[发明专利]具有接口模块的通信组件装置和接口模块

说明书

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求的前序部分的、具有接口模块的通 信组件装置和装置以及用于与通信组件连接以便将通信连接、尤其是 总线连接到被分配给该通信组件的用户上的相应的接口模块。此外， 本发明还涉及根据方法权利要求的前序部分的用于在所述接口模块中 生成数据和/或消息的方法。

背景技术

控制设备、传感器和执行元件借助由通信连接、尤其是总线和相 应的通信组件组成的通信系统的联网在最近几年中在现代化汽车制造 或机械制造中、尤其是在机床领域中以及在自动化领域中已经急剧增 加。在此，可以实现由于把功能分布到多个用户、尤其是控制设备上 而产生的协同效应。在此情况下谈及分布式系统。这种分布式系统或 网络因此由用户和与该用户连接的一个或多个总线系统组成。因此， 不同站或用户之间的通信越来越多地通过这种通信系统或总线系统来 进行，其中通过该通信系统或总线系统在消息中传送要传输的数据。 该总线系统上的通信业务、访问和接收机制以及错误处理通过相应的 协议来调节。

作为协议，例如在汽车领域中建立了CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)。该协议是事件控制的协议，也即通过事 件来启动诸如发送消息的协议活动，其中这些事件具有在该通信系统 之外的其起因。对通信系统或总线系统的明确访问通过基于优先级的 位仲裁来解决。其前提是，给要传输的数据以及因此每个消息分配优 先级。CAN协议是非常灵活的；只要还有空闲的优先级(Message Identifier，消息标识符)，其它的用户和消息的添加因此就可以毫 无问题地进行。所有要在网络中发送的具有优先级的消息及其发送或 接收用户或相应的通信组件的集合被存放在列表、所谓的通信矩阵 中。

事件控制的自发通信的一种替代方案是纯粹时间控制的方案。总 线上的所有通信活动都是严格周期性的。诸如消息发送的协议活动仅 仅通过对于整个总线系统来说有效的时间的消逝来触发。对该介质的 访问基于时域的分配，其中在该时域中发送方具有专有的发送权限。 在此，消息顺序通常可以在开始运行之前已经被规定。也即制订工作 计划，该工作计划满足消息在重复速率、冗余度、最后期限等方面的 要求。这称为所谓的总线调度。这种总线系统例如是TTP/C。

在时间控制的CAN、即所谓的TTCAN(Time Triggered Controller Area Network，时间触发的控制器局域网络)的解决方案中实现所述 两种总线类型的优点的结合。这满足对时间控制的通信的上述要求以 及对一定程度的灵活性的要求。所述TTCAN通过在用于确定通信用户 的周期性消息的所谓的专有时间窗内以及在用于多个通信用户的自发 消息的所谓的仲裁时间窗内构造通信回合(Kommuni kationsrunde)来 实现这一点。在此，TTCAN主要基于时间控制的周期性通信，其中该通 信由主定时(hauptzeitgebend)用户或通信组件、即所谓的时间主机 (Zeitmaster)借助时间基准消息来计时。

FlexRay协议提供结合不同传输方式的另一可能性，其中描述了 尤其应用于汽车中的快速的、确定性的和容错的总线系统。该协议按 照时分多址(TDMA)的方法工作，其中用户或要传输的消息被分配固 定的时隙，在这些时隙中它们具有对通信连接、总线的专有的访问。 在此，这些时隙以确定的周期重复，使得消息通过总线被传输的时间 点可以被精确地预测，并确定性地进行总线访问。为了最佳地利用带 宽来在该总线系统上进行消息传输，该周期被划分为静态部分和动态 部分。所述固定的时隙在此位于总线周期开始时的静态部分中。在动 态部分中时隙被动态地提供。其中现在分别只能在短的时间、即所谓 的微时隙中实现专有的总线访问。