用于總線系統(tǒng)的適配設備和用于運行總線系統(tǒng)中的can成員站和can-fd成員站的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于總線系統(tǒng)的適配設備、以及一種用于運行總線系統(tǒng)中的CAN成員站和CAN-FD成員站的方法。
【背景技術】
[0002]汽車總線系統(tǒng)持續(xù)地發(fā)展為較高帶寬、較低等待時間和較嚴格的實時能力。為了借助于總線系統(tǒng)將諸如控制設備、執(zhí)行器、傳感器、網(wǎng)關等之類的部件聯(lián)網(wǎng)，CAN總線在車輛應用中非常流行，并且由于其并行拓撲而非常好地適用于許多應用。由于不斷升高的數(shù)據(jù)傳輸，通過引入CAN-FD使得能夠將現(xiàn)有控制設備和車輛平臺迀移到較高數(shù)據(jù)速率。
[0003]在CAN總線系統(tǒng)的情況下，利用CAN協(xié)議來傳輸消息，如這在ISOl1898中的CAN規(guī)范中予以了描述。此外，在前段時間為此提出了技術、例如CAN-FD等等，其中在CAN-Π)的情況下，消息根據(jù)規(guī)范“具有靈活的數(shù)據(jù)速率的CAN，規(guī)范版本1.0”(來源:http://WWW.semiconductors.bosch.de)被傳輸。在這樣的技術的情況下，最大可能的數(shù)據(jù)速率通過在數(shù)據(jù)字段范圍內使用更高定時被提升超過IMBit/s的值。
[0004]在CAN總線系統(tǒng)中，迄今為止的基于CAN的網(wǎng)絡部件、比如控制設備、執(zhí)行器、傳感器、網(wǎng)關大多使用集成在微控制器中CAN控制器以用于通信。由此，實現(xiàn)了部件在具有CAN收發(fā)機和共模扼流圈(CMC)的通信路徑方面的十分低成本的構造。替代地存在集成CAN控制器，其可以通過例如SPI接口連接到微控制器上。
[0005]缺點是，迄今為止需要將總線與同樣的成員站、例如僅僅CAN成員站或僅僅CAN-FD成員站統(tǒng)一地來設計。其原因在于，否則由于現(xiàn)有CAN成員站與CAN-TO成員站缺少兼容性將在網(wǎng)絡中出現(xiàn)錯誤。這些錯誤是由于如下原因造成的:常規(guī)CAN成員站盡管容忍CAN-FD的仲裁階段，但是由于缺少對高速率中間數(shù)據(jù)段的解釋能力，而將所述數(shù)據(jù)段判斷為錯誤的。現(xiàn)有CAN成員站例如做出位填充與所需形式不對應的評估。作為結果，CAN成員站于是可能將錯誤幀(Error- Frame)形式的錯誤提供到總線上，使得由此可能干擾運行中的通信。
[0006]此外有問題的是，必要時期望使用總線系統(tǒng)的現(xiàn)有部件。這在當前不能簡單實現(xiàn)。代替于此，大多必須更換所有CAN控制器。在集成在微控制器中的CAN控制器的情況下，這導致必須更換微控制器。在獨立CAN控制器(Stand-Alone CAN-Controller)的情況下，必須更換整個獨立CAN控制器。

【發(fā)明內容】

[0007]因此，本發(fā)明的任務是，提供解決前述問題的一種用于總線系統(tǒng)的適配設備和一種方法。尤其是應當提供一種用于總線系統(tǒng)的適配設備和一種方法，其中在CAN總線系統(tǒng)中在需要時也可以低成本地運行CAN-FD部件并且反之亦然。
[0008]該任務通過具有權利要求1的特征的用于總線系統(tǒng)的適配設備來解決。該適配設備包括:接收路徑分析單元，其用于依據(jù)所接收的消息是否是根據(jù)CAN-FD規(guī)范的消息來分析所接收的消息；以及接收路徑輸出單元，其用于在接收路徑分析單元的分析得出所接收的消息是根據(jù)CAN-Π)規(guī)范的消息的情況下將啞元幀輸出給總線系統(tǒng)的CAN成員站的通信控制設備。
[0009]成員站低成本地提供的方案是，在網(wǎng)絡或總線系統(tǒng)中使用CAN-FD成員站的情況下，所有CAN成員站都具有CAN-FD容忍性。因此，利用成員站可以的是，在總線系統(tǒng)中使用CAN部件和CAN-Π)部件，而不會由于這樣的混合運行而出現(xiàn)錯誤。例如，CAN-H^m的發(fā)送不再導致數(shù)據(jù)傳輸被錯誤幀中斷。
[0010]該適配設備所提供的優(yōu)點是，可以以非常少的硬件和軟件成本來適配現(xiàn)有系統(tǒng)。
[0011]適配設備的另外的有利擴展方案在從屬權利要求中予以闡釋。
[0012]啞元幀可以表示CAN格式的正確CAN結構。
[0013]可以將接收路徑分析單元設計用于在總線系統(tǒng)的仲裁階段中分析EDL位。在此，接收路徑分析單元此外可以被設計用于分析BRS位。附加于此或替代于此，接收路徑分析單元可以被設計用于分析消息中的可推斷出該消息是CAN-FD幀的其它特征或模式。
[0014]此外，還可以將接收路徑分析單元設計用于檢測消息的長度。在此，接收路徑分析單元可以為了檢測幀的長度被設計用于對DLC字段進行解碼或者檢測總線活動和終止段。
[0015]該任務通過具有權利要求7的特征的用于總線系統(tǒng)的適配設備來解決。該適配設備包括:發(fā)送路徑分析單元，其用于識別在總線系統(tǒng)的CAN成員站的通信控制設備的發(fā)送路徑中是否發(fā)送了錯誤幀；以及發(fā)送路徑輸出單元，其用于在發(fā)送路徑分析單元在發(fā)送路徑中已經(jīng)識別錯誤幀的情況下阻塞錯誤幀。
[0016]之前描述的第一和第二適配設備可以是總線系統(tǒng)的成員站的一部分，該成員站此外包括用于控制總線系統(tǒng)中的通信的通信控制設備、以及用于從成員站發(fā)送消息或接收針對成員站的消息的發(fā)送/接收設備。
[0017]在成員站的另一擴展方案中，第一適配設備可以是通信控制設備的一部分或者發(fā)送/接收設備的一部分，和/或第二適配設備可以是通信控制設備的一部分或者發(fā)送/接收設備的一部分。
[0018]之前描述的成員站可以是總線系統(tǒng)的一部分，該總線系統(tǒng)具有總線線路和至少兩個成員站，所述成員站可以通過總線線路彼此連接，使得它們可以彼此通信。在此，所述至少兩個成員站的至少一個是之前描述的成員站。
[0019]此外，前述任務通過一種用于運行總線系統(tǒng)中的CAN成員站和CAN-FD成員站的方法來解決。該方法包括下列步驟:利用接收路徑分析單元，依據(jù)所接收的消息是否為根據(jù)CAN-Π)規(guī)范的消息來分析所接收的消息；以及利用接收路徑輸出單元，在接收路徑分析單元的分析得出所接收的消息是根據(jù)CAN-Π)規(guī)范的消息時將啞元幀輸出給總線系統(tǒng)的CAN成員站的通信控制設備，和/或下列兩個步驟:利用發(fā)送路徑分析單元分析在總線系統(tǒng)的CAN成員站的通信控制設備的發(fā)送路徑中是否發(fā)送了錯誤幀；以及利用發(fā)送路徑輸出單元，在發(fā)送路徑分析單元已經(jīng)在發(fā)送路徑中識別錯誤幀的情況下阻塞錯誤幀。
[0020]該方法提供與之前參考適配設備所述的優(yōu)點相同的優(yōu)點。
[0021]本發(fā)明的另外可能的實現(xiàn)方案還包括之前或下面參照實施例所描述的特征或實施方式的未明確提到的組合。在此，專業(yè)人員還將添加單獨方面以作為對本發(fā)明的相應基本形式的改進或補充。
【附圖說明】
[0022]下面參考附圖并按照實施例進一步描述本發(fā)明。其中:
圖1示出了根據(jù)第一實施例的總線系統(tǒng)的簡化框圖；
圖2示出了根據(jù)第一實施例的具有適配設備的總線系統(tǒng)的發(fā)送/接收設備的電路圖；
圖3示出了根據(jù)第一實施例被適配設備所考慮的CAN-FD幀結構；
圖4示出了根據(jù)第一實施例的方法的流程圖；
圖5示出了根據(jù)第二實施例的具有適配設備的總線系統(tǒng)的發(fā)送/接收設備的電路圖；
圖6示出了根據(jù)第二實施例的方法的流程圖；以及
圖7示出了根據(jù)第三實施例的具有適配設備的總線系統(tǒng)的發(fā)送/接收設備的電路圖。
[0023]在附圖中相同或作用相同的元件一只要未另行說明一配備相同的附圖標記。
【具體實施方式】
[0024]圖1示出了總線系統(tǒng)I，在該總線系統(tǒng)I中，可以傳輸具有CAN協(xié)議的消息或信號、或者根據(jù)CAN-Π)規(guī)范的消息或信號。但是在需要時也可以僅僅傳輸具有CAN協(xié)議的消息或信號、或者僅僅傳輸根據(jù)CAN-Π)規(guī)范的消息或信號。總線系統(tǒng)I可以用在交通工具、尤其是機動車輛、飛機等等中，或者用在醫(yī)院等等中。
[0025]在圖1中，總線系統(tǒng)I具有多個成