自适应CAN收发器和系统技术方案

CAN收发器(1)包括第一端子，该第一端子从CAN微控制器(3)接收发射信号(CANTXD)。分离器单元(4)经由总线连接将从发射信号(CANTXD)中导出的信号发射到CAN总线(2)。单元经由总线连接从CAN总线(2)接收信号。第二端子将从接收的信号中导出的接收信号(CANRXD)发送到CAN微控制器(3)。发射信号和接收信号(CANTXD，CANRXD)包括表示数据位的脉冲信号波形。延迟电路将故意延迟应用到发射信号(CANTXD)的脉冲的上升沿或下降沿和/或将故意延迟应用到接收信号(CANRXD)的脉冲的上升沿或下降沿。

【技术实现步骤摘要】
自适应CAN收发器和系统
本专利技术涉及控制器局域网(CAN)收发器和CAN系统。
技术介绍
控制器域网(CAN)是车辆中使用的通信总线、通信标准、以及硬件的集合，它允许多个分开的节点彼此通信。CAN收发器是将CAN总线与CAN微控制器或微处理器(μC/μP)连接的接口电路。CAN总线具有CAN高(CANH)和CAN低(CANL)节点或线。这两条线之间的电压差(Vdiff)＝CANH–CANL，并且这决定了总线的状态。Vdiff>0.9V被定义为显性(dominant)(DOM)状态。Vdiff<0.5V被定义为隐性(recessive)(REC)状态。收发器通过其CANTXD输入引脚从μC接收数字信号。收发器通过发射电路将该信号发射到总线上，并通过接收器电路观察总线的状态，其随后通过CANRXD输出引脚将信号发送回μC。如果CANTXD和CANRXD的状态为逻辑0，则被定义为DOM；并且如果CANTXD和CANRXD的状态为逻辑1，则被定义为REC。通过经由包括脉冲系列的信号发射一系列位(bit)来发射数据，其中高态表示逻辑“1”(REC)，而低态表示逻辑“0”(DOM)。CAN通信速度受CAN总线和CAN收发器的能力所限制。ISO11898-2标准化了CAN收发器的硬件位时序要求，以实现高达5MB/S的灵活数据(CANFD)速率。具体来说，ISO11898-2定义了总线上单个REC状态的允许最小和最大宽度(Tbit(bus))，收发器CANRXD引脚处单个REC状态的允许最小和最大宽度(Tbit(rxd))，以及这两个参数的对称性(dTrec＝Tbit(rxd)–Tbit(bus))。这些参数是CAN数据速率的函数，并且将因此必定会在CAN数据速率不可避免地增大到5MB/S以上时被改变。因此，收发器硬件必须随着增大的CAN数据速率而不断发展，因为对更高数据速率的要求尚未被预先标准化。使问题复杂化的是，为了满足电磁兼容性(EMC)的要求，需要对CANH和CANL总线的转开(slewon)和转闭(slewoff)进行波形整形。无论数据速率如何，都必须满足EMC要求。波形整形减慢了Vdiff转换的速度，并因此在数据速率增大时影响位时序。此外，先进的CAN收发器现在已由国际标准定义，并且是可用的，其能够处理CAN总线消息，以用于选择性的帧上唤醒(WUF)或所谓的部分联网(PN)CAN的目的。收发器内必须满足位时序要求，以使其正确读取总线上的CAN帧。Tbit(bus)、Tbit(rxd)、dTrec、和波形整形可各自随温度和制造工艺而独立变化，从而使得难以通过单一的固定设计方法来优化所有参数。此外，Tbit(bus)、Tbit(rxd)、和dTrec由国际标准组织定义，并且因此目前仅针对现有的CAN数据速率被定义。未来的CAN数据速率将需要未知的Tbit(bus)、Tbit(rxd)、和dTrec参数，从而使得具有固定的(不可修整)设计解决方案的收发器无法适应不断变化的标准。美国专利US9606948B2“用于显性到隐性转换的CAN总线边沿时序控制(CANbusedgetimingcontrolfordominant-to-recessivetransitions)”描述了一种电路，该电路用于通过主动驱动总线变成隐性来加速DOM到REC转换，而不是像CAN收发器通常那样通过RC总线负载使总线衰减。专利US9973348B2“用于控制器的收发器电路和方法是网络(Transceivercircuitandmethodforcontrollerarenetworks)”描述了一种用于当存在灵活的数据速率时选择性地加速DOM到REC转换的电路。US9606948B2和US9973348B2可以将Tbit(bus)和Tbit(rxd)减小相同的值，但不能增大这些参数，并且不能独立调整这些参数。此外，该解决方案固有地使波形整形与位时序参数耦合，并且因此不能满足所要求的解决方案。本专利技术的目的是提供克服这些问题的CAN系统。进一步的目的是提供一种这样的系统，其在Tbit(bus)、Tbit(rxd)的选择中具有灵活性。
技术实现思路
在一方面中，提供了一种CAN收发器，该CAN收发器包括：第一端子装置，该第一端子装置被适配用于从CAN微控制器接收发射信号(CANTXD)；用于后续经由总线连接装置将从所述发射信号导出的信号(多个)发射至CAN总线的装置；用于经由总线连接装置从CAN总线接收信号的装置：以及第二端子装置，该第二端子装置被适配用于将从所述接收到的信号中导出的接收信号(CANRXD)发射到所述CAN微控制器；其中所述发射信号和接收信号包括脉冲信号波形，所述脉冲表示数据位；进一步包括：用于将故意延迟应用到所述发射信号的脉冲的上升沿或下降沿的装置和/或用于将故意延迟应用到所述接收信号的脉冲的上升沿或下降沿的装置。被发射到所述总线的具有单个位持续时间的脉冲具有Tbit(bus)的宽度，并且所述用于将故意延迟应用到所述发射信号的脉冲的上升沿或下降沿的装置可提供所述宽度的变化。用于将故意延迟应用到所述发射信号的脉冲的上升沿或下降沿的装置以及用于将故意延迟应用到所述接收信号的脉冲的上升沿或下降沿的装置可以包括；用于将延迟应用到所述发射信号的脉冲的上升沿的装置以及用于将对应的延迟应用到所述接收信号的脉冲的下降沿的装置。用于将故意延迟应用到所述发射信号的脉冲的上升沿或下降沿的装置以及用于将故意延迟应用到所述接收信号的脉冲的上升沿或下降沿的装置可以包括：用于将延迟应用到所述发射信号的脉冲的下降沿的装置以及用于将对应的延迟应用到所述接收信号的脉冲的上升沿的装置。所述延迟可以是可修整的(trimmable)。延迟被应用到所述上升沿或下降沿的所述脉冲在CAN协议系统中可以是标称REC(1)脉冲。所述收发器可具有用于将来自总线的CANH和CANL信号进行逻辑组合以形成用于发射到所述第二(CANRXD)端子的信号的装置。在另一方面中，提供了一种CAN系统，其包括经由公共CAN总线彼此连接的多个CAN单元；其中，每个CAN单元包括如前述权利要求中任一项所要求的CAN微控制器和CAN收发器，所述CAN收发器被连接在所述相应CAN单元和所述公共CAN总线之间。在另一方面中，在CAN系统中，提供了一种将数据从第一CAN单元发射至第二CAN单元的方法，其中所述CAN系统包括经由公共CAN总线被连接到第二CAN单元的第一CAN单元，其中每个CAN单元包括CAN微控制器和CAN收发器，所述CAN收发器被连接在所述相应CAN单元和所述公共CAN总线之间，所述收发器被适配用于向所述CAN单元发射数据以及从所述CAN单元接收数据，所述方法包括：a)在所述第一收发器处从所述第一CAN微控制器接收信号，所述信号包括脉冲系列，所述脉冲系列表示用于经由所述CAN总线发射到所述第二CAN单元的数据；b本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种CAN收发器(1)，其包括：/n第一端子，所述第一端子被适配用于从CAN微控制器(3)接收发射信号(CANTXD)；/n用于后续经由总线连接将从所述发射信号(CANTXD)中导出的信号发射至CAN总线(2)的装置；/n用于经由所述总线连接从所述CAN总线(2)接收信号的装置；/n第二端子，所述第二端子被适配用于将从自所述CAN总线(2)接收到的所述信号导出的接收信号(CANRXD)发送到所述CAN微控制器(3)；/n其中所述发射信号和接收信号(CANTXD，CANRXD)包括脉冲信号波形，所述脉冲信号波形表示数据位；以及/n用于将故意延迟应用到所述发射信号(CANTXD)的脉冲的上升沿或下降沿的装置，和/或用于由于所述接收信号的脉冲的所述下降沿而将故意延迟应用到所述接收信号(CANRXD)的上升沿或由于所述接收信号(CANRXD)的脉冲的所述上升沿而将故意延迟应用到所述接收信号(CANRXD)的下降沿的装置。/n

【技术特征摘要】
20190325 US 16/362,7851.一种CAN收发器(1)，其包括：
第一端子，所述第一端子被适配用于从CAN微控制器(3)接收发射信号(CANTXD)；
用于后续经由总线连接将从所述发射信号(CANTXD)中导出的信号发射至CAN总线(2)的装置；
用于经由所述总线连接从所述CAN总线(2)接收信号的装置；
第二端子，所述第二端子被适配用于将从自所述CAN总线(2)接收到的所述信号导出的接收信号(CANRXD)发送到所述CAN微控制器(3)；
其中所述发射信号和接收信号(CANTXD，CANRXD)包括脉冲信号波形，所述脉冲信号波形表示数据位；以及
用于将故意延迟应用到所述发射信号(CANTXD)的脉冲的上升沿或下降沿的装置，和/或用于由于所述接收信号的脉冲的所述下降沿而将故意延迟应用到所述接收信号(CANRXD)的上升沿或由于所述接收信号(CANRXD)的脉冲的所述上升沿而将故意延迟应用到所述接收信号(CANRXD)的下降沿的装置。


2.如权利要求1所述的CAN收发器(1)，其特征在于，被发射到所述CAN总线(2)的具有单个位持续时间的脉冲具有为Tbit(bus)的宽度，并且用于将故意延迟应用到所述发射信号(CANTXD)的脉冲的上升沿或下降沿的所述装置提供所述宽度的变化。


3.如权利要求1所述的CAN收发器(1)，其特征在于，用于将故意延迟应用到所述发射信号的脉冲的上升沿或下降沿的所述装置和/或用于将故意延迟应用到所述接收信号的上升沿或由于所述接收信号(CANRXD)的脉冲的上升沿而将故意延迟应用到所述接收信号(CANRXD)的下降沿的所述装置包括：
用于将故意延迟应用到所述发射信号(CANTXD)的脉冲的上升沿的装置，以及用于由于所述接收信号(CANRXD)的脉冲的下降沿而将对应的故意延迟应用到所述接收信号(CANRXD)的上升沿的装置。


4.如权利要求1所述的CAN收发器(1)，其特征在于，用于将故意延迟应用到所述发射信号(CANTXD)的脉冲的上升沿或下降沿的所述装置和/或用于由于所述接收信号(CANRXD)的脉冲的下降沿而将故意延迟应用到所述接收信号(CANRXD)的上升沿或由于所述接收信号(CANRXD)的脉冲的上升沿而将故意延迟应用到所述接收信号(CANRXD)的下降沿的所述装置包括：
用于将延迟应用到所述发射信号(CANTXD)的脉冲的下降沿的装置，以及用于由于所述接收信号(CANRXD)的脉冲的上升沿而将对应的延迟应用到所述接收信号(CANRXD)的下降沿的装置。


5.如权利要求1所述的CAN收发器(1)，其特征在于，所述故意延迟是可修整的。


6.如权利要求1所述的CAN...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·L·格伦，
申请(专利权)人：德尔福技术知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：巴巴多斯;BB