[发明专利]用于串行总线系统的用户站和用于在串行总线系统中传输数据的方法

说明书

提供了一种用于串行总线系统（1）的用户站（10；20；30）和一种用于在串行总线系统（1）中传输消息（4；5；50）的方法。所述用户站（10；20；30）包括：发送/接收装置（12；22；32），用于将消息（4；5；50）串行地发送到总线线路（3）上给所述总线系统（1）的至少一个其它的用户站（20；30；10）或者用于从所述总线线路（3）串行地接收消息（4；5；50），其中所述发送/接收装置（12；22；32）被设计为：针对所述发送/接收装置（12；22；32）没有充当所接收到的消息（4；5；50）的发送方的情况，在需要时在所述总线线路（3）上产生第一或第二总线电平（471、481；471、482；472、482），而且其中所述发送/接收装置（12；22；32）被设计为：针对所述发送/接收装置（12；22；32）充当所接收到的消息（4；5；50）的发送方的情况，作为替代利用第三总线电平（472；482）来产生所述第一或第二总线电平（471、481），所述第三总线电平低于被所述第三总线电平（472；482）所替代的总线电平（471、481），然而又是在所述总线线路（3）上的两个能在所述总线系统（1）中区分开的总线电平（471、481；471、482；472、482）中的一个。

技术领域

本发明涉及一种用于串行总线系统的用户站和一种用于在串行总线系统中传输数据的方法。

背景技术

在串行总线系统中，要在用户站之间传输的数据以时间上连续的比特来编码并且在按照预先确定的通信协议的消息中依次被发送到总线上并且借此经由该总线来传输。通信协议规定了哪些数据或比特在消息的哪个部位被编码。在有线的总线系统中，使用至少一条线路作为用于在用户站之间传输数据的传输介质。

例如，公知具有比特仲裁的串行通信协议，如Classical CAN（经典CAN）和CAN FD，这些串行通信协议使用隐性和显性总线电平作为两个不同的比特电平。在这种情况下，总线电平在考虑传输介质的情况下被选择，使得显性电平可以覆盖隐性电平。借此，例如在仲裁期间发送隐性比特（'1'）并且作为替代在总线上看到显性比特（'0'）的发送方可以停止发送并且对于当前消息的其余部分来说只还能充当接收方。仲裁被其消息包含前面大部分'0'比特的发送方赢得。仲裁的赢家没有注意到对总线的访问冲突。因此，不会发生冲突并且借此不会发生所发送的消息的破坏，因此仲裁以及随后的通信无损地进行。

此外，显性电平对隐性电平的可覆盖性允许在消息中查明有错误（例如违反比特填充规则或校验和错误）的总线用户用错误标识（错误标志（Error-Flag））来覆盖该消息。

通常，按照例如ISO 11898-2，使用双绞线作为传输介质，该双绞线的两条导线通过终端电阻来彼此连接。因此，按照ISO 11898-2，显性总线电平主动被驱动，使得有电流流经终端电阻。相反，隐性总线电平不被驱动，使得没有电流流经终端电阻。因而，在这些导线之间的差分电压VDiff在不被驱动的隐性状态下接近0V。

问题在于：在这种总线上的比特随着不一样强烈地被驱动的总线电平发生不对称变形。由此发生的比特的边沿偏移使隐性比特比相邻的显性比特显得更短。在比特率较高的情况下，隐性比特被大大缩短为使得这些隐性比特不再能够可靠地被识别出。这种不对称限制了串行传输的比特率。

另一问题在于：尤其是从显性到隐性的边沿由于信号反射而趋于过冲。这限制了比特时间的可用部分、尤其是用于采样的可用部分并且借此进一步限制了最大可用的比特率。

发明内容

因而，本发明的任务是提供一种用于串行总线系统的用户站和一种用于在串行总线系统中传输数据的方法，该用户站和该方法解决了之前提到的问题。尤其应该提供一种用于串行总线系统的用户站和一种用于在串行总线系统中传输数据的方法，其中不仅能够提高用于传输消息的比特率而且能够实现可靠的错误识别。