用于在串行通信总线系统中传输数据的方法、参与者及通信总线系统技术方案

在用于数据传输的方法和参与者以及通信总线系统中，除了借助于差分电信号从总线主机传输到参与者的可能性之外，通过分析共模电平变化的调控完成从参与者到总线主机的二进制数据传输。为此，在参与者(10)的输入端(12)处馈入或提取数据传输电流，这在相邻参与者(10)的输出端(16)处被识别，而且通过提取或馈入用于将共模电平保持在目标值的补偿电流。除了借助于差分电信号进行数据传输之外，还可以通过在参与者(10)上有意改变共模电平，借助于非差分信号将数据从总线主机(28)传输到参与者(10)，这在第一参与者(10)的输入端(12)处识别。在参与者(10)的输入端(12)处共模电平的这种改变被传送到参与者(10)的输出端(16)处的参考电压源(42)，使得现在在参与者(10)的输出端(16)处产生与在参与者(10)的输入端(12)处感测到的相同的共模电平移位。感测到的相同的共模电平移位。感测到的相同的共模电平移位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在串行通信总线系统中传输数据的方法、参与者及通信总线系统


[0001]本专利技术涉及一种用于在串行通信总线系统中传输数据的方法。在该通信总线系统中，总线主机与大量参与者的串联电路串联连接。所述通信总线系统具有用预给定的共模目标电平运行的差分双线数据总线，该双线数据总线用于借助于差分电信号将数据从所述总线主机传输到至少一个所述参与者。在所述总线主机的总线连接端和所述参与者的串联电路中与所述总线主机相邻的参与者之间存在双线线路区段。这种双线线路区段还将所述参与者的串联电路内的参与者连接起来。每个参与者都具有输入端和输出端，所述输入端具有两个连接到双线线路区段的输入连接端，所述输出端也具有两个连接到双线线路区段的输出连接端。除了所述参与者的串联电路的最后一个参与者之外，输出端均与双线线路区段连接。此外，本专利技术涉及一种供用于在串行通信总线系统中传输数据的方法使用的参与者。最后，本专利技术还涉及具有多个这种参与者并且用于数据传输的通信总线系统。

技术介绍

[0002]这种菊花链通信总线系统原则上是已知的，并且由于其简单的结构和由此带来的成本有利的构造而被优先用于涉及经由串行电信号的传输来控制通信总线系统的参与者的情况。在此，参与者在其输入端处从其与总线主机(即上游)相邻的参与者的输出端接收数据流，识别该数据流并在其输出端处产生相同的数据流以转发到其下游的相邻参与者(如果数据流不是或不仅仅是为所述参与者确定的)。菊花链通信总线系统特别适合于车辆内部和外部的光技术应用，而且例如用于环境光应用。
[0003]菊花链通信总线系统的某种缺点在于，总线上的通信原则上总是从总线主机到至少一个(或所有)参与者地进行。然而，有时希望参与者至少向总线主机回报状态信息，例如对分配给参与者的地址的确认。
[0004]这种所谓“上游”通信信道的概念描述在US
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A
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5 485 488和US
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B
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6 813 483中。然而，这些概念的实施相对费事。

技术实现思路

[0005]在这方面，本专利技术的任务是创建一种用于在串行通信总线系统中沿着与使用差分电信号从一个或多个参与者到总线主机的通信方向相反的通信方向进行通信的简化概念。DE
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B
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10 2018 104 865公开了一种用于操控机动车辆模块的电气组件和/或电子组件的设备以及这种具有利用时钟同步的自动模块寻址的机动车辆模块。
[0006]为了解决这个问题，本专利技术提供了一种用于在串行通信总线系统中传输数据的方法，其中总线主机和作为串联电路的大量参与者与所述总线主机的总线连接端和参与者之一之间的双线线路区段连接，并且与差分双线数据总线的每个将相邻参与者连接的双线线路区段连接，所述差分双线数据总线将在预给定的共模目标电平下运行并且用于借助于差分电信号(例如差分电压信号)将数据从所述总线主机传输到至少一个所述参与者，其中每
个参与者具有输入端和输出端，所述输入端具有连接到双线线路区段的两个输入连接端，所述输出端具有两个也连接到双线线路区段的输出连接端，其中在该方法中
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数据经由所述双线数据总线在与借助于差分电信号的数据传输相反的方向上从第一参与者传输到所述总线主机，其方式是
[0007]a)第一参与者在其输入连接端处为了借助于非差分信号将数据传输到经由双线线路区段连接的相邻的第二参与者，重复地以脉冲方式馈入或提取具有预给定大小的数据传输电流，
[0008]b)第二参与者在其输出连接端处为了保持预给定的共模目标电平，重复地以脉冲方式提取或馈入与所述数据传输电流相对应的补偿电流，其中在所述第二参与者中产生的、具有保持共模目标电平所需的大小的补偿电流脉冲代表从所述第一参与者到所述第二参与者的二进制数据传输，
[0009]c)所述第二参与者在其输入连接端处为了借助于非差分信号将数据传输到经由双线线路区段相邻的第三参与者，重复地以脉冲方式馈入或提取具有预给定大小的数据传输电流，
[0010]d)对布置在所述第一参与者和所述总线主机之间的每个参与者执行步骤b)和c)，以及
[0011]e)所述总线主机在其与双线线路区段连接的总线连接端处为了保持预给定的共模目标电平，重复地以脉冲方式提取或馈入补偿电流，其中在所述总线主机中产生的、具有保持所述共模目标电平所需的大小的补偿电流脉冲代表从经由双线线路区段与所述总线主机连接的参与者到所述总线主机的二进制数据传输，由此完成了从所述第一参与者到所述总线主机的数据传输。
[0012]本专利技术利用将共模电平调节至其目标电平的分析。当没有数据传输时，将双线数据总线的两个线路保持在相对于同一个参考电势(例如地)的公共电压电平。现在，为了将数据从总线主机出发朝最后一个参与者的方向在参与者之间传输，以已知的方式传输差分电信号，其方式是参与者在其输入端处将电流馈入一个双线线路并从另一个双线线路提取电流。由于两个双线线路之间存在电阻(即例如终端电阻)，这会在下游的相邻参与者的输入端处产生差分电压，将对所述差分电压进行评估。
[0013]根据本专利技术，现在为了朝相反方向(即从参与者到总线主机)传输数据，参与者在其输入连接端处以脉冲方式重复地馈入电流。该电流在下文中被称为数据传输电流。该电流具有预给定的大小。馈入(或提取)该脉冲式数据传输电流的结果现在是，输出端连接到所述参与者的输入端的参与者尝试保持所述双线线路区段上的共模目标电平。为此，该参与者在其输出端处将补偿电流馈入所述双线线路区段中，如果相邻参与者已经为了数据传输而提取了数据传输电流的话。如果该参与者为了数据传输而馈入数据传输电流，则相邻参与者在其输出端处提取补偿电流，从而共模目标电平保持被调控并且因此不会产生共模目标电平的变化，并且尤其是不会产生共模目标电平的突然变化。这种突然变化会导致额外的EMF问题，其影响又必须通过对策来加以补偿。这些对于本专利技术都是不需要的。
[0014]因此通过这个概念，实现了数据从上述第一参与者到其相邻参与者的传输。在此情况下至关重要的是，共模目标电平在所述双线线路区段上不改变。因此，对于数据传输来说例如不使用共模电平跳变等，而是分析调控和保持共模目标电平所需的补偿电流，并将
该补偿电流的脉冲式变化解释为所述参与者处的二进制数据传输。
[0015]为了使连接两个参与者的双线线路区段上的共模目标电平最终不变，补偿电流应当能够比数据传输电流变化得更快。因此，如果两个电流可以以可通过时间常数描述的变化率变化，则补偿电流变化的时间常数小于数据传输电流变化的时间常数。因此，由于在参与者的输入端处馈入或提取数据传输电流而导致的共模目标电平的最小偏差可以立即通过在相邻参与者的输出端处提取或馈入补偿电流来得到补偿，使得共模目标电平在数据传输期间保持不变。
[0016]因此，为了使参与者与总线主机或其最靠近总线主机的相邻参与者进行通信，根据本专利技术评估调节信号，利用该调节信号来操控总线主机或相邻参与者的提供补偿电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在串行通信总线系统中传输数据的方法，其中，总线主机(28)和作为串联电路的大量参与者(10)与所述总线主机(28)的总线连接端(50、52)和所述参与者(10)之一之间的双线线路区段(24)连接，并且与差分双线数据总线(26)的每个将相邻参与者(10)连接的双线线路区段(24)连接，所述差分双线数据总线将在预给定的共模目标电平下运行并且用于借助于差分电信号将数据从所述总线主机(28)传输到至少一个所述参与者(10)，其中每个参与者(10)具有输入端(12)和输出端(16)，所述输入端具有连接到双线线路区段(24)的两个输入连接端(14)，所述输出端具有两个也连接到双线线路区段(24)的输出连接端(18)，其中在该方法中
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数据经由所述双线数据总线(26)在与借助于差分电信号的数据传输相反的方向上从第一参与者(10)传输到所述总线主机(28)，其方式是a)第一参与者(10)在其输入连接端(14)处为了借助于非差分信号将数据传输到经由双线线路区段(24)连接的相邻的第二参与者(10)，重复地以脉冲方式馈入或提取具有预给定大小的数据传输电流，b)所述第二参与者(10)在其输出连接端(18)处为了保持预给定的共模目标电平，重复地以脉冲方式提取或馈入与所述数据传输电流相对应的补偿电流，其中在所述第二参与者(10)中产生的、具有用于保持所述共模目标电平所需的大小的补偿电流脉冲代表从所述第一参与者(10)到所述第二参与者(10)的二进制数据传输，c)所述第二参与者(10)在其输入连接端(14)处为了借助于非差分信号将数据传输到通过双线线路区段(24)相邻的第三参与者(10)，重复地以脉冲方式馈入或提取具有预给定大小的数据传输电流，d)对布置在所述第一参与者(10)和所述总线主机(28)之间的每个参与者(10)执行步骤b)和c)，以及e)所述总线主机(28)在其与双线线路区段(24)连接的总线连接端(50、52)处为了保持预给定的共模目标电平，重复地以脉冲方式提取或馈入补偿电流，其中在所述总线主机(28)中产生的、具有保持所述共模目标电平所需的大小的补偿电流脉冲代表从经由双线线路区段(24)与所述总线主机(28)连接的参与者(10)到所述总线主机(28)的二进制数据传输，由此完成了从所述第一参与者(10)到所述总线主机(28)的数据传输。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果向所述总线主机(28)传输数据的参与者是与所述总线主机(28)相邻并经由双线线路区段(24)与该总线主机(28)连接的参与者(10)，则数据传输通过由该参与者(10)在其输入连接端(14)处重复地以脉冲方式馈入或提取所述数据传输电流以及通过由所述总线主机(28)在其总线连接端(50、52)处重复地以脉冲方式提取或馈入补偿电流来进行。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，以脉冲方式馈入或提取所述数据传输电流以小于或等于第一截止频率的频率进行，其中仅将在参与者(10)的输出连接端(18)处或在所述总线主机(28)的总线连接端(50、52)处馈入或提取补偿电流解释为经由双线线路段(24)的以下数据传输，该数据传输的电流脉冲以小于或等于所述第一截止频率的频率彼此跟随。4.一种特别是根据权利要求1至3中任一项所述的用于在串行通信总线系统中传输数据的方法，其中总线主机(28)和作为串联电路的大量参与者(10)与所述总线主机(28)的总线连接端(50、52)和所述参与者(10)之一之间的双线线路区段(24)连接，并且与差分双线
数据总线(26)的每个将相邻参与者(10)连接的双线线路区段(24)连接，所述差分双线数据总线将在预给定的共模目标电平下运行并且用于借助于差分电信号将数据从所述总线主机(28)传输到至少一个所述参与者(10)，其中每个参与者(10)具有输入端(12)和输出端(16)，所述输入端具有连接到双线线路区段(24)的两个输入连接端(14)，所述输出端具有两个也连接到双线线路区段(24)的输出连接端(18)，其中在该方法中
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还选择性地通过以下方式将数据从所述总线主机(28)传输到所述参与者(10)之一以及因此在与借助于差分电信号进行数据传输相同的数据传输方向上将数据从所述总线主机(28)传输到至少一个所述参与者(10)，即
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所述总线主机(28)在其总线连接端(50、52)处将所述共模电平重复地以脉冲方式从目标电平开始改变位于预给定范围内的值，
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在经由双线线路区段(24)与所述总线主机(28)连接的第一参与者(10)中识别在所述第一参与者的输入连接端(14)处所述共模电平改变了预给定的值，以及
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这代表借助于非差分电信号例如电压信号从所述总线主机(28)到所述第一参与者(10)的二进制数据传输。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述二进制数据传输在所述总线主机(28)和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得，
申请(专利权)人：艾尔默斯半导体欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：