同步多个总线的全局时间的方法以及相应的总线系统技术方案

同步至少两个ＴＴＣＡＮ总线的方法和装置以及总线系统，其中在每个ＴＴＣＡＮ总线中测出一个全局时间，并且从所述的全局时间测出经过至少一个用户相互连接的ＴＴＣＡＮ总线的全局时间的偏差，并且把各个全局时间的偏差向至少一个总线用户传输，其中根据全局时间的偏差对经过至少一个用户连接的ＴＴＣＡＮ总线的全局时间进行相互匹配，从而把它们相对于全局时间同步。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及同步至少两个TTCAN总线的全局时间的方法以及相应的总线系统。
技术介绍
借助于通信系统或者总线系统把控制装置、传感器装置和自动装置联网近年来在现代汽车制造及机械制造，尤其是在机床制造以及自动化中得到飞速地发展。由此通过把功能分布到多个控制装置可以达到协同作用。人们把这称作分布系统。在不同的工作站之间的通信通过总线及总线系统越来越重要。通过协议控制在总线系统上的通信量、访问和接收机构以及故障处理。在汽车行业中建立的协议是CAN(控制器局域网)。这是一种事件控制协议，就是说诸如发送报文之类的协议动作通过其起源在通信系统外部的事件发起。对通信系统或总线系统的唯一性接入通过基于优先权的比特处理解决。对此的前提是，对每个报文都被指定一个优先权。CAN协议是非常灵活的；在此添加其它的节点和报文可以毫无问题地进行，只要还存在有空闲的优先权(报文标识)。所有要在网络中以优先权发送的报文总体和其发送节点以及可以在接收节点都存放在一个列表，也就是所谓的通信矩阵中。另一种事件控制的、自发的通信方法是纯时间控制方案。在总线上的所有通信动作都是严格地周期性的。诸如发送报文之类的协议活动只通过对整个总线有效的时间的进程触发。接入媒体以在其中发射机具有独占的发送权的时域划分为基础。这种协议相较而言不灵活，只有在此前已经空出相应的时域时才有可能添加新的节点。这种情况必然地要在投入运行前就确定报文顺序。这就产生了一种运行计划，它要求报文在重复率、冗余、截止期限等方面都必须充足。必须对产生报文内容的应用程序确定发送周期内的报文位置，以把应用与发送时刻之间的时延保持到最小。如果不进行这种确定，时间控制的传输的优点(在总线上发送报文的时延抖动最小)就荡然无存了。这对于计划工具提出了很高的要求。这样一种系统例如是TTP/C。在专利申请DE10000302A1、DE100303A1、DE1000304A1和DE10000305A1以及ISO标准11898-4(当前还是草案)示出的时间控制CAN，即所谓的TTCAN(时间触发的控制器局域网)的解决方案满足上述的对时间控制的通信的大致要求以及对一定程度的灵活性的要求。TTCAN通过在确定的通信用户的周期性报文的所谓的独占时间窗口内，和多个通信用户的自发报文的仲裁时间窗口内建立时间循环(基本循环)，来达到这些要求。TTCAN主要地基于时间控制的、周期性的通信，所述的通信通过主定时用户或者说节点，即所谓的主计时器(Zeitmaster)，借助于时窗报文，或短参照报文定时。到下一个参照报文的周期长度称为基本循环(basic cycle)，并且被划分为预定数量的时窗。在此在各个用户或者节点的当地时间或者当地定时器之间把所述的计时器作为全局时间与这些定时器的时间加以区别。与TTCAN相关的其它原理和定义可以在ISO草案11898-4或者所述的现有技术中找到，所以作为公知的前提不再详加说明。对于在自动化、汽车或者其它的行业中的控制装置联网，有一系列的实时总线系统，如所述的CAN、TTP/C或者其它的还有字节飞点(Byteflight)的系统以及正在实施的TTCAN。CAN、TTCAN或者节飞点涉及单信道总线系统，这指的是，可以通过加倍相应的系统达到冗余。TTP/C是一种固有的双信道系统，这指的是总是嵌入了冗余。许多总线系统都提供在总线上同步的时基作为服务。在一开始设计成双或者多信道系统的方案的总线系统中，一般地必须按设计进行同步；典型地是通过必须把一个节点或者用户同时在两个总线上发送达到。这样具有优点(例如，总是可以保证同步)，但是也有一系列的缺点，例如，不是每个总线都自行运转，在两个总线上的时标(Zeitmuster)只能有非常有限的不同，并且两个或者多个总线系统的模块化成为泡影。如实施所显示地，现有技术并非在各个方面都能够得出最好的结果。这种情况应当进一步地改善、在设计成单信道的总线或者总线系统中，现在已经尽所需要详细地进行了同步化。下面从TTCAN网络作为总线系统以及从多个TTCAN总线及总线系统及其连接着手，其中这只在对本专利技术的以后的对象限制方面理解为TTCAN的前提特征或者表示本专利技术主题的必要性。
技术实现思路
本专利技术涉及同步至少两个TTCAN总线的全局时间的方法和装置以及总线系统，所述的TTCAN总线系统具有至少一个总线用户，其中在每个TTCAN总线中测出一个全局时间，并且从所述的全局时间测出经过至少一个用户相互连接的TTCAN总线的全局时间的偏差，并且把各个全局时间的偏差向至少一个总线用户传输，其中取决于全局时间的偏差对经过至少一个用户连接的TTCAN总线的全局时间进行匹配，从而把它相对于全局时间同步。以优越的方式通过匹配全局时间的相位进行TTCAN总线的全局时间的匹配。以有利的方式通过匹配全局时间的频率进行TTCAN总线的全局时间的匹配。在一个优选的安排中，全局时间的相位匹配依赖于至少一个预定的比特进行。还优越地是，所述的至少一个预定的比特相应于TTCAN的间断比特。为了匹配全局时间的频率，有利地是在至少两个要同步的TTCAN总线中各测定一个最少的时间单位(NTU)，并且把所述的最小时间单位相互设成比例，并且把由此产生的实的比例与预定的比例相比较，其中把至少一个最小的时间单位匹配得达到预定的比例。另外有利地是，预定的比例是整数，尤其是与数2的倍数或者2的分数相当。其它的优点和有利的安排从说明以及权利要求书的特征得出。附图说明下面借助于附图详细地说明本专利技术。附图中图1两个TTCAN总线系统借助于一个用户的连接，所述的用户起网关用户的作用。图2示出两个TTCAN总线系统通过连接对进行连接。图3示出两个TTCAN总线系统通过不同的连接，以表达可标定的容差。图4示出在两个TTCAN总线或者TTCAN总线系统之间均衡频率的流程图。图5示出表达在两个TTCAN总线或者TTCAN总线系统之间均衡相位的流程图。具体实施例方式本专利技术说明由多个TTCAN总线组合产生容错总线系统或者网络的普遍可能性。尤其有利的是这可以与多个TTCAN总线的全局时间同步方向的机制和/或多个TTCAN总线的循环时间的机制一起，从而可以在整个的总线系统或者网络中相互达到所有这些总线的同步。图1示出由多个，在图中是两个，TTCAN总线或者TTCAN总线系统组成的总线系统或者说网络。其中用103B1表示第一总线，用103B2表示第二总线。在第一总线103B1上连接两个用户101和102，在第二总线103B2上连接一个用户105。用户100连接在两个总线103B1和103B2上并且起连接用户的作用，或者还起接入两个总线的网关控制器的作用。从而把一个TTCAN总线的连接对(在此是103B1和103B2)定义为至少具有一个网关用户的两个TTCAN总线的组合，所述的网关用户接入到这两个总线上。各个用户对相应的总线的连接通过相应的接口元件进行，例如在用户101通过接口元件101B1进行连接。同样地用户100作为网关用户通过接口元件104B1与总线103B1及通过接口元件104B2与总线103B2连接。另外还可以相反地对两个接口元件104B1和104B2设一个具有两个连接端的接口元件，用于连接到总线103B1和总线103B2上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
同步至少两个总线的方法，所述的总线具有至少一个总线用户，其中在每个总线中测出一个全局时间，并且从所述的全局时间测出经过至少一个用户相互连接的总线的全局时间的偏差，并且把各个全局时间的偏差向至少一个总线用户传输，其中根据全局时间的偏差对经过至少一个用户连接的总线的全局时间进行相互匹配，从而把所述总线关于全局时间进行同步。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：T福赫雷尔，B米勒，F哈尔特维奇，R胡格尔，
申请(专利权)人：罗伯特博希股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]