[发明专利]发送器电路及其操作方法

说明书

技术领域

在各个实施例中，提供一种具有第一数据发送模式和第二数据发送模式的发送器电路及其操作方法。

背景技术

已经针对多种分布式工业系统开发了CAN（控制器区域网）总线，其中汽车应用可能是最突出的应用领域。CAN是一种多主机体系结构，这意味着连接到总线的每一个实体（也被称作节点）都能够发送及接收消息，但不是同时进行。这是通过为每一条消息提供一个标识符而实现的，所述标识符也定义相应消息的优先级。为了避免由不同节点同时发送的消息的冲突，在发送“有效载荷”数据所在期间的每一个阶段之前有一个仲裁阶段。在所述仲裁阶段期间，具有最高优先级消息的节点被指定发送其消息，而所有其他节点则进入侦听模式。限制数据速率的一个方面源自仲裁阶段。在该阶段期间，数据速率的循环长度必须长于使得信号从一个对应节点到网络内的最远节点往返行进所花费的时间。换句话说，网络内的线路长度是限制数据速率的一个因素。

限制数据速率的其他因素是信号完整性和影响仲裁阶段期间的信号传播的电容性负载、以及信号在导线上的传播延迟。为了规避这些限制因素，已经构想出CAN FD（具有灵活数据速率的CAN）。CAN FD允许在仲裁阶段期间以较低速率发送数据，在仲裁阶段之后可以提高数据速率。

然而，使用常见的CAN收发器会引入以下问题。取决于网络质量，在显性比特与隐性比特之间的每一次切换时发生鸣震（ringing），即电压或电流的多余振荡，其典型的鸣震时间大约是几百纳秒，其中显性比特对应于差分线路载送显著不同的电压的状态并且被解释为逻辑0，而隐性比特对应于差分线路载送基本上相同的电压的状态并且被解释为逻辑1。可以看到所述鸣震的原因在于CAN收发器基本上是二进制开关，其或者（在显性比特的发送期间）被接通或者（在隐性比特的发送期间）被关断。由从显性状态到隐性状态的过渡所引发的鸣震干扰总线上的实际信号并且妨碍在潜在的接收节点中对总线状态的快速、准确的检测（即确定存在于数据总线上的是显性比特还是隐性比特）。这种效应可能还会限制最大可能数据速率。为了允许CAN网络内的适当通信，在设定利用通常CAN收发器的最大数据速率时要考虑到这些问题。最大数据速率可以说被适配于在实践中导致其适当限制的信号完整性。

发明内容

在各个实施例中，提供一种发送器电路，其包括第一电路、第二电路和切换电路。第一电路被配置成在第一数据发送模式下发送数据，其中在第一数据发送模式下，第一发送数值由端接电阻器确定的第一导线与第二导线之间的电位提供，并且其中通过向第一导线施加第一参考电位以及向第二导线施加不同于第一参考电位的第二参考电位来提供第二发送数值。第二电路被配置成在第二数据发送模式下发送数据，其中在第二数据发送模式下，通过向第一导线施加第三参考电位以及向第二导线施加第四参考电位来提供第一发送数值，并且通过向第一导线施加第四参考电位以及向第二导线施加第三参考电位来提供第二发送数值。所述切换电路被配置成控制第一电路和第二电路在第一数据发送模式或第二数据发送模式下发送数据。

附图说明

在附图中，相同的附图标记通常贯穿不同的视图指代相同的部件。附图不一定是按比例绘制的，相反重点通常在于说明本发明的原理。在下面的描述中，参照附图来描述本发明的各个实施例，其中：

图1示出了示例性CAN网络；

图2示出了示例性CAN收发器；

图3示出了示例性CAN发送器；

图4示出了根据各个实施例的发送器电路；

图5A和5B示出了根据各个实施例的通信电路；

图6A和6B示出了根据各个实施例的发送器电路中的示例性信号序列；

图7示出了CAN FD帧格式；

图8示出了图示用于操作根据各个实施例的发送器电路的方法的流程图；

图9示出了图示用于控制根据各个实施例的发送器电路的操作模式的方法的流程图；

图10示出了根据各个实施例的发送器电路的示意图；以及

图11示出了根据各个实施例的控制电路的示意图。

具体实施方式

下面的详细描述参照附图，所述附图通过说明的方式示出了可以在其中实践本发明的具体细节和实施例。

“示例性”一词在这里被用来意指“作为实例、事例或说明”。在这里被描述为“示例性”的任何实施例或设计不一定要被理解为比其他实施例或设计优选或有利。