处理系统、相关集成电路、设备和方法技术方案

本公开的实施例涉及处理系统、相关集成电路、设备和方法。一种设备，其具有多个CAN XL通信系统、总线和开关电路。总线具有传输节点和接收节点，并且从每个CAN XL通信系统接收对应的第二传输信号，并且驱动传输节点处的逻辑电平以作为第二传输信号的逻辑电平的函数，并且向每个CAN XL通信系统提供具有逻辑电平对应的第二接收信号，该逻辑电平被确定为接收节点处的逻辑电平的函数。开关电路支持多种模式。在第一模式下，开关电路被配置为将CAN XL通信系统的NRZ编码传输信号作为第二传输信号提供给总线系统，并且将从总线接收到的对应第二接收信号提供给CAN XL通信系统的CAN XL协议控制器。制器。制器。

【技术实现步骤摘要】
处理系统、相关集成电路、设备和方法


[0001]本公开的实施例涉及包括CAN XL收发器的处理系统。

技术介绍

[0002]图1示出了通常的电子系统(例如车辆的电子系统)，包括多个处理系统10，诸如嵌入式系统或集成电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或微控制器(例如，专用于汽车市场)。
[0003]例如，在图1中示出了三个处理系统101、102和103，该三个处理系统101、102和103通过合适的通信系统20连接。
[0004]例如，通信系统可以包括车辆控制总线，诸如控制器局域网(CAN)总线，并且可以包括多媒体总线，诸如媒体导向系统传输(MOST)总线，该总线通过网关被连接到车辆控制总线。
[0005]通常，处理系统10位于车辆的不同位置处并且可以包括：例如，发动机控制单元、变速器控制单元、防抱死制动系统(ABS)、车身控制模块和/或导航和/或多媒体音频系统。此类系统通常被标识为电子控制单元(ECU)。
[0006]因此，处理系统10可以控制车辆的不同操作，其中每个处理系统10可以实现一个或多个功能/操作。例如，发动机控制受热力学定律的约束，车辆的实时状态应与该定律相平衡。通常，车辆的实时状态通过传感器进行监测，传感器可以被直接连接到实现发动机控制单元的处理系统10或车辆的其他处理系统10。类似地，为了控制/命令电机的操作，发动机控制单元必须控制/命令一个或多个致动器，例如，为了喷射燃料、打开排气阀等，这些致动器可以被直接连接到实现发动机控制单元的处理系统10或车辆的其他处理系统10。
[0007]图2示出了示例性数字处理系统10(诸如微控制器)的框图，该数字处理系统10可用于图1的任何处理系统10。
[0008]在所考虑的示例中，处理系统10包括至少一个处理单元102，例如微处理器，通常是中央处理单元(CPU)，该至少一个处理单元经由软件指令进行编程。通常，由处理单元102执行的软件被存储在程序存储器104中，诸如非易失性存储器，诸如闪存或EEPROM。通常，存储器104可以与处理单元102被集成在单个集成电路中，或者存储器104可以采用单独集成电路的形式并且(例如)通过印刷电路板(PCB)的迹线被连接到处理单元102。因此，通常存储器104包含用于处理单元102的固件，其中术语固件包括微处理器的软件和可编程逻辑电路(例如FPGA)的编程数据两者。
[0009]在所考虑的示例中，处理单元102可以具有关联的一个或多个硬件资源106，该一个或多个硬件资源106例如从以下组中选择：
[0010]一个或多个通信接口IF，例如用于经由通信系统20来交换数据，该通信系统20诸如通用异步接收器/发射器(UART)、串行外围接口总线(SPI)、内部集成电路(I2C)、控制器区域网络(CAN)总线、和/或以太网接口，和/或调试接口；和/或
[0011]一个或多个模数转换器AD和/或数模转换器DA；和/或
[0012]一个或多个专用数字部件DC，例如硬件定时器和/或计数器，或密码协处理器；和/或
[0013]一个或多个模拟部件AC，诸如比较器、传感器(例如温度传感器等)；和/或
[0014]一个或多个混合信号组件MSC，例如PWM(脉宽调制)驱动器。
[0015]因此，数字处理系统10可以支持不同的功能。例如，处理单元102的行为由存储在存储器104中的固件(例如由微控制器10的微处理器102执行的软件指令)决定。因此，通过安装不同的固件，相同的硬件(微控制器)可用于不同的应用。
[0016]如前所述，在许多应用中，必须在数个处理系统10之间交换数据。例如，在汽车领域以及许多其他领域，通常使用一个或多个CAN总线以在处理系统10之间交换数据。
[0017]例如，图3示出了一种常见情形，其中第一处理系统101和第二处理系统102被连接到CAN总线20。
[0018]例如，处理系统101和102分别可以包括：
[0019]CAN总线收发器320，该CAN总线收发器320被配置为连接到CAN总线20；
[0020]处理单元102；以及
[0021]通信接口IF，该通信接口IF被配置为将处理单元102连接到CAN总线收发器320。
[0022]例如，通常使用这样的附加CAN总线收发器320，因为CAN总线使用与处理单元102不同的信号电平和/或因为为了实现电流隔离。例如，收发器320可以是CAN或控制器局域网灵活数据速率(Controller Area Network Flexible Data
‑
Rate，CAN FD)收发器。
[0023]例如，传统的CAN总线收发器320包括两个接口。第一接口被配置为通过传输和接收差分不归零(NRZ)编码信号来经由CAN总线20交换数据。相对地，第二接口被配置为接收传输信号Tx并且提供接收信号Rx，其中传输信号Tx和接收信号Rx为NRZ信号，例如单极不归零电平(NRZ
‑
L)编码信号，诸如二进制编码信号，该二进制编码信号被设置为高(通常是处理单元102的电源电压)以传输逻辑“1”或被设置为低(通常是接地)以传输逻辑“0”。
[0024]因此，通信接口IF可以向收发器320提供NRZ/二进制编码传输信号TX并且从收发器320接收NRZ/二进制编码接收信号RX。继而，收发器320管理CAN总线20上的数据交换。因此，通信接口IF实现(至少)数据链路层和可选的更高协议层，同时收发器320管理物理层。通常，通信接口IF可以是专用硬件CAN接口或通过由处理单元102所执行的固件(例如，通过软件指令)来(至少部分地)实现。
[0025]如图3所示，可以以连接到集成电路30的独立集成电路32的形式来提供收发器320，该集成电路30包括处理单元102和可选的硬件接口IF(如所示，例如处理系统101)，或者收发器320可以被集成在包括集成电路30中，该集成电路30包括处理单元102和可选的硬件接口IF(如所示，例如处理系统102)。例如，包括CAN接口IF和可选的CAN收发器320的微控制器在本领域中是众所周知的。类似地，CAN接口IF也可以被集成在收发器320的集成电路32中。
[0026]CAN自动化(CiA)协会目前正在标准化一种新的CAN标准CAN XL。实质上，CAN XL支持低速模式和高速模式。通常，低速模式用于仲裁，并且高速模式用于数据传输。CAN XL收发器320需要在低速模式和高速模式之间切换。例如，除了传输速度之外，CAN总线的信号电平也在低速模式和高速模式之间变化。
[0027]特别地，根据CAN XL标准，对于外部CAN收发器，在低速和高速模式两者情况下都
应该使用相同的信号TX来通过收发器320传输数据，并且收发器320被配置为基于信号TX的特性来理解使用低速或高速。特别地，根据CAN XL标准，收发器320被配置为：
[0028]在低速模式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理系统，包括：第一控制器局域网数据链路层协议CAN XL通信系统、以及第二CAN XL通信系统，所述第一CAN XL通信系统和所述第二CAN XL通信系统各自包括：CAN XL协议控制器，所述CAN XL协议控制器在操作中：生成不归零NRZ编码传输信号，其中所述NRZ编码传输信号(TXD)在高速模式下具有第一比特速率，并且在低速模式下具有第二比特速率；以及接收NRZ编码接收信号；脉宽调制PWM信号生成器电路，所述脉宽调制PWM信号生成器电路在操作中：当所述NRZ编码传输信号具有所述第一比特速率时，生成PWM信号，当所述NRZ编码传输信号被设置为高时，所述PWM信号具有第一占空比，并且当所述NRZ编码传输信号被设置为低时，所述PWM信号具有第二占空比；以及选择器电路，所述选择器电路在操作中通过选择以下项来生成第一传输信号：当所述NRZ编码传输信号具有所述第二比特速率时，选择所述NRZ编码传输信号；以及当所述NRZ编码传输信号具有所述第一比特速率时，选择所述PWM信号；总线，所述总线具有传输节点和接收节点，其中所述总线在操作中：从所述第一CAN XL通信系统和所述第二CAN XL通信系统中的每个通信系统接收相应的第二传输信号，并且根据第二传输信号(TXD2)的逻辑电平来驱动所述传输节点处的逻辑电平；以及向所述第一CAN XL通信系统和所述第二CAN XL通信系统中的每个通信系统提供相应的第二接收信号，所述第二接收信号具有基于所述接收节点处的逻辑电平的逻辑电平；以及开关电路，所述开关电路在操作中支持多个开关模式，其中在第一开关模式下，所述开关电路在操作中：将所述第一CAN XL通信系统和所述第二CAN XL通信系统的所述NRZ编码传输信号作为所述第二传输信号提供给所述总线；以及将从所述总线接收的相应的所述第二接收信号提供给所述第一CAN XL通信系统和所述第二CAN XL通信系统的所述CAN XL协议控制器。2.根据权利要求1所述的处理系统，包括第一传输端子和第一接收端子，所述第一传输端子和所述第一接收端子被配置为耦合到CAN XL收发器，其中在第二开关模式下，所述开关电路在操作中：将所述第一CAN XL通信系统的所述第一传输信号提供给所述第一传输端子；以及将在所述第一接收端子处的信号提供给所述第一CAN XL通信系统的所述CAN XL协议控制器。3.根据权利要求1所述的处理系统，其中在所述第一开关模式下，所述总线的所述传输节点被耦合到所述总线的所述接收节点。4.根据权利要求2所述的处理系统，其中所述处理系统包括第二传输端子，并且其中，在所述第一开关模式下，所述第二传输端子被配置为耦合到第三CAN XL通信系统，并且所述总线的所述传输节点被耦合到所述第二传输端子。5.根据权利要求1所述的处理系统，其中所述开关电路在操作中选择性地：
将所述总线的所述传输节点连接到所述总线的所述接收节点；将所述总线的所述传输节点连接到所述第二传输端子；或者将所述总线的所述传输节点连接到所述总线的所述接收节点和所述第二传输端子。6.根据权利要求1所述的处理系统，其中每个CAN XL协议控制器在操作中：在仲裁阶段期间，生成具有所述第二比特速率的相应的所述NRZ编码传输信号；确定相应的所述NRZ编码接收信号是否指示所述CAN XL协议控制器能够传输数据；以及响应于确定所述CAN XL协议控制器能够传输数据，在数据传输阶段期间，设置控制信号，并且生成具有所述第一比特速率的相应的所述NRZ编码传输信号。7.根据权利要求6所述的处理系统，其中所述处理系统包括第二传输端子和第二接收端子，并且其中，在第三开关模式下，所述第二传输端子和所述第二接收端子被耦合到CAN XL收发器和所述开关电路，在操作中：在第一阶段期间：将所述第一CAN XL通信系统和所述第二CAN XL通信系统的所述NRZ编码传输信号作为所述第二传输信号提供给所述总线系统；将在所述总线的传输节点处的信号提供给所述第二传输端子，并且将在所述第二接收端子处的信号提供给所述总线的所述接收节点；以及将从所述总线接收的相应的所述第二接收信号提供给所述第一CAN XL通信系统和所述第二CAN XL通信系统的所述CAN XL协议控制器；在第二阶段期间：确定由所述CAN XL协议控制器生成的所述控制信号中的一个控制信号是否被设置；以及响应于确定所述控制信号中的一个控制信号被设置，向所述第二传输端子提供相应的所述CAN XL通信系统的所述第一传输信号或所述PWM信号。8.根据权利要求1所述的处理系统，其中所述总线包括：至少一个逻辑门，所述至少一个逻辑门在操作中在所述传输节点处生成信号以作为所述第二传输信号的逻辑与(AND)组合；或者第一开漏驱动器电路和第二开漏驱动器电路，其中所述第一开漏驱动器的输入被耦合到所述第一CAN XL通信系统的所述第二传输信号，所述第二开漏驱动器的输入被耦合到所述第二CAN XL通信系统的所述第二传输信号，所述第一开漏驱动器电路和所述第二开漏驱动器电路的输出被耦合到所述传输节点。9.根据权利要求1所述的处理系统，包括集成电路，所述集成电路包括所述第一CAN XL通信系统和所述第二CAN XL通信系统、所述总线和所述开关电路。10.一种系统，包括：第一处理设备；以及第二处理设备，所述第二处理设备被耦合到所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：意法半导体应用有限公司，
类型：发明
国别省市：