用于与存储器大小匹配的串行数据传输的方法和设备技术

描述一种用于在具有至少两个参与的数据处理单元的总线系统中进行串行数据传输的方法，其中所述数据处理单元通过总线交换消息，其中所发送的消息具有根据CAN标准ISO11898-1的逻辑结构，其中该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、确认字段和帧结束序列，并且其中该控制字段包括数据长度码，所述数据长度码包含关于数据字段长度的信息。消息的数据字段能够不同于CAN标准ISO11898-1地包括多于8个字节，其中为了确定数据字段大小，数据长度码的值至少部分地不同于CAN标准ISO11898-1地被解释。为了在数据字段和应用软件之间的数据传送设置至少一个中间存储器，并且所传送的数据量至少在数据字段大小不同于所使用的中间存储器的大小时按照该数据字段和所使用的中间存储器之间的大小差异被匹配。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于与存储器大小匹配的串行数据传输的方法和设备
本专利技术涉及用于与存储器大小匹配地在串行总线系统中的至少两个用户之间进行串行数据传输的方法和设备。
技术介绍
例如由IS011898-1至11898-5族标准已知控制器域网络(CAN)以及称作“时间触发CAN” (TTCAN)的CAN扩展，以下也称作标准CAN。在CAN中使用的介质访问控制方法以逐位仲裁为基础。在逐位仲裁的情况下，多个用户站可以同时通过总线系统的信道传输数据，而不因此干扰数据传输。此外，用户站可以在通过信道发送位时求取信道的逻辑状态(O或I)。如果所发送的位的值与所求取的信道逻辑状态不对应，则用户站结束对信道的访问。在CAN情况下，通常根据在要通过信道传输的消息内的标识符进行逐位仲裁。在用户站已经将标识符完全发送给信道之后，该用户站知道，其具有对该信道的专属访问。因此，标识符传输的结束对应于释放间隔的开始，在所述释放间隔内用户站能够专属地使用信道。根据CAN的协议规范，其他用户站一直不被允许访问该信道、也即向该信道发送数据，直至发送用户站传输了消息的校验字段(CRC字段)。因此，CRC字段的传输的结束时刻对应于释放间隔的结束。因此，通过逐位仲裁，实现了通过信道无破坏地传输已经获得仲裁程序的消息。CAN的协议特别适合于在实时条件下传输短的消息，其中能够通过标识符的适当的分配确保特别重要的消息几乎总是获得仲裁并被成功发送。随着越来越多的现代车辆联网和附加的、用于改善例如驾驶安全性或驾驶舒适性的系统的进入，对待传输的数据量和在传输时允许的延迟时间的要求增加。例子有驾驶动态调节系统(例如电子稳定性程序ESP)、驾驶员辅助系统(例如自动间距调节ACC)或驾驶员信息系统(例如交通标志识别)(参见例如“Bosch Kraftfahrtechnisches Handbuch”中的描述，第 27 版，2011 年，Vieweg+Teubner)。DE10311395A1描述一种系统，在所述系统中能够替代地通过非对称的物理CAN协议或通过对称的物理CAN协议进行异步串行通信，并且由此可为异步通信实现更高的数据传输速率或数据传输安全性。DE102007051657A1提出，在TTCAN协议的专属时间窗中应用异步的、快速的、不符合CAN的数据传输，以便提高传输的数据量。G.Cena 和 A.Valenzano 在 “Overclocking of controller areanetworks”(Electronics Letters,第 35 卷，第 22 其月(1999 年)，第 1924 页)中探讨了消息子区域中的总线频率超频对有效实现的数据速率的影响。可以看出，现有技术没有在每个方面都提供令人满意的结果。
技术实现思路
以下根据附图和实施例描述本专利技术连同其优点。本专利技术的主题不限于所示的和所描述的实施例。本专利技术的优点本专利技术从借助总线系统中的根据CAN标准IS011898-1的逻辑结构传输消息出发，所述总线系统具有至少两个参与的数据处理单元，其中所述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、确认字段和帧结束序列，并且其中所述控制字段包括数据长度码，所述数据长度码包含关于数据字段的长度的信息。本专利技术提供一种方法，该方法的特点是，消息的数据字段可以不同于CAN标准IS011898-1地具有多于8个字节，其中为确定数据字段大小，数据长度码的4个位的值至少部分地不同于CAN标准IS011898-1地被解释，并且为了在数据字段和应用软件之间的数据传输设置至少一个中间存储器以供使用，并且传送的数据量至少在数据字段大小不同于所使用的中间存储器的大小时根据数据字段和所使用的中间存储器之间的大小差异被匹配。由此实现以下优点，即可以不变地继续使用该应用软件并且无须不必要地提高通信控制器的大小，即使当数据字段大小可相对于标准CAN提高时也是如此。有利地从通过总线接收的消息的数据字段中按照预先给定的或可预先给定的选择方法选择对应于所使用的中间存储器的大小的、尤其是包括8个字节的数据量，并且在数据字段大小大于所使用的中间存储器的大小(典型地是8个字节)时将该数据量传送给中间存储器。当数据字段大小大于所使用的中间存储器的大小时，中间存储器的内容被录入到要通过总线发送的消息的数据字段中的所述消息的数据字段的至少一个预先给定的或可预先给定的区域中，并且该数据字段的一个或多个剩余区域按照预先给定的或可预先给定的方法被填充。为了消息长度并非不必要地增大，有利的是，在要通过总线发送的消息的数据字段的所填充的区域中的位被这样填充，使得根据CAN标准ISOl 1898-1的规则在这些区域中必须不插入填补位。通过列出数据长度码的内容和数据字段长度之间的明确分配，有利地实现就可描绘的数据字段大小而言的高灵活性。还可能的是，在数据字段按照本专利技术增大的情况下，采用改变的多项式来计算校验和并在CRC字段中传输。这所具有的优点是，针对较大的传输数据量也保持错误识别的安全性。在一个特别有利的实施方式中，与消息开始并行地启动校验和的多次计算，并依据数据长度码的内容来判断使用其中一次计算的哪个结果或在CRC字段中传输哪个结果。由此可能的是，将关于是否根据按照标准的方法或按照本专利技术修改的方法来传输消息的信息连同该消息一起发送，而不用事先告知接收方所采用的方法。用于检验正确数据传输的校验和针对两种方法都存在并且能根据需要被分析。如果将该方法与例如用于至少数据字段和CRC字段的位的位长度的转换相结合，则实现如下的进一步优点，即加速传输更大的数据量并且总线系统的平均数据传输速率得以提高。在一个有利的实现方式中，在这种情况下具有缩短的位长度的消息的标记通过控制字段中的标记位来实现。由此，位长度的转换可以与CRC计算或数据字段大小的转换无关地进行并且可以灵活地对总线系统的状况做出反应。对于分别所使用的传输方法的可追溯性有利的是设置一个或多个附加的状态位，有过所述附加的状态位针对应用软件提供涉及不同于CAN标准IS011898-1的数据传输方法的信息。诸如可以设想将状态位用于通知成功发送、用于通知成功接收或用于通知最后出现的错误的类型。根据在不同于CAN标准IS011898-1的数据传输方法中出现错误的频率，可以有利地转换回至根据CAN标准IS011898-1的传输方法并且通过另一状态位发信号通知这一点。在消息存储器和/或中间存储器中可以有利地设置一个或多个附加的消息位，所述附加的消息位表示为相应的消息所使用的或要使用的用于数据传输的方法。在此，例如可以录入设置在该消息中的标记。所述方法能够有利地用在机动车的正常运行中以用于在机动车的至少两个控制设备之间传输数据，所述至少两个控制设备通过合适的数据总线连接。但能够同样有利地用在机动车的制造或维护期间，用于在出于编程的目的与合适的数据总线连接的编程单元和机动车的与数据总线连接的至少一个控制设备之间传输数据。当例如出于控制目的必须传输更大的数据量时，所述方法能够同样有利地用在工业领域中。尤其地，当由于传输路径的长度而在仲裁期间必须应用减小的数据速率以便所有用户具有获得对总线访问的可能性时，能够通过所述方法、尤其是与数据字段的长度的转换和位长度的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在具有至少两个参与的数据处理单元的总线系统中进行串行数据传输的方法，所述数据处理单元通过总线交换消息，其中所发送的消息具有根据CAN标准ISO11898?1的逻辑结构，其中该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、确认字段和帧结束序列，其中该控制字段包括数据长度码，所述数据长度码包含关于数据字段长度的信息，其特征在于，所传输的消息的数据字段能够不同于CAN标准ISO11898?1地包括多于8个字节，其中为了确定数据字段大小，数据长度码的值至少部分地不同于CAN标准ISO11898?1地被解释，其中为了在数据字段和应用软件(640)之间的数据传送设置至少一个中间存储器(620)，并且所传送的数据量至少在数据字段大小不同于所使用的中间存储器(620)的大小时按照数据字段和所使用的中间存储器(620)之间的大小差异被匹配。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.26 DE 102011017539.3;2011.06.29 DE 1020111.一种用于在具有至少两个参与的数据处理单元的总线系统中进行串行数据传输的方法，所述数据处理单元通过总线交换消息， 其中所发送的消息具有根据CAN标准IS011898-1的逻辑结构， 其中该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、确认字段和帧结束序列， 其中该控制字段包括数据长度码，所述数据长度码包含关于数据字段长度的信息， 其特征在于，所传输的消息的数据字段能够不同于CAN标准IS011898-1地包括多于8个字节， 其中为了确定数据字段大小，数据长度码的值至少部分地不同于CAN标准IS011898-1地被解释， 其中为了在数据字段和应用软件(640)之间的数据传送设置至少一个中间存储器(620)，并且所传送的数据量至少在数据字段大小不同于所使用的中间存储器(620)的大小时按照数据字段和所使用的中间存储器(620)之间的大小差异被匹配。2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于，根据预先给定的或可预先给定的选择方法，从通过总线接收的消息的数据字段中选择对应于中间存储器的大小的数据量，并且当数据字段大小大于所使用的中间存储器的大小时将该数据量传送给该中间存储器。3.根据权利要求1或2所述的方法， 其特征在于，在要通过总线发送的消息的数据字段中，所述中间存储器的内容被录入到所述消息的数据字段的至少一个预先给定的或可预先给定的区域中，并且当该数据字段大小大于所使用的中间存储器的大小时，该数据字段的一个或多个剩余区域根据预先给定的或可预先给定的方法被填充。4.根据权利要求1至3之一所述的方法， 其特征在于，在通过总线接收的消息的数据字段大小多于8个字节时，通过所述至少一个中间存储器将数据字段的8个预先给定的或可预先给定的字节传递给应用软件。5.根据权利要求1至4之一所述的方法， 其特征在于，在要通过总线发送的消息的数据字段大小多于8个字节时，用预先给定的或可预先给定的值填充该数据字段的剩余位。6.根据权利要求3至5之一所述的方法， 其特征在于，在要通过总线发送的消息的数据字段的所填充的区域中的位这样被填充，使得根据CAN标准IS011898-1的规则必须在这些区域中不插入填补位。7.根据权利要求1至6之一所述的方法， 其特征在于，数据长度码的位的可能值组合中的每一个被分配给数据字段的允许大小之一 O8.根据权利要求1至7之一所述的方法， 其特征在于，根据至少部分地不同于CAN标准IS011898-1地解释的数据长度码使接收过程匹配与所述数据字段大小。9.根据权利要求1至8之一所述的方法， 其特征在于，消息的CRC字段能够具有至少两个不同的位数，其中CRC字段中的有效位数中的至少一个是不同于CAN标准ISOl 1898-1的位数， 其中为了确定这样的具有不同位数的CRC字段的内容，使用不同于CAN标准IS011898-1的生成多项式。10.根据权利要求1至9之一所述的方法， 其特征在于，消息内的时间上的位长度能够取至少两个不同的值，其中对于该消息内的至少一个可预先给定的第一区域，所述时间上的位长度大于或等于预先给定的大致为I微秒的最小值，并且在该消息内的至少一个可预先给定的第二区域中，所述时间上的位长度具有与第一区域相比减小的值。11.根据权利要求10所述的方法， 其特征在于，消息内的时间上的...

【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，
类型：
国别省市：