R6, C2 to the inputs of the receiver part RX0 and RX1.
- the potential at the inputs is limited to diode forward voltage by diodes D3 and D4. With such a level jump, for example, the voltage at RX0 drops, while the voltage at RX1 increases. As a result, the input comparator of subscriber 10 connected to the input terminals switches.
- the discharge time constant of the first RC switching element which is determined by the design of the associated components C1, R7, R8 or that of the RC switching element C2, R9 and RIO is determined, must be measured so that the maximum number of consecutive dominant bits of the respective baud rate can be bridged without the comparator switching back. In one exemplary embodiment of a bus system, it must be possible to bridge 12 dominant bits that follow one another directly.
- the voltage preset by the resistor network 30 is reset at the comparator inputs RX1 and RX0.
- the signal reaches the associated input RX0 or RX1 of the receiver part of the subscriber via the associated RC switching element R5, C1 or R6, C2.
- the respective other comparator input that is to say the input assigned to the faulty line, follows the signal arriving on the intact bus line with the same frequency. However, the level of the signal at the input of the faulty line is reduced by the diode forward voltage of the diode D3 or D4.
- a short circuit of the first bus line B1 to ground is shown by way of example below in the diagram in FIG. 3. So it is at 0 V.
- the time course of a signal on the second bus line B0 is also shown.
- the lowest point of the illustration also corresponds to 0 V.
- the level at the input terminals RX0 and RX1 of the receiver part of the subscriber 10 is shown over the time profile of the signals on the bus lines.
- the level at input terminal RX0 is solid;
- the level at the input terminal RX1 is shown in dotted lines. It is indicated here that the potential difference between the levels is 0.3 V, this voltage corresponding to the diode forward voltage.
- the signal at the inputs RXO and RXl is evaluated with the aid of a comparator.
- the comparator switches at the intersection of the two potential curves. It turns out that even if one of the two bus lines is short-circuited, there are clear intersection points of the curves, that is, clear switching points S of the comparator. The signal on the bus lines can therefore be clearly evaluated on the basis of the circuit present.
- the lines are assigned different internal resistances, both lines having the same voltage swing.
- the voltage level is determined by the ratio of the resistance values of the parallel circuit R2 and R3 or R1 and R4. The values selected here result in a voltage of 2.8 V. This signal swing is forwarded via R5 and C1 to the comparator input RX0.
- Both the dominant and the recessive bus level lie above the diode total voltage of the series circuit comprising the diodes D5, D6, D7. This means that no signal swing occurs at C2. This means that no signal is transmitted to the comparator input RX1.
- the signal at the comparator input RX1 follows that at the input RX0 frequency and phase synchronized. However, the level is reduced by the diode forward voltage of the diode D3 or D4.
- the potential curve at the terminals RX0 and RX1 of the input part of the subscriber 10 is indicated in FIG. 4.
- the potential difference here is e.g. 125 mV.
- the intersections between the two potential courses can be clearly seen. Each intersection corresponds to a comparator switching point.
- FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a bus coupling. The same parts are provided with the same reference numerals.
- FIG. 1 In this illustration too, only one subscriber 10 of the network shown in FIG. 1 is shown. It is connected to a data bus 20 with an r first bus line B1 and a second bus line B0 connected.
- the subscriber 10 for example a CAN IC, has a transmitter part and a receiver part.
- the transmitter part comprises a first driver stage T1 and a second driver stage T2. Of the driver stages, only the electronic switching elements, the transistors, are shown here.
- the driver transistor of the first driver stage T1 is connected to the first output terminal TX1 of the transmitter part. On the other hand, it is due to mass. It is controlled by a suitable control circuit, for example a CAN controller.
- the output terminal TX1 is connected to the first bus line B1 via a diode D2 and a series circuit comprising the resistors R41, R42.
- the diode is connected so that its cathode is at the terminal TX1.
- the anode of a diode D6 is connected, the cathode of which is connected to a supply voltage of, for example, +5 V.
- the driver stage T2 also only shows an electronic switching element, a transistor, which is connected to the output terminal TX0 on the one hand and to a supply voltage VCC on the other. This transistor is also controlled via a suitable control circuit.
- Terminal TX0 is connected via a diode D1 and a
- the diode D1 is polarized so that its anode is at the terminal TX0.
- the cathode of a diode D5 is connected, the anode of which is connected to ground.
- the transmitter transistors By connecting the output terminals of the transmitter part, the transmitter transistors are protected against impermissibly high voltages on the bus lines. Voltages of more than 5.7 V on bus line B1 and negative voltages of less than 0.7 V on bus line B0 are derived via diodes D5 and D6. In the event of negative voltages on the first bus line B1 and positive voltages which are greater than the predetermined value on the second bus line BO, the diodes D1 and D2 block.
- the bus terminating resistors R1 and R2 shown here in dashed lines are provided only once, regardless of the number of stations or subscribers connected to the data bus.
- the first bus line B1 is connected via a resistor R2 to a supply voltage of, for example, +5 V, while the second bus line BO is connected to ground via a resistor R1 and the collector-emitter path of a transistor T2.
- R1 1 / 2R
- R2 1 / 2R
- R41 + R42 R4 R.
- the receiver part of the subscriber 10 has a first input terminal RX0, which is connected to the first bus line B1 via a first RC switching element.
- This switching element comprises a capacitor C1 and a resistor R5.
- the second input terminal RXl of the receiver part of the subscriber 10 is over another RC switching element with a capacitor C2 and a resistor R6 with the. second bus line B0 connected.
- the collector-emitter path of a controllable switching element, here a transistor T1 is connected between the resistor R6 and the bus line B0, the base of which is connected to a series circuit 33 composed of the resistors R11 and R12. It lies at the junction of the two resistors.
- the series circuit 33 is connected on the one hand to a supply voltage with, for example, +5 V and on the other hand to ground.
- the inputs RX1 and RX0 are otherwise connected to a resistor network 30, which consists of two series circuits 31 and 32.
- the first series circuit 31 has the resistors R7 and R8, the second series circuit 32 has the resistors R9 and R10.
- the series connections are parallel to one another and on the one hand to a supply voltage of, for example, +5 V and on the other hand to ground.
- two diodes D3 and D4 are provided, the anode of the diode D3 being at the terminal RX1 and the anode of the diode D4 being at the terminal RX0.
- the capacitors C3 provided in FIG. 2, which lie between the input terminals and ground, are omitted in this exemplary embodiment. However, they can of course also be activated here.
- the functions of the circuit are discussed in more detail below.
- the transistors of the driver stages T1 and T2 of the transmitter part of the subscriber 10 are driven in phase opposition by the control circuit, the CAN controller. In a recessive case, this results in a voltage of +5 V on the first bus line and a voltage of 0 V on the second bus line BO. In this case, the transistors of the driver stages block. This state is denoted by "1".
- both transistors conduct. This reduces the potential on the first bus line B1 to approximately 3.5 V due to the resistors R2, R41 and R42. In contrast, the potential on the second bus line BO increases to approximately 1.5 in accordance with the division ratio R31 + R32, R1 V. This state is designated with "0".
- the function of the receiver corresponds to that of the exemplary embodiment explained with reference to FIG. 2. Reference is made to these statements here.
- a first fault condition is explained on the basis of FIG. 6, namely a short circuit, one of the two bus lines to ground or to the battery voltage or a line break.
- the bus signal is transmitted via the intact bus line, via the associated RC switching element R5, C1 or R6, C2 the signal reaches the RX0 or RX1 input of the receiver.
- the other input assigned to the defective bus line follows this level with the same frequency but with a level reduced by the diode forward voltage. It there is always a comparator switching point, as can be seen from FIG. 6.
- the potential curve on the bus lines B0 and B1 is shown below, there being a short circuit of the first bus line B1 to ground.
- the potential curve at the inputs RX0 and RX1 of the receiver part of the subscriber 10 is shown in FIG. 6 above.
- the comparator connected to the inputs has a switching point at each intersection of the two potential curves at the input terminals.
- the bus terminating resistor R1 is separated from the second bus line B0 by the switching element designed as transistor T2. This increases the recessive bus level to +5 V and guarantees a dominant level change with symmetrical driver resistors.
- the design chosen here results in a potential of 1.5 V.
- the symmetry of the driver resistors is there by ensuring that the sum of the resistors R31 + R32 and R41 + R42 is the same.
- transistor T1 blocks in this case and thus interrupts the coupling of the second bus line B0 to the input terminal RX1 of the input part of the subscriber 10 as soon as the voltage on the bus line assumes a potential of more than 2 V.
- the base voltage of the transistor T1 via the voltage divider 33 with the resistors R11 and R12 is e.g. set to 2.5 V.
- no signal swing occurs at signal voltages at B0 of +5 V or 3.5 V at the capacitor C2 of the RC switching element of the second bus line B0. This means that no signal is transmitted to the RX1 input of the comparator.
- the potential at the comparator input RX1 follows the frequency and phase synchronism at the input RX0, but is reduced by the diode forward voltage of the diode D3 or D4. In this way, a comparator switching point is ensured in any case.
- the potential curve at the input terminals RXO and RX1 for this fault is also shown in FIG. 7. It can be seen from the fact that the potential curves have intersections that the comparator assigned to the input terminals RX0 and RX1 reaches switching points. In this case, an evaluation of the signal on the bus lines is ensured even in the event of an error.
- the potential values mentioned for the bus line or input and output terminals of the subscriber 10 can be freely selected are.
- the resistance values, inter alia, of the resistance network 30 may have to be adapted to other voltage levels.
- the difference between the exemplary embodiment shown in FIG. 5 and that in FIG. 2 is that the transistors of the driver stages T1 and T2 of the subscriber 10 are additionally protected. Furthermore, a further improvement in the functional behavior in the event of a short circuit between the bus lines B1 and B0 is ensured. Here it is also ensured that the attenuation of the useful signal which occurs through the diodes D5, D6 and D7 is omitted in the event of a short circuit. Instead, the bus line B0 is cut off by the transistor T1.
- both exemplary embodiments ensure that the data to be transmitted are protected in a variety of ways against blocking the transmission by short-circuited or dropped bus lines. This protection is particularly important when using a computer network in motor vehicles, since the probability of such errors is particularly high due to the vibrations. An extremely low quiescent current consumption of only 25 ⁇ A is achieved.
- mass shifts In motor vehicles in particular, the problem frequently arises that individual components are at different potentials, so-called mass shifts. Through the capacitive coupling of the individual participants on Mass shifts based on common mode disturbances excluded.
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Abstract
Coupling of a local network subscriber comprising at least one emitter and/or receiver part, in particular a motor vehicle, to a data bus with two bus lines, characterized in that the bus lines (B0, B1) are associated with RC switch elements (R5, C1; C2) connected to a resistance network. As a result of the co-operation of the capacitors with the resistors of the resistance network, potentials arise at the input terminals (RXo, RX1) of the receiver part of the subscriber (10), which ensure that the data present on the data bus are identified even in the event of a short circuit of one of the bus lines to earth, to the battery voltage or to the other bus lines, or if one of the lines is disconnected.
Description
Ankopplung eines Busteilnehmers Coupling a bus device
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung geht aus von einer Ankopplung eines mindestens ein Sende- und/oder ein Empfangsteil aufweisenden Teilnehmers eines lokalen Netzwerks insbesondere eines Kraftfahrzeugs an einen Datenbus mit zwei Busleitungen nach der Gattung des Anspruchs 1. The invention is based on a coupling of a subscriber of at least one transmitting and / or receiving part of a local network, in particular of a motor vehicle, to a data bus with two bus lines according to the preamble of claim 1.
Besonders in der Computertechnik, die unter anderem mehr und mehr auch in Kraftfahrzeugen eingesetzt wird, ist es immer wieder notwendig, einen Teilnehmer an eine Datenverbindung, einen Datenbus, zwischen mehreren Komponenten, Subsystemen und/oder Systemen eines Computernetzwerks anzuschließen. Als Datenleitungen werden insbesondere im Kraftfahrzeugbau Zwei-draht-Busleitungen verwendet. Durch Vibrationen im
Fahrzeug können die Busleitungen verletzt werden, so daß ein Kurzschluß einer der beiden Leitungen gegen Masse oder gegen die Batteriespannung oder ein Leitungsbruch eintritt. Es ist auch möglich, daß ein Kurzschluß zwischen den beiden Busleitungen auftritt. Particularly in computer technology, which is increasingly being used in motor vehicles, among other things, it is always necessary to connect a subscriber to a data connection, a data bus, between several components, subsystems and / or systems of a computer network. Two-wire bus lines are used as data lines, in particular in motor vehicle construction. By vibrations in the The bus lines can be injured in the vehicle, so that a short circuit of one of the two lines to ground or to the battery voltage or a line break occurs. It is also possible for a short circuit to occur between the two bus lines.
Es ist bekannt, Notlaufschaltungen vorzusehen, die in einem derartigen Fehlerfall die Übertragung von Daten über auch nur eine intakte Busleitung aufrecht zu erhalten. Derartige Notlaufschaltungen werden von entsprechenden Diagnoseschaltungen aktiviert, die einen Fehlerzustand erfassen. It is known to provide emergency operation circuits which maintain the transmission of data over even an intact bus line in the event of such a fault. Emergency running circuits of this type are activated by corresponding diagnostic circuits which detect an error state.
Diagnose- und Notlaufschaltungen dieser Art sind sehr aufwendig und damit teuer. Diagnostic and emergency operation circuits of this type are very complex and therefore expensive.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Die erfindungsgemäße Ankopplung mit den in Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen hat dem gegenüber den Vorteil, daß auch bei einer ünterbrechnung einer der Daten- beziehungsweise Busleitungen eines Netzwerks aber auch bei Kurzschluß der Datenleitungen gegen Masse, die Spannungsversorgung oder untereinander die Daten erkannt werden können, die über die Datenbeziehungsweise Busleitungen übermittelt werden. The coupling according to the invention with the features listed in claim 1 has the advantage over that even if an interruption of one of the data or bus lines of a network, but also in the event of a short circuit of the data lines to ground, the voltage supply or among themselves, the data that can be detected the data or bus lines are transmitted.
Besonders vorteilhaft ist es, daß die Ankopplung eines Teilnehmers an den Datenbus mit einem relativ geringen Schaltungsaufwand erfolgen kann. It is particularly advantageous that the coupling of a subscriber to the data bus can take place with a relatively small amount of circuitry.
Bei einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Teilnehmer, der mindestens ein Sende- und/oder ein Empfangsteil aufweist, an den Datenbus über RC-
Schaltglieder angeschlossen, die jeweils einer Busleitung zugeordnet sind. Zusätzlich ist ein Wider- standsnetzwerk vorgesehen, das die Eingänge des Empfängerteils auf ein vorgegebenes Potential legt. Bei der Auswertung der auf dem Datenbus vorhandenen Daten mittels eines im Empfangsteil des Teilnehmers vergesehenen Komparators ergibt sich sowohl bei KurzschluB einer der beiden Busleitungen gegen Masse, gegen die Batteriespannung oder bei Leitungsbruch, aber auch bei Kurzschluß zwischen den beiden Busleitungen immer ein Komparator-Schaltpunkt, aus dem ein Rückschluß über die empfangenen Daten möglich ist. In a first preferred exemplary embodiment, the subscriber, which has at least one transmitting and / or receiving part, is connected to the data bus via RC Switching elements connected, each assigned to a bus line. In addition, a resistance network is provided, which puts the inputs of the receiver part at a predetermined potential. When evaluating the data on the data bus using a comparator provided in the receiving part of the subscriber, there is always a comparator switching point in the event of a short circuit of one of the two bus lines to ground, to the battery voltage or in the event of a line break, but also in the event of a short circuit between the two bus lines. from which a conclusion about the received data is possible.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Widerstandsnetzwerk besonders einfach aufgebaut; es besteht aus einer Parallelschaltung zweier in Reihe liegender Widerstände, wobei die Eingänge der Daten- auswertungsschaltung beziehungsweise des Empfängers des Teilnehmers mit den Verbindungspunkten der in Reihe liegenden Widerstände verbunden sind. In a preferred embodiment, the resistance network is particularly simple; it consists of a parallel connection of two resistors in series, the inputs of the data evaluation circuit or the receiver of the subscriber being connected to the connection points of the series of resistors.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Ankopplung ist ein steuerbares Schaltorgan vorgesehen, das zwischen einer Busleitung und einem dieser Busleitung zugeordneten RC-Schaltglied zugeordnet ist. Durch eine entsprechende Beschaltung des beispielsweise als Transistor ausgelegten Schaltorgans ist es möglich, daß eine Abtrennung der zugehörigen Busleitung erfolgt, wenn ein Kurzschluß zwischen den beiden Busleitungen eintritt. Das auf der anderen Busleitung eintreffende Nutzsignal wird auf diese Weise keiner unerwünschten Dämpfung unterworfen.
Die erfindungsgemäße Ankopplung mit den in Anspruch 9 genannten Merkmalen hat gegenüber dem bekannten Stand der Technik den Vorteil, daß auf den Busleitungen auftretende Fehler nicht zu einer Schädigung des Sendeteils eines an dem Datenbus angeschlossenen Teilnehmers führt. Dies führt zu einer besonders hohen Betriebssicherheit der an den Datenbus angeschlossenen Teilnehmer. In a further embodiment of the coupling, a controllable switching element is provided, which is assigned between a bus line and an RC switching element assigned to this bus line. Appropriate wiring of the switching element, which is designed, for example, as a transistor, makes it possible for the associated bus line to be disconnected if a short circuit occurs between the two bus lines. In this way, the useful signal arriving on the other bus line is not subjected to any undesired damping. The coupling according to the invention with the features mentioned in claim 9 has the advantage over the known prior art that errors occurring on the bus lines do not lead to damage to the transmission part of a subscriber connected to the data bus. This leads to a particularly high operational reliability of the participants connected to the data bus.
Dies wird dadurch erreicht, daß die Treiberschal- tungen des Sendeteils des Teilnehmers über eine Reihenschaltung aus einer Diode und zwei Widerständen an die jeweiligen Busleitungen angeschlossen sind. An der Verbindungsstelle der beiden Widerstände sind Dioden vorgesehen, die mit einer Betriebsspannung beziehungsweise mit Masse verbunden sind. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß zu hohe positive beziehungsweise negative Spannungen auf den Busleitungen von den Treiberstufen des Sendeteils ferngehalten werden. This is achieved in that the driver circuits of the transmitting part of the subscriber are connected to the respective bus lines via a series connection of a diode and two resistors. At the junction of the two resistors, diodes are provided which are connected to an operating voltage or to ground. This ensures that excessive positive or negative voltages on the bus lines are kept away from the driver stages of the transmitting part.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus den ünteransürüchen. Further advantages and configurations result from the lower requirements.
Zeichnung drawing
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Show it:
Figur 1 ein Prinzipschaltbild eines lokalen Netzwerks mit linearer Busstruktur; FIG. 1 shows a basic circuit diagram of a local area network with a linear bus structure;
Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Busankopplung;
Figur 3 den Potentialverlauf an den Busleitungen BO und B1 bei einem Kurzschluß der Leitung B1 nach Masse, sowie den Potentialverlauf am Eingang der in Figur 2 dargestellten Empfängerschaltung; Figure 2 shows a first embodiment of a bus coupling; 3 shows the potential profile on the bus lines BO and B1 in the event of a short circuit of the line B1 to ground, and the potential profile at the input of the receiver circuit shown in FIG. 2;
Figur 4 den Potentialverlauf am Eingang der in Figur 2 dargestellten Empfängerschaltung bei einem Kurzschluß zwischen den Busleitungen BO und B1; FIG. 4 shows the potential curve at the input of the receiver circuit shown in FIG. 2 in the event of a short circuit between the bus lines BO and B1;
Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Busankopplung; FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a bus coupling;
Figur 6 den Potentialverlauf auf den Busleitungen BO und B1 bei einem Kurzschluß der Leitung B1 nach Masse sowie den Verlauf der Potentiale am Eingang der in Figur 5 dargestellten Empfängerschaltung und 6 shows the potential profile on the bus lines BO and B1 in the event of a short circuit of the line B1 to ground, and the profile of the potentials at the input of the receiver circuit shown in FIG. 5 and
Figur 7 den Verlauf des Potentials auf den Busleitungen B0 und B1 bei einem Kurzschluß zwischen den Datenleitungen sowie den Potentialverlauf am Eingang der in Figur 5 dargestellten Empfängerschaltung eines Teilnehmers. 7 shows the course of the potential on the bus lines B0 and B1 in the event of a short circuit between the data lines and the potential course at the input of the receiver circuit of a subscriber shown in FIG.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Description of the embodiments
Figur 1 zeigt als Beispiel ein Netzwerk mit linearer Busstruktur. An einer Busleitung 1 sind mehrere Teilnehmer 2, 3, 4 und 5 angeschlossen. Die Verbindung zwischen der Busleitung 1 und den Teilnehmern erfolgt über Anschlußleitungen 6. Der Datenbus ist über geeignete passive Busabschlüsse 7 abgeschlossen.
Statt der dargestellten linearen Busstruktur sind beispielsweise auch ring- und sternförmige Konfigurationen möglich. Figure 1 shows an example of a network with a linear bus structure. Several nodes 2, 3, 4 and 5 are connected to a bus line 1. The connection between bus line 1 and the participants is made via connecting lines 6. The data bus is terminated via suitable passive bus terminations 7. Instead of the linear bus structure shown, for example, ring and star configurations are also possible.
Figur 2 zeigt eine Netzwerkschnittstelle, also die Ankopplung eines der in Figur 1 dargestellten Teilnehmers 10 an einem Datenbus 20. FIG. 2 shows a network interface, that is to say the coupling of one of the subscribers 10 shown in FIG. 1 to a data bus 20.
Bei dem Teilnehmer handelt es sich beispielsweise um einen CAN-IC, dessen externe Beschaltung im einzelnen dargestellt ist, während seine interne Schaltung auf wenige Bauteile beschränkt ist. Der Teilnehmer 10 weist ein Sendeteil sowie ein Empfangsteil auf. Das Sendeteil ist über zwei Klemmen TX0 und TX2 mit dem Datenbus 20 verbunden. Der Empfangsteil des Teilnehmers 10 ist über die Klemmen RX0 und RX1 mit dem Datenbus 20 verbunden. The subscriber is, for example, a CAN IC, the external wiring of which is shown in detail, while its internal circuit is limited to a few components. The subscriber 10 has a transmitting part and a receiving part. The transmitting part is connected to the data bus 20 via two terminals TX0 and TX2. The receiving part of subscriber 10 is connected to data bus 20 via terminals RX0 and RX1.
Der Datenbus 20 besteht hier aus den Busleitungen B0 und B1. The data bus 20 here consists of the bus lines B0 and B1.
Der Sendeteil des Teilnehmers weist eine erste Treiberstufe T1 auf, die der ersten Busleitung B1 zugeordnet ist. Zur Vereinfachung ist hier lediglich ein elektronischer Schalter der Treiberstufe dargestellt, der einerseits mit der Ausgangsklemme TX1 des Senderteils und andererseits mit Masse verbunden ist. Die Treiberstufe wird von einer geeigneten Schaltung des Teilnehmers dem sogenannten CAN-Controller angesteuert. The transmitting part of the subscriber has a first driver stage T1, which is assigned to the first bus line B1. For simplification, only an electronic switch of the driver stage is shown here, which is connected on the one hand to the output terminal TX1 of the transmitter part and on the other hand to ground. The driver stage is controlled by a suitable circuit of the participant, the so-called CAN controller.
Die Ausgangsklemme TX1 des Teilnehmers ist über eine Diode D2 und über einen Widerstand R4 mit der ersten Busleitung B1 verbunden. Die Diode ist so gepolt, daß
sie mit der Kathode an der Klemme TX1 und der Anode am Widerstand R4 liegt. The subscriber's output terminal TX1 is connected to the first bus line B1 via a diode D2 and a resistor R4. The diode is poled so that it lies with the cathode at the terminal TX1 and the anode at the resistor R4.
Eine zweite Treiberstufe T2 ist der zweiten Busleitung B0 zugeordnet. Zur Vereinfachung ist auch hier lediglich ein elektronischer Schalter dieser Treiberstufe dargestellt, der einerseits mit einer Versorgungsspannung VCC und andererseits mit der Ausgangsklemme TX0 des Sendeteils des Teilnehmers verbunden ist. Auch hier erfolgt eine Ansteuerung über eine geeignete Steuerschaltung des Sendeteils. A second driver stage T2 is assigned to the second bus line B0. For simplification, only an electronic switch of this driver stage is shown here, which is connected on the one hand to a supply voltage VCC and on the other hand to the output terminal TX0 of the transmitting part of the subscriber. Here too, control takes place via a suitable control circuit of the transmitting part.
Die Ausgangsklemme TX0 ist über eine Diode D1 und über einen Widerstand R3 mit der zweiten Busleitung B0 verbunden. Die Diode D1 ist so gepolt, daß ihre Anode an der Ausgangsklemme TX0 und ihre Kathode am Widerstand R3 liegt. The output terminal TX0 is connected to the second bus line B0 via a diode D1 and via a resistor R3. The diode D1 is polarized so that its anode is connected to the output terminal TX0 and its cathode to the resistor R3.
Durch die Dioden D1 und D2 wird eine Rückwirkung von auf den Busleitungen B1 und B0 vorhandenen Signalen auf die Treiberstufen T1 und T2 bzw. den Sendeteil vermieden. The diodes D1 and D2 prevent the signals present on the bus lines B1 and B0 from having an effect on the driver stages T1 and T2 or the transmitting part.
Die beiden Busleitungen B0 und B1 werden durch die Treiberstufen T2 und T1 beziehungsweise durch die Steuerschaltung, den CAN-Controller des Teilnehmers 10, gegenphasig angesteuert. The two bus lines B0 and B1 are driven in phase opposition by the driver stages T2 and T1 or by the control circuit, the CAN controller of the subscriber 10.
Man unterscheidet dabei einen rezessiven Fall, der dem Zustand "1" entspricht. Dabei sind die beiden Transistoren der Treiberstufen gesperrt, so daß an der Busleitung B0 eine Spannung von 0 V und an der Busleitung B1 eine Spannung von +5 V anliegt, also die Versorgungsspannung.
In dem sogenannten dominanten Fall, der dem Zustand "0" entspricht und in dem beide Transistoren der Treiberstufen in ihrem leitenden Zustand sind, erhöht sich die Spannung an der Busleitung B0 während sich der Spannungspegel an der Busleitung B1 vermindert. Das Potential an den Busleitungen wird durch die Busabschlußwiderstände R2 und Rl bestimmt. Unabhängig von der Anzahl der angeschlossenen Teilnehmer sind diese Busabschlußwiderstände nur einmal auf dem Bus 20 eingebaut. Dabei liegt der Busabschlußwiderstand R2 zwischen der ersten Busleitung B1 und der Versorgungsspannung +5 V und der Busabschlußwiderstand R1 zwischen der zweiten Busleitung B0 und Masse. A distinction is made between a recessive case that corresponds to state "1". The two transistors of the driver stages are blocked, so that there is a voltage of 0 V on bus line B0 and a voltage of +5 V on bus line B1, that is to say the supply voltage. In the so-called dominant case, which corresponds to the "0" state and in which both transistors of the driver stages are in their conductive state, the voltage on the bus line B0 increases while the voltage level on the bus line B1 decreases. The potential on the bus lines is determined by the bus terminating resistors R2 and Rl. Regardless of the number of participants connected, these bus terminating resistors are only installed once on bus 20. The bus terminating resistor R2 lies between the first bus line B1 and the supply voltage +5 V and the bus terminating resistor R1 lies between the second bus line B0 and ground.
Im vorliegenden Fall werden folgende Werte für die Widerstände R1 bis R4 gewählt: R1=R, R2=1/2R; R3=2R und R4=R. In the present case, the following values are selected for the resistors R1 to R4: R1 = R, R2 = 1 / 2R; R3 = 2R and R4 = R.
Im dominanten Fall ergibt sich bei einer derartigen Wahl der Widerstände entsprechend dem Teilerverhältnis R1 und R3 ein Potential von 1,5 V auf der zweiten Busleitung BO und ein Potential von 3,5 V auf der Busleitung B1. In the dominant case, with such a selection of the resistors according to the divider ratio R1 and R3, a potential of 1.5 V results on the second bus line BO and a potential of 3.5 V on the bus line B1.
Der Empfängerteil des Teilnehmers 10 ist mit den Klemmen RX1 und RX0 mit den Busleitungen B0 und B1 verbunden. Der Empfänger weist bespielsweise einen Komparator auf, der mit den Klemmen RX0 und RX1 verbunden ist. Dieser Komparator ist hier aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Der Empfänger setzt die Signale um, die auf den Busleitungen für den Teilnehmer 10 eintreffen. Dazu ist die erste Eingangsklemme RX0 über einen Kondensator C1 und über einen Widerstand R5, die zusammen ein RC-
Schaltglied bilden, mit der ersten Busleitung B1 verbunden. Andererseits ist die zweite Eingangsklemme des Empfängers RX1 über einen Kondensator C2 und einen Widerstand R6, die ebenfalls ein RC-Schaltglied bilden mit der zweiten Busleitung B0 verbunden. The receiver part of subscriber 10 is connected to terminals RX1 and RX0 with bus lines B0 and B1. The receiver has, for example, a comparator which is connected to the terminals RX0 and RX1. This comparator is not shown here for reasons of better clarity. The receiver converts the signals that arrive on the bus lines for subscriber 10. For this purpose, the first input terminal RX0 is connected via a capacitor C1 and a resistor R5, which together form an RC Form switching element, connected to the first bus line B1. On the other hand, the second input terminal of the receiver RX1 is connected to the second bus line B0 via a capacitor C2 and a resistor R6, which also form an RC switching element.
Die Eingangklemmen können über geeignete Kondensatoren C3 an Masse gelegt werden. The input terminals can be connected to ground via suitable capacitors C3.
Zwischen den Eingangsklemmen RX1 und RX0 sind zwei gegenpolig angeordnete Dioden D3 und D4 angeordnet, wobei die Diode D4 mit ihrer Kathode an der Klemme RX1 und die Diode D3 mit ihrer Kathode an der Klemme RX0 liegt. Two diodes D3 and D4 are arranged between the input terminals RX1 and RX0, the diode D4 with its cathode at the terminal RX1 and the diode D3 with its cathode at the terminal RX0.
Die Eingangsklemmen des Empfängerteils des Teilnehmers 10 sind mit einem Widerstandsnetzwerk 30 verbunden. Dieses besteht aus zwei jeweils zwei Widerstände aufweisenden Reihenschaltungen 31 und 32, die parallel zueinander angeordnet sind. Das Widerstandsnetzwerk ist hier einerseits mit der Versorgungsspannung +5 V und andererseits mit Masse verbunden. The input terminals of the receiver part of the subscriber 10 are connected to a resistance network 30. This consists of two series connections 31 and 32, each having two resistors, which are arranged in parallel with one another. The resistance network is connected to the supply voltage +5 V on the one hand and to ground on the other.
Die erste Reihenschaltung 31, die aus den Widerständen R7 und R8 besteht, ist der ersten Eingangsklemme RX0 des Empfängers zugeordnet. Diese ist an der Verbindungsstelle der beiden Widerstände R7 und R8 angeschlossen. The first series circuit 31, which consists of the resistors R7 and R8, is assigned to the first input terminal RX0 of the receiver. This is connected to the junction of the two resistors R7 and R8.
Die zweite Reihenschaltung 32 aus den Widerständen R9 und R10 ist der zweiten Eingangsklemme RXl des Empfängers zugeordnet. Diese ist an der Verbindungsstelle der beiden Widerstände angeschlossen.
Durch geeignete Wahl der Widerstände des Netzwerks 30 können die Empfänger-Eingangsklemmen auf ein bestimmtes Potential gelegt werden. Im vorliegenden Fall wird für die erste Eingangsklemme RX0 ein Potential von etwa 2,6 bis 2,5 V und für die zweite Eingangs- klemme RX1 ein Potential von 2,4 V gewählt. The second series circuit 32 comprising the resistors R9 and R10 is assigned to the second input terminal RX1 of the receiver. This is connected to the junction of the two resistors. By a suitable choice of the resistors of the network 30, the receiver input terminals can be set to a certain potential. In the present case, a potential of approximately 2.6 to 2.5 V is selected for the first input terminal RX0 and a potential of 2.4 V for the second input terminal RX1.
An das RC-Schaltglied der zweiten Busleitung B0 ist eine Reihenschaltung aus den die Dioden D5, D6, D7 angeschlossen. Diese sind alle gleich gepolt, wobei die Anode der ersten Diode D5 der Reihenschaltung an der Verbindungsstelle des Widerstands R6 mit dem Kondensator C2 liegt und die Kathode der letzten Diode D7 an Masse. A series circuit comprising the diodes D5, D6, D7 is connected to the RC switching element of the second bus line B0. These are all of the same polarity, the anode of the first diode D5 of the series circuit being at the junction of the resistor R6 with the capacitor C2 and the cathode of the last diode D7 being at ground.
Während auf die Funktion des Sendeteils des Teilnehmers 10 nicht weiter eingegangen werden soll, wird im folgenden die Funktion des Empfängerteils des Teilnehmers genauer erläutert: While the function of the transmitting part of the subscriber 10 is not to be discussed further, the function of the receiving part of the subscriber is explained in more detail below:
Bei einem Übergang vom rezesiven zum dominanten Pegel auf dem Datenbus wird dieser Potentialsprung über die RC-Schaltglieder R5, C1 und R6, C2 auf die Eingänge des Empfängerteils RX0 und RX1 übertragen. Das an den Eingängen liegende Potential wird durch die Dioden D3 und D4 auf DiodendurchlaBSpannung begrenzt. Bei einem derartigen Pegelsprung sinkt beispielsweise die Spannung an RX0, während die Spannung an RX1 steigt. Dadurch schaltet der an den Eingangsklemmen liegende Eingangskomparator des Teilnehmers 10. During a transition from the recessive to the dominant level on the data bus, this potential jump is transmitted via the RC switching elements R5, C1 and R6, C2 to the inputs of the receiver part RX0 and RX1. The potential at the inputs is limited to diode forward voltage by diodes D3 and D4. With such a level jump, for example, the voltage at RX0 drops, while the voltage at RX1 increases. As a result, the input comparator of subscriber 10 connected to the input terminals switches.
Die Entladezeitkonstante des ersten RC-Schaltglieds, die durch die Auslegung der zugehörigen Bauteile C1, R7, R8 bzw. die des RC-Schaltglieds C2, R9 und RIO
bestimmt wird, muß so gemessen sein, daß die maximale Anzahl von unmittelbar aufeinanderfolgenden dominanten Bits der jeweiligen Baudrate überbrückt werden kann, ohne das der Komparator zurückschaltet. Bei einem Ausführungsbeispiel eines Bussystems müssen dabei 12 unmittelbar aufeinanderfolgende dominante Bits überbrückt werden können. The discharge time constant of the first RC switching element, which is determined by the design of the associated components C1, R7, R8 or that of the RC switching element C2, R9 and RIO is determined, must be measured so that the maximum number of consecutive dominant bits of the respective baud rate can be bridged without the comparator switching back. In one exemplary embodiment of a bus system, it must be possible to bridge 12 dominant bits that follow one another directly.
Bei einem Übergang vom dominanten zum rezesiven Pegel auf dem Datenbus stellt sich an den Komparatorein- gängen RX1 und RX0 die durch das Widerstandsnetzwerk 30 voreingestellte Spannung wieder ein. During a transition from the dominant to the recessive level on the data bus, the voltage preset by the resistor network 30 is reset at the comparator inputs RX1 and RX0.
In einem Fehlerfall ergibt sich das folgende Verhalten der Schaltung: In the event of an error, the circuit behaves as follows:
Einem Kurzschluß einem der beiden Busleitungen gegen Masse, gegen die Batteriespannung oder bei Leitungs- bruch wird das Bussignal nur über die intakte Leitung übertragen. Das Signal gelangt über das zugehörige RC-Schaltglied R5, C1 bzw. R6, C2 an den zugehörigen Eingang RX0 bzw. RX1 des Empfängerteils des Teilnehmers. Der jeweils andere Komparatoreingang, also der der fehlerhaften Leitung zugeordnete Eingang, folgt dem auf der intakten Busleitung ankommenden Signal mit gleicher Frequenz. Das Pegel des Signals am Eingang der fehlerhaften Leitung ist aber um die Diodendurchlaßspannung der Diode D3 bzw. D4 vermindert. A short circuit of one of the two bus lines to ground, to the battery voltage or in the event of a line break, the bus signal is only transmitted via the intact line. The signal reaches the associated input RX0 or RX1 of the receiver part of the subscriber via the associated RC switching element R5, C1 or R6, C2. The respective other comparator input, that is to say the input assigned to the faulty line, follows the signal arriving on the intact bus line with the same frequency. However, the level of the signal at the input of the faulty line is reduced by the diode forward voltage of the diode D3 or D4.
Aufgrund der an den Eingängen des Empfängers anliegenden Signale ergibt sich immer ein Komparator-schaltpunkt.
Dies ist in Figur 3 näher erläutert: Due to the signals present at the inputs of the receiver, there is always a comparator switching point. This is explained in more detail in FIG. 3:
Unten in dem Diagramm gemäß Figur 3 ist beispielshaft ein Kurzschluß der ersten Busleitung B1 nach Masse dargestellt. Sie liegt also auf 0 V. A short circuit of the first bus line B1 to ground is shown by way of example below in the diagram in FIG. 3. So it is at 0 V.
Darüber ist der zeitliche Verlauf eines Signals auf der zweiten Busleitung B0 dargestellt. Der tiefste Punkt der Darstellung entspricht dabei ebenfalls 0 V. über dem zeitlichen Verlauf der Signale auf der Busleitungen ist der Pegel an den Eingangsklemmen RX0 und RX1 des Empfängerteils des Teilnehmers 10 dargestellt. Durchgezogen ist der Pegel an der Eingangsklemme RX0; punktiert dargestellt ist der Pegel an der Eingangsklemme RX1. Es ist hier angedeutet, daß der Potentialunterschied zwischen den Pegeln 0,3 V beträgt wobei diese Spannung der Diodendurchlaß-spannung entspricht. The time course of a signal on the second bus line B0 is also shown. The lowest point of the illustration also corresponds to 0 V. The level at the input terminals RX0 and RX1 of the receiver part of the subscriber 10 is shown over the time profile of the signals on the bus lines. The level at input terminal RX0 is solid; The level at the input terminal RX1 is shown in dotted lines. It is indicated here that the potential difference between the levels is 0.3 V, this voltage corresponding to the diode forward voltage.
Wie oben erläutert, wird das an den Eingängen RXO und RXl liegende Signal mit Hilfe eines Komparators ausgewertet. Der Komparator schaltet jeweils an den Schnittpunkten der beiden Potentialkurven. Es zeigt sich, daß auch bei Kurzschluß einer der beiden Busleitungen eindeutige Schnittpunkte der Kurven gegeben sind, also auch eindeutige Schaltpunkte S des Komparators. Das an den Busleitungen liegende Signal ist also aufgrund der vorliegenden Schaltung eindeutig auswertbar. As explained above, the signal at the inputs RXO and RXl is evaluated with the aid of a comparator. The comparator switches at the intersection of the two potential curves. It turns out that even if one of the two bus lines is short-circuited, there are clear intersection points of the curves, that is, clear switching points S of the comparator. The signal on the bus lines can therefore be clearly evaluated on the basis of the circuit present.
Bei einem weiteren Fehlerzustand, nämlich bei einem Kurzschluß zwischen den beiden Busleitungen B0 und B1 ergibt sich an den Eingängen RX0 und RX1 des Em
pfängerteils des Teilnehmers 10 der in Figur 4 dargestellte Potentialverlauf. In the event of a further fault condition, namely a short circuit between the two bus lines B0 and B1, the inputs RX0 and RX1 of the Em result receiver part of the participant 10 the potential curve shown in Figure 4.
Um die Funktionsfähigkeit der Datenübertragung auch bei einem Kurzschluß zwischen den beiden Busleitungen zu erhalten, sind den Leitungen verschiedene Innenwiderstände zugeordnet, wobei beide Leitungen den gleichen Spannungshub haben. In order to maintain the functionality of the data transmission even in the event of a short circuit between the two bus lines, the lines are assigned different internal resistances, both lines having the same voltage swing.
Als Beispiel wird folgende Beschaltungsvariante angegeben : The following wiring variant is given as an example:
B0: R3, R1 = 2R, 1R = 2 kΩ, 1 kΩ B1 : R1 , R2 = 1R, 1/2R = 1 kΩ, 500 kΩ. B0: R3, R1 = 2R, 1R = 2 kΩ, 1 kΩ B1: R1, R2 = 1R, 1 / 2R = 1 kΩ, 500 kΩ.
Bei einem Kurzschluß zwischen den Busleitungen ergibt sich ein Spannungspegel, der im rezessiven Fall von dem Widerstandsverhältnis R2 , R1 abhängt. Bei dem hier gewählten Zahlenbeispiel ergibt sich ein Wert von 3,3 V. In the event of a short circuit between the bus lines, a voltage level results which, in a recessive case, depends on the resistance ratio R2, R1. The numerical example chosen here gives a value of 3.3 V.
Im dominanten Fall wird der Spannungspegel bestimmt durch das Verhältnis der Widerstandswerte der Parallelschaltung R2 und R3 bzw. R1 und R4. Bei den hier gewählten Werten ergibt sich eine Spannung von 2,8 V. Dieser Signalhub wird über R5 und C1 an den Komparatoreingang RX0 weitergeleitet. In the dominant case, the voltage level is determined by the ratio of the resistance values of the parallel circuit R2 and R3 or R1 and R4. The values selected here result in a voltage of 2.8 V. This signal swing is forwarded via R5 and C1 to the comparator input RX0.
Sowohl der dominante als auch der rezessive Buspegel liegt über der Dioden-Summenspannung der Reihenschaltung aus den Dioden D5, D6, D7. Dadurch tritt an C2 kein Signalhub auf. Damit wird auch an den Komparatoreingang RX1 kein Signal übertragen.
Das Signal am Kompäratoreingang RX1 folgt dem am Eingang RX0 frequenz- und phasensynchron. Der Pegel ist jedoch um die DiodendurchlaBSpannung der Diode D3 bzw. D4 vermindert. Both the dominant and the recessive bus level lie above the diode total voltage of the series circuit comprising the diodes D5, D6, D7. This means that no signal swing occurs at C2. This means that no signal is transmitted to the comparator input RX1. The signal at the comparator input RX1 follows that at the input RX0 frequency and phase synchronized. However, the level is reduced by the diode forward voltage of the diode D3 or D4.
Auch in diesem Fall ergibt sich immer mit Sicherheit ein Schnittpunkt der beiden Potentialverläufe und damit ein Komparatorschaltpunkt. Aufgrund der geringen Amplitude des Signals müssen hier Schottky-Dioden mit einer DurchlaßSpannung von maximal 0,25 V eingesetzt werden, um ein Auseinanderlaufen der beiden Komparatoreingangsspannungen zu verhindern. In this case too, there is always an intersection of the two potential curves and thus a comparator switching point. Due to the low amplitude of the signal, Schottky diodes with a forward voltage of maximum 0.25 V must be used to prevent the two comparator input voltages from diverging.
Der Potentialverlauf an den Klemmen RX0 und RX1 des Eingangsteils des Teilnehmers 10 ist in Figur 4 angedeutet. Der Potentialunterschied beträgt hier z.B. 125 mV. Die Schnittpunkte zwischen den beiden Potentialverläufen sind eindeutig zu erkennen. Jeder Schnittpunkt entspricht einem Komparatorschaltpunkt. The potential curve at the terminals RX0 and RX1 of the input part of the subscriber 10 is indicated in FIG. 4. The potential difference here is e.g. 125 mV. The intersections between the two potential courses can be clearly seen. Each intersection corresponds to a comparator switching point.
Es wird also deutlich, daß mit Hilfe der gewählten Beschaltung auch in diesem Fehlerfall, also bei Kurzschluß zwischen den Busleitungen B0 und B1, mit Sicherheit eine Auswertung der Signale auf dem Datenbus 20 möglich ist. It is therefore clear that, with the help of the selected wiring, an evaluation of the signals on the data bus 20 is certainly possible even in the event of a fault, that is to say in the event of a short circuit between the bus lines B0 and B1.
Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Busankopplung. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a bus coupling. The same parts are provided with the same reference numerals.
Auch bei dieser Darstellung ist lediglich ein Teilnehmer 10 des in Figur 1 dargestellten Netzwerks wiedergegeben. Er ist an einen Datenbus 20 mit ein r
ersten Busleitung B1 und einer zweiten Busleitung B0 angeschlossen. In this illustration too, only one subscriber 10 of the network shown in FIG. 1 is shown. It is connected to a data bus 20 with an r first bus line B1 and a second bus line B0 connected.
Der Teilnehmer 10, beispielsweise ein CAN-IC, weist einen Senderteil und ein Empfängerteil auf. Das Senderteil umfaßt eine erste Treiberstufe T1 und eine zweite Treiberstufe T2. Von den Treiberstufen sind hier nur die elektronischen Schaltorgane, die Transistoren wiedergegeben. Der Treibertransistor der ersten Treiberstufe T1 ist mit der ersten Ausgangs- klemme TX1 des Senderteils verbunden. Er liegt andererseits an Masse. Er wird über eine geeignete Steuerschaltung, beispielsweise einen CAN-Controller, angesteuert. Die Ausgangsklemme TX1 ist über eine Diode D2 und eine Reihenschaltung aus den Widerständen R41, R42 mit der ersten Busleitung Bl verbunden. Die Diode ist so geschaltet, daß ihre Kathode an der Klemme TX1 liegt. An der Verbindungsstelle der beiden Widerstände R41 und R42 ist die Anode einer Diode D6 angeschlossen deren Kathode an einer Versorgungsspannung von beispielsweise +5 V liegt. The subscriber 10, for example a CAN IC, has a transmitter part and a receiver part. The transmitter part comprises a first driver stage T1 and a second driver stage T2. Of the driver stages, only the electronic switching elements, the transistors, are shown here. The driver transistor of the first driver stage T1 is connected to the first output terminal TX1 of the transmitter part. On the other hand, it is due to mass. It is controlled by a suitable control circuit, for example a CAN controller. The output terminal TX1 is connected to the first bus line B1 via a diode D2 and a series circuit comprising the resistors R41, R42. The diode is connected so that its cathode is at the terminal TX1. At the junction of the two resistors R41 and R42, the anode of a diode D6 is connected, the cathode of which is connected to a supply voltage of, for example, +5 V.
Von der Treiberstufe T2 ist ebenfalls lediglich ein elektronisches Schaltorgan, ein Transistor wiedergegeben, der einerseits an der Ausgangsklemme TX0 und andererseits an einer Versorgungsspannung VCC liegt. Auch dieser Transistor wird über eine geeignete Steuerschaltung angesteuert. The driver stage T2 also only shows an electronic switching element, a transistor, which is connected to the output terminal TX0 on the one hand and to a supply voltage VCC on the other. This transistor is also controlled via a suitable control circuit.
Die Klemme TX0 liegt über eine Diode D1 und über eineTerminal TX0 is connected via a diode D1 and a
Reihenschaltung aus den Widerständen R31 und R32 an der zweiten Busleitung B0. Die Diode D1 ist so gepolt, daß ihre Anode an der Klemme TX0 liegt. An der Verbindungsstelle der beiden Widerstände R311 und R32
ist die Kathode einer Diode D5 angeschlossen, deren Anode auf Masse liegt. Series connection of the resistors R31 and R32 on the second bus line B0. The diode D1 is polarized so that its anode is at the terminal TX0. At the junction of the two resistors R311 and R32 the cathode of a diode D5 is connected, the anode of which is connected to ground.
Durch die Beschaltung der Ausgangsklemmen des Sendeteils werden die Sendetransistoren gegen unzulässig hohe Spannungen auf den Busleitungen geschützt. Dabei werden Spannungen von über 5,7 V auf der Busleitung B1 und negative Spannungen kleiner 0,7 V auf der Busleitung B0 über die Dioden D5 bzw. D6 abgeleitet. Bei negativen Spannungen auf der ersten Busleitung Bl und bei positiven Spannungen, die größer sind als der vorgegebene Wert auf der zweiten Busleitung BO, sperren die Dioden D1 bzw. D2. By connecting the output terminals of the transmitter part, the transmitter transistors are protected against impermissibly high voltages on the bus lines. Voltages of more than 5.7 V on bus line B1 and negative voltages of less than 0.7 V on bus line B0 are derived via diodes D5 and D6. In the event of negative voltages on the first bus line B1 and positive voltages which are greater than the predetermined value on the second bus line BO, the diodes D1 and D2 block.
Die hier gestrichelt eingezeichneten Busabschluß- widerstände R1 und R2 werden unabhängig von der Anzahl der am Datenbus angeschlossenen Stationen bzw. Teilnehmer nur einmal vorgesehen. Die erste Busleitung B1 ist über einen Widerstand R2 mit einer Versorgungsspannung von beispielsweise +5 V verbunden, während die zweite Busleitung BO über einen Widerstand R1 und über die Collektor-Emitter-Strecke eines Transistors T2 an Masse liegt. The bus terminating resistors R1 and R2 shown here in dashed lines are provided only once, regardless of the number of stations or subscribers connected to the data bus. The first bus line B1 is connected via a resistor R2 to a supply voltage of, for example, +5 V, while the second bus line BO is connected to ground via a resistor R1 and the collector-emitter path of a transistor T2.
Bei der hier gewählten Beschaltung liegen folgende Widerstandswerte vor: R1 = 1/2R; R2 = 1/2R; R31 + R32 = R3 = R; R41 + R42 = R4 R. The following resistance values are available for the wiring selected here: R1 = 1 / 2R; R2 = 1 / 2R; R31 + R32 = R3 = R; R41 + R42 = R4 R.
Der Empfängerteil des Teilnehmers 10 weist eine erste Eingangsklemme RX0 auf, die über ein erstes RC-Schaltglied mit der ersten Busleitung Bl verbunden ist. Dieses Schaltglied umfaßt einen Kondensator C1 und einen Widerstand R5. Die zweite Eingangsklemme RXl des Empfängerteils des Teilnehmers 10 ist über
ein weiteres RC-Schaltglied mit einem Kondensator C2 und einem Widerstand R6 mit der. zweiten Busleitung B0 verbunden. Dabei ist zwischen dem Widerstand R6 und der Busleitung B0 die Collektor-Emitter-Strecke eines steuerbaren Schaltglieds, hier eines Transistors T1 geschaltet, dessen Basis mit einer Reihenschaltung 33 aus den Widerständen R11 und R12 verbunden ist. Sie liegt dabei an der Verbindungsstelle der beiden Widerstände. The receiver part of the subscriber 10 has a first input terminal RX0, which is connected to the first bus line B1 via a first RC switching element. This switching element comprises a capacitor C1 and a resistor R5. The second input terminal RXl of the receiver part of the subscriber 10 is over another RC switching element with a capacitor C2 and a resistor R6 with the. second bus line B0 connected. The collector-emitter path of a controllable switching element, here a transistor T1, is connected between the resistor R6 and the bus line B0, the base of which is connected to a series circuit 33 composed of the resistors R11 and R12. It lies at the junction of the two resistors.
Die Reihenschaltung 33 liegt einerseits an einer Versorgungsspannung mit beispielsweise +5 V und andererseits an Masse. Die Eingänge RX1 und RX0 sind im übrigen mit einem Widerstandsnetzwerk 30 verbunden, das aus zwei Reihenschaltungen 31 und 32 besteht. Die erste Reihenschaltung 31 weist die Widerstände R7 und R8, die zweite Reihenschaltung 32 die Widerstände R9 und R10 auf. Die Reihenschaltungen liegen parallel zueinander und einerseits an einer Versorgungsspannung von beispielsweise +5 V und andererseits an Masse. The series circuit 33 is connected on the one hand to a supply voltage with, for example, +5 V and on the other hand to ground. The inputs RX1 and RX0 are otherwise connected to a resistor network 30, which consists of two series circuits 31 and 32. The first series circuit 31 has the resistors R7 and R8, the second series circuit 32 has the resistors R9 and R10. The series connections are parallel to one another and on the one hand to a supply voltage of, for example, +5 V and on the other hand to ground.
Zwischen den beiden Eingangsklemmen RX0 und RX1 sind zwei gegenpolig angeordnete Dioden D3 und D4 vorgesehen, wobei die Anode der Diode D3 an der Klemme RX1 und die Anode der Diode D4 an der Klemme RX0 liegt. Die in Figur 2 vorgesehenen Kondensatoren C3, die zwischen den Eingangsklemmen und Erde liegen, sind bei diesem Ausführungsbeispiel weggelassen. Sie können jedoch selbstverständlich auch hier eingeschaltet werden. Between the two input terminals RX0 and RX1, two diodes D3 and D4 are provided, the anode of the diode D3 being at the terminal RX1 and the anode of the diode D4 being at the terminal RX0. The capacitors C3 provided in FIG. 2, which lie between the input terminals and ground, are omitted in this exemplary embodiment. However, they can of course also be activated here.
Im folgenden wird auf die Funktionen der Schaltung näher eingegangen. Die Transistoren der Treiberstufen
T1 und T2 des Senderteils des Teilnehmers 10 werden von der SteuerSchaltung, dem CAN-Controller, gegenphasig angesteuert. Dadurch ergibt sich im rezessiven Fall auf der ersten Busleitung eine Spannung von +5 V und an der zweiten Busleitung BO einer Spannung von 0 V. In diesem Fall sperren die Transistoren der Treiberstufen. Dieser Zustand wird mit "1" bezeichnet. The functions of the circuit are discussed in more detail below. The transistors of the driver stages T1 and T2 of the transmitter part of the subscriber 10 are driven in phase opposition by the control circuit, the CAN controller. In a recessive case, this results in a voltage of +5 V on the first bus line and a voltage of 0 V on the second bus line BO. In this case, the transistors of the driver stages block. This state is denoted by "1".
Im dominanten Fall leiten beide Transistoren. Dadurch vermindert sich das Potential an der ersten Busleitung B1 aufgrund der Widerstände R2, R41 und R42 auf ca. 3,5 V. Dagegen erhöht sich an der zweiten Busleitung BO gemäß dem Teilerverhältnis R31 + R32, R1 das Potential auf ca. 1,5 V. Dieser Zustand wird mit "0" bezeichnet. In the dominant case, both transistors conduct. This reduces the potential on the first bus line B1 to approximately 3.5 V due to the resistors R2, R41 and R42. In contrast, the potential on the second bus line BO increases to approximately 1.5 in accordance with the division ratio R31 + R32, R1 V. This state is designated with "0".
Die Funktion des Empfängers entspricht bei fehlerfreiem Zustand des Datenbusses der des anhand von Figur 2 erläuterten Ausführungsbeispiels. Auf diese Ausführungen wird hier verwiesen. When the data bus is in an error-free state, the function of the receiver corresponds to that of the exemplary embodiment explained with reference to FIG. 2. Reference is made to these statements here.
Anhand von Figur 6 wird ein erster Fehlerzustand erläutert, nämlich ein KurzschluB, einer der beiden Busleitungen gegen Masse oder gegen die Batteriespannung bzw. ein Leitungsbruch. A first fault condition is explained on the basis of FIG. 6, namely a short circuit, one of the two bus lines to ground or to the battery voltage or a line break.
In diesem Fall wird das Bussignal über die intakte Busleitung übertragen, über das zugehörige RC-Schaltglied R5, C1 bzw. R6, C2 gelangt das Signal an den Eingang RX0 oder RXl des Empfängers. Der jeweils andere, der defekten Busleitung zugeordnete Eingang folgt diesem Pegel mit der gleichen Frequenz aber mit um die Diodendurchlaßspannung reduziertem Pegel. Es
ergibt sich immer ein Komparatorschaltpunkt, wie sich aus Figur 6 ergibt. In this case, the bus signal is transmitted via the intact bus line, via the associated RC switching element R5, C1 or R6, C2 the signal reaches the RX0 or RX1 input of the receiver. The other input assigned to the defective bus line follows this level with the same frequency but with a level reduced by the diode forward voltage. It there is always a comparator switching point, as can be seen from FIG. 6.
In dieser Figur ist unten der Potentialverlauf auf den Busleitungen B0 und B1 dargestellt, wobei ein Kurzschluß der ersten Busleitung Bl mit Masse vorliegt. Der Potentialverlauf an den Eingängen RX0 und RX1 des Empfängerteils des Teilnehmers 10 ist oben in Figur 6 dargestellt. Der mit den Eingängen verbundene Komparator hat bei jedem Schnittpunkt der beiden Potentialverläufe an den Eingangsklemmen einen Schaltpunkt. In this figure, the potential curve on the bus lines B0 and B1 is shown below, there being a short circuit of the first bus line B1 to ground. The potential curve at the inputs RX0 and RX1 of the receiver part of the subscriber 10 is shown in FIG. 6 above. The comparator connected to the inputs has a switching point at each intersection of the two potential curves at the input terminals.
Es zeigt sich also, daß auch bei einem Kurzschluß einer der Busleitungen bzw. bei einem Leitungsbruch Signale auf dem Datenbus mit Sicherheit ausgewertet werden können. It can thus be seen that even if one of the bus lines is short-circuited or if there is a line break, signals on the data bus can be evaluated with certainty.
Anhand von Figur 7 wird ein weiterer Fehlerfall erläutert, nämlich ein Kurzschluß zwischen den Busleitungen B0 und B1. In der Darstellung sind aufgrund dieses Kurzschlusses die Potentiale auf beiden Busleitungen identisch. Another fault case is explained with reference to FIG. 7, namely a short circuit between the bus lines B0 and B1. In the illustration, the potentials on both bus lines are identical due to this short circuit.
Um die Funktionsfähigkeit der Datenübertragung auch bei einem Kurzschluß zwischen den beiden Busleitungen zu erhalten, wird in diesem Fall der Busabschlußwiderstand R1 durch das als Transistor T2 ausgelegte Schaltorgan von der zweiten Busleitung B0 abgetrennt. Dadurch wird der rezesive Buspegel auf +5 V angehoben und bei symmetrischen Treiberwiderständen eine dominante Pegeländerung garantiert. Bei der hier gewählten Gestaltung ergibt sich ein Potential von 1,5 V. Die Symmetrie der Treiberwiderstände wird da
durch gewährleistet, daß die Summe der Widerstände R31 + R32 bzw. R41 + R42 gleich ist. In order to maintain the functionality of the data transmission even in the event of a short circuit between the two bus lines, in this case the bus terminating resistor R1 is separated from the second bus line B0 by the switching element designed as transistor T2. This increases the recessive bus level to +5 V and guarantees a dominant level change with symmetrical driver resistors. The design chosen here results in a potential of 1.5 V. The symmetry of the driver resistors is there by ensuring that the sum of the resistors R31 + R32 and R41 + R42 is the same.
Zusätzlich sperrt in diesem Fall der Transistor T1 und unterbricht damit die Ankopplung der zweiten Busleitung B0 an die Eingangsklemme RX1 des Eingangsteils des Teilnehmers 10, sobald die Spannung auf der Busleitung ein Potential von mehr als 2 V annimmt. Dazu ist die Basisspannung des Transistors T1 über den Spannungsteiler 33 mit den Widerständen R11 und R12 z.B. auf 2,5 V festgelegt. Dadurch tritt bei Signalspannungen an B0 von +5 V bzw. 3,5 V an dem Kondensator C2 des RC-Schaltglieds der zweiten Busleitung B0 kein Signalhub auf. Damit wird auch kein Signal an den Eingang RX1 des Komparators übertragen. In addition, transistor T1 blocks in this case and thus interrupts the coupling of the second bus line B0 to the input terminal RX1 of the input part of the subscriber 10 as soon as the voltage on the bus line assumes a potential of more than 2 V. For this purpose, the base voltage of the transistor T1 via the voltage divider 33 with the resistors R11 and R12 is e.g. set to 2.5 V. As a result, no signal swing occurs at signal voltages at B0 of +5 V or 3.5 V at the capacitor C2 of the RC switching element of the second bus line B0. This means that no signal is transmitted to the RX1 input of the comparator.
Das Potential am Komparatoreingang RX1 folgt dem am Eingang RX0 frequenz- und phasensynchron, jedoch um die Diodendurchlaßspannung der Diode D3 bzw. D4 vermindert. So ist auf jeden Fall ein Komparatorschaltpunkt sichergestellt. The potential at the comparator input RX1 follows the frequency and phase synchronism at the input RX0, but is reduced by the diode forward voltage of the diode D3 or D4. In this way, a comparator switching point is ensured in any case.
Der Potentialverlauf an den Eingangsklemmen RXO und RX1 für diesen Fehlerfall ist ebenfalls in Figur 7 dargestellt. Aus der Tatsache, daß die Potentialkurven Schnittpunkte aufweisen, ist erkennbar, daß der den Eingangsklemmen RX0 und RX1 zugeordnete Komparator Schaltpunkte erreicht. Damit ist auch in diesem Fehlerfall eine Auswertung des an den Busleitungen liegenden Signals sichergestellt. The potential curve at the input terminals RXO and RX1 for this fault is also shown in FIG. 7. It can be seen from the fact that the potential curves have intersections that the comparator assigned to the input terminals RX0 and RX1 reaches switching points. In this case, an evaluation of the signal on the bus lines is ensured even in the event of an error.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die für die Busleitung bzw. Eingangs- und Ausgangsklemmen des Teilnehmers 10 genannten Potentialwerte frei wählbar
sind. Gegebenenfalls müssen beispielsweise die Widerstandswerte u.a. des Widerstandsnetzwerks 30 an andere Spannungspegel angepaßt werden. It is readily apparent that the potential values mentioned for the bus line or input and output terminals of the subscriber 10 can be freely selected are. For example, the resistance values, inter alia, of the resistance network 30 may have to be adapted to other voltage levels.
Der Unterschied des in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiels gegenüber dem in Figur 2 besteht also darin, daß zusätzlich ein Schutz der Transistoren der Treiberstufen T1 und T2 des Teilnehmers 10 erreicht wird. überdies ist eine weitere Verbesserung des Funktionsverhaltens bei Kurzschluß zwischen den Busleitungen B1 und B0 gewährleistet. Hier wird noch sichergestellt, daß die durch die Dioden D5, D6 und D7 eintretende Bedämpfung des Nutzsignals im Kurzschlußfall entfällt. Statt dessen wird hier die Busleitung B0 durch den Transistor T1 abgetrennt. The difference between the exemplary embodiment shown in FIG. 5 and that in FIG. 2 is that the transistors of the driver stages T1 and T2 of the subscriber 10 are additionally protected. Furthermore, a further improvement in the functional behavior in the event of a short circuit between the bus lines B1 and B0 is ensured. Here it is also ensured that the attenuation of the useful signal which occurs through the diodes D5, D6 and D7 is omitted in the event of a short circuit. Instead, the bus line B0 is cut off by the transistor T1.
Insgesamt wird durch beide Ausführungsbeispiele ein vielfältiger Schutz der zu übertragenden Daten gegen Blockierung der Übertragung durch kurzgeschlossene oder abgefallene Busleitungen gewährleistet. Insbesondere bei der Verwendung eines Computernetzes in Kraftfahrzeugen ist dieser Schutz von Bedeutung, da aufgrund der Vibrationen die Wahrscheinlichkeit derartiger Fehler besonders groß ist. Dabei wird ein überaus geringer Ruhestromverbrauch von lediglich 25μA erreicht. Overall, both exemplary embodiments ensure that the data to be transmitted are protected in a variety of ways against blocking the transmission by short-circuited or dropped bus lines. This protection is particularly important when using a computer network in motor vehicles, since the probability of such errors is particularly high due to the vibrations. An extremely low quiescent current consumption of only 25μA is achieved.
Insbesondere bei Kraftfahrzeugen tritt überdies häufig das Problem auf, daß einzelne Komponenten auf verschiedenen Potentialen liegen, es handelt sich um sogenannte Masseverschiebungen. Durch die kapazitive Ankopplung der einzelnen Teilnehmer werden auf
Masseverschiebungen beruhende Gleichtaktstörungen ausgeschlossen.
In motor vehicles in particular, the problem frequently arises that individual components are at different potentials, so-called mass shifts. Through the capacitive coupling of the individual participants on Mass shifts based on common mode disturbances excluded.
Claims
1. Ankopplung eines mindestens ein Sende- und/oder ein Empfangsteil aufweisenden Teilnehmers eines lokalen Netzwerks insbesondere eines Kraftfahrzeugs an einen Datenbus mit zwei Busleitungen, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h je einer Busleitung zugeordnete RC-Schaltglieder, die an ein Widerstandsnetzwerk geschaltet sind. 1. Coupling of a subscriber of a local area network, in particular of a motor vehicle, having at least one transmitting and / or receiving part to a data bus with two bus lines, g e k e n n e e c h n e t d u r c h RC switching elements assigned to each bus line, which are connected to a resistance network.
2. Ankopplung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Widerstandsnetzwerk zwei parallel geschaltete Reihenschaltungen mit mindestens zwei Widerständen aufweist, wobei die eine Seite des Netzwerks an einer Versorgungsspannung und die andere an Masse liegt. 2. Coupling according to claim 1, so that the resistor network has two series circuits connected in parallel with at least two resistors, one side of the network being connected to a supply voltage and the other to ground.
3. Ankopplung nach Anspruch 1 oder 2 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der erste Eingang (RX0) des Empfangsteils des Teilnehmers über einen Kondensator (C1) und einen Widerstand (R5) mit der ersten Busleitung (B1) verbunden ist und der zweite Eingang (RX1) des Empfangteils des Teilnehmers über einen Kondensator (C2) und einen Widerstand (R6) mit der zweiten Busleitung (B0), daß der erste Eingang (RX0) mit der Verbindungsstelle zweier Widerstände (R7 und R8) verbunden ist, die die erste Reihenschaltung des Widerstandsnetzwerks (30) bilden, und daß der zweite Eingang (RXl ) mit der Verbindungsstelle zweier Widerstände (R9 und RIO) verbunden ist, die die zweite Reihenschaltung des Widerstandsnetzwerks (30) bilden. 3. Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the first input (RX0) of the receiving part of the subscriber via a capacitor (C1) and a resistor (R5) is connected to the first bus line (B1) and the second input (RX1) of the receiving part of the subscriber via a capacitor (C2) and a resistor (R6 ) with the second bus line (B0), that the first input (RX0) is connected to the junction of two resistors (R7 and R8) which form the first series circuit of the resistor network (30), and that the second input (RXl) with the Connection point of two resistors (R9 and RIO) is connected, which form the second series circuit of the resistor network (30).
4. Ankopplung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an der Verbindungs- stelle des Kondensators (C2) mit dem Widerstand R6, die das der zweiten Busleitung (B0) zugeordnete RC-Schaltglied bilden, mindestens eine Diode (D5,D6,D7) angeschlossen ist, deren Kathode an Masse liegt. 4. Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that at the connection point of the capacitor (C2) with the resistor R6, which form the RC switching element associated with the second bus line (B0), at least one diode (D5, D6, D7 ) is connected, the cathode of which is grounded.
5. Ankopplung nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen die zweite Busleitung (B0) und das zugehörige RC- Schaltglied (C2,R6) ein steuerbares Schaltelement (T1 ) zwischengeschaltet ist. 5. Coupling according to claim 1 or claim 3, so that a controllable switching element (T1) is interposed between the second bus line (B0) and the associated RC switching element (C2, R6).
6. Ankopplung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das steuerbare Schaltelement als Transistor (T1 ) ausgelegt ist, dessen Kollektor-Emitter-Strecke zwischen der zweiten Busleitung (B0) und dem RC-Schaltglied (C2,R6) liegt, und dessen Basis mit einem Spannungsteiler (R11,R12) verbunden ist. 6. Coupling according to claim 5, characterized in that the controllable switching element is designed as a transistor (T1), the collector-emitter path between the second bus line (B0) and the RC switching element (C2, R6), and the base with a voltage divider (R11, R12) is connected.
7. Ankopplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Eingänge (RX0,RX1) des Empfangsteils des Teilnehmers jeweils über einen Kondensator (C3) an Masse gelegt sind. 7. Coupling according to one of claims 1 to 6, so that the inputs (RX0, RX1) of the receiving part of the subscriber are each connected to ground via a capacitor (C3).
8. Ankopplung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Eingänge (RX0,RX1) des Empfangsteils des Teilnehmers über gegensinnig gepolte Dioden (D3,D4) miteinander verbunden sind. 8. Coupling according to one of claims 1 to 7, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the inputs (RX0, RX1) of the receiving part of the subscriber are connected to one another via diodes (D3, D4) with opposite polarity.
9. Ankopplung eines mindestens ein Sende- und/oder ein Empfangsteil aufweisenden Teilnehmers eines lokalen Netzwerks insbesondere eines Kraftfahrzeugs an einen Datenbus mit zwei Busleitungen, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine zwischen der ersten Busleitung (B1) und der ersten Klemme (TX1) des Sendeteils des Teilnehmers liegende Reihenschaltung aus mindestens einem Widerstand (R4) und mindestens einer Diode (D2) und durch eine zwischen der zweiten Busleitung (B0) und der zweiten Klemme (TX0) des Sendeteils des Teilnehmers liegende Reihenschaltung aus mindestens einem Widerstand (R3) und mindestens einer Diode (D1). 9. Coupling of a subscriber of a local area network, in particular a motor vehicle, having at least one transmitting and / or receiving part to a data bus with two bus lines, in particular according to one of claims 1 to 8, characterized by one between the first bus line (B1) and the first terminal (TX1) of the transmitting part of the subscriber is a series circuit comprising at least one resistor (R4) and at least one diode (D2) and is connected in series by at least one resistor between the second bus line (B0) and the second terminal (TX0) of the transmitting part of the subscriber (R3) and at least one diode (D1).
10. Ankopplung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Widerstandswert der zweiten Klemme (TX0) zugeordneten Widerstands (R3) doppel so groß ist, wie der des der zweiten Klemme (TX0) zugeordneten Widerstands (R4). 10. Coupling according to claim 9, characterized in that the resistance value of the second terminal (TX0) associated resistor (R3) is twice as large as that of the second terminal (TX0) assigned resistor (R4).
11. Ankopplung nach einem der Ansprüche l bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die erste Busleitung (B1) über einen BusabschluBwiderstand (R2) mit einer Spannungsquelle verbunden, ist und die zweite Busleitung (B0) über einen Busab- schlußwiderstand (R1) an Masse liegt. 11. Coupling according to one of claims 1 to 10, characterized in that the first bus line (B1) is connected to a voltage source via a bus terminating resistor (R2), and the second bus line (B0) is connected to ground via a bus terminating resistor (R1) .
12. Ankopplung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t, daß der Widerstandswert des an der ersten Busleitung (B1) liegende Busab- schlußwiderstand (R2) halb so groß ist wie der des der ersten Klemme (TX1) zugeordnete Widerstand (R4) und das der Widerstandswert des an der zweiten Busleitung (B0) liegende Busabschlußwiderstand (R1) ge- nauso groß ist wie der des der ersten Klemme (TX1) zugeordnete Widerstand (R4). 12. Coupling according to claim 11, dadurchge - indicates that the resistance value of the bus terminating resistor (R2) located on the first bus line (B1) is half as large as that of the resistor (R4) assigned to the first terminal (TX1) and that of the The resistance value of the bus terminating resistor (R1) on the second bus line (B0) is the same as that of the resistor (R4) assigned to the first terminal (TX1).
13. Ankopplung eines mindestens ein Sende- und/oder ein Empfangsteil aufweisenden Teilnehmers eines lokalen Netzwerks insbesondere eines Kraftfahrzeugs an einen Datenbus mit zwei Busleitungen, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h 13. Coupling of a subscriber of a local area network, in particular a motor vehicle, having at least one transmitting and / or receiving part to a data bus with two bus lines, in particular according to one of claims 1 to 8, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h
- eine zwischen der ersten Busleitung (B1 ) und der ersten Klemme (TX1) des Sendeteils des Teilnehmers liegende erste Reihenschaltung aus mindestens einer Diode (D2) und zwei Widerständen (R41,R42), an deren Verbindungsstelle eine mit einer Spannungsquelle verbundene Diode (D6) angeschlossen ist, sowie durch - A first series circuit consisting of at least one diode (D2) and two resistors (R41, R42) between the first bus line (B1) and the first terminal (TX1) of the transmitting part of the subscriber, at the connection point of which a diode (D6 ) is connected, as well as by
- eine zwischen der zweiter. Busleitung (B0) und der zweiten Klemme (TX0) des Sendeteils des Teilnehmers liegende zweite Reihenschaltung aus mindestens einer Diode (D1) und zwei Widerständen (R31;R32), an deren Verbindungsstelle eine an Masse liegende Diode (D5) angeschlossen ist. - one between the second. Bus line (B0) and the second terminal (TX0) of the transmitting part of the subscriber second series connection of at least one Diode (D1) and two resistors (R31; R32), at the connection point of which a diode (D5) connected to ground is connected.
14. Ankopplung nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Summe der Widerstandswerte der ersten Reihenschaltung (R41,R42) und der zweiten Reihenschaltung (R31,R32) gleich ist. 14. Coupling according to claim 13, so that the sum of the resistance values of the first series circuit (R41, R42) and the second series circuit (R31, R32) is the same.
15. Ankopplung nach Anspruch 13 und 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die erste Busleitung (B1) über einen Busabschlußwiderstand (R2) mit einer Spannungsquelle verbunden ist und daß die zweite Busleitung (B0) über einen Busabschlußwiderstand (R1) und ein steuerbares Schaltelement (T2) an Masse liegt. 15. Coupling according to claim 13 and 14, characterized in that the first bus line (B1) is connected via a bus terminating resistor (R2) to a voltage source and that the second bus line (B0) via a bus terminating resistor (R1) and a controllable switching element (T2) is grounded.
16. Ankopplung nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das steuerbare Schaltelement als Transistor (T2) ausgelegt ist, dessen Kollektor-Emitter-Strecke zwischen dem an der zweiten Busleitung (B0) angeschlossenen Busabschlußwiderstand (R1) und Masse liegt. 16. Coupling according to claim 15, so that the controllable switching element is designed as a transistor (T2) whose collector-emitter path lies between the bus terminating resistor (R1) connected to the second bus line (B0) and ground.
17. Ankopplung nach Anspruch 15 oder 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Wi- derstandswerte der mit den Busleitungen (B0,B1) verbundenen Abschlußwiderstände (R1,R2) gleich groß sind, wobei die Werte der Busabschlußwiderstände (R1,R2) halb so groß sind, wie die Summe der zwischen der ersten Klemme (TX1) des Sendeteils des Sendeteilnehmers der ersten Busleitung (B1) liegende Widerstände (R41,R42) und/oder der zwischen der zweiten Klemme (TX0) des Sendeteils des Teilnehmers und der zweiten Busleitung (B0) liegenden Widerstände (R31,R32). 17. Coupling according to claim 15 or 16, characterized in that the resistance values of the terminating resistors (R1, R2) connected to the bus lines (B0, B1) are of the same size, the values of the bus terminating resistors (R1, R2) being half as large , such as the sum of the resistances (R41, R42) between the first terminal (TX1) of the transmitting part of the transmitting part of the first bus line (B1) and / or between the second terminal (TX0) of the transmitting part of the parting and the second bus line (B0) lying resistors (R31, R32).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AK | Designated states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): JP KR US |
|
AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AT BE CH DE ES FR GB IT LU NL SE |
|
AK | Designated states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): JP KR US |
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AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT BE CH DE ES FR GB IT LU NL SE |