用于具有靈活的消息大小和可變的位長的串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ê驮O(shè)備的制作方法
【專利摘要】說明一種用于在具有至少兩個(gè)通過總線交換消息的總線用戶的總線系統(tǒng)中進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ渲兴l(fā)送的消息具有按照CAN標(biāo)準(zhǔn)ISO11898-1的邏輯結(jié)構(gòu)，其中在第一標(biāo)記(EDL)存在的情況下消息的控制字段與CAN標(biāo)準(zhǔn)ISO11898-1不同包括多于6個(gè)的位，并且在第一標(biāo)記(EDL)存在的情況下消息的數(shù)據(jù)字段與CAN標(biāo)準(zhǔn)ISO11898-1不同可以包括多于8個(gè)的字節(jié)，其中為了確定數(shù)據(jù)字段的大小，數(shù)據(jù)長度代碼的四個(gè)位的值至少部分地與CAN標(biāo)準(zhǔn)ISO11898-1不同地被解釋，并且其中在第二標(biāo)記(BRS)存在的情況下在消息之內(nèi)的至少一個(gè)預(yù)先規(guī)定的或者可預(yù)先規(guī)定的區(qū)域的位長取相對(duì)于在第二標(biāo)記存在之前所使用的位長縮短的值，其中該區(qū)域最早以該第二標(biāo)記開始并且最晚以CRC定界符結(jié)束并且第二標(biāo)記(BRS)僅在第一標(biāo)記(EDL)存在時(shí)出現(xiàn)，并且在消息的與CAN標(biāo)準(zhǔn)ISO11898-1不同包括多于6個(gè)位的控制字段中實(shí)現(xiàn)。
【專利說明】用于具有靈活的消息大小和可變的位長的串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ê驮O(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及串行總線系統(tǒng)中至少兩個(gè)總線用戶之間的串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄒ约霸O(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]例如從家族IS011898-1到_5的標(biāo)準(zhǔn)已知控制器域網(wǎng)絡(luò)(CAN)以及被稱為“TimeTriggered CAN(時(shí)間觸發(fā)CAN) ” (TTCAN)的CAN的擴(kuò)展，下面也稱為標(biāo)準(zhǔn)CAN。在CAN中使用的介質(zhì)訪問控制方法基于逐位仲裁。在逐位仲裁的情況下多個(gè)用戶站能夠通過總線系統(tǒng)的信道同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，而不會(huì)由此干擾數(shù)據(jù)傳輸。此外用戶站在通過信道發(fā)送一個(gè)位時(shí)能夠確定該信道的邏輯狀態(tài)(O或I)。如果被發(fā)送的位的值不與所確定的該信道的邏輯狀態(tài)對(duì)應(yīng)，那么用戶站結(jié)束對(duì)該信道的訪問。在CAN中逐位仲裁通常根據(jù)要通過該信道傳輸?shù)南?nèi)的標(biāo)識(shí)符進(jìn)行。在用戶站已把該標(biāo)識(shí)符完整地向該信道發(fā)送后，該用戶站知道其具有對(duì)該信道的獨(dú)占訪問。因此標(biāo)識(shí)符的傳輸?shù)慕Y(jié)束對(duì)應(yīng)于釋放時(shí)間間隔的開始，在該釋放時(shí)間間隔之內(nèi)用戶站可以獨(dú)占地使用信道。根據(jù)CAN的協(xié)議規(guī)范，其他用戶站在進(jìn)行發(fā)送的用戶站已傳輸了消息的校驗(yàn)和字段(CRC Field)之前一直不允許訪問該信道，也就是說不允許向該信道發(fā)送數(shù)據(jù)。因此CRC字段的傳輸?shù)慕Y(jié)束時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)于釋放時(shí)間間隔的結(jié)束。
[0003]因此，通過逐位仲裁來實(shí)現(xiàn)通過信道非破壞性地傳輸已贏得仲裁方法的消息。CAN的協(xié)議特別適合于在實(shí)時(shí)條件下傳輸短的消息，其中通過適宜地分配標(biāo)識(shí)符能夠保證特別重要的消息幾乎總是贏得仲裁并且成功地被發(fā)送。
[0004]隨著現(xiàn)代車輛日益增加的聯(lián)網(wǎng)和用于改善例如駕駛安全性或駕駛舒適性的附加的系統(tǒng)的引入，對(duì)要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和在傳輸時(shí)允許的等待時(shí)間的要求增高。例如行駛動(dòng)力學(xué)調(diào)節(jié)系統(tǒng)諸如是電子穩(wěn)定程序ESP，駕駛員輔助系統(tǒng)諸如是自動(dòng)距離調(diào)節(jié)ACC，或者駕駛員信息系統(tǒng)諸如是交通標(biāo)志識(shí)別(參看例如在“Bosch KraftfahrtechnischesHandbuch (博世汽車手冊(cè))”,第27版,2011, Vieweg+Teubner中的說明)。
[0005]DE10311395A1說明一種系統(tǒng)，在所述系統(tǒng)中替代地可以通過不對(duì)稱的物理的或者通過對(duì)稱的物理的CAN協(xié)議進(jìn)行異步串行通信，并且由此能夠?yàn)楫惒酵ㄐ艑?shí)現(xiàn)較高的數(shù)據(jù)傳輸速率或者安全性。
[0006]DE102007051657A1建議，在TTCAN協(xié)議的獨(dú)占的時(shí)間窗口內(nèi)應(yīng)用異步的、快速的、
不符合CAN的數(shù)據(jù)傳輸，以便提高傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。
[0007]G Cena 和 A Valenzano 在 “ Overclocking of controller areanetworks” (Electronics Letters, Vol.35, N0.22 (1999),第 1924 頁)中探討在消息的分區(qū)內(nèi)總線頻率的超頻對(duì)有效地實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率的影響。
[0008]已經(jīng)表明，現(xiàn)有技術(shù)并不在每一方面都提供滿意的結(jié)果。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]下面根據(jù)附圖和實(shí)施例說明本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的主題不限于所示的和描述的實(shí)施例。
[0010]本發(fā)明提供一種用于在具有至少兩個(gè)通過總線交換消息的總線用戶的總線系統(tǒng)中進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其中所發(fā)送的消息具有按照CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1的邏輯結(jié)構(gòu)。也就是說，傳輸數(shù)據(jù)的消息由單個(gè)引導(dǎo)的“Start-of-Frame (幀開始)”位和由多個(gè)位組成的字段(Field)序列、即仲裁字段、控制字段、數(shù)據(jù)字段、CRC字段、確認(rèn)字段和End-of-Frame (幀結(jié)束)字段來構(gòu)建。
[0011]該方法的特色在于，在第一標(biāo)記存在的情況下消息的控制字段與CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1不同包括多于6個(gè)的位，并且消息的數(shù)據(jù)字段與CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1不同可以包括多于8個(gè)的字節(jié)，其中為了確定數(shù)據(jù)字段的大小，數(shù)據(jù)長度代碼的四個(gè)位的值至少部分地與CAN標(biāo)準(zhǔn)ISO11898-1不同地被解釋。此外在第二標(biāo)記存在的情況下在消息之內(nèi)的至少一個(gè)預(yù)先規(guī)定的或者可預(yù)先規(guī)定的區(qū)域的位長取相對(duì)于在第二標(biāo)記存在之前所使用的位長縮短的值，其中該區(qū)域最早以該第二標(biāo)記開始并且最晚以CRC定界符結(jié)束，其中該第二標(biāo)記僅在第一標(biāo)記存在時(shí)才出現(xiàn)，并且在消息的與CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1不同包括多于6個(gè)的位的控制字段中實(shí)現(xiàn)。這相對(duì)于從現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法具有如下優(yōu)點(diǎn):通過分別具有單獨(dú)的標(biāo)記的兩級(jí)轉(zhuǎn)換(一方面數(shù)據(jù)字段的大小和另一方面消息的各部分中的位長)，能夠根據(jù)可能性也單獨(dú)地充分利用這兩種措施的優(yōu)點(diǎn)。例如當(dāng)由于總線拓?fù)涞脑虻捷^短的位長的轉(zhuǎn)換不可能時(shí)也能夠繼續(xù)發(fā)送具有較高數(shù)據(jù)量的消息。當(dāng)在具有縮短的位長的消息中出現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)候也能夠首先轉(zhuǎn)換到正常的位長，而無需犧性擴(kuò)大數(shù)據(jù)范圍的優(yōu)點(diǎn)。
[0012]特別有利的是，第一標(biāo)記(EDL)通過控制字段中的隱性位實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵谀抢镉腥缦挛豢晒┦褂?，這些在按照標(biāo)準(zhǔn)的CAN消息中始終被顯性地發(fā)送。此外，當(dāng)如在一種有利的實(shí)施方式中規(guī)定的那樣在所有數(shù)據(jù)消息中在第一標(biāo)記(EDL)的隱性位之后跟隨至少一個(gè)顯性位時(shí)，可以為同步目的而利用隱性標(biāo)記和隨后的顯性位之間的邊沿。
[0013]此外，當(dāng)?shù)诙?biāo)記(BRS)同樣通過控制字段內(nèi)的在時(shí)間上在第一標(biāo)記(EDL)的該位之后傳輸?shù)碾[性位實(shí)現(xiàn)時(shí)，特別當(dāng)該隱性位通過至少一個(gè)顯性位與第一標(biāo)記的隱性位分開時(shí)，對(duì)于標(biāo)記和同步目的是有利的。
[0014]在第一標(biāo)記存在時(shí)可以以有利的方式為了總線用戶的位定時(shí)的重新同步或者硬同步而利用第一標(biāo)記的隱性位和至少一個(gè)跟隨的顯性位之間的邊沿，這特別是在隨后的位長轉(zhuǎn)換的情況下提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院凸收习踩浴?br> [0015]此外當(dāng)根據(jù)第一轉(zhuǎn)換條件的值把數(shù)據(jù)長度代碼的四個(gè)位的每一種可能的值組合分配給數(shù)據(jù)字段的允許的大小之一時(shí)是有利的。由此創(chuàng)造一種用于使用該數(shù)據(jù)字段的大量不同的大小的透明的和靈活的可能性。
[0016]第一標(biāo)記有利地在總線用戶中被評(píng)估并且根據(jù)該第一標(biāo)記使接收過程適配于消息的數(shù)據(jù)字段和隨后的組成部分、特別是CRC字段的大小。第二標(biāo)記在第一標(biāo)記存在時(shí)也在總線用戶中被評(píng)估并且根據(jù)該第二標(biāo)記的值使接收過程適配于消息之內(nèi)的位長的不同的值。由此在傳輸錯(cuò)誤的情況下保持使CAN總線出眾的高的錯(cuò)誤識(shí)別概率，因?yàn)樗锌偩€用戶都能夠根據(jù)標(biāo)記檢驗(yàn)協(xié)議規(guī)定的遵守。
[0017]以有利的、因?yàn)槭箤?shí)施花費(fèi)最小化的方式，通過使用至少兩個(gè)不同的縮放因子來相對(duì)于最小的時(shí)間單元或者振蕩器時(shí)鐘調(diào)整總線時(shí)間單元，在連續(xù)運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)一個(gè)消息之內(nèi)的時(shí)間位長的至少兩個(gè)不同的值。
[0018]在另一個(gè)可以與第一標(biāo)記(EDL) —致的標(biāo)記存在的情況下在一種有利的改進(jìn)方案中消息的CRC字段具有與CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1不同的數(shù)目的位和/或使用至少一個(gè)與CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1不同的發(fā)生器多項(xiàng)式，使得即使在傳輸較大數(shù)據(jù)字段的情況下也實(shí)現(xiàn)希望的錯(cuò)誤識(shí)別概率。該另一標(biāo)記的值也在總線用戶中被確定并且根據(jù)該另一標(biāo)記的值和/或根據(jù)數(shù)據(jù)長度代碼的內(nèi)容使接收過程適配于CRC字段的大小。
[0019]特別有利的是，在根據(jù)本發(fā)明的消息開始時(shí)借助不同的發(fā)生器多項(xiàng)式并行地起動(dòng)至少兩個(gè)CRC校驗(yàn)和的計(jì)算并且僅當(dāng)基于標(biāo)記確定要為消息的傳輸應(yīng)用哪一種CRC檢驗(yàn)方法時(shí)才決定，使用來自并行地起動(dòng)的CRC計(jì)算之一的哪個(gè)結(jié)果。
[0020]該方法可以有利地在汽車的正常運(yùn)行中為在汽車的至少兩個(gè)通過適宜的數(shù)據(jù)總線連接的控制設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)而被使用。但是該方法同樣可以有利地在汽車的制造或者保養(yǎng)期間被用于在為編程的目的與適宜的數(shù)據(jù)總線連接的編程單元和該汽車的至少一個(gè)與該數(shù)據(jù)總線連接的控制設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)。
[0021]另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，僅需最小限度地改變標(biāo)準(zhǔn)CAN控制器，以便能夠根據(jù)本發(fā)明工作。根據(jù)本發(fā)明的也可以作為標(biāo)準(zhǔn)CAN控制器工作的通信控制器僅僅不顯著地大于傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)CAN控制器。所屬的應(yīng)用程序不必被改變，并且于是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣确矫娴膬?yōu)點(diǎn)。
[0022]能夠以有利的方式采用CAN符合性測(cè)試(IS016845)的很大的部分。在一種有利的改進(jìn)方案中根據(jù)本發(fā)明的傳輸方法可以與TTCAN(IS011898-4)的補(bǔ)充組合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0024]圖1a示出根據(jù)CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1的數(shù)據(jù)消息的結(jié)構(gòu)的兩種備選方案:CAN標(biāo)準(zhǔn)格式和CAN擴(kuò)展格式。
[0025]圖1b示出與此相對(duì)地根據(jù)本發(fā)明修改的“CAN FD Long”消息的格式的兩個(gè)例子，所述消息具有改變后的控制字段和靈活大小的數(shù)據(jù)字段和CRC字段。不僅示出了標(biāo)準(zhǔn)CAN消息的修改，而且也示出了擴(kuò)展CAN消息的修改。
[0026]圖2示出如何能夠根據(jù)本發(fā)明與CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1不同地解釋數(shù)據(jù)長度代碼的內(nèi)容的不同的可能性。
[0027]圖3示意性地示出在總線系統(tǒng)的類型“CAN FD Long”的用戶站上的接收過程的一個(gè)實(shí)施例。
[0028]圖4示出根據(jù)本發(fā)明修改后的類型“CAN FD Fast”的消息的另外兩個(gè)例子，其中相對(duì)于圖1b在消息之內(nèi)附加地確定了區(qū)域，在這些區(qū)域內(nèi)根據(jù)本發(fā)明使用不同的位長。
[0029]圖5示意性地示出在總線系統(tǒng)的類型“CAN FD Fast”的用戶站上的根據(jù)本發(fā)明的接收過程的一個(gè)實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0030]在圖1a中示出了如在CAN總線上為數(shù)據(jù)傳輸所使用的消息的結(jié)構(gòu)。示出了兩種不同的格式“標(biāo)準(zhǔn)”和“擴(kuò)展”。根據(jù)本發(fā)明的方法在適宜的實(shí)施方式中可應(yīng)用于兩種格式。[0031 ] 該消息以“ Start of Frame (巾貞開始)”(SOF)位開始,該位用信號(hào)通知消息的開始。接著是一個(gè)段，該段首先用于標(biāo)識(shí)該消息，并且根據(jù)該段，總線系統(tǒng)的用戶決定其是否接收該消息。該段用“仲裁字段(Arbitration Field) ”表示并且包含標(biāo)識(shí)符。隨后是“控制字段(Control Field) ”，其尤其包含數(shù)據(jù)長度代碼。數(shù)據(jù)長度代碼包含關(guān)于消息的數(shù)據(jù)字段的大小的信息。在此之后緊接著是真正的數(shù)據(jù)字段“Data Field”，該數(shù)據(jù)字段包含要在總線系統(tǒng)的用戶之間交換的數(shù)據(jù)。隨后是具有包括15位的校驗(yàn)和及定界符的“CRC字段(CRC Field)”，并且接著是兩個(gè)“確認(rèn)”(ACK)位，其用于用信號(hào)通知發(fā)送方成功接收消息。該消息通過“End of Frame (幀結(jié)束)” (EOF)序列結(jié)束。
[0032]在根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的CAN傳輸方法中數(shù)據(jù)字段最大允許包括8個(gè)字節(jié)、亦即64位的數(shù)據(jù)。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)長度代碼包括四位，也就是說可以取16個(gè)不同的值。從該值范圍在當(dāng)今的總線系統(tǒng)中為I個(gè)字節(jié)到8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)字段的不同的大小僅使用八個(gè)不同的值。O字節(jié)的數(shù)據(jù)字段在標(biāo)準(zhǔn)CAN中未被推薦，不允許8個(gè)字節(jié)之上的大小。數(shù)據(jù)代碼長度的值向數(shù)據(jù)字段的大小的分配在圖2中在列CAN標(biāo)準(zhǔn)中被示出。
[0033]在圖1b中以類似的圖示對(duì)比了根據(jù)本發(fā)明要傳輸?shù)?、分別從兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)格式導(dǎo)出的修改后的消息。它們與圖1a中的按照標(biāo)準(zhǔn)的消息的區(qū)別在于在控制字段中補(bǔ)充一些附加的位，這些附加的位用EDL、BRS、ESI表示，并且它們的目的下面還要說明。另外，根據(jù)本發(fā)明的消息的區(qū)別還在于數(shù)據(jù)字段和CRC字段的可變的大小。因此這些消息攜帶名稱“CANFD Long”。
[0034]在根據(jù)本發(fā)明修改的傳輸方法中數(shù)據(jù)字段也允許包含多于8個(gè)字節(jié)，也就是說在所示的改進(jìn)方案(Auspragung)中直到K個(gè)字節(jié)。與在標(biāo)準(zhǔn)CAN中不同，充分利用數(shù)據(jù)長度代碼可以采用的另外的值來標(biāo)記更大的數(shù)據(jù)字段。例如可以使用數(shù)據(jù)長度代碼的四個(gè)位來表示從O到15個(gè)字節(jié)的值。但是也可以采取其他的分配，例如有將數(shù)據(jù)長度代碼的在現(xiàn)今的CAN消息中通常沒有被使用的值DLC=ObOOOO用于數(shù)據(jù)字段的另一個(gè)可能的大小、例如用于16個(gè)字節(jié)的大小的可能性。
[0035]這兩種可能性在圖2中以表格形式作為DLCl和DLC2被示出。數(shù)據(jù)字段的最大大小K在這些情況下具有值15或者16。另一種可能性是，對(duì)于數(shù)據(jù)長度代碼的大于OblOOO并且直到Obllll的值，數(shù)據(jù)字段的所屬的大小以一個(gè)較大的增量增長。這種情況的一個(gè)例子在表格中作為DLC3被示出。數(shù)據(jù)字段的最大大小K在該變型中達(dá)到值64個(gè)字節(jié)。不言而喻地，另一種選擇是可能的，例如每次4個(gè)字節(jié)的增量。
[0036]為保證根據(jù)本發(fā)明的通信控制器能夠確定其必須以哪種方式解釋數(shù)據(jù)長度代碼的內(nèi)容，有利的是，其獨(dú)立地識(shí)別總線系統(tǒng)的通信是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)CAN還是根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行。對(duì)此一種可能性在于，使用仲裁字段或者控制字段之內(nèi)的一個(gè)在標(biāo)準(zhǔn)CAN中總是利用固定的值傳輸?shù)奈贿M(jìn)行標(biāo)記，使得通信控制器能夠從該第一標(biāo)記導(dǎo)出第一轉(zhuǎn)換條件，該通信控制器根據(jù)該第一轉(zhuǎn)換條件選擇要應(yīng)用的傳輸方法。
[0037]在標(biāo)準(zhǔn)尋址的情況下的標(biāo)記:
[0038]標(biāo)準(zhǔn)CAN數(shù)據(jù)消息的控制字段的第二位在標(biāo)準(zhǔn)格式中如在圖1a中在上面的部分內(nèi)所示的那樣始終顯性地被發(fā)送并且用r0表示。在圖1b中在上面的部分內(nèi)所示的根據(jù)本發(fā)明的具有標(biāo)準(zhǔn)尋址(也就是說具有根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)CAN格式的仲裁字段)的消息的例子中通過以下方式使用控制字段的該第二位來進(jìn)行標(biāo)記，即該第二位隱性地被發(fā)送。因此，在這樣的消息中的控制字段的第二位的隱性值表明:下面?zhèn)鬏斉c標(biāo)準(zhǔn)不同的消息格式。具有標(biāo)準(zhǔn)仲裁字段的消息的控制字段的該隱性地傳輸?shù)牡诙挥肊DL (Extended Data Length (擴(kuò)展的數(shù)據(jù)長度))表示。在標(biāo)準(zhǔn)CAN中始終顯性地傳輸?shù)奈籸O在根據(jù)本發(fā)明的消息中通過隱性的EDL位代替或者在根據(jù)本發(fā)明的消息內(nèi)向后移動(dòng)位置到在隱性位EDL和在轉(zhuǎn)換位長時(shí)同樣隱性的位BRS之間的位置上。此外還可以在控制字段內(nèi)插入另外的位。在圖1b中例如示出了稱為ESI的位，對(duì)該位稍后還要進(jìn)行探討。也可以在該位置上插入兩個(gè)或者更多位，而不影響根據(jù)本發(fā)明的方法。
[0039]因此，總之，標(biāo)準(zhǔn)CAN消息的控制字段中的位序列{IDE, rO, DLC3，DLC2，DLCl,DLC0}在根據(jù)本發(fā)明的消息中被{IDE, EDL, N個(gè)另外的位，DLC3，DLC2，DLCl, DLC0}代替。
[0040]在圖1b中示出的例子中適用N=3，具有插入的位rO，BRS，ESI。但是N也可以取任意的其他的大于零的值。位BRS應(yīng)該在必要時(shí)一由于稍后說明的原因一在一個(gè)始終顯性傳輸?shù)奈恢蟆⒗缗c位rO組合并且直接在位rO之后被插入。
[0041 ] 在擴(kuò)展的尋址的情況下的標(biāo)記:
[0042]標(biāo)準(zhǔn)CAN數(shù)據(jù)消息的控制字段的前兩位在擴(kuò)展格式中如在圖1a中在下面的部分中所示的那樣始終顯性地被發(fā)送，并且用rl和rO表示。在圖1b中在下面的部分內(nèi)所示的根據(jù)本發(fā)明的具有擴(kuò)展的尋址(也就是說具有根據(jù)擴(kuò)展CAN格式的仲裁字段)的消息的例子中通過以下方式使用控制字段的第一位rl進(jìn)行標(biāo)記，即第一位隱性地被發(fā)送。這樣的消息中的控制字段的第一位的隱性值在這種情況下表明:下面?zhèn)鬏斉c標(biāo)準(zhǔn)不同的消息格式。這里也用EDL (Extended Data Length (擴(kuò)展的數(shù)據(jù)長度))表示控制字段的該隱性地傳輸?shù)奈弧Ｔ撐淮婢哂袛U(kuò)展格式的標(biāo)準(zhǔn)CAN消息的保留的顯性位rl。替代地，也可以保持顯性位rl并且向后移動(dòng)一個(gè)位置，使得EDL位作為附加的位在RTR和rl之間被插入。同樣可以把EDL位(隱性的)作為附加的位在rl (顯性的)和rO (顯性的)之間插入。接著在這種情況下在控制字段內(nèi)也還可以插入另外的位。例如在圖1b中又示出了稱為ESI的位，對(duì)該位還要進(jìn)行探討。還可以插入兩個(gè)或者更多位，而不影響根據(jù)本發(fā)明的方法。因此，總之，擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)CAN消息的控制字段中的位序列{rl，rO，DLC3，DLC2，DLC1，DLC0}在根據(jù)本發(fā)明的消息中被{EDL，N個(gè)另外的位，DLC3，DLC2，DLCl, DLC0}或者{rl, EDL，M個(gè)另外的位，DLC3, DLC2, DLCl，DLCO}代替。
[0043]在圖1b中所示的例子示出最先被提到的具有N=3、也就是說具有插入的位rO、BRS、ESI的變型方案。但是N或M也可以取大于零的其他任意的值。位BRS在這里也應(yīng)該在必要時(shí)-由于稍后說明的原因-在一個(gè)始終顯性傳輸?shù)奈缓?、例如與位rO組合并且直接在位rO后被插入。
[0044]替代地，還可以把該方法應(yīng)用于適宜的通信控制器中，這些通信控制器也不是被設(shè)計(jì)用于按照標(biāo)準(zhǔn)的CAN通信。在這種情況下也可以取消例如根據(jù)消息的適宜的標(biāo)記對(duì)上述第一轉(zhuǎn)換條件的確定。在這種情況下通信控制器更確切地說僅根據(jù)所述方法之一工作并且與此相應(yīng)地僅可在如下總線系統(tǒng)中使用，在這些總線系統(tǒng)內(nèi)僅使用這樣的根據(jù)本發(fā)明的通信控制器。
[0045]如果如在本發(fā)明中規(guī)定的那樣擴(kuò)大消息的數(shù)據(jù)字段，則可能有意義的是:也對(duì)所使用的用于循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)的方法進(jìn)行適配，以便獲得足夠的故障安全性。特別是可以有利的是:使用其他例如具有較高階的CRC多項(xiàng)式并且相應(yīng)地在根據(jù)本發(fā)明修改的消息中提供大小不同的CRC字段。這在圖1b中通過通過下述方式被示出:根據(jù)本發(fā)明的消息的CRC字段在所示例子中具有L位的長度，其中L與標(biāo)準(zhǔn)CAN不同可以不等于、特別是大于15。
[0046]使用修改的方法來計(jì)算CRC校驗(yàn)和可以通過表示另一種轉(zhuǎn)換條件的另一個(gè)標(biāo)記用信號(hào)通知總線用戶。該另一個(gè)標(biāo)記在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中可以與第一標(biāo)記和/或轉(zhuǎn)換條件一致。
[0047]在標(biāo)準(zhǔn)CAN控制器中要發(fā)送的CAN消息的CRC代碼借助反饋的移位寄存器產(chǎn)生，順序地將消息的串行發(fā)送的位饋入到該移位寄存器的輸入端中。移位寄存器的寬度對(duì)應(yīng)于CRC多項(xiàng)式的階數(shù)。CRC編碼在移位操作期間通過寄存器內(nèi)容與CRC多項(xiàng)式的邏輯運(yùn)算進(jìn)行。當(dāng)CAN消息被接收時(shí)，消息的串行接收的位相應(yīng)地被移入CRC移位寄存器中。當(dāng)在CRC字段的末尾移位寄存器的所有的位都為零時(shí)CRC測(cè)試是成功的。發(fā)送情況下的CRC代碼生成和接收情況下的CRC測(cè)試兩者都以硬件進(jìn)行，而不需要軟件的介入。因此CRC編碼的修改對(duì)應(yīng)用軟件沒有任何影響。
[0048]在一種特別有利的實(shí)施方式中，通信控制器被設(shè)計(jì)，使得該通信控制器具有與標(biāo)準(zhǔn)CAN的兼容性，也就是說在標(biāo)準(zhǔn)CAN總線系統(tǒng)中按照標(biāo)準(zhǔn)工作，而該通信控制器在根據(jù)本發(fā)明修改的總線系統(tǒng)中一方面允許消息中更大的數(shù)據(jù)字段，另一方面也進(jìn)行CRC代碼的適配的計(jì)算和檢驗(yàn)。
[0049]因?yàn)樵陂_始接收消息時(shí)尚未確定，是接收符合標(biāo)準(zhǔn)的CAN消息還是根據(jù)本發(fā)明修改的消息，所以在根據(jù)本發(fā)明的通信控制器內(nèi)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)并行工作的CRC移位寄存器。在接收到CRC定界符后，當(dāng)在接收方中評(píng)估CRC代碼時(shí)，基于根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)標(biāo)記確定應(yīng)用了哪一種傳輸方法，并且然后評(píng)估給該傳輸方法分配的移位寄存器。如之前已經(jīng)描述的，該另一個(gè)標(biāo)記可以與涉及數(shù)據(jù)字段的大小和數(shù)據(jù)長度代碼的解釋的第一標(biāo)記一致。
[0050]在開始發(fā)送消息時(shí)雖然對(duì)于發(fā)送方來說已經(jīng)確定應(yīng)該根據(jù)哪種傳輸方法發(fā)送。但是因?yàn)榭赡馨l(fā)生關(guān)于總線訪問的仲裁的喪失并且開始的消息未被發(fā)送，而替代于此接收到另一個(gè)消息，所以這里也并行控制兩個(gè)CRC移位寄存器。
[0051]所說明的兩個(gè)并行工作的CRC移位寄存器的實(shí)現(xiàn)也能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步改進(jìn):標(biāo)準(zhǔn)CAN協(xié)議的CRC多項(xiàng)式(xl5+xl4+xl0+x8+x7+x4+x3+l)為少于127位的消息長度而設(shè)計(jì)。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明傳輸?shù)南⑦€使用更長的數(shù)據(jù)字段時(shí)，為保持傳輸安全性而使用另外的、特別是更長的CRC多項(xiàng)式是有意義的。根據(jù)本發(fā)明傳輸?shù)南⑴c此相應(yīng)地得到改變的、特別是更長的CRC字段。在連續(xù)的運(yùn)行中通信控制器動(dòng)態(tài)地在兩個(gè)CRC移位寄存器、亦即根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)CAN的和根據(jù)本發(fā)明的移位寄存器之間切換，以便使用分別適當(dāng)?shù)亩囗?xiàng)式。
[0052]當(dāng)然也能夠使用多于兩個(gè)的移位寄存器并且與此相應(yīng)地根據(jù)數(shù)據(jù)字段的長度或者希望的傳輸安全性分級(jí)地使用多于兩個(gè)的CRC多項(xiàng)式。在這種情況下，只要應(yīng)該保持與標(biāo)準(zhǔn)CAN的兼容性，就必須適配相應(yīng)的標(biāo)記和與該標(biāo)記相聯(lián)系的轉(zhuǎn)換條件。例如控制字段的第二位可以表示第一標(biāo)記，所述第一標(biāo)記表示到例如按照?qǐng)D2中的DLCl的更長的數(shù)據(jù)字段和所屬的第二 CRC多項(xiàng)式的轉(zhuǎn)換。對(duì)于包含更長數(shù)據(jù)字段的和通過第一標(biāo)記表示的消息，例如可以在控制字段中插入一個(gè)附加位，其表示到另一組數(shù)據(jù)字段大小、例如圖2中的DLC3和第三CRC多項(xiàng)式的轉(zhuǎn)換。向具有第一標(biāo)記的消息的控制字段中插入附加位是可能的，因?yàn)檫@里反正在通信控制器中應(yīng)用改變的發(fā)送和接收過程，因此能夠考慮這樣的改變。與標(biāo)準(zhǔn)CAN的兼容性通過下述方式來給定:在第一標(biāo)記不存在時(shí)，在所示例子中亦即在控制字段的顯性的第二位的情況下，消息的結(jié)構(gòu)精確地遵循ISO標(biāo)準(zhǔn)11898-1的規(guī)定。
[0053]圖3以簡(jiǎn)化的圖示示出如在總線系統(tǒng)的用戶站上運(yùn)行的根據(jù)本發(fā)明的接收過程的一部分。這里示出了以下情況，在該情況下通過根據(jù)第一轉(zhuǎn)換條件使通信控制器的特性適配來實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)CAN的兼容性。盡管在圖3中選擇了對(duì)于說明軟件中的程序運(yùn)行來說通常的圖示，但是該方法完全適合于以硬件實(shí)現(xiàn)。
[0054]只要在總線上不存在通信業(yè)務(wù)量，用戶站就首先處于掃描總線的狀態(tài)。因此詢問302等待總線上的一個(gè)顯性位。該位表示一個(gè)新消息的開始(Start-of-Frame)。
[0055]一旦確定了一個(gè)新消息的開始，就在框304中開始計(jì)算至少兩個(gè)要并行計(jì)算的校驗(yàn)和。第一校驗(yàn)和對(duì)應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)CAN的CRC計(jì)算，而第二校驗(yàn)和根據(jù)新方法來計(jì)算。
[0056]接著從步驟306起接收消息的另外的、跟隨在SOF位后面的、以仲裁字段開始的位。如果多個(gè)總線用戶想發(fā)送消息，則在這里根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)CAN中通常的方法在總線用戶中協(xié)商哪個(gè)總線用戶獲得對(duì)總線的訪問。所示的框306表示接收所有的位，直到接收到第一標(biāo)記或者確定第一轉(zhuǎn)換條件。在所示例子中第一轉(zhuǎn)換條件從控制字段、例如從該控制字段的第二位確定(參看圖1)。接著在框308中還可以接收消息的另外的位，直到從消息的一個(gè)確定的位起根據(jù)確定的第一轉(zhuǎn)換條件不同地進(jìn)行處理。分為不同的處理方式的該分解通過相應(yīng)的詢問或者分支310保證,如在下面示例性地所示出的那樣。
[0057]如果在分支310中、例如在接收控制字段的作為顯性位rO的第二位之后存在信息:根據(jù)第一標(biāo)記，通信根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)CAN進(jìn)行(圖3的用“ I ”表示的路徑)，則在步驟312中讀入控制字段的另外的位。從這些位根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)CAN評(píng)估數(shù)據(jù)長度代碼并且接著在步驟316中接收所屬的、最大8個(gè)字節(jié)的、對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)字段的數(shù)據(jù)量。然后在步驟320中接收包括15位的CRC字段。如果在分支324中存在信息:從發(fā)送方傳送的CRC校驗(yàn)和與由接收方自身確定的CRC校驗(yàn)和一致，則在框328中發(fā)送顯性的確認(rèn)位。應(yīng)該注意的是，在這種情況下比較根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的CRC校驗(yàn)和，因?yàn)橥ㄐ鸥鶕?jù)標(biāo)準(zhǔn)CAN進(jìn)行。如果確定不一致，則(框330)隱性地發(fā)送確認(rèn)位。接著在步驟332或者334中跟隨的是ACK定界符和EOF位。以此結(jié)束消息的接收過程。
[0058]與之相反，如果在分支310中、例如在接收控制字段的作為隱性位EDL的第二位之后存在信息:應(yīng)該應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明修改的通信方法(圖3的用“2”表示的路徑)，則在框314中讀入控制字段的另外的位。這里例如也可以讀入附加的、在控制字段中補(bǔ)充的位，這些位例如可以用于到另一個(gè)不同的CRC多項(xiàng)式的轉(zhuǎn)換，或者也可以用于轉(zhuǎn)換位長、用于同步或者用于其他的目的。對(duì)這一方面還要更詳細(xì)地進(jìn)行探討。從該結(jié)果根據(jù)新的解釋確定數(shù)據(jù)長度代碼，對(duì)于該新的解釋在圖2中以表格的方式列舉了一些例子。在框318中接收相應(yīng)的數(shù)據(jù)量，也就是說對(duì)于圖2中的表格中的例子DLCl最多15個(gè)字節(jié)、對(duì)于例子DLC2最多16個(gè)字節(jié)、對(duì)于例子DLC3最多64個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。在框322中接收根據(jù)本發(fā)明不同的、特別是更長的CRC字段。如果在分支324中存在如下信息:由發(fā)送方傳送的CRC校驗(yàn)和與由接收方自身確定的CRC校驗(yàn)和一致，其中在這種情況下比較基于根據(jù)本發(fā)明不同的CRC校驗(yàn)和，則在框328中發(fā)送一個(gè)顯性的確認(rèn)位。否則(框330)隱性地發(fā)送確認(rèn)位。接著在步驟332或者334中跟隨的是ACK定界符和EOF位。以此結(jié)束消息的接收過程。[0059]在圖3中示出了如下情況，在該情況中確定要使用的CRC的另一個(gè)標(biāo)記與涉及數(shù)據(jù)字段的大小和數(shù)據(jù)長度代碼的解釋的第一標(biāo)記一致。因此在接收320或者322CRC校驗(yàn)和之前沒有再次詢問，哪一個(gè)CRC根據(jù)另一個(gè)標(biāo)記應(yīng)被接收并且針對(duì)分支324應(yīng)被評(píng)估。通過圖3中的流程圖的簡(jiǎn)單的修改，該附加的詢問必要時(shí)可以被納入流程之中。
[0060]圖4不出根據(jù)本發(fā)明修改的消息的兩個(gè)另外的例子，其中相對(duì)于圖1b在消息之內(nèi)附加地確定有區(qū)域，在這些區(qū)域中根據(jù)本發(fā)明使用不同的位長并且因此更快速地通過總線傳輸各個(gè)位。因此消息攜帶名稱“CAN FD Fast”。對(duì)于消息的兩種可能的尋址變型方案，即標(biāo)準(zhǔn)格式和擴(kuò)展格式，在圖4中畫出了區(qū)域，在這些區(qū)域內(nèi)在用快速CAN仲裁(Fast-CAN-Arbitration)和快速CAN數(shù)據(jù)(Fast-CAN-Data)表示的兩種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。在這兩種狀態(tài)之間的該轉(zhuǎn)換引起，為消息的相應(yīng)的部分縮短位長并且因此更快速地通過總線傳輸各個(gè)位。由此相對(duì)于根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的方法能夠縮短消息的傳輸時(shí)間。時(shí)間位長的所屬的變換例如可以通過使用至少兩個(gè)不同的縮放因子來相對(duì)于最小的時(shí)間單元或者振蕩器時(shí)鐘調(diào)整總線時(shí)間單元而在連續(xù)運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)。位長的轉(zhuǎn)換以及縮放因子的相應(yīng)的改變?cè)趫D4中同樣示例性地被示出。
[0061 ] 狀態(tài)快速CAN仲裁和快速CAN數(shù)據(jù)之間的過渡在具有第一標(biāo)記EDL的消息中根據(jù)用信號(hào)通知數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠脩魬?yīng)用縮短的位長的第二標(biāo)記進(jìn)行。在這里所示的實(shí)施例中該標(biāo)記的位置是控制字段中的一個(gè)附加位，其用BRS(Bit Rate Switch(位速率切換))表示。該位在所示例子中作為控制字段的第四位被傳輸。
[0062]在所示的、也就是說第二標(biāo)記BRS跟隨在第一標(biāo)記EDL之后的情況下，在根據(jù)本發(fā)明的傳輸方法中傳輸信息，這些消息的位長顯著縮短，這些消息的數(shù)據(jù)字段大小可擴(kuò)展到8個(gè)字節(jié)以上的值，并且這些消息的CRC適配于較大的數(shù)據(jù)字段。因此實(shí)現(xiàn)在同時(shí)改善傳輸安全性的情況下很大地提高通過總線系統(tǒng)的傳輸容量。
[0063]更快速的傳輸在所示例子中直接在發(fā)送所屬的標(biāo)記之后開始并且直接在達(dá)到為反向轉(zhuǎn)換(Rilckumschaltung)確定的位之后結(jié)束或者當(dāng)識(shí)別出開始錯(cuò)誤巾貞的原因時(shí)結(jié)束。
[0064]圖5示出相對(duì)于圖3修改的接收過程，其中附加根據(jù)第二標(biāo)記BRS在狀態(tài)快速CAN仲裁和快速CAN數(shù)據(jù)之間轉(zhuǎn)換。如果在分支310中例如在接收控制字段的作為隱性位EDL的第二位之后存在如下信息:應(yīng)該應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明修改的通信方法，則在框408中讀入控制字段的緊接著的位。如果接收具有所設(shè)置的值(例如隱性)的用于第二標(biāo)記的位、例如根據(jù)本發(fā)明擴(kuò)展的控制字段的第四位BRS，則例如在該位的采樣點(diǎn)上采用狀態(tài)快速CAN數(shù)據(jù)，亦即轉(zhuǎn)換到縮短的位長(路徑“C”)。如果所涉及的位具有相反的值，也就是說在該例子中顯性的值，則不進(jìn)行位長的縮短(路徑“B”)。在框412或者414中進(jìn)行控制字段的包括數(shù)據(jù)長度代碼在內(nèi)的剩余位的接收并根據(jù)來自數(shù)據(jù)長度代碼的大小信息進(jìn)行數(shù)據(jù)字段的接收。在框412中以標(biāo)準(zhǔn)的位長接收，在框414中以縮短的位長接收。在框416或者418中讀入根據(jù)本發(fā)明不同的、特別是較長的CRC字段。在CRC字段的最后的位、即CRC定界符時(shí)，在框418中再次轉(zhuǎn)換到具有通常的位速率的狀態(tài)快速CAN仲裁。接著在分支324中類似于圖3檢驗(yàn)由發(fā)送方傳送的和由接收方自身確定的CRC校驗(yàn)和是否一致，并且據(jù)此繼續(xù)進(jìn)行處理，如已經(jīng)在圖3中示出的那樣。
[0065]在根據(jù)本發(fā)明的消息內(nèi)跟隨在第一標(biāo)記EDL的隱性位之后的、始終顯性的位rO (或者在擴(kuò)展的尋址的情況下可能rl)導(dǎo)致，如可以例如在圖1b和4中看出的那樣，在所有根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)消息中的隱性-顯性邊沿。該邊沿可以被用于改善總線用戶之間的同步，這特別是在所設(shè)置的到較短的位長的轉(zhuǎn)換情況下具有優(yōu)點(diǎn)。
[0066]當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的所有總線用戶都與發(fā)送用戶同步時(shí)，可以沒有問題地轉(zhuǎn)換到較短的位長。但是也可能發(fā)生，在為轉(zhuǎn)換所設(shè)置的位處并非所有總線用戶與發(fā)送用戶同步，例如當(dāng)?shù)谝话l(fā)送用戶在仲裁字段的末尾發(fā)送位序列“顯性的-顯性的”，而在仲裁的范圍內(nèi)還想獲得對(duì)總線的訪問的第二發(fā)送用戶發(fā)送位序列“顯性的-隱性的”時(shí)。第二發(fā)送用戶在隱性位處喪失仲裁并且變?yōu)榻邮辗健Ｔ谠撾[性位之前，兩個(gè)發(fā)送方發(fā)送了相同位序列。因?yàn)閮蓚€(gè)發(fā)射器基于通過CAN總線的傳播時(shí)間和收發(fā)器比分別由另外的發(fā)送方發(fā)送的邊沿更早地看見分別由自己發(fā)送的隱性到顯性的邊沿，因此它們不相互同步。如果現(xiàn)在在新成為接收方的總線用戶與剩余的發(fā)送方同步之前轉(zhuǎn)換位長，那么同步在轉(zhuǎn)換之后在較短的位長的范圍內(nèi)進(jìn)行。于是，通過同步導(dǎo)致的相移相對(duì)于位長較大。根據(jù)兩個(gè)總線用戶之間的信號(hào)傳播時(shí)間，相移可能變大，使得出現(xiàn)同步故障(Fehl-Synchronisation),并且位被錯(cuò)誤地采樣。接收方于是不承認(rèn)接收的消息是有效的，并毀壞錯(cuò)誤幀。
[0067]在標(biāo)準(zhǔn)CAN通信中不出現(xiàn)該問題，因?yàn)樵谀抢顲AN位定時(shí)的傳播段平衡總線用戶之間的通過信號(hào)傳播時(shí)間引起的相移。然而在較短的位長的配置中該傳播段可以被最小化或完全被刪除，以便縮短位長。
[0068]為避免在位長轉(zhuǎn)換之后的同步故障，必須在位長的轉(zhuǎn)換前通過適宜的措施保證同步。這可以通過下述方式實(shí)現(xiàn)，即在從EDLUtJi)到rO或者rl (顯性)的邊沿處執(zhí)行同步。特別是可以執(zhí)行硬同步來代替否則在一個(gè)幀之內(nèi)通常的重新同步。這例如也在幀開始位處執(zhí)行并且可靠地完全平衡可能的相移。在否則在一個(gè)幀之內(nèi)通常的重新同步的情況下，當(dāng)相位誤差大于所配置的重新同步轉(zhuǎn)移距離(SJW)時(shí)可能留下剩余誤差。
[0069]作為所示方法的一種變型方案，根據(jù)第二標(biāo)記BRS的值到縮短的位長的轉(zhuǎn)換附加地與先前傳輸?shù)膔O位的顯性值耦合，使得只有當(dāng)rO顯性地被傳輸時(shí)才轉(zhuǎn)換到該較短的位長。該方法的這一補(bǔ)充允許，將一個(gè)隱性位代替顯性rO位跟在隱性EDL位之后的位序列用于未來的、其它的消息格式，諸如用于消息的部分區(qū)域內(nèi)的與標(biāo)準(zhǔn)不同的位編碼。
[0070]此外可以利用在根據(jù)本發(fā)明的消息的控制字段內(nèi)插入附加位的可能性來使處于“被動(dòng)錯(cuò)誤(Error Passive) ”狀態(tài)中的總線用戶的識(shí)別變得容易。具有現(xiàn)有技術(shù)中的通信控制器的總線用戶在發(fā)送或者接收錯(cuò)誤計(jì)數(shù)為128或更高時(shí)采取狀態(tài)“被動(dòng)錯(cuò)誤”。如果總線用戶處于狀態(tài)“被動(dòng)錯(cuò)誤”中，則其不能發(fā)送“主動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志(Active Error Flags)”(六個(gè)彼此相繼的顯性位)。如果總線用戶檢測(cè)到一個(gè)錯(cuò)誤，則其發(fā)送“被動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志(PassiveError Flag) ”(六個(gè)彼此相繼的隱性位)。然而“被動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志”在CAN總線上不能與靜止電平區(qū)分開。因此其他的總線用戶大概僅能間接地識(shí)別一個(gè)總線用戶處于狀態(tài)“被動(dòng)錯(cuò)誤”中。
[0071]與此相對(duì)地，這里建議的方法的優(yōu)點(diǎn)在于，利用該方法能夠明確地識(shí)別處于狀態(tài)“被動(dòng)錯(cuò)誤”中的總線用戶與其他的總線用戶。這迄今通過接收“被動(dòng)錯(cuò)誤標(biāo)志”是不可能的。在現(xiàn)有技術(shù)中的總線用戶內(nèi)僅在本地連接在CAN控制器上的微處理器才能夠識(shí)別狀態(tài)“被動(dòng)錯(cuò)誤”并且例如通過相應(yīng)的狀態(tài)消息通知其他的總線用戶。通過該新的方法，對(duì)于微處理器來說不需要發(fā)送狀態(tài)消息。此外在這種情況下關(guān)于“被動(dòng)錯(cuò)誤”狀態(tài)的信息在發(fā)送時(shí)間點(diǎn)是最新的，而該狀態(tài)在發(fā)送狀態(tài)消息的情況下在通過微處理器創(chuàng)建狀態(tài)消息和發(fā)送時(shí)間點(diǎn)之間可能已改變。
[0072]在這里說明的方法中，關(guān)于通信控制器的狀態(tài)“被動(dòng)錯(cuò)誤”的信息被集成到由總線用戶總歸發(fā)送的信息中。為此消息的控制字段被擴(kuò)展另一位(ESI)。如圖1b中所示，該位在第一標(biāo)記(EDL)之后并且在DLC之前被插入，例如直接在BRS位之前或者直接在BRS位之后被插入。處于狀態(tài)“被動(dòng)錯(cuò)誤”中的總線用戶例如顯性地發(fā)送該位，而否則該位隱性地被發(fā)送。相反的邏輯同樣是可能的。
[0073]所介紹的傳輸方法在汽車的正常運(yùn)行中適合于在該汽車的至少兩個(gè)控制設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)，至少兩個(gè)控制設(shè)備通過適宜的數(shù)據(jù)總線連接。但是該方法同樣可以有利地在汽車的制造或者保養(yǎng)期間被用于在為編程目的與適宜的數(shù)據(jù)總線連接的編程單元和該汽車的至少一個(gè)與該數(shù)據(jù)總線連接的控制設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)。
[0074]總之，該方法是一種傳輸方法，其特色在于，僅需最小限定地改變標(biāo)準(zhǔn)CAN控制器，以便能夠按照本發(fā)明工作。也能夠作為標(biāo)準(zhǔn)CAN控制器工作的根據(jù)本發(fā)明的通信控制器僅僅不顯著地大于傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)CAN控制器。所屬的應(yīng)用程序不需被改變，并且那時(shí)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣确矫娴膬?yōu)點(diǎn)。通過使用數(shù)據(jù)字段和所屬的DLC和CRC的擴(kuò)展的大小，能夠進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，在?yīng)用軟件方面的適配是最小的。能夠采用CAN符合性測(cè)試(IS016845)的廣泛的部分。還可以組合根據(jù)本發(fā)明的傳輸方法與TTCAN(IS011898-4)的補(bǔ)充。
【權(quán)利要求】
1.用于在具有至少兩個(gè)通過總線交換消息的總線用戶的總線系統(tǒng)中進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其中所發(fā)送的消息具有按照CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1的邏輯結(jié)構(gòu)，其特征在于， 在第一標(biāo)記(EDL)存在的情況下消息的控制字段與CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1不同包括多于6個(gè)的位,并且 并且在第一標(biāo)記(EDL)存在的情況下消息的數(shù)據(jù)字段與CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1不同能夠包括多于8個(gè)的字節(jié)， 其中為了確定數(shù)據(jù)字段的大小，數(shù)據(jù)長度代碼的四個(gè)位的值至少部分地與CAN標(biāo)準(zhǔn)ISOl 1898-1不同地被解釋， 并且在第二標(biāo)記(BRS)存在的情況下在消息之內(nèi)的至少一個(gè)預(yù)先規(guī)定的或者可預(yù)先規(guī)定的區(qū)域的位長取相對(duì)于在第二標(biāo)記存在之前所使用的位長縮短的值， 其中該區(qū)域最早以該第二標(biāo)記開始并且最晚以CRC定界符結(jié)束， 其中第二標(biāo)記(BRS)僅在第一標(biāo)記(EDL)存在時(shí)出現(xiàn)，并且在消息的與CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1不同包括多于6個(gè)位的控制字段中實(shí)現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 第一標(biāo)記(EDL)通過控制字段內(nèi)的隱性位實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于， 在第一標(biāo)記存在的情況下在所有數(shù)據(jù)消息中至少一個(gè)顯性位跟隨在第一標(biāo)記(EDL)的隱性位之后?！?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一所述的方法，其特征在于， 第二標(biāo)記(BRS)通過控制字段內(nèi)的隱性位實(shí)現(xiàn)，該隱性位在時(shí)間上在第一標(biāo)記(EDL)的位之后被傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于， 在第二標(biāo)記存在的情況下第二標(biāo)記(BRS)的隱性位通過至少一個(gè)顯性位與第一標(biāo)記(EDL)的隱性位分開。
6.根據(jù)權(quán)利要求3到5之一所述的方法，其特征在于， 在第一標(biāo)記存在的情況下第一標(biāo)記(EDL)的隱性位和至少一個(gè)跟隨的顯性位之間的邊沿被用于總線用戶的位定時(shí)的重新同步或者硬同步。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6之一所述的方法，其特征在于， 必要時(shí)根據(jù)第一轉(zhuǎn)換條件的值把數(shù)據(jù)長度代碼的四個(gè)位的每一種可能的值組合分配給數(shù)據(jù)字段的允許的大小之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7之一所述的方法，其特征在于， 第一標(biāo)記(EDL)在總線用戶內(nèi)被評(píng)估并且根據(jù)該第一標(biāo)記使接收過程適配于數(shù)據(jù)字段的大小。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8之一所述的方法，其特征在于， 第二標(biāo)記(BRS)在總線用戶內(nèi)在第一標(biāo)記存在的情況下被評(píng)估，并且根據(jù)第二標(biāo)記的值使接收過程適配于消息之內(nèi)的位長的不同的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9之一所述的方法，其特征在于， 通過使用至少兩個(gè)不同的縮放因子來相對(duì)于最小的時(shí)間單元或者振蕩器時(shí)鐘調(diào)整總線時(shí)間單元，在連續(xù)運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)一個(gè)消息之內(nèi)的時(shí)間位長的至少兩個(gè)不同的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10之一所述的方法，其特征在于， 在另一個(gè)標(biāo)記存在的情況下消息的CRC字段具有與CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1不同的數(shù)目的位和/或使用至少一個(gè)與CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1不同的發(fā)生器多項(xiàng)式，其中該另一個(gè)標(biāo)記能夠與第一標(biāo)記(EDL) —致。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于， 該另一個(gè)標(biāo)記的值在總線用戶內(nèi)被確定并且根據(jù)該另一個(gè)標(biāo)記的值和/或數(shù)據(jù)長度代碼的內(nèi)容使接收過程適配于CRC字段的大小。
13.根據(jù)權(quán)利要求11到12之一所述的方法，其特征在于， 在消息開始時(shí)借助不同的發(fā)生器多項(xiàng)式并行地起動(dòng)至少兩個(gè)CRC校驗(yàn)和的計(jì)算，并且根據(jù)該另一個(gè)標(biāo)記的值決定使用來自并行地起動(dòng)的CRC計(jì)算之一的哪個(gè)結(jié)果。
14.用于在具有至少兩個(gè)通過總線交換消息的總線用戶的總線系統(tǒng)中進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備，其中所發(fā)送的消息具有按照CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1的邏輯結(jié)構(gòu)，其特征在于， 在第一標(biāo)記(EDL)存在的情況下消息的控制字段與CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1不同包括多于6個(gè)的位,并且 在第一標(biāo)記(EDL)存在的情況下消息的數(shù)據(jù)字段與CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1不同能夠包括多于8個(gè)的字節(jié)， 其中為了確定數(shù)據(jù)字段的大小，數(shù)據(jù)長度代碼的四個(gè)位的值至少部分地與CAN標(biāo)準(zhǔn)ISOl 1898-1不同地被解釋， 并且在第二標(biāo)記(BRS)存在的情況下在消息之內(nèi)的至少一個(gè)預(yù)先規(guī)定的或者可預(yù)先規(guī)定的區(qū)域的位長取相對(duì)于在第二標(biāo)`記存在之前所使用的位長縮短的值， 其中該區(qū)域最早以該第二標(biāo)記開始并且最晚以CRC定界符結(jié)束， 其中第二標(biāo)記(BRS)僅在第一標(biāo)記(EDL)存在時(shí)出現(xiàn)，并且在消息的與CAN標(biāo)準(zhǔn)IS011898-1不同包括多于6個(gè)位的控制字段中實(shí)現(xiàn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于， 所述設(shè)備通過適宜的裝置被設(shè)立用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求2到13的用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄖ械闹辽僖环N。
16.根據(jù)權(quán)利要求1到13之一所述的方法在汽車的正常運(yùn)行中的應(yīng)用，以便在該汽車的至少兩個(gè)通過適宜的數(shù)據(jù)總線連接的控制設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1到13之一所述的方法在汽車的制造或者保養(yǎng)期間的應(yīng)用，以便在為編程的目的與適宜的數(shù)據(jù)總線連接的編程單元和該汽車的至少一個(gè)與該數(shù)據(jù)總線連接的控制設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】H04L12/413GK103827844SQ201280032396
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月29日
【發(fā)明者】F·哈特維希, C·霍斯特 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司