发送器电路及其操作方法技术

本发明专利技术涉及发送器电路及其操作方法。在各个实施例中，一种发送器电路可以包括被配置成在第一数据发送模式下发送数据的第一电路、被配置成在第二数据发送模式下发送数据的第二电路以及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的切换电路。此外，提供一种用于操作发送器电路的相应方法。

【技术实现步骤摘要】
发送器电路及其操作方法
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。
技术介绍
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CANFD（具有灵活数据速率的CAN）。CANFD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。
技术实现思路
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专利技术的原理。在下面的描述中，参照附图来描述本专利技术的各个实施例，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CANFD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专利技术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。关于形成在一个侧面或表面“之上”的沉积材料所使用的“之上”一词在这里可以被用来意指所述沉积材料可以被形成在隐含侧面或表面的“直接上方”，例如与其直接接触。关于形成在一个侧面或表面“之上”的沉积材料所使用的“之上”一词在这里可以被用来意指所述沉积材料可以被形成在隐含侧面或表面的“间接上方”，其中在隐含侧面或表面与沉积材料之间设置有一个或更多附加层。在根据各个实施例的发送器电路中，可以将操作模式从第一数据发送模式切换到第二数据发送模式。在第二数据发送模式下，使用全桥操作模式而不是（用在第一数据发送模式下的）开路漏极操作模式来改动两条信号线之间的电位差。在开路漏极模式下，在明确定义的电位与信号线之间只使用一个晶体管，从而使得一个状态对应于通过导通的开关（例如晶体管）被施加到所述信号线的电位并且另一个状态对应于通过不导通的开关（例如晶体管）与所述电位断开的信号线。正如后面将要更加详细地描述的那样，通过在全桥模式下使用四个开关（例如晶体管），可以通过施加到全部两条信号线的电位来定义显性比特和隐性比特，这可以显著减小鸣震，即减小信号线上的干扰效应。因此，可以按照精确且快速的方式把隐性比特与显性比特区分开（反之亦然），从而在第二数据发送模式下实现了更快的数据速率。在第二数据发送模式下，逻辑0对应于也可以被称作数据0的状态，并且逻辑1对应于也可以被称作数据1的状态。要注意的是，虽然下面的实现方式是在CAN网络的情境中描述的，但是可以在网络100的替换实现方式中提供任何类型的其他有线通信网络，例如利用差分电位信号传送（signal）技术的有线网络，例如支持所谓的CSMA/CD（载波感测多路访问/冲突检测）通信协议的有线网络。在图1中示出了网络100的示例性设置，其可以是CAN（控制器区域网）网络。可以被配置成CAN总线的数据总线包括可以形成差分对（例如双绞差分对）的第一信号线118和第二信号线120，即被用于差分信号传送的一对导线。第一信号线118可以是CAN_H线路而第二信号线120可以是CAN_L线路，然而这一选择是任意的。CAN_L和CAN_H可以对应于被用于两条信号线的官方CAN总线体系结构术语，其中在信号传送显性比特的状态（即逻辑0）时，CAN_L线路可以是具有较低电位的线路而CAN_H可以是具有较高电位的线路。在所述信号线的每一端可以提供端接电阻器116。端接电阻器116的电阻值可以与数据总线（即作为差分对的第一信号线118和第二信号线120）的阻抗匹配以便避免反射。根据ISO-11898，CAN总线具有120Ω的标称特征线路阻抗。可以把几个节点（例如CAN节点）连接到数据总线，例如第一节点102和第二节点122。节点可以是连接到数据总线的任何（电子）器件，比如传感器器件、致动器器件或接口器件。连接到总线118、120的所有节点102、122可以彼此通信。由于第一节点102和第二节点122的结构就其通信能力和配置而言可以具有类似的结构，因此下面将更加详细地只描述第一节点102。不言自明的是，可以把更多数目的节点连接到数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发送器电路，包括：被配置成在第一数据发送模式下发送数据的第一电路，其中在第一数据发送模式下，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第一发送数值，并且其中通过将第一参考电位施加到第一导线以及将不同于第一参考电位的第二参考电位施加到第二导线来提供第二发送数值；被配置成在第二数据发送模式下发送数据的第二电路，其中在第二数据发送模式下，通过将第三参考电位施加到第一导线以及将第四参考电位施加到第二导线来提供第一发送数值，并且通过将第四参考电位施加到第一导线以及将第三参考电位施加到第二导线来提供第二发送数值；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的切换电路。

【技术特征摘要】
2012.05.04 US 13/4638581.一种发送器电路，包括：被配置成在第一数据发送模式下发送数据的第一电路，其中在第一数据发送模式下，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第一发送数值，并且其中通过将第一参考电位施加到第一导线以及将不同于第一参考电位的第二参考电位施加到第二导线来提供第二发送数值；被配置成在第二数据发送模式下发送数据的第二电路，其中在第二数据发送模式下，通过将第三参考电位施加到第一导线以及将第四参考电位施加到第二导线来提供第一发送数值，并且通过将第四参考电位施加到第一导线以及将第三参考电位施加到第二导线来提供第二发送数值；切换电路，被配置成检测比特率指示字段的状态，并且当比特率指示字段表明要在预先配置的比特率下发送数据时，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。2.权利要求1的发送器电路，其中第一电路包括耦合在第一参考电位与第一导线之间的第一晶体管。3.权利要求1的发送器电路，其中第一电路包括耦合在第二参考电位与第二导线之间的第二晶体管。4.权利要求3的发送器电路，其中第一电路包括耦合在第一参考电位与第一导线之间的第一晶体管；并且其中在第一数据发送模式下，当要发送第一发送数值时，第一晶体管和第二晶体管处于不导通状态。5.权利要求3的发送器电路，其中第一电路包括耦合在第一参考电位与第一导线之间的第一晶体管；并且其中在第一数据发送模式下，当要发送第二发送数值时，第一晶体管和第二晶体管处于导通状态。6.权利要求3的发送器电路，其中第一电路包括耦合在第一参考电位与第一导线之间的第一晶体管；并且其中第一晶体管和第二晶体管被配置成由相同的驱动信号使其在导电性方面处于相同状态。7.权利要求3的发送器电路，其中第一电路包括耦合在第一参考电位与第一导线之间的第一晶体管；并且其中第一晶体管和第二晶体管被配置成或控制成由相同的驱动信号使其在导电性方面处于相反状态。8.权利要求1的发送器电路，其中在第一数据发送模式下，用于提供第一发送数值的第一导线与第二导线之间的电位差小于用于提供第二发送数值的第一导线与第二导线之间的电位差。9.权利要求1的发送器电路，其中第二电路包括耦合在第三参考电位与第一导线之间的第三晶体管。10.权利要求1的发送器电路，其中第二电路包括耦合在第四参考电位与第二导线之间的第四晶体管。11.权利要求10的发送器电路，其中第二电路包括耦合在第三参考电位与第一导线之间的第三晶体管；并且其中在第二数据发送模式下，当要发送第一发送数值时，第三晶体管和第四晶体管被配置成处于导通状态。12.权利要求3的发送器电路，其中第一电路包括耦合在第一参考电位与第一导线之间的第一晶体管；并且其中在第二数据发送模式下，当要发送第二发送数值时，第一晶体管和第二晶体管被配置成处于导通状态。13.权利要求1的发送器电路，其中第二电路包括第一电路。14.权利要求10的发送器电路，其中第二电路包括耦合在第三参考电位与第一导线之间的第三晶体管；并且其中第三晶体管和第四晶体管被配置成在第一数据发送模式期间处于不导通状态。15.权利要求2的发送器电路，其中在第二数据发送模式期间，第一晶体管被耦合到第四参考电位而不是耦合到第一参考电位。16.权利要求3的发送器电路，其中在第二数据发送模式期间，第二晶体管被耦合到第三参考电位而不是耦合到第二参考电位。17.权利要求1的发送器电路，其中第一参考电位的数值基本上等于第四参考电位的数值。18.权利要求1的发送器电路，其中第二参考电位的数值基本上等于第三参考电位的数值。19.权利要求10的发送器电路，其中第二电路包括耦合在第三参考电位与第一导线之间的第三晶体管；并且其中第三晶体管和第四晶体管具有相同的导电性类型。20.权利要求10的发送器电路，其中第二电路包括耦合在第三参考电位与第一导线之间的第三晶体管；并且其中第三晶体管和第四晶体管具有相反的导电性类型。21.一种发送器电路，包括：被配置成在第一数据发送模式下发...

【专利技术属性】
技术研发人员：MM黑尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：