串行总线系统的订户站和在串行总线系统中的通信的方法技术方案

提供了一种用于串行总线系统（1）的订户站（10；30）和一种用于在串行总线系统（1）中的通信的方法。所述订户站（10；30）具有：应用程序（11；21；31），用于执行任务（13；23；33）；发送/接收装置（17；27；37），用于从所述总线系统（1）的总线（40）串行地接收以帧（450）为形式的消息（45；46），所述总线系统（1）的订户站（10；20；30）经由所述总线来彼此交换消息（45；46）；和过滤模块（18；28；38），用于过滤所接收到的帧（450），其中所述过滤模块（18；28；38）为了所述过滤而被设计为单独检查所述帧（450）的至少两个不同的片段（SG1至SGn），以便确定所接收到的帧（450）是否应被转发给所述应用程序（11；21；31）。31）。31）。

【技术实现步骤摘要】
串行总线系统的订户站和在串行总线系统中的通信的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于串行总线系统的订户站和一种用于在串行总线系统中的通信的方法，其中总线系统的每个订户站都接收所有经由该总线系统的总线发送的消息。

技术介绍

[0002]例如在车辆中的用于在传感器与控制器之间的通信的总线系统应该根据技术设备或车辆的功能数目来实现对大数据量的传输。这样的总线系统的示例是基于CAN的总线系统、FlexRay等等。
[0003]例如，在车辆中，目前总线系统处于引进阶段，在该引进阶段，数据在作为具有CAN FD的CAN协议规范的ISO11898
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1:2015标准下作为消息被传输。这些消息在总线系统的订户站、如传感器、控制器、发送器等等之间被传输。为此，消息在帧中被发送到总线上，在该帧中在两个通信阶段之间进行切换。在第一通信阶段（仲裁），协商总线系统的订户站中的哪个订户站允许在随后的第二通信阶段（数据阶段或对有效数据的发送）将它的帧发送到总线上。在车辆中，CAN FD由大多数制造商在第一步以500kbit/s仲裁比特率和2Mbit/s数据比特率来被使用。即，在总线上传输时，要在慢速运行模式与快速运行模式之间来回切换。
[0004]为了在第二通信阶段仍能够实现更高的数据率，目前正在开发CAN FD 的后继总线系统，该后继总线系统称为CAN XL并且目前正在CAN in Automation（CiA）组织处被标准化。除了经由CAN总线的纯数据传输之外，CAN XL也应该支持其它功能，如功能安全（Safety）、数据安全（Security）和服务质量（QoS = Quality of Service）。这是在自主驾驶车辆中所需的基本特性。
[0005]无论总线系统的类型如何，在任何总线系统中，每个所发送的消息都必须经由总线到达该消息特定于的或者使用在该消息中所包含的数据的一个或多个订户站。然而，订户站所执行的有些应用程序并不需要所有消息的数据。
[0006]因而，所述一个或多个订户站可以使用通信模块，该通信模块仅将从总线接收到的消息或这些消息的也在订户站的应用程序中使用的数据转交给该应用程序。该通信模块可以依据这些消息的数字标识符来区分哪个消息应被转发而哪个消息不应被转发。由此，该通信模块实施对这些消息的接受过滤。
[0007]在这样的接受过滤的情况下，该通信模块可以使用标识符的列表，这些标识符决定了该通信模块应该接受哪些消息到达应用程序并且因而使哪些消息通过。在此可能的是：该通信模块隐藏用于过滤的标识符的部分，使得每个列表条目都可代表一组标识符。替代地，该过滤可以使用不应被接受、即应被阻止的标识符的列表。这些接受和/或阻止列表可通过软件来配置。
[0008]当应用程序使用来自各种标识符的消息时，就会出现问题。尤其在这种情况下可能的是：硬件通信模块的过滤途径不足以使所有需要的消息都通过并且同时阻止所有多余的消息。在这种情况下，应用程序软件必须为其余的接受过滤花费计算能力。由此，应用程序可能无法再确保对于该应用程序的运行来说所需的速度。

技术实现思路

[0009]因而，本专利技术的任务是提供一种用于串行总线系统的订户站和一种用于在串行总线系统中的通信的方法，该订户站和该方法解决了上述问题。尤其应该提供一种用于串行总线系统的订户站和一种用于在串行总线系统中的通信的方法，其中即使较大数目的不同的消息也仅在订户站的通信模块中就能关于是否接受而被过滤，而该订户站的应用程序软件不必为接受过滤花费计算能力。
[0010]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订户站来被解决。该订户站具有：应用程序，用于执行任务；发送/接收装置，用于从总线系统的总线串行地接收以帧为形式的消息，总线系统的订户站经由该总线来彼此交换消息；和过滤模块，用于过滤所接收到的帧，其中该过滤模块为了该过滤而被设计为单独检查帧的至少两个不同的片段，以便确定所接收到的帧是否应被转发给该应用程序。
[0011]该订户站的设计方案能够实现：通信模块可以检查从总线接收到的消息的超过仅仅一个单独的数字标识符。
[0012]此外，该订户站通过过滤指令和参考值的分开而确保了：这些参考值被重复用于超过一个过滤指令。由此，可以节省存储空间。由此，该订户站的硬件成本降低。
[0013]就该订户站而言，尤其是在基于CAN的总线系统中可能的是：在第一通信阶段保留从CAN知道的仲裁并且相对于CAN或CAN FD而言仍然再次显著提高传输率。
[0014]如果在总线系统中还存在根据CAN协议和/或CAN FD协议来发送消息的至少一个CAN订户站和/或至少一个CAN FD订户站，则也可以使用由该订户站执行的方法。
[0015]该订户站的其它有利的设计方案在从属权利要求中说明。
[0016]该过滤模块能够被设计为：依据过滤指令与参考数据相比较地来检查帧的至少两个不同的片段，其中该过滤模块被设计为将这些参考数据重复用于超过一个过滤指令。
[0017]在一个特殊的设计方案中，该过滤模块具有：第一存储块，用来存储用于对所接收到的帧的至少两个不同的片段进行过滤的过滤指令；第二存储块，用来存储用于与所接收到的帧的两个不同的片段中的至少一个片段进行比较的参考数据；和检查块，用于关于参考数据对这些过滤指令进行检查，以便确定所接收到的帧是否应被转发给该应用程序。
[0018]这些过滤指令可以限定：应将所接收到的帧的哪个片段与哪些参考数据进行比较。
[0019]这些过滤指令可以限定：比较结果应如何逻辑关联以形成整体结果。
[0020]可设想的是：这些过滤指令之一具有至少一个第一指令，该至少一个第一指令说明了哪个所接收到的帧应被接受；而且具有至少一个第二指令，该至少一个第二指令说明了在被接受的帧的情况下应做什么。在这种情况下，该至少一个第二指令可以说明：所接收到的并且被接受的帧应被存储在哪个存储区。附加地或替代地，该至少一个第二指令可以说明：所接收到的帧应被标记以及应如何被标记。
[0021]可选地，该过滤模块还可以被设计为：将预先确定的具有关于发生过的过滤的内容的信息添加给所接收到的并且被接受的帧。
[0022]可设想的是：这些参考数据具有参考值，该参考值被设置用于与这些片段中的至
少一个片段进行比较，而且这些参数据具有掩码，在参考值与该片段之间的逐位比较之后，比较结果利用该掩码来进行逐位掩蔽，其中该参考值和该掩码分别具有与该片段相同的位宽。
[0023]所有片段都能够具有相同的位宽。
[0024]在一个设计方案中，这些片段中的至少一个片段可具有与至少一个其它片段不同的位宽。
[0025]为消息所形成的帧能够与CAN FD兼容地构造，其中在第一通信阶段协商：总线系统的订户站中的哪个订户站在随后的第二通信阶段获得对总线的至少临时独占的、无冲突的访问。
[0026]上述订户站可以是总线系统的一部分，该总线系统还包括总线和至少两个订户站，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于串行总线系统（1）的订户站（10；20；30），所述订户站具有：应用程序（11；21；31），用于执行任务（13；23；33）；发送/接收装置（17；27；37），用于从所述总线系统（1）的总线（40）串行地接收以帧（450）为形式的消息（45；46），所述总线系统（1）的订户站（10；20；30）经由所述总线来彼此交换消息（45；46）；和过滤模块（18；28；38），用于过滤所接收到的帧（450），其中所述过滤模块（18；28；38）为了所述过滤而被设计为单独检查所述帧（450）的至少两个不同的片段（SG1至SGn），以便确定所接收到的帧（450）是否应被转发给所述应用程序（11；21；31）。2.根据权利要求1所述的订户站（10；20；30），其中所述过滤模块（18；28；38）被设计为：依据过滤指令（1811至1815）与参考数据（1821至1822）相比较地来检查所述帧（450）的至少两个不同的片段（SG1至SGn），其中所述过滤模块（18；28；38）被设计为将所述参考数据（1821至1822）重复用于超过一个过滤指令（1811至1815）。3.根据权利要求1或2所述的订户站（10；20；30），其中所述过滤模块（18；28；38）具有：第一存储块（181），用来存储用于对所接收到的帧（450）的至少两个不同的片段（SG1至SGn）进行过滤的过滤指令（1811至1815）；第二存储块（182），用来存储用于与所接收到的帧（450）的两个不同的片段（SG1至SGn）中的至少一个片段进行比较的参考数据（1821至1822）；和检查块（183），用于关于所述参考数据（1821至1822）对所述过滤指令（1811至1815）进行检查，以便确定所接收到的帧（450）是否应被转发给所述应用程序（11；21；31）。4.根据上述权利要求中任一项所述的订户站（10；20；30），其中所述过滤指令（1811至1815）限定了：应将所接收到的帧（450）的哪个片段（SG1至SGn）与哪些参考数据（1821至1822）进行比较。5.根据上述权利要求中任一项所述的订户站（10；20；30），其中所述过滤指令（1811至1815）限定了：比较结果应如何逻辑关联以形成整体结果。6.根据上述权利要求中任一项所述的订户站（10；20；30），其中所述过滤指令（1811至1815）之一具有：至少一个第一指令，所述至少一个第一指令说明了哪个所接收到的帧（450）应被接受；和至少一个第二指令，所述至少一个第二指令说明了在被接受的帧（450）的情况下应做什么。7.根据权利要求6所述的订户站（10；20；30），其中所述至少一个第二指令说明了：所接收到的并且被接受的帧（450）应被存储在哪个存储区；和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：罗伯特，
类型：发明
国别省市：