位错误率减少的可靠数据传输制造技术

本发明专利技术涉及位错误率减少的可靠数据传输。一种数据传输系统包括至少一个传输线路。发送器配置成向至少一个传输线路发送数据帧，而接收器配置成从至少一个传输线路接收数据帧。发送器和接收器二者配置成分别基于向至少一个传输线路发送的和从至少一个传输线路接收的多个对应数据帧来确定校验和。校验和比较单元配置成接收和比较由发送器确定的校验和与由接收器确定的对应校验和。校验和比较单元也配置成在比较的校验和不相等时用信号通知传输错误或者启动安全功能。

【技术实现步骤摘要】
位错误率减少的可靠数据传输系统及方法
本专利技术涉及数字数据传输的领域并且在具体实施例中涉及可靠传输数字数据帧以减少接收的数据帧中的位错误。
技术介绍
有许多用于检测某一数目的位的序列（也称为“数据帧”或者简称为“帧”）是否由于在传输或者存储数据帧期间的错误而包括错误位的已知方式。一种常见方式是在数据帧中包括代表校验和（也称为散列和）的另外数据位。例如，单个奇偶校验位可以代表非常简单的校验和。然而已知用于计算校验和的更复杂过程（所谓的散列函数）。可以用于生成校验和的散列函数的另一常见例子称为“循环冗余校验（CRC）”或者“多项式代码校验和”。它根据在这样的过程中的多项式的阶次而称为CRC4、CRC12、CRC64等（即使用4阶、12阶、64阶等多项式的CRC）。例如通过CRC方法校验经由以太网网络的数据传输或者从和向硬驱动的传输。使用不同长度的多项式的不同CRC过程（一般为不同校验和方法）通常与接收的位是不正确的但是未被检测到的某一概率关联。其中位错误可能具有致命后果的一种应用是如下电子控制单元（ECU），这些ECU控制汽车中安装的气囊的部署。在这样的应用中，未检测到的位错误的概率（位错误概率）和位错误率与可能具有致命后果的意外气囊部署的概率密切相关。出于这一原因，相关标准比如ISO26262（标题为“Roadvehicles–Functionalsafety”）定义根据与故障有关的风险而与这样的故障的概率的不同上限关联的所谓的“安全完整性级别”（例如ASILA至ASILD，由此ASIL为“汽车安全完整性级别”的缩写）。鉴于具体在汽车应用中针对检测传输的数据帧中的错误的极高要求，需要允许可靠数据传输的改进的方法和系统。
技术实现思路
公开一种数据传输系统。根据本专利技术的一个例子，该系统包括：至少一个传输线路；发送器，配置成向至少一个传输线路发送数据帧；以及接收器，配置成从至少一个传输线路接收数据帧。发送器和接收器二者配置成分别基于向至少一个传输线路发送的和从至少一个传输线路接收的多个对应数据帧来确定校验和。数据传输系统还包括：校验和比较单元，配置成接收和比较由发送器确定的校验和与由接收器确定的对应校验和，校验和比较单元还配置成在比较的校验和不相等时用信号通知（signal）传输错误或者启动安全功能。另外，公开一种总线系统。根据本专利技术的另一例子，这样的系统包括：至少一个总线线路；发送器，配置成向至少一个总线线路发送数据帧；以及接收器，配置成从至少一个总线线路接收数据帧。发送器和接收器二者配置成分别基于向至少一个总线线路发送的和从至少一个总线线路接收的多个对应数据帧来确定校验和。数据总线系统还包括：校验和比较单元，配置成接收和比较由发送器确定的校验和与由接收器确定的对应校验和，校验和比较单元还配置成在比较的校验和不相等时用信号通知传输错误或者启动安全功能。此外，公开一种用于通过传输信道从发送器向接收器传输数据帧的方法。根据本专利技术的另外例子，该方法包括在发送器端上确定基于发送的多个数据帧的校验和。在接收器端上确定基于已接收的多个对应数据帧的校验和。比较由发送器确定的校验和与由接收器确定的对应校验和，并且当比较的校验和不相等时用信号通知传输错误。附图说明参照以下附图和描述可以更好地理解本专利技术。图中的部件未必按比例，反而着重于图示本专利技术的原理。另外，在图中相似附图标记表示对应部分。在附图中：图1是图示了如下ECU的基本部件的框图，该ECU控制汽车中的气囊部署；图2是图示了将ECU连接到外部传感器并且根据本专利技术的第一例子操作的总线接口的一个例子的框图；图3是图示了将ECU连接到外部传感器并且根据本专利技术的第二例子操作的总线接口的另一例子的框图；并且图4是图示了根据本专利技术的第三例子操作的总线接口的另外例子的框图。具体实施方式下面详细讨论当前优选实施例的实现和使用。然而应当明白，本专利技术提供可以在广泛各种具体背景中实施的许多可适用专利技术概念。讨论的具体实施例仅说明了用于实现和使用本专利技术的具体方式而并未限制本专利技术的范围。在进一步描述中使用气囊ECU（电子控制单元）作为例子来描述本专利技术，由此ECU经由SPI（“串行外围接口”的缩写）总线系统来与外部传感器通信。然而存在专利技术概念的其它应用。图1是图示了ECU10（电子控制单元）的基本部件的框图，该ECU控制汽车中的气囊部署。使用所谓的引燃器（squib）来部署（“激发”）气囊。通过向引燃器40供应相应电流来激发它。引燃器通常具有两个端子：一个端子经由低侧晶体管TLS耦合到低侧电源电势VSS，而一个端子经由高侧晶体管THS耦合到高侧电源电势VCC（或者VDD）。如果将两个晶体管驱动成接通状态（低阻导通状态），则向引燃器40施加整个电源电压VCC-VSS。为了防止意外激发引燃器40，阻隔晶体管TB进一步串联耦合到引燃器40和晶体管THS、TLS，使得如果将阻隔晶体管驱动成关断状态（高阻非导通状态）则防止激发引燃器。当在对于气囊的部署而言为相关的接收数据中检测到不一致时，将阻隔晶体管TB驱动成它的关断状态。晶体管THS和TLS由激发逻辑单元131驱动，由此在本例中晶体管THS和TLS实施为MOSFET，因此激发逻辑单元131包括用于根据向激发逻辑单元131供应的输入信号来生成栅极信号的适当栅极驱动器。晶体管THS和TLS以及激发逻辑单元131特别包括气囊部署接口13。另外，阻隔晶体管TB、相应驱动器142和对应安全完整性校验单元141特别组成安全电路4，该安全电路适于防止由于对于气囊部署而言为相关的不一致或者损坏数据所致的非所需气囊部署。向气囊激发接口13的所提到的输入信号由经由总线接口单元11从外部传感器20接收数据的微控制器单元12（MCU）提供。总线接口单元11经由总线线路30来与外部传感器20通信。在本例中，总线接口单元11例如包括管理与外部传感器20的通信的PSI5（外围传感器接口5的缩写）接口以及用于向ECU10的内部SPI总线传达从外部传感器20接收的信息的SPI接口。因此，总线接口单元11可以视为允许传感器20经由标准接口（比如SPI）来与MCU12通信的桥单元。外部传感器可以采用不同标准来与总线接口单元11通信，总线接口单元比如PSI5（如在图1的例子中所图示）、DSI（数字信号接口的缩写）、LIN（局部互连网络的缩写）、CAN总线等。不同标准可以用于将不同类型的外部传感器20连接到一个ECU10。可以使用适当软件在MCU12中实施上文提到的安全电路4（或者其部分）。然而，可能优选的是为安全电路4提供单独的且独立可操作的硬件。出于这一目的，安全电路可以实施于单独的硅管芯上。外部传感器20可以提供对于气囊部署而言相关的信息。这样的信息可以特别覆盖座位占用、加速度、门内气压、驱动方向、速率等。如提到的那样，相应传感器20可以经由两接线传感器接口（比如例如在汽车应用中普遍用于将传感器连接到其它电子电路（比如例如ECU10）的外围传感器接口5（PSI5））来与ECU10的总线接口单元11通信。然而任何其它适合于将外部传感器20连接到ECU10的通信标准可以是可适用的。如上文提到的那样，ECU10的SPI接口11从外部传感器20（也称为“卫星传感器”）接收可能对于气囊部署而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.04 US 13/040,9481.一种数据传输系统，包括：发送器，配置成向至少一个传输线路发送数据帧；接收器，配置成从所述至少一个传输线路接收所述数据帧，其中所述发送器和所述接收器二者配置成分别基于向所述至少一个传输线路发送的和从所述至少一个传输线路接收的多个对应数据帧来确定校验和；校验和比较单元，配置成接收和比较由所述发送器确定的校验和与由所述接收器确定的对应校验和，所述校验和比较单元还配置成在比较的校验和不相等时用信号通知传输错误或者启动安全功能；阻隔晶体管和气囊激发接口，耦合到所述接收器的输出以及在信号的接收时耦合为被激活；以及安全电路，耦合到所述校验和比较单元，其中，所述安全电路配置成如果比较的检验和不相等就传输去激活信号，所述去激活信号配置成用于防止所述阻隔晶体管或气囊激发接口导通ON电流。2.根据权利要求1所述的数据传输系统，其中所述发送器和所述接收器二者包括分别基于向所述至少一个传输线路发送的或者从所述至少一个传输线路接收的所述数据帧来计算校验和的校验和计算单元，其中分别每当发送或者接收数据帧时更新计算的校验和，并且其中所述计算的校验和分别依赖于在所述校验和计算单元重置之后发送或者接收的所有数据帧。3.根据权利要求1所述的数据传输系统，其中在所述发送器中或者在所述接收器中或者在与所述发送器和所述接收器分开布置的传输线路监视单元中包括所述校验和比较单元。4.根据权利要求1所述的数据传输系统，其中所述校验和是通过循环冗余校验(CRC)生成的多项式代码校验和。5.根据权利要求4所述的数据传输系统，其中每个个别数据帧包括仅依赖于相应数据帧中包括的信息的另外校验和。6.根据权利要求5所述的数据传输系统，其中所述另外校验和是通过循环冗余校验生成的多项式代码校验和，由此所述另外校验和的阶次低于基于多个对应数据帧的所述校验和的阶次。7.根据权利要求3所述的数据传输系统，其中在所述发送器中包括所述校验和比较单元，并且其中经由所述至少一个传输线路向所述校验和比较单元发送由所述接收器确定的所述校验和。8.根据权利要求3所述的数据传输系统，其中在所述接收器中包括所述校验和比较单元，并且其中经由所述至少一个传输线路向所述校验和比较单元发送由所述发送器确定的所述校验和。9.根据权利要求3所述的数据传输系统，其中在所述传输线路监视单元中包括所述校验和比较单元，并且其中经由所述至少一个传输线路向所述校验和比较单元发送由所述发送器确定的所述校验和以及由所述接收器确定的所述校验和。10.根据权利要求1所述的数据传输系统，其中所述发送器作为总线从属器来操作而所述接收器作为总线主控器来操作。11.一种总线系统，包括：发送器，配置成向至少一个总线线路发送数据帧；接收器，配置成从所述至少一个总线线路接收所述数据帧，其中所述发送器和所述接收器二者配置成分别基于向所述至少一个总线线路发送的和从所述至少一个总线线路接收的多个对应数据帧来确定校验和；校验和比较单元，配置成接收和比较由所述发送器确定的校验和与由所述接收器确定的对应校验和，所述校验和比较单元还配置成在比较的校验和不相等时用信号通知传输错误或者启动安全功能；阻隔晶体管和气囊激发接口，耦合到所述接收器的输出以及在信号的接收时耦合为被激活；以及安全...

【专利技术属性】
技术研发人员：S布雷沃顿，T迪特费尔德，D哈默施密特，
申请(专利权)人：S布雷沃顿，T迪特费尔德，D哈默施密特，
类型：发明
国别省市：