基于总线的通信系统、片上系统和用于其的方法技术方案

本申请提供基于总线的通信系统，该系统包括总线控制器、第一缓冲器、总线冗余控制器、第二缓冲器和比较器。总线控制器被配置为接收总线输入信号、发送总线输出信号。第一缓冲器与所述总线控制器并行连接以接收所述总线输入信号，且被配置为将所述总线输入信号预设时间后输出，其中，所述预设时间为二个或更多个总线控制器的工作周期。总线冗余控制器被连接至所述第一缓冲器的输出端，并被配置为接收由所述第一缓冲器输出的延迟了至少T个周期的总线输出信号，以及输出总线冗余输出信号。以及输出总线冗余输出信号。以及输出总线冗余输出信号。

【技术实现步骤摘要】
基于总线的通信系统、片上系统和用于其的方法


[0001]本专利技术涉及通信技术，更为具体地，涉及基于总线的通信系统。

技术介绍

[0002]汽车上电子/电气系统(E/E)数量不断增加，一些高端车上有多达70多个ECU(Electronic Control Unit电子控制单元)。当系统出现故障的时候，系统必须转入安全状态或者转换到降级模式，避免系统功能失效而导致人员伤亡。为此，在汽车电子/电气系统的功能安全设计时，前期会对系统进行危害分析和风险评估，识别出系统ASIL等级(Automotive Safety Integration Level，汽车安全完整性等级)。ASIL有四个等级，分别为A，B，C，D，其中A是最低的等级，D是最高的等级。按照市场当前的需求，大都要求车辆达到ASIL D。
[0003]CAN总线在车辆中有广泛应用。CAN总线在车辆中的常规配置方式，可以达到ASILB。但如前所述，业界目前希望的是车辆在电子/电气功能安全方面可以达到ASIL D级别。
[0004]为此，有必要对当前的CAN总线配置进行改进。

技术实现思路

[0005]本申请提供改进的总线配置方案。根据本申请的一个方面，提供基于总线的通信系统，该系统包括总线控制器、第一缓冲器、总线冗余控制器、第二缓冲器和比较器。总线控制器被配置为接收总线输入信号、发送总线输出信号。第一缓冲器与所述总线控制器并行连接以接收所述总线输入信号，且被配置为将所述总线输入信号延迟预设时间后输出，其中，所述预设时间为二个或更多个总线控制器的工作周期。总线冗余控制器被连接至所述第一缓冲器的输出端，并被配置为接收由所述第一缓冲器输出的延迟了至少T个周期的总线输出信号，以及输出总线冗余输出信号。第二缓冲器被配置为接收所述总线控制器发送的总线输出信号，并将所述总线输出信号延迟所述预设时间后输出。比较器分别连接所述第二缓冲器和所述总线冗余控制器，且被配置为接收所述总线冗余输出信号以及接收被延迟了预设时间的所述总线输出信号，所述比较器在所述总线冗余输出信号与所接收的延迟了预设时间的所述总线输出信号不相同的情况下，生成表征异常的信号。
[0006]该基于总线的通信系统中，可选地，表征控制器异常的信号为比较器生成的中断信号。
[0007]该基于总线的通信系统中，可选地，预设时间为总线控制器的二个或更多个工作周期。
[0008]该基于总线的通信系统中，可选地，所述总线冗余控制器是所述总线控制器的冗余备份。
[0009]该基于总线的通信系统中，可选地，所述总线为CAN总线。进一步，所述总线为CAN FD总线。
[0010]本申请还提供用于监测总线的通信系统方法，该方法应用于包括总线控制器、第一缓冲器、总线冗余控制器、第二缓冲器以及比较器的基于总线的通信系统，所述第一缓冲器与所述总线控制器并联，所述总线冗余控制器设置在所述第一缓冲器和所述比较器之间，所述第二缓冲器设置在所述总线控制器和所述比较器之间。该用于监测总线通信系统的方法包括所述总线控制器和所述第一缓冲器分别接收总线输入信号；所述第一缓冲器将所述将所述总线输入信号延迟预设时间后输出，其中，所述预设时间为二个或更多个总线控制器的工作周期；所述总线冗余控制器接收所述第一缓冲器发送的延迟预设时间后的所述总线输入信号，并发送总线冗余输出信号；所述第二缓冲器接收所述总线输出信号，并将所述总线输出信号延迟所述预设时间后输出；所述比较器接收所述总线冗余输出信号以及所述第二缓冲器输出的延迟了预设时间的总线输出信号，并对其进行比较；所述比较器在比较结果不一致时，生成表征异常的信号。
[0011]根据本申请的再一方面，还提供片上系统，其包括在此所描述的基于总线的通信系统。
[0012]根据本申请的一些方面，还提供车辆，其包括在此所描述的基于总线的通信系统或片上系统。
附图说明
[0013]当参考附图阅读下面的详细描述时，本公开的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在所有附图中，相似的字符表示相似的部分，其中：
[0014]图1是是一种示例的基于CAN总线的通信系统结构，其目前普遍应用在基于CAN总线的通信场景中；
[0015]图2是根据本申请示例的基于CAN FD总线的通信系统2的结构示意图；
[0016]图3是根据本申请示例的基于CAN FD总线的通信系统的一种具体结构3示意图；
[0017]图4是根据本申请示例的用于图3的基于CAN FD总线的通信系统的配置时序图；
[0018]图5是根据本申请的示例的用于图3的基于CAN FD总线的通信系统的信息接收和发送时序图；以及
[0019]图6是根据本申请示例的用于监测CAN FD控制器异常的方法的流程示意图。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。
[0021]简单而言，CAN FD(CAN with Flexible Data rate；CAN FD)是传统CAN的升级版，兼容传统CAN总线。与传统CAN总线相比，CAN FD支持可变速率并且支持更长数据长度。
[0022]在本申请的所有示例中，将以CAN FD总线作为示例来阐述本申请对用于通信的总线安全传输的改进。应理解到，本申请所述的方法同样也可应用于基于传统CAN总线的通信系统，以及例如基于LIN总线等其它总线的通信系统。进一步，在本申请中，是结合车辆安全来阐述CAN FD总线安全传输的改进以及有益效果，需理解，本申请给出的实施例同样适用
FD控制器20的输出信号进入到第二缓冲器中，延迟与第一缓冲器相同的延时时间。如此，在比较器24中比较的依然是相互匹配的输入信号，但同时又避免了图1、图2两个通信系统中冗余控制器与正常控制器和/或相应的具备冗余控制的通信路线出现相同的问题而整个总线通信系统无法检测出的情况。
[0027]图3是根据本申请示例的基于CAN FD总线的通信系统的一种具体结构3的结构示意图。与图2所示的系统2类似，图3所示的系统3包括CAN FD控制器30、CAN FD冗余控制器32、比较器34、第一缓冲器31和第二缓冲器33。连接到CAN FD控制器30的线路301是CAN FD控制器30的配置总线，可通过该总线控制读写CAN FD控制器30内部的寄存器。连接到CAN FD控制器30的线路302是CAN FD控制器30的信息接收总线，其挂载在CAN FD的总线网络中，用于CAN FD控制器30接收信息。第一缓冲器31为输入缓冲器，被配置接收由线路301和线路302传输的信号并将其延迟T周期，T大于等于2的整数。第一缓冲器31延迟后的信号传送到CAN FD冗余控制器32。CAN F本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于总线的通信系统，其特征在于，所述系统包括：总线控制器，其被配置为接收总线输入信号、发送总线输出信号；第一缓冲器，其与所述总线控制器并行连接以接收所述总线输入信号，且被配置为将所述总线输入信号延迟预设时间后输出；总线冗余控制器，其被连接至所述第一缓冲器的输出端，并被配置为接收由所述第一缓冲器输出的延迟了至少T个周期的总线输出信号，以及输出总线冗余输出信号；第二缓冲器，其被配置为接收所述总线控制器发送的总线输出信号，并将所述总线输出信号延迟所述预设时间后输出；以及比较器，其分别连接所述第二缓冲器和所述总线冗余控制器，且被配置为接收所述总线冗余输出信号以及接收被延迟了预设时间的所述总线输出信号，所述比较器在所述总线冗余输出信号与所接收的延迟了预设时间的所述总线输出信号不相同的情况下，生成表征异常的信号。2.根据权利要求1所述的基于总线的通信系统，其特征在于，所述预设时间为二个或更多个总线控制器的工作周期。3.根据权利要求1所述的基于总线的通信系统，其特征在于，表征控制器异常的信号为比较器生成的中断信号。4.根据权利要求1所述的基于总线的通信系统，其特征在于，所述总线冗余控制器是所述总线控制器的冗余备份。5.根据权利要求1所述的基于总线的通信系统，其特征在于，所述总线为CAN总线。6.根据权利要求1所述的基于总线的通信系统，其特征在于，所述总线为CAN FD总线。7.一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳邦见，秦威，王智韬，
申请(专利权)人：黑芝麻智能科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：