[发明专利]具有脉宽调制的数据传输方法和用于该方法的发射机和接收机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从发射机至接收机的串行数据传输的方法以及适合于执行所述方法的发射机和接收机。

背景技术

在现代机动车中，使用越来越多的数字数据处理电路，特别是用于检测和控制或者调节机动车的内燃机的工作参数。由于内燃机的工作，特别是由于触发火花，分布在内燃机附近的数字数据线路遭受强烈的电磁干扰。当参数、诸如直接在燃烧室上的燃烧室压力应该以高带宽检测时，该问题特别严重。虽然用于机动车中的数字数据传输的标准、诸如CAN是已知的，然而该标准的实施仍是相当昂贵的。虽然可设想：将在强烈加载电磁干扰的环境中待检测的被测量首先作为模拟量来传输并且以与干扰源的较大间距进行数字化和数字处理，然而这种处理方式固有地不准确，并且只有当容忍所传输的模拟信号电平的短的测量时间以及由此又容忍提高的干扰敏感性时才能实现较高的传输速率。

另一种可以价廉物美地被实施并且对电磁干扰不大敏感的、用于传输数据的方法是所谓的脉冲持续时间调制。在该方法中，一方面待传输的数字数据字确定与数据字的二进制数值成比例的脉冲持续时间，具有所确定的持续时间的脉冲由发射机传输给接收机，并且借助在接收机上所检测到的脉冲持续时间来重建数据字。

这种已知的方法具有两个明显的缺点。一方面不能传输代表数值0的脉冲，因为该脉冲的持续时间为0。另一方面，为了传输数据值所需要的时间随着数据值的分辨率(即位数)而指数增长。也即，可以从发射机传输至接收机的最短的脉冲的持续时间通过发射机、接收机以及连接两者的传输介质的结构来确定，使得将精度增加1位分别导致脉冲持续时间的加倍。

发明内容

通过本发明，如在权利要求1和12中所定义的，实现一种用于通过脉冲持续时间调制进行数据传输的方法以及一种适合于此的发射机，该方法和该发射机通过以下方式也能够实现值0的传输，即脉冲持续时间分别与由待传输的数据字所代表的非负整数加上恒定的正的附加值(Zuschlag)成比例地被确定。因此，被传输的脉冲的持续时间在传输值0时仅仅对应于附加值的数值，并且具有不消失的持续时间的可检测的脉冲到达接收机上。

优选地，附加值包含第一项，该第一项对应于在0和1之间的数，优选地对应于0.5。当该项在接收机上重建数据字时简单地被忽略时，该数据字仍然正确地被重新获得。

优选地，待发射的脉冲通过扩展的数据字的数字时间转换来获得，该数据字的位一方面包括原始的待传输的数据字以及至少一个对于第一项来说有代表性的位，该位的有效性比所确定的数据字的位的有效性更低。

替代地或者附加地，该附加值优选地此外还包含一项，该项的数值对应于能够用原始的数据字来表示的最大整数加上1。通过这种方式来保证，每个被传输的脉冲的最小持续时间至少对应于该能够表示的最大整数，并且避免极短的脉冲，为了传输该脉冲而需要传输介质的高带宽。

这种脉冲可以以简单的方式通过扩展的数据字的数字时间转换来获得，该扩展的数据字的位一方面包括原始的待传输的数据字并且附加地包括具有值1的位，该位的有效性比原始的数据字的位的有效性更高。

具有非常高的分辨率的数据值的非常快速的传输可以通过以下方式来实现，即首先将待传输的数字数据值的位划分为多个数据字，并且通过如上面所描述的脉宽调制先后针对这样获得的数据字中的每一个来实施传输。这仅仅是可能的，因为根据本发明的方法也能够实现具有值0的数据字的传输。适合于该方法的接收机是权利要求16的主题。

为了在先后传输多个数据字时节省时间，合理的是，将这些数据字直接相继地以交替的电平来传输。

在此，可以针对每个数据值设置预先给定长度的时间窗，在该时间窗中传输被划分为奇数数目的数据字的数据值。由此得到，在每个时间窗的末端传输填充信号，该填充信号的电平与被用于传输第二数据字的脉冲相同，使得对于不同数据值的第一数据字来说可以分别使用相同的电平。

在预先给定长度的时间窗中传输被划分为偶数数目的数据字的数据值时，相继的数据值的第一脉冲(这些第一脉冲分别对应于这些数据值的第一数据字)分别以交替的电平来传输。

由针对每个数据值使用固定持续时间的时间窗得到：每个数据值的第一脉冲的起始时刻具有与时间窗的持续时间相对应的固定时间间隔。因此，接收机借助第一脉冲的开始的周期性重复能够识别这些第一脉冲并且因此同步。

附图说明

本发明的另外的特征和优点从下面参照附图对实施例的描述中得到。其中：

图1示出根据本发明的发射机的框图；