权利要求1：通过在借助于总线系统被连接的传送节点和至少一个接收节点之间交换数据帧来进行串行通信的方法，其中，通过在CAN-标准ISO 11898-1中定义的仲裁过程来针对每个数据帧将传送机和接收机的角色指配给节点，其中，所交换的数据帧具有根据CAN-标准ISO 11898-1的逻辑结构，其中，数据帧由位的序列组成，其中，数据帧的逻辑结构包括帧开始位、仲裁字段、控制字段、数据字段、CRC字段、确认字段和帧结束字段，其中，每个位具有位时间，其中，每个位时间被划分为时间片段（SYNC_SEG、PROP_SEG、PHASE_SEG1、PHASE_SEG2），其特征在于：响应于控制字段内的特定位的预定义的值，属于第一组节点的第一节点重新启动其协议解码状态机，并且等待直到其已经将本身同步到总线活动，并且，属于第二组节点的第二节点使用根据CAN FD规范的通信协议进行通信。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有灵活数据速率的控制器局域网对串行通信的接受以及将串行通信引入到越来越多的应用已经导致如下的需求：需要增加用于串行通信的带宽。用于串行通信的广泛使用的协议是在BOSCHCAN规范2.0中指定的CAN协议，其能够从罗伯特博世有限公司网站http://www.semiconductors.bosch.de下载，并且在国际标准ISO11898-1中。该CAN协议在下文中被称为“基准CAN”。有两个因素限制CAN网络中的有效数据速率，首先是CAN总线仲裁方法的功能所需要的最小位时间，并且第二是CAN消息中的数据位和帧位的数量之间的关系。最近，已经开发了新的协议，其被叫做“具有灵活数据速率的CAN”或者CANFD。它仍然使用CAN总线仲裁方法，它通过在仲裁处理结束之后切换到较短的位时间来增加位速率并且在接收机发送它们的确认位之前在CRC分隔符返回到较长的位时间。通过允许较长的数据字段来增加有效数据速率。CAN使用四个位作为数据长度代码从而导致16个不同代码，但是仅仅使用前九个值，代表[0-8]字节的数据字段长度的代码[0-8]。在CAN中，将代码[9-15]定义为表示八个数据字节。在CANFD中，这些代码用于表示更长的数据字段。在命名为“具有灵活的数据速率的CAN规范”的协议规范（下文中被称为CANFD规范）中描述了CANFD协议。在2012年4月17日发布了版本1.0，并且使公众可以在罗伯特博世有限公司网站：http：//www.semiconductors.bosch.de下载版本1.0。只要使用未修改的基准CAN控制器，基准CAN节点和CANFD节点的混合网络仅能够以基准CAN格式进行通信。也就是说，网络中的所有节点都必须具有用于CANFD通信的CANFD协议控制器，但是所有CANFD协议控制器也能够参与基准CAN通信。如果CANFD通信限制为具有高达八个数据字节的长度的数据字段，则除了控制器的初始配置不需要改变应用程序。本专利技术描述对基准CAN实施方式的修改，其允许修改的CAN实施方式（其不能够发送和接收CANFD帧）容许CANFD帧。对CANFD帧的容许意指这些修改的实施方式忽略CANFD帧并且不扰乱它们。这具有如下的优点：使用相同的总线线路的（根据本专利技术修改的）CAN节点和CANFD节点的共存变为可能。CANFD节点使用被修改的CAN节点容许但是不被其接收的CANFD帧进行通信。修改的CAN节点使用能够被修改的CAN节点和CANFD节点两者都接收的基准CAN帧进行通信。介绍控制器局域网（CAN）是以非常高级别的安全性高效地支持分布式实时控制的串行通信协议。其应用领域的范围是从高速网络到低成本多路接线。在汽车电子设备中，使用具有高达1兆位／秒的位速率的CAN来连接发动机控制单元、传感器、防滑系统等。同时，将例如多灯照明器、电动窗等等的电子设备嵌入车身中来替换接线束是成本有效的。CANFD（具有灵活数据速率的CAN）在需要更高数据速率的应用中对CAN进行补充。CANFD协议控制器也能够参与基准CAN通信，使得可以仅仅在例如在行结束（end-of-line）的软件下载或维护的特定操作模式中使用CANFD。CANFD需要两个集合的位定时配置寄存器，用于仲裁阶段的一个位时间和用于数据字段的一个位时间。用于仲裁阶段的位时间具有与基准CAN网络中相同的限制，关于所选择的收发机的性能和CANFD网络的特性来选择用于数据字段的位时间。基准CAN收发机能够被用于CANFD，专用收发机是可选的。CANFD协议控制器可以提供附加的接口信号来在具有更高的位速率的阶段中将专用CANFD收发机切换到替换操作模式中。专用CANFD收发机可以在具有更高的位速率的阶段中使用替换编码系统，其不局限于CAN的NRZ编码。基本概念CANFD：CANFD帧由与CAN帧相同的要素组成，差别在于：在CANFD帧中，数据字段和CRC字段可能更长。如在CAN中，消息验证需要来自至少一个接收机的显性（dominant）确认位。具有错误帧、错误计数器、错误消极级别和总线关断级别的CANFD故障界定与在CAN中的相同，其基于相同的五种错误类型：位错误、填充错误、CRC错误、形式错误，和确认错误。帧格式：图1中描绘了基准CAN和CANFD帧的示例。CANFD支持CAN协议的两种标识符长度，11位长“标准格式”和29位长“扩展格式”。CANFD帧具有与基准CAN帧相同的结构，基准CAN帧和CANFD帧之间的区别是在通常命名为“r0”或“r1”并且位于控制字段中的数据长度代码之前的保留位。在CANFD帧中，该位被隐性传送并且被称作EDL。与基准CAN帧相比，其后面有例如位BRS的附加控制字段位。图2示出在消息内切换位速率的位置。利用与CAN帧相同的位速率来传送CANFD帧的第一部分，直到区分协议的保留位。如果已经接收到隐性（recessive）EDL位，则取决于BRS位的值切换位速率。从BRS位开始切换位速率，直到到达CRC分隔符或者直到CANFD控制器看到导致错误帧开始的错误条件。以与CAN错误帧相同的位速率来传送CANFD错误帧以及ACK字段、帧结束和过载帧。如果保留位BRS被隐性传送，则在该保留位BRS将位速率切换到较短的位时间。通过箭头将CANFD消息划分在使用高位速率的一部分“CANFD数据”（其由使用较低位速率的命名为“CANFD仲裁”的两个部分所围绕）中来在图2中示出这一点。数据字段中的字节的数量由来数据长度代码来指示。该数据长度代码是4位宽并且在控制字段内被传送。数据长度代码的编码在CANFD中是不同的。前九个代码是相同的，但是在CAN中指定八个字节的数据字段的后面的代码在CANFD中指定更长的数据字段。不管对应的数据帧的数据长度代码如何，所有远程帧应当使用零数据长度代码。在图3中描述通过数据长度代码编码数据字节的数量的示例。CRC字段包含后面是CRC分隔符的CRC序列。CRC序列：从循环冗余码（BCH码）导出该帧校验序列。为了执行CRC计算，把被除的多项式被定义为其系数由有关的位流给出的多项式。CANFD针对不同的帧长使用不同的CRC多项式。对于具有高达八个数据字节的帧，使用与CAN中相同的多项式。对于具有高达八个数据字节的帧，有关的位流是由帧开始、仲裁字段、控制字段、数据字段（如果存在）组成的未填充的位流，并且，对于15个最低的系数，为0。将该多项式除以（以模2计算系数）生成多项式，该生成多项式在汉明间距HD=6的情况下最适合于具有小于127位的位计数的帧：X15+X14+X10+X8+X7+X4+X3+1。对于在数据字段中具有多于八个字节的帧，使用适于帧的长度的不同的（且更长的）CRC多项式。CRC字段相应地加长。在较长的帧中，出现在CRC序列之前的填充位也应当由CRC来保护。在分离的移位寄存器块中计算每个CRC序列。在帧开始，在所有节点中，应当并行地计算所有CRC序列，直到在仲裁之后CRC序列之一被保留位和被DLC选择。仅仅所选择的CRC序列能够引起CRC错误。CRC分隔符：CRC序列后面是由一个或两个‘隐性’位组成的CRC分隔符。传送机应当只发送一个‘隐性’位作为CRC分隔符，但是所有节点都应当在开始确认时隙的从隐性到显本文档来自技高网...
【技术保护点】
通过在借助于总线系统被连接的传送节点和至少一个接收节点之间交换数据帧来进行串行通信的方法，其中，通过在CAN‑标准ISO 11898‑1中定义的仲裁过程来针对每个数据帧将传送机和接收机的角色指配给节点，其中，所交换的数据帧具有根据CAN‑标准ISO 11898‑1的逻辑结构，其中，数据帧由位的序列组成，其中，数据帧的逻辑结构包括帧开始位、仲裁字段、控制字段、数据字段、CRC字段、确认字段和帧结束字段，其中，每个位具有位时间，其中，每个位时间被划分为时间片段（SYNC_SEG、PROP_SEG、PHASE_SEG1、PHASE_SEG2），其特征在于：响应于控制字段内的特定位的预定义的值，属于第一组节点的第一节点重新启动其协议解码状态机，并且等待直到其已经将本身同步到总线活动，并且，属于第二组节点的第二节点使用根据CAN FD规范的通信协议进行通信。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.20 EP 12185269.31.通过在借助于总线系统被连接的传送节点和至少一个接收修改CAN节点之间交换数据帧来进行串行通信的方法，其中，通过在CAN-标准ISO11898-1中定义的仲裁过程来针对每个数据帧将传送机和接收机的角色指配给节点，其中，所交换的数据帧具有根据CAN-标准ISO11898-1的逻辑结构，其中，数据帧由位的序列组成，其中，数据帧的逻辑结构包括帧开始位、仲裁字段、控制字段、数据字段、CRC字段、确认字段和帧结束字段，其中，每个位具有位时间，其中CANFD数据帧在仲裁过程结束之后具有较短的位时间或较长的数据字段，其中所述传送节点传送CANFD数据帧，其特征在于：响应于控制字段内的特定位的预定义的值，所述修改CAN节点重新启动其协议解码状态机，并且通过使用计数器和边缘检测机制检查十一个连续的隐性位的序列来等待直到其已经将本身同步到总线活动，边缘检测机制被配置为如果检测到边缘则重新启动计数器。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述修改CAN节点在不改变其错误计数器的情况下重新启动其协议解码状态机。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述修改CAN节点在不发送错误帧的情况下重新启动其协议解码状态机。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：每个位时间被划分为时间片段（SYNC_SEG、PROP_SEG、PHASE_SEG1、PHASE_SEG2），以时间量子的整数倍来定义时间片段的长度，其中，时间量子是从振荡器周期导出的固定时间单位，其中所述边缘检测机制每个时间量子选通总线输入一次。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：第二节点在所传送的帧的CANFD...
【专利技术属性】
技术研发人员：F哈特维希，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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