[发明专利]容错通信系统

说明书

技术领域

本设备和方法涉及容错通信系统的领域，并描述差分数据总线系统，其可以维持无错通信，除了数据总线线路之一中的故障以外。

背景技术

存在用于将信息从一个电子设备传输到另一电子设备的若干架构。在图1A中示出通常使用的架构。在这个架构中，设备共享常常被称为数据总线或通信总线的公共通信结构。在这个架构中，连接到数据总线的每个设备可以在数据总线上传输信息，或接收在数据总线上传输的任何信息。此外，在数据总线上传输的信息可以无失真地通过每个设备。这样的总线的示例是Mil-Std-1553、CAN、FlexRay等。

大量设备可以连接到如上所述的数据总线。在这些数据总线中的潜在问题是，在数据总线中的故障将防止信息在该故障之前和之后从设备通过。同一受让人的US 7,812,617描述了识别通信总线中的故障的方法。该方法基于识别在通信总线中的反射。反射由在通信数据链路之一中的故障引起并被称为“信号尾部”。US 7,812,617提议通过测量这样的多个尾部的定时来识别故障的位置并使用三角测量来识别故障的位置的方法。

故障的示例是机械切口或在数据总线电线之一中的其它形式的断开。在这样的故障的出现期间，将接收到具有大量错误的在数据总线上的所传输的数据，这些错误可将数据总线的利用减小到小于其原始容量的10％。提供可以在差分数据总线中的故障的情况下减少传输错误的数量的数据总线架构是合乎需要的。

术语表

数据总线——如在当前公开内容中使用的，意指连接两个或更多个电子设备并用于将电子数据信息从一个设备传输到另一设备的一个或多个电线。

二进制数据总线——如在当前公开内容中使用的，意指具有一组两个电压电平的数据总线。

通信总线——如在当前公开内容中使用的，意指连接两个或更多个电子设备并用于将电子数据信息从一个设备传输到另一设备的一个或多个电线。

差分数据总线——如在当前公开内容中使用的，意指包括两个电线的数据总线，其中电子数据信息是在这两个电线之间的电压差。

数据总线线路——如在当前公开内容中使用的，意指在数据总线中使用的电线。

电压电平——如在当前公开内容中使用的，意指数据总线线路的预定电压。

差分发射机——如在当前公开内容中使用的，意指连接到数据总线线路并用于实现数据总线线路上的电压电平的电子设备。

差分接收机——如在当前公开内容中使用的，意指连接到数据总线线路并用于测量数据总线线路上的电压电平的电子设备。

二进制数据总线——如在当前公开内容中使用的，意指具有一组两个电压电平的数据总线。

低电压电平——如在当前公开内容中使用的，意指在二进制数据总线中使用的一组两个电压的较低电压电平。

高电压电平——如在当前公开内容中使用的，意指在二进制数据总线中使用的一组两个电压的较高电压电平。

参考电压——如在当前公开内容中使用的，意指与在差分数据总线的这组电压电平当中的公共电压对应的电压。

线电压信号——如在当前公开内容中使用的，意指在数据总线线路上的时变电压电平。

数据信号——如在当前公开内容中使用的，意指在差分数据总线的两个数据总线线路上的电压电平之间的差异。

故障状态—如在当前公开内容中使用的，意指故障、电气断开、开路、故障的连接器或防止电流流过数据总线线路的其它机构。

电压控制单元——如在当前公开内容中使用的，意指连接到数据总线并向数据总线提供参考电压的单元。

发明内容

借助于限制在每个电线上的最大或最小电压来增强使用两个总线电线之间的差分信号的通信系统的能力。描述了限制电压的各种方法。

附图说明

图1A是连接电子设备的数据总线的示例；

图1B是在数据总线上的所接收的信号的示例；

图1C是在数据总线中出现故障期间在数据总线上的所接收的信号的示例；

图2是容错数据总线的示例；

图3是在连接电子设备的容错数据总线上的所接收的信号的示例；

图4A是用于支持容错数据总线的端子单元的示例；

图4B是用于支持容错数据总线的端子单元的另一示例；

图5A是连接到数据总线的电子设备的示例；以及

图5B是连接到数据总线的电子设备的示例。

具体实施方式