[发明专利]用于总线系统的用户站和用于改善对总线系统中的比特定时要求的遵守的方法有效

专利信息
申请号: 201880037113.5 申请日: 2018-04-03
公开(公告)号: CN110679116B 公开(公告)日: 2021-11-26
发明(设计)人: S.瓦尔克 申请(专利权)人: 罗伯特·博世有限公司
主分类号: H04L12/40 分类号: H04L12/40;H04L25/03
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 刘晗曦;刘春元
地址: 德国斯*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 总线 系统 用户 改善 中的 比特 定时 要求 遵守 方法
【说明书】:

示出用于总线系统(1)的用户站(10;30)和用于改善对总线系统(1)中的比特定时要求的遵守的方法。用户站(10;30)包括:发送/接收装置(12),所述发送/接收装置用于通过所述总线系统(1)来发送消息(45;46;47)到所述总线系统(1)的至少一个其他用户站或者从所述总线系统(1)的至少一个其他用户站接收消息(45;46;47),在所述总线系统(1)情况下至少暂时地保证用户站(10、20、30)对所述总线系统(1)的总线(40)的独有的、无冲突的访问;通信控制装置(11),所述通信控制装置用于创建待由所述发送/接收装置(12)来发送的消息(45;46;47)或者用于读取由所述发送/接收装置(12)根据针对所述总线系统(1)的预先确定的通信协议所接收的消息(45;46;47);和延迟单元(151;155;151,152;155,156),所述延迟单元在所述通信控制装置(11)和所述发送/接收装置(12)之间被接通,以便使由所述通信控制装置(11)发送给所述发送/接收装置(12)的发送信号(TX)和/或由所述发送/接收装置(12)所接收的接收信号(RX)延迟。

技术领域

发明涉及一种用于总线系统的用户站和用于改善对总线系统中的比特定时要求的遵守的方法,以便也在高数据速率情况下在所接收的比特的可能的不对称性情况下实现良好的接收质量。

背景技术

在传感器和控制设备之间,CAN总线系统在许多范围中得以应用。在CAN总线系统情况下,就如在ISO 11898中的CAN规范所描述的那样,借助CAN协议来在总线系统的用户之间传输消息。DE 10 000 305 A1描述一种CAN(Controller Area Network(控制器局域网))以及CAN的被称为TTCAN(Time Trigger CAN = 以时间触发的CAN)的扩展方案。

经典的CAN帧被分成仲裁域和数据域。利用仲裁域,借助于逐比特的仲裁来确定:总线系统的用户其中的哪个具有对总线系统的用户之间的通信介质的独有的访问。在此情况下,如已经在DE 10 2012 200 997中所描述的那样,多个用户站最初(anfänglich)同时经由总线系统来传输数据,而并不由此干扰数据传输。

在CAN协议的情况下,在仲裁域和数据域中的比特率是相同的,从而适用:Bitrate_arb = Bitrate_data。最大比特率为1Mbps(每秒的兆比特),这意味着比特时间为1μs。

该CAN协议已经在名称CAN-FD下被进一步扩展,与规范“„CAN with FlexibleData-Rate, Specification Version 1.0”相应地根据该协议来传输消息(来源:http://www.semiconductors.bosch.de)。利用CAN-FD可能提高对于如下系统的数据速率,在所述系统情况下,目前为止已经由系统的总线长度来限制所述数据速率。

在CAN-FD情况下,与经典的CAN相比,在仲裁阶段结束时针对接下来的数据阶段的比特率被提高到例如2 Mbps、5 Mbps。因此适用:Bitrate_arb< Bitrate_data。

在具有更高比特率、诸如2或5 Mbit/s的数据阶段中,现在非常重要的是:从显性状态到隐性状态的状态变换和从隐性状态到显性状态的状态变换关于其时长方面是尽可能相同的。这针对经由用于发送信号的连接端TxD到总线(VDIFF=CAN_H-CAN_L)的发送路径适用,并且也从总线(VDIFF)到用于接收信号的连接端RxD地适用。因此,CAN帧的单个比特的一定的最小比特时间能够被保证。在所述时间的强烈的不等性的情况下,单个比特的比特时间低于在物理层规范ISO 11898-2:2016中所规定的最小值并且不再能由CAN协议控制器或者总线系统的用户站的通信控制装置来识别。

这导致在总线系统中的通信中的干扰。根据所进行的干扰而定地,这可以具有对于总线系统的或者在总线系统中所连接的传感器和控制设备的使用者而言的安全相关的后果。为了应避免这一点,该总线系统的应用者被强迫在设计总线拓扑和比特率时将以非常窄的极限或者非常小自由度来确定该总线系统的大小。

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