用于经由微秒总线来进行数字的数据传输的方法和设备技术

一种用于在主计算机（11）和从属计算机（12）之间经由微秒总线（13）来进行数字的数据传输的方法（20），其特征在于以下特征：‑ 所述从属计算机（12）的控制信号（25）在所述从属计算机（12）中被序列化（21）成为第一数据帧（16），‑ 所述第一数据帧（16）经由所述微秒总线（13）被从所述从属计算机（12）传输（22）到所述主计算机（11），和‑ 所述控制信号（25）在所述主计算机（11）中被从所述第一数据帧（16）反序列化（23）。

【技术实现步骤摘要】
用于经由微秒总线来进行数字的数据传输的方法和设备
本专利技术涉及用于经由主计算机和从属计算机（Nebenrechner）之间的微秒总线（Mikrosekundenbus）来进行数字的数据传输的方法。此外，本专利技术涉及相应的设备、相应的计算机程序以及相应的存储介质。
技术介绍
在计算机架构（Rechnerarchitektur）中，用于主计算机（master（主机））和至少一个卫星计算机或从属计算机（slave（从机））之间的短距离通信的不对称（single-ended（单端型））的串行通信接口被称为微秒总线或微秒信道（microsecondbus（微秒总线），μSB或MSB）。根据现有技术的MSB在发动机管理的范畴内被用于在控制设备之内的数字的数据传输，以便通过具有少量的端子（pins（管脚））和较小滞后的快速的串行接口来替代这类功率构件（Leistungsgliede）的典型的脉冲宽度调制（pulsewidthmodulation，PWM）。从主计算机到下游的从属计算机（downstream（顺流））的数据传输在此情况下通常同步地进行，而经由所属的反向信道（Rückkanal）（upstream（逆流））的数据传输则通常异步地进行，其中所述经由所属的反向信道的数据传输主要用于将诊断信息从从属计算机发送到上游的主计算机。DE102009028103A1涉及一种用于执行布置在控制设备之内的至少一个构件（Bauteil）与在控制设备之外的至少一个装置之间的通信的方法，其中所述控制设备包括所述构件、控制设备内部的总线和转换器（Umsetzer），其中所述构件被连接在所述控制设备内部的总线上。在所述构件和所述装置之间被交换的信息由在控制设备内部的总线和控制设备外部的通信连接之间的转换器来转换，其中所述控制设备经由所述通信连接与所述装置连接。
技术实现思路
本专利技术提供根据独立权利要求所述的用于经由在主计算机和从属计算机之间的微秒总线进行数字的数据传输的方法、相应的设备、相应的计算机程序以及相应的存储介质。所述方案基于如下认识：如果控制信息或调节信息也应该经由反向信道从从属计算机传输到主计算机，则常规的反向信道的可用带宽并不足够。反向信道的速度因此应该被提高。但是所述反向信道的速度却在常见的微秒总线的比特传输层（physicallayer（物理层），PHY）上被限制。当中断要求（interruptrequest（中断请求），IRQ）应从从属计算机提供给主计算机时，对此根据现有技术也需要单独的线路。这是值得期望的，以便用信号来将例如错误通知给主计算机，所述错误需要主计算机的快速反应。本专利技术的一种实施方式相对地提供（eröffnen）如下可能性：从从属计算机到主计算机将最不同的时钟信号和控制信号经由MSC反向信道传输给主计算机。以这种方式，可以取消经由在主计算机和从属计算机之间的自己的控制线路进行的耗费的、并行的信号传输。由此，在典型实施为微控制器（μC）的主计算机中和在常常实施为应用专用的集成电路（application-specificintegratedcircuit(专用集成电路)，ASIC）的从属计算机中的一些端子可以被节省。因此在主计算机方面减少面积需求以及减少在相应的芯片壳体（package（包装））上的双方面需要的端的数目。根据现有技术为了相应的控制信号所使用的端子可以选择性地被输送用于其他目的。通过在从属权利要求中所讲述的措施，在权利要求中所说明的基本思想的有利的扩展方案和改进方案是可能的。因此可以规定：由控制信号所序列化（serialisiert）的数据帧在传输时在标准ANSI/TIA/EIA-644-1995/IEEEstd1596.3-1996的意义上通过差分的低压信号（lowvoltagedifferentialsignal（低压差分信号）,LVDS）来表示。由于在线路中较小的电压改变、充电和放电电流，相应的实施方式以电容和电感耦合形式的较小的干扰发出而出众并且因此以在高时钟频率情况下的电磁容忍性（EMV）自身而出色。所提供的用于减少供电电压的可能性此外有利于参与的半导体电路的结构缩小并且因此减小得到的控制设备的空间需求。与控制信号的单独的LVDS传输相比，所建议的方案实现表面安装的器件（surface-mounteddevices（表面安装器件），SMD）情况下对至少一个钎焊面（pad（焊盘））的节省并且因此实现在共同的电路板上对主计算机和从属计算机的所谓的脚印（footprint）的进一步缩小。根据另一方面可以规定：通过曼彻斯特编码（Manchesterkodierung）将从属计算机中的控制信号与时钟信号关联并且相应地以与所述时钟信号同步的方式传输。这种线路编码允许时钟恢复（Taktrückgewinnung）或符号时钟（Symboltakt）的同步，其方式为，主计算机从所接收的线路信号来确定从属计算机的发送时钟（Sendetakt），所述发送时钟用于通过主计算机以时间精确的方式来扫描数据帧。以这种方式，可以取消经由在主计算机和从属计算机之间的时钟信号线路的耗费的、并行的时钟传输。附图说明本专利技术的实施例在附图中被示出并且在接下来的描述中被进一步阐述。其中：图1示意性地示出根据第二种实施方式的控制设备；图2示出根据第一种实施方式的方法的流程图；图3示出数据帧的部分的可能到其他模块上的转发。具体实施方式图1图解根据一种实施方式的控制设备（10）的基本构造：主计算机（11）经由微秒总线（13）的传输信道（14）和反向信道（15）与从属计算机（12）连接。这种布置实现根据图2的数字的数据传输：从属计算机（12）的控制信号对此在从属计算机（12）中被序列化成为第一数据帧（16）（过程21），所述数据帧经由微秒总线（13）被从从属计算机（12）传输到主计算机（11）（过程22）。在那里先通过反序列化（过程23）从第一数据帧（16）恢复控制信号。所述修改方案引起控制设备（10）的一些适配，所述适配现在根据图3的细节化表示来被阐述。为了可以满足对用于控制信号和中断的更新速率的要求，反向信道（15）的速度应被明显提高，并且更确切地说从根据现有技术常见的250kHz至2MHz提高到直至100MHz。当反向信道（15）以不对称的方式被运行时，这样的频率提出对钎焊面的电磁容忍性和构型的高要求。因此在传输（12）时推荐将第一数据帧（16）表示为差分的低压信号（18），这满足所述要求。第一数据帧（16）在此情况下要么异步地要么同步地被传输到主计算机（11）。异步传输的缺陷是在当前情况下所需要的高扫描频率。在较低的频率情况下，相反地，异步传输能够有利地付诸实施。对于提高反向信道的带宽有利的同步传输需要周期性的时钟信号（Taktsignal）（19），然而所述时钟信号通过（imWege）曼彻斯特编码可以与数据帧一起被传送。为了在主计算机（11）中的时钟恢复（24），例如可以通过线路信号的差分或其他方面的非线性失真来确定其侧面（Flanke），于是能够借助带宽滤波器或在捕捉范围内粗略协调的相位调节循环（phase-lockedloop（锁相环路），PLL）通过随后的阈值决定来从所述侧面获取参考信号，所述参考信号在瞬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于经由主计算机（11）和从属计算机（12）之间的微秒总线（13）来进行数字的数据传输的方法（20），其特征在于以下特征：‑ 所述从属计算机（12）的控制信号（25）在所述从属计算机（12）中被序列化（21）成为第一数据帧（16），‑ 所述第一数据帧（16）经由所述微秒总线（13）被从所述从属计算机（12）传输（22）到所述主计算机（11），和‑ 所述控制信号（25）在所述主计算机（11）中被从所述第一数据帧（16）反序列化（23）。

【技术特征摘要】
2017.01.17 DE 102017200686.21.一种用于经由主计算机（11）和从属计算机（12）之间的微秒总线（13）来进行数字的数据传输的方法（20），其特征在于以下特征：-所述从属计算机（12）的控制信号（25）在所述从属计算机（12）中被序列化（21）成为第一数据帧（16），-所述第一数据帧（16）经由所述微秒总线（13）被从所述从属计算机（12）传输（22）到所述主计算机（11），和-所述控制信号（25）在所述主计算机（11）中被从所述第一数据帧（16）反序列化（23）。2.根据权利要求1所述的方法（20），其特征在于以下特征：-在所述传输（22）时通过差分的低压信号（18）来表示所述第一数据帧（16）。3.根据权利要求2所述的方法（20），其特征在于以下特征：-所述控制信号（25）在所述从属计算机（12）中通过曼彻斯特编码与时钟信号（19）关联，-所述传输（22）以与所述时钟信号（19）同步的方式进行和-所述时钟信号（19）在所述主计算机（11）中通过时钟恢复（24）从所述低压信号（18）恢复。4.根据权利要求2或3所述的方法（20），其特征在于以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：A克内尔，E贝克尔，A奥厄，
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