提供一种发送/接收装置（12；32）和用于串行总线系统（1）的用户站（10；30）的通信控制装置（11；31）以及用于在串行总线系统（1）中进行通信的方法。发送/接收装置（12；32）具有：用于从通信控制装置（11；31）接收发送信号（TxD）的第一接头；用于将发送信号（TxD）发送到总线系统（1）的总线（40）上的发送器（121），在总线系统（1）中为了在总线系统（1）的用户站（10、20、30）之间交换消息（45；46）而使用至少一个第一通信阶段（451、452、454）和第二通信阶段（453）；用于从总线（40）接收信号的接收器（122），其中接收器（122）被设计用于从由总线（40）所接收的信号中产生数字接收信号（RxD）；用于将数字接收信号（RxD）发送给通信控制装置（11；31）并且从通信控制装置（11；31）接收附加信号（RxD_TC）的第二接头；以及运行模式转换框（15；35），其用于分析由接收器（122）输出的接收信号（S_SW）和在第二接头处从通信控制装置（11；31）所接收的信号（RxD_TC），其中，运行模式转换框（15；35）被设计用于：根据分析的结果将发送器（121）和/或接收器（122）切换到至少两种不同的运行模式之一中并且在持续时间（T0）到期之后将运行模式中的至少一种预先确定的运行模式换到运行模式中的另一种运行模式中，该持续时间能够在运行模式转换框（15；35）中为了在通信控制装置（11；31）与发送/接收装置（12；32）之间经由第二接头进行额外地内部通信而预先设定。进行额外地内部通信而预先设定。进行额外地内部通信而预先设定。
【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的发送/接收装置和通信控制装置以及用于在串行总线系统中通信的方法
[0001]本专利技术涉及一种用于串行总线系统的用户站的发送/接收装置和通信控制装置以及一种用于在串行总线系统中进行通信的方法，所述方法以高数据速率和大的抗错稳健性工作。
技术介绍
[0002]对于例如车辆中的传感器与控制器之间的通信来说，通常使用总线系统，在该总线系统中数据作为消息在标准ISO 11898
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1：2015中作为CAN协议规范用CAN FD来传输。所述消息在总线系统的总线用户、如传感器、控制器、发送器等之间传输。
[0003]随着技术设备或者车辆的功能的数量增加，在所述总线系统中的数据通信量也增加。对此还经常要求，数据应该比迄今更快地从发送总线用户向接收总线用户传输。其结果是，所述总线系统的所要求的带宽将进一步提高。
[0004]为了能够以比在CAN的情况下更高的位速率来传输数据，在CAN FD消息格式中提供了用于在消息内转换到更高的位速率的可选方案。在这样的技术中，通过在数据段的范围内使用较高的时钟脉冲的方式来将最大可能的数据速率提高到超过1 MBit/s的数值。这样的消息接下来也被称为CAN FD帧或CAN FD消息。对于CAN FD来说，有效的数据长度从8被扩展到直至64字节并且数据传输速率明显比在CAN的情况下要高。
[0005]即使基于CAN或CAN FD的通信网络系统在例如其稳健性方面提供了非常多的优点，但是其与在例如100 Base
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T1以太网中进行的数据传输相比具有明显更低的速度。此外，迄今用CAN FD实现的直至64字节的有效数据长度对于一些应用来说太小。CAN FD后续总线系统应当至少满足这样的要求。
技术实现思路
[0006]因此，本专利技术的任务是，提供一种用于串行总线系统的用户站的发送/接收装置和通信控制装置以及一种用于在串行总线系统中进行通信的方法，它们解决了前面所提到的问题。尤其应该提供一种用于串行总线系统的用户站的发送/接收装置和通信控制装置以及一种用于在串行总线系统中进行通信的方法，其中能够在大的抗错稳健性的情况下实现高数据速率和每帧的有效数据量的提高。
[0007]该任务通过一种具有权利要求1的特征的用于串行总线系统的用户站的发送/接收装置来解决。所述发送/接收装置具有：用于从通信控制装置接收发送信号的第一接头；用于将所述发送信号发送到总线系统的总线上的发送器，在所述总线系统中为了在所述总线系统的用户站之间交换消息而使用至少一个第一通信阶段和第二通信阶段；用于从所述总线接收信号的接收器，其中，所述接收器被设计用于从由总线所接收的信号中产生数字接收信号；第二接头，所述第二接头用于将所述数字接收信号发送给通信控制装置并且用于从所述通信控制装置接收附加信号；以及运行模式转换框，该运行模式转换框用于分析
由所述接收器输出的接收信号和在所述第二接头处从所述通信控制装置所接收的信号，其中，所述运行模式转换框被设计用于：根据所述分析的结果将发送器和/或接收器切换到至少两种不同的运行模式中的一种运行模式中，并且在持续时间到期之后将所述运行模式中的至少一种预先确定的运行模式转换到所述运行模式中的另一种运行模式中，所述持续时间能够在所述运行模式转换框中为了在所述通信控制装置与发送/接收装置之间经由第二接头进行额外地内部通信而预先设定。
[0008]利用所述发送/接收装置尤其可行的是，尤其在第一通信阶段与第二通信阶段之间转换时能够在所述通信控制装置与所述发送/接收装置之间进行通信，而在所述通信控制装置与所述发送/接收装置之间不需要附加的昂贵的接头。在此，根据需要只能沿一个方向进行通信。然而作为替代方案，首先例如能够进行从所述通信控制装置到所述发送/接收装置的通信并且接着能够进行从所述发送/接收装置到所述通信控制装置的通信。
[0009]此外，用发送/接收装置能够在通信阶段中的一个通信阶段中保持由CAN已知的仲裁并且尽管如此相对于CAN或CAN FD的传输速率再次能够显著地得到提高。这能够通过以下方式实现，即：使用具有不同位速率的两个通信阶段并且使所述第二通信阶段的开始对所述发送/接收装置来说得到可靠地识别，在所述第二通信阶段中有效数据以比在仲裁中要高的位速率来传输。因此，所述发送/接收装置能够可靠地从第一通信阶段转换到第二通信阶段中。作为其结果，能够实现位速率的明显提高并且由此能够实现从发送器到接收器的传输速度的明显提高。然而，在此同时保证了大的抗错稳健性。这有助于实现至少10 Mbps的净数据速率。此外，有效数据的大小能够大于64字节、尤其每帧多达4096字节，或者根据需要能够具有任意长度。
[0010]如果在所述总线系统中也存在至少一个CAN用户站和/或至少一个CAN FD用户站，那也能够使用由所述发送/接收装置所执行的方法，所述CAN用户站和/或CAN FD用户站按照CAN协议和/或CAN FD协议来发送消息。
[0011]所述发送/接收装置的其他有利的设计方案在从属权利要求中得到说明。
[0012]所述运行模式转换框可选地被设计用于：根据所述分析的结果将所述发送器和/或接收器切换到至少三种不同的运行模式中的一种运行模式中，并且在所述运行模式转换框中预先设定的持续时间到期之后将所述三种运行模式中的至少一种预先确定的运行模式转换到所述至少三种运行模式中的另一种运行模式中。在此，所述至少一种预先确定的运行模式实现在通信控制装置与发送/接收装置之间经由第二接头的内部通信。
[0013]所述运行模式转换框能够被设计用于在至少一种预先确定的运行模式中关断所述发送器。
[0014]所述发送器能够被设计用于：在第一通信阶段中以第一位时间将信号的位驱动到总线上，所述第一位时间比所述发送器在第二通信阶段中驱动到总线上的位的第二位时间大了至少10倍。在此，经由所述第一和第二接头的信号能够在预先确定的运行模式中具有带有第三位时间的位，所述第三位时间小于所述第二位时间。
[0015]此外，前面提到的任务通过一种具有权利要求6的特征的用于串行总线系统的用户站的通信控制装置来解决。所述通信控制装置具有：用于产生发送信号的通信控制模块，以用于控制用户站与总线系统的至少一个其他用户站的通信，在所述总线系统中为了在所述总线系统的用户站之间交换消息而使用至少一个第一通信阶段和第二通信阶段；用于将
所述发送信号发送给发送/接收装置的第一接头，所述发送/接收装置被设计用于将所述发送信号发送到总线系统的总线上；用于从所述发送/接收装置接收数字接收信号的第二接头，其中，所述通信控制装置被设计用于产生附加信号，所述附加信号向所述发送/接收装置表明，应当将当前的运行模式切换到至少两种不同的运行模式的另一种运行模式中，并且所述附加信号额外地针对在通信控制模块和发送/接收装置的运行模式转换框中能预先设定的持续时间实现在通信控制模块与发送/接收装置之间的内部通信，并且其中，所述通信控制模块被设计用于将所述附加信号经由第二接本文档来自技高网...
【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）的发送/接收装置（12；32），所述发送/接收装置具有：第一接头，所述第一接头用于从通信控制装置（11；31）接收发送信号（TxD），发送器（121），所述发送器用于将所述发送信号（TxD）发送到所述总线系统（1）的总线（40）上，在所述总线系统（1）中为了在所述总线系统（1）的用户站（10、20、30）之间交换消息（45；46）而使用至少一个第一通信阶段（451、452、454）和第二通信阶段（453），接收器（122），所述接收器用于从所述总线（40）接收信号，其中，所述接收器（122）被设计用于从由所述总线（40）所接收的信号中产生数字接收信号（RxD），第二接头，所述第二接头用于将所述数字接收信号（RxD）发送给所述通信控制装置（11；31）并且从所述通信控制装置（11；31）接收附加信号（RxD_TC），和运行模式转换框（15；35），所述运行模式转换框用于对由所述接收器（122）所输出的接收信号（S_SW）和在所述第二接头处从所述通信控制装置（11；31）所接收的信号（RxD_TC）进行分析，其中，所述运行模式转换框（15；35）被设计用于：根据所述分析的结果将所述发送器（121）和/或接收器（122）切换到至少两种不同的运行模式中的一种运行模式中，并且在持续时间（T0）到期之后将所述运行模式中的至少一种预先确定的运行模式转换到所述运行模式中的另一种运行模式中，所述持续时间能够在所述运行模式转换框（15；35）中为了在所述通信控制装置（11；31）与发送/接收装置（12；32）之间经由第二接头进行额外地内部通信而预先设定。2.根据权利要求1所述的发送/接收装置（12；32），其中，所述运行模式转换框（15；35）被设计用于：根据所述分析的结果将所述发送器（121）和/或接收器（122）切换到至少三种不同的运行模式中的一种运行模式中，并且在所述运行模式转换框（15；35）中预先设定的持续时间（T0）到期之后将所述三种运行模式中的至少一种预先确定的运行模式转换到所述至少三种运行模式中的另一种运行模式中，并且其中，所述至少一种预先确定的运行模式实现在所述通信控制装置（11；31）与所述发送/接收装置（12；32）之间经由第二接头的内部通信。3.根据权利要求1或2所述的发送/接收装置（12；32），其中，所述运行模式转换框（15；35）被设计用于：在所述至少一种预先确定的运行模式中关断所述发送器（121）。4.根据前述权利要求中任一项所述的发送/接收装置（12；32），其中，所述发送器（121）被设计用于：在所述第一通信阶段（451）中以第一位时间（T_B1）将所述信号的位驱动到所述总线（40）上，所述第一位时间比所述发送器（121）在所述第二通信阶段（453）中驱动到所述总线（40）上的位的第二位时间（T_B2）大了至少10倍。5.根据权利要求4所述的发送/接收装置（12；32），其中，经由所述第一接头和第二接头的信号在所述预先确定的运行模式中具有带有第三位时间（T_B3）的位，所述第三位时间小于所述第二位时间（T_B2）。6.一种用于串行总线系统（1）的用户站（10；30）的通信控制装置（11；31），所述通信控制装置具有：通信控制模块（111），所述通信控制模块用于产生发送信号（TxD），以用于控制所述用户站（10；30）与所述总线系统（1）的至少一个其他用户站（10；20；30）的通信，在所述总线系
统（1）中为了在所述总线系统（1）的用户站（10、20、30）之间交换消息（45；46）而使用至少一个第一通信阶段（451、452、454）和第二通信阶段（453），第一接头，所述第一接头用于将所述发送信号（TxD）发送给发送/接收装置（12；32），所述发送/接收装置被设计用于将所述发送信号（TxD）发送到所述总线系统（1）的总线（40）上，第二接头，所述第二接头用于从所述发送/接收装置（12；32）接收数字接收信号（RxD），其中，所述通信控制装置（11；31）被设计用于产生附加信号（RxD_TC），该附加信号向所述发送/接收装置（12；32）表明，应该从当前的运行模式切换到至少两种不同的运行模式中的另一种运行模式中，并且所述附加信号额外地针对在所述通信控制模块（111）和所述发送/接收装置（12；32）的运行模式转换框（15；35）中能预先设定的持续时间（T0）实现在所述通信控制模块（111）与所述发送/接收装置（12；32）之间的内部通信，并且其中，所述通信控制模块（111）被设计用于：通过所述第二接头将所述附加信号（RxD_TC）发送给所述发送/接收装置（12；32）。7.根据前述权利...
【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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