提供一种用于串行总线系统（1）的用户站（10；30）和一种用于在串行总线系统（1）中进行通信的方法。用户站（10；30）具有通信控制设备（11；31），用于控制用户站（10；30）与总线系统（1）的至少一个另外的用户站（10；20；30）的通信；以及发送/接收设备（12；32），用于将由通信控制设备（11；31）产生的发送信号（TXD）作为帧（450；4500）发送到总线系统（1）的总线（40）上，其中对于在总线系统（1）的用户站（10、20、30）之间交换的帧（450；4500），在第一通信阶段（451）中发送到总线（40）上的信号的位时间（t_bt）不同于在第二通信阶段（452）中发送的信号的位时间（t_bt），其中通信控制设备（11；31）被构成用于在第一运行方式中为第一帧（450）产生发送信号（TXD），第一帧（450）根据预先给定的通信协议构成，总线系统（1）中的另外的用户站（10；20；30）利用预先给定的通信协议通信，以及其中通信控制设备（11；31）被构成用于在第二运行方式中为第二帧（4500）产生发送信号（TXD），第二帧（4500）将与在预先给定的通信协议中指派给至少一个位的功能不同的功能指派给该位。少一个位的功能不同的功能指派给该位。少一个位的功能不同的功能指派给该位。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于串行总线系统的用户站和用于在串行总线系统中进行通信的方法
[0001]本专利技术涉及用于串行总线系统的用户站和用于在串行总线系统中进行通信的方法，利用所述用户站和所述方法除了纯数据传递之外，还支持其他功能，例如安全（功能安全性）、保障（数据安全性）和QoS（Quality of Service，服务质量，诸如保证帧的最大等待时间、总线系统中用户站（节点）的时间同步。
技术介绍
[0002]例如在交通工具中对于在传感器和控制设备之间的通信，出于成本原因目前越来越频繁地使用总线系统而不是点对点连接，在所述总线系统中数据作为消息在作为具有CAN FD的CAN协议规范的标准ISO11898
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1:2015中被传输。消息在总线系统的用户站、诸如传感器、控制设备、发送方等之间被传输。在此情况下，目前在引入阶段中在第一步骤中在交通工具中大多数在传输数据字段的位时以2Mbit/s（兆位/秒）的数据位速率并且在传输仲裁字段的位时以500kbit/s的仲裁位速率使用CAN FD。
[0003]经由这样的总线系统交换越来越多的信息。尤其是除了纯数据传递之外，还应该支持其他功能，例如安全（功能安全性）、保障（数据安全性）和QoS（Quality of Service，服务质量，诸如保证帧的最大等待时间）、总线系统中用户站（节点）的时间同步。还存在用户的愿望：进一步升高总线系统中的数据速率，以便至少保持并且尽可能仍然进一步提高总线系统中的数据传输速度。
[0004]为此，可设想的是，通知接收节点哪个信息处于经由总线发送的帧中。在经典CAN和CAN FD情况下，通过帧标识符（ID，帧标识符）来通知帧的内容，所述帧标识符也被用于仲裁。因为每个用户站（节点）发送具有专用帧标识符的帧，所以这在原则上可行。这对应于帧标识符和内容的平面分配。
[0005]关于经由总线发送的帧向接收节点通知越多的信息，必须为帧标识符维持越多的位并且然后经由总线来传输。然而，由于仲裁位比数据位长得多，由此净数据速率降低。
技术实现思路
[0006]因此，本专利技术的任务是提供解决上述问题的用于串行总线系统的用户站和用于在串行总线系统中进行通信的方法。尤其是，应该提供一种用于串行总线系统的用户站和一种用于在串行总线系统中进行通信的方法，其中可以传送关于经由总线发送的帧的数据的尽可能多的信息，而不由此降低用于帧的先前数据速率，并且不由此失去与用户站的以前通信版本的兼容性，使得与用户站的以前通信版本相比，可以实现每帧用户数据量的升高。
[0007]该任务通过具有权利要求1的特征的用于串行总线系统的用户站来解决。用户站具有通信控制设备，用于控制用户站与总线系统的至少一个另外的用户站的通信，以及具有发送/接收设备，用于将由通信控制设备产生的发送信号作为帧发送到总线系统的总线上，其中对于在总线系统的用户站之间交换的帧，在第一通信阶段中发送到总线上的信号
的位时间不同于在第二通信阶段中发送的信号的位时间，其中通信控制设备被构成用于在第一运行方式中为第一帧产生发送信号，所述第一帧根据预先给定的通信协议被构成，总线系统中的另外的用户站利用所述预先给定的通信协议通信，并且其中通信控制设备被构成用于在第二运行方式中为第二帧产生发送信号，所述第二帧将与在预先给定的通信协议中指派给至少一个位的功能不同的功能指派给该位。
[0008]基于用户站的构型，在帧的开头处可以将标识符扩展一位，而不延长在CAN情况下是仲裁阶段的第一通信阶段并且不影响与通信协议的以前版本的兼容性，所述通信协议尤其可以是CAN FD。
[0009]由此，即使在CAN FD后续格式的情况下也可以如迄今为止在CAN情况下常见的那样使用标识符。也就是说，标识符给出关于发送者、内容和关于消息的优先级的情报。
[0010]因此，可以利用用户站延长帧标识符，并且从而可以在其中存储关于帧的更多信息，而不必添加位，并且由此净数据速率降低。
[0011]因此，用户可以灵活地决定应该在帧的开头已经通知关于帧的内容的多少信息。然而，与通信控制设备的决定或配置的结果或到第二运行方式的切换无关地，帧也对于用于总线系统的帧规范的所有当前版本是兼容的。
[0012]由此向用户提供一种非常灵活和非耗费的可能性来使用户站以及从而也使总线系统在无大的耗费的情况下适配于分别存在的应用。
[0013]由此，即使在数据速率升高时，也可以利用用户站保证在总线系统的新附加功能方面以大的灵活性并且以低的错误率发送和接收帧。
[0014]在此情况下，利用总线系统中的用户站尤其可能的是，在第一通信阶段中保持从CAN已知的仲裁，并且仍然再次显著地相对于CAN或CAN FD升高传输速率。
[0015]如果在总线系统中还存在根据CAN协议和/或CAN FD协议发送消息的至少一个CAN用户站和/或至少一个CAN FD用户站，则也可以使用由用户站执行的方法。
[0016]在从属权利要求中给出用户站的有利的其他构型。
[0017]至少一个位可以具有第一通信阶段的位时间。
[0018]第一帧中的至少一位可能具有控制功能和在预先给定的通信协议中规定的固定值，其中第二帧中的至少一个位具有标识符的最低有效位的功能，所述标识符在第二帧中直接布置在用信号通知帧的开始的位之后。
[0019]在另一构型中可能的是，第一帧的标识符可以给出消息的优先级，并且第二帧的标识符可以具有关于发送者、内容和关于消息的优先级的信息。
[0020]在另一构型中，至少一个位具有至少一个格式切换位，给所述格式切换位指派在通信协议中预定的值用于在第一和第二通信阶段之间进行切换。
[0021]可设想的是，至少一个格式切换位具有CAN FX帧的FDF位和/或FXF位。
[0022]用户站此外可以具有协议扩展块，用于评估用于数据类型的字段和用于在有效数据中的数据类型的可选地存在的附加的字段并且用于基于评估结果执行所需要的消息处理。
[0023]可设想的是，为消息形成的帧被构建为与CAN FD兼容的。
[0024]可能的是，在第一通信阶段中协商总线系统的用户站中的哪个用户站在随后的第二通信阶段中获得对总线的至少暂时排他性的无冲突的访问。
[0025]先前描述的用户站可以是总线系统的一部分，所述总线系统此外包括总线和至少两个用户站，所述用户站经由总线相互连接，使得所述用户站可以彼此串行通信。在此情况下，至少两个用户站中的至少一个是先前描述的用户站。
[0026]前述任务此外通过根据权利要求11的用于在串行总线系统中进行通信的方法来解决。利用总线系统的用户站执行该方法，所述用户站具有通信控制设备和发送/接收设备，其中该方法具有步骤：利用通信控制设备控制用户站与总线系统的至少一个另外的用户站的通信，以及利用发送/接收设备将由通信控制设备产生的发送信号作为帧发送到总线系统的总线上，其中对于在总线系统的用户站之间交换的帧，在第一通信阶段中发送到总线上的信号的位时间本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于串行总线系统（1）的用户站（10；30），具有通信控制设备（11；31），用于控制所述用户站（10；30）与总线系统（1）的至少一个另外的用户站（10；20；30）的通信，以及发送/接收设备（12；32），用于将由所述通信控制设备（11；31）产生的发送信号（TXD）作为帧（450；4500）发送到所述总线系统（1）的总线（40）上，其中对于在所述总线系统（1）的用户站（10、20、30）之间交换的帧（450；4500），在第一通信阶段（451）中发送到所述总线（40）上的信号的位时间（t_bt）不同于在第二通信阶段（452）中发送的信号的位时间（t_bt），其中所述通信控制设备（11；31）被构成用于在第一运行方式中为第一帧（450）产生发送信号（TXD），所述第一帧（450）根据预先给定的通信协议构成，所述总线系统（1）中的另外的用户站（10；20；30）利用所述预先给定的通信协议通信，以及其中所述通信控制设备（11；31）被构成用于在第二运行方式中为第二帧（4500）产生发送信号（TXD），所述第二帧（4500）将与在预先给定的通信协议中指派给至少一个位的功能不同的功能指派给该位。2.根据权利要求1所述的用户站（10；30），其中所述至少一个位（RRS）具有所述第一通信阶段（451）的位时间（t_bt）。3.根据权利要求1或2所述的用户站（10；30），其中所述第一帧（450）中的至少一个位（RRS）具有控制功能和在所述预先给定的通信协议中规定的固定值，并且其中所述第二帧（4500）中的至少一个位（RRS）具有标识符（ID）的最低有效位的功能，所述标识符（ID）在所述第二帧（4500）中直接布置在用信号通知所述帧的开始的位（SOF）之后。4.根据权利要求3所述的用户站（10；30），其中所述第一帧（450）的标识符（ID）给出消息（45）的优先级，以及其中所述第二帧（4500）的标识符（ID）具有关于发送者、内容和关于消息（45）的优先级的信息。5.根据前述权利要求中任一项所述的用户站（10；30），其中所述至少一个位具有至少一个格式切换位，在所述通信协议中预定的值被指派给所述格式切换位用于在所述第一和第二通信阶段（451）之间进行切换。6.根据前述权利要求中任一项所述的用户站（10；30），其中所述至少一个格式切换位具有CAN FX帧的FDF位和/或FXF位。7.根据前述权利要求中任...
【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：
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