描述了一种用于通过借助于总线系统连接的传送节点与至少一个接收节点之间的数据帧的交换进行的串行通信的方法，其中，传送机和接收机的作用由在CAN标准ISO11898-1中所定义的仲裁程序分配给用于每个数据帧的节点，其中，交换数据帧具有根据CAN标准ISO11898-1的逻辑结构，其中，所述数据帧由位序列组成，其中，所述数据帧的逻辑结构包括帧起始位、仲裁字段、控制字段、数据字段、CRC字段、确认字段和帧结尾字段，其中，所述数据字段可以具有零位的长度，其中，每个其他字段包含至少两个位，其中，每个位具有位时间，其中，每个位时间被划分成时间段（SYNC_SEG、PROP_SEG、PHASE_SEG1、PHASE_SEG2），其中，所述位速率由所述位时间的倒数值所定义，其中，对于所述交换数据帧的至少一个第一可预定部分，该部分中的位速率位于1Mbit/s的最大值以下，其中，对于所述交换数据帧的至少一个第二可预定部分，该部分中的位速率位于所述至少一个第一可预定部分中的位速率以上，其特征在于，对于所述交换数据帧的至少两个不同部分，所述时间段（SYNC_SEG、PROP_SEG、PHASE_SEG1、PHASE_SEG2）的值的至少两个不同集合是可预定的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有灵活数据速率的控制器局域网串行通信到越来越多的应用的接受和引入已导致需要增加用于串行通信的带宽的要求。两个因素限制了CAN网络中的有效数据速率，首先是CAN总线仲裁方法的功能所需的最小位时间，以及其次是CAN消息中的数据位与帧位的数目之间的关系。本白皮书描述了新的协议，亦即基于如在ISO11898-1中规定的CAN协议，并且该CAN协议被称为“具有灵活数据速率的CAN”或CANFD。其仍使用CAN总线仲裁方法，其通过在仲裁过程结束之后切换至较短位时间来增加位速率，并且在接收机发送其确认位之前在CRC界定符处返回至较长位时间。通过允许较长数据字段来增加有效数据速率。CAN使用四个位作为数据长度代码，导致16个不同的代码，但是仅使用前九个值，代表[0-8]字节的数据字段长度的代码[0-8]。在CAN中，代码[9-15]被定义成表示八个数据字节。在CANFD中，使用代码来表示较长数据字段。注意：CAN系统能够逐渐地迁移至CANFD系统。网络中的所有节点必须具有用于CANFD通信的CANFD协议控制器，但是所有CANFD协议控制器也能够参加标准CAN通信。如果CANFD通信局限于具有达到八个数据字节的长度的数据字段，则除控制器的初始配置之外，改变应用程序不是必要的。介绍控制器局域网（CAN）是以非常高的安全水平有效地支持分布式实时控制的串行通信协议。其应用领域从高速网络到低成本复用布线变动。在汽车电子装置中，使用具有达到1Mbit/s的位速率的CAN来连接引擎控制单元、传感器、防滑系统等。同时，构建到例如灯集群、电动车窗等的车身电子装置中以替换另外要求的布线线束是成本有效的。CANFD（具有灵活数据速率的CAN）补充了要求较高数据速率的应用中的CAN。CANFD协议控制器还能够参加标准CAN通信，使得成为可能的是，仅在特定操作模式下使用CANFD，例如线尾处软件下载或维护。CANFD要求两组位定时配置寄存器，即用于仲裁相位的一个位时间和用于数据字段的一个位时间。用于仲裁相位的位时间具有与在标准CAN网络中相同的限制，用于数据字段的位时间是相对于所选收发机的性能和CANFD网络的特性而选择的。标准CAN收发机能够用于CANFD，专用收发机是可选的。CANFD协议控制器可以提供附加接口信号以将专用CANFD收发机（在具有较高位速率的相位中）切换到替换操作模式中。专用CANFD收发机可以在具有较高位速率的相位中使用替换编码系统，并不局限于CAN的NRZ编码。基本概念CANFD帧由与CAN帧相同的元素组成，差别在于在CANFD帧中，数据字段和CRC字段可以较长。如在CAN中，消息确认要求来自至少一个接收机的显性确认位。具有错误帧、错误计数器、错误被动水平和总线关闭水平的CANFD故障禁闭（faultconfinement）与在CAN中相同，其基于相同的五个错误类型：位错误、填充错误、CRC错误、形式错误以及确认错误。在图1中描绘了CANFD帧的示例。CANFD帧具有与CAN帧相同的结构，CAN帧与CANFD帧之间的差别是在直接在控制字段中的数据长度代码之前的预留位处。在CANFD帧中，此位是隐性地传送的。将直至辨别协议的预留位为止的CANFD帧的第一部分用与CAN帧相同的位速率进行传送。该位速率在预留位之后被切换，直至到达CRC界定符或直至CANFD控制器看到导致错误帧的开始的错误条件为止。将CANFD错误帧以及ACK字段、帧结尾以及过载帧用与CAN错误帧相同的位速率进行传送。帧格式：图2示出了消息内切换位速率的位置。CANFD支持CAN协议的标识符长度，即11位长的“标准格式”和29位长的“扩展格式”两者。在两种情况下，位速率在预留位r0处（在DLC之前）被切换至较短位时间。DATAFIELD（数据字段）中的字节的数目由DATALENGTHCODE（数据长度代码）所指示。此DATALENGTHCODE（数据长度代码）是4位宽的且在CONTROLFIELD（控制字段）内被传送。DATALENGTHCODE（数据长度代码）的编码在CANFD中是不同的。前九个代码是相同的，但是在CAN中指定八个字节的DATAFIELD（数据字段）的以下代码在CANFD中指定较长的DATAFIELDS（数据字段）。所有远程帧应使用零的DATALENGTHCODE（数据长度代码），无论对应的数据帧的DATALENGTHCODE（数据长度代码）如何。注意：在本文档中，DATAFIELD（数据字段）的最大长度被指定为64字节。此值和DATALENGTHCODE（数据长度代码）的>8的其他值在CANFD的最终规范中可以改变。在图3中描述了由DATALENGTHCODE（数据长度代码）进行的数据字节的数目的编码。CRCFIELD（CRC字段）包含CRCSEQUENCE（CRC序列），后面是CRCDELIMITER（CRC界定符），如图4中所示。CRCSEQUENCE（CRC序列）：帧校验序列是从循环冗余码（BCH代码）得出的。为了执行CRC计算，要被除的多项式被定义为多项式，其系数由相关位流给定。CANFD对不同的帧长度使用不同的CRC多项式。针对具有达到八个数据字节的帧，使用与在CAN中相同的多项式。针对具有达到八个数据字节的帧，相关位流是由STARTOFFRAME（帧起始）、ARBITRATIONFIELD（仲裁字段）、CONTROLFIELD（控制字段）、DATAFIELD（数据字段，如果存在的话）以及对于15个最低系数而言由0组成的去填充位流。此多项式被除以（系数是计算的模2）发生器多项式，其在汉明间距（HammingDistance）HD＝6的情况下最适合于具有小于127位的位计数的帧。X15+X14+X10+X8+X7+X4+X3+1。针对在DATAFIELD中具有超过八个字节的帧，使用不同（且较长）的CRC多项式，适合于该帧的长度。CRC字段被相应地延长。在较长帧中，还应由CRC来保护在CRCSEQUENCE（CRC序列）之前发生的填充位。每个CRCSEQUENCE（CRC序列）是在单独的移位寄存器块中计算的。在帧起始时，在所有节点中，应同时地计算所有CRCSEQUENCE，直至CRCSEQUENCES（CRC序列）的仲裁那个被预留位且被DLC所选择之后为止。只有所选择的CRCSEQUENCE（CRC序列）能够引起CRC错误。注意：实际CRC多项式将是在DATALENGTHCODE（数据长度代码）的编码被最终确定之后被定义的。CRCDELIMITER（CRC界定符）：CRCSEQUENCE（CRC序列）后面是由一个或两个“隐性”位组成的CRCDELIMITER（CRC界定符）。传送器应仅发送一个“隐性”位作为CRC界定符，但是所有节点应在开始确认时隙的从隐性至显性的边沿之前接受两个“隐性”位。注意：当检测到CRC界定符时，CANFD协议控制器切换回至具有较长位时间的位速率。CAN网络中的节点之间的相移由收发机中的延迟时间和CAN总线线路上的传播时间所定义。相移在CAN中和在CANFD中是相同的，但是其在具有更短位时间的相位中成比例地更大。网络中的所有接收机可以具有到传送机的不同相移，因为其在不同的时间经历传送本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.02 EP 11164445.61.一种用于通过借助于总线系统连接的传送节点与至少一个接收节点之间的数据帧的交换进行的串行通信的方法，其中，传送机和接收机的作用由在CAN标准ISO11898-1中所定义的仲裁程序分配给用于每个数据帧的节点，其中，所交换的数据帧具有根据CAN标准ISO11898-1的逻辑结构，其中，所述数据帧由位序列组成，其中，所述数据帧的逻辑结构包括帧起始位、仲裁字段、控制字段、数据字段、CRC字段、确认字段和帧结尾字段，其中，所述数据字段能具有零位的长度，其中，每个其他字段包含至少两个位，其中，每个位具有位时间，其中，每个位时间被划分成时间段，包括同步段（SYNC_SEG）、传播时间段（PROP_SEG）、相位缓冲段1（PHASE_SEG1）、相位缓冲段2（PHASE_SEG2），其中，位速率由所述位时间的倒数值所定义，其中，对于所交换的数据帧的至少一个第一可预定部分，该第一部分中的位速率位于1Mbit/s的最大值以下，其中，对于相同的所交换的数据帧的至少一个第二可预定部分，该第二部分中的位速率位于所述至少一个第一可预定部分中的位速率以上，其特征在于，对于所交换的数据帧的至少两个不同部分，所述时间段的值的至少两个不同集合是可预定的。2.权利要求1的方法，其特征在于，在所述时间段的值的所述至少两个不同集合中的至少一个集合中PROP_SEG的值能偏离在CAN标准ISO11898-1中所规定的值范围，并且能具有零的值。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，具有至少两个不同位时间的所交换的数据帧是通过包含在所述控制字段中的预留位（r0）与具有均匀位时间的数据帧可区分的。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，具有所交换的数据帧的较短位时间的所述至少一个第二可预定部分以预留位（r0）开始并以所述CRC字段的结尾处的隐性位或以导致错误帧的开始的错误条件的检测结束。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，具有至少两个不同位时间的所交换的数据帧能包含超过八个字节的大小的数据字段，其中，由包含在所述控制字段中的数据长度代码来指定所述数据字段的大小，其中，使用与在CAN标准ISO11898-1中所定义的编码相比用于所述数据长度代码的不同编码。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，用于所述数据长度代码的不同编码是这样的，使得0b0000和0b1000之间的值与在CAN标准ISO11898-1中的零至八个字节的数据字段相对应，并且在0b1001和0b1111之间的值与大于八个字节的数据字段相对应。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，使用与在CAN标准ISO11898-1中所定义的多项式相比不同的CRC多项式来确定至少用于具...
【专利技术属性】
技术研发人员：F哈特维希，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
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