[发明专利]微控制器和FlexRay通信组件之间的用户接口、FlexRay用户以及用于通过这种接口传输消息的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在FlexRay通信组件和分配给该FlexRay通信组件的微处理器之间的用户接口，其中该FlexRay通信组件连接到FlexRay通信连接上，通过该FlexRay通信连接传输消息，并且该FlexRay通信组件包括用于中间存储来自FlexRay通信连接或者用于FlexRay通信连接的消息的消息存储器；其中该微控制器具有微处理器和用于与该消息存储器进行数据交换的直接存储器存取(DMA)控制器。

本发明此外还涉及一种FlexRay用户，其具有微控制器、FlexRay通信组件以及在微控制器和通信组件之间的用户接口，其中该FlexRay通信组件连接到FlexRay通信连接上，通过该FlexRay通信连接传输消息。该微控制器包括微处理器和直接存储器存取(DMA)控制器。该通信组件包括消息存储器，用于中间存储来自FlexRay通信连接或者用于FlexRay通信连接的消息。

最后，本发明还涉及一种用于在FlexRay通信组件的消息存储器和微控制器的直接存储器存取(DMA)控制器之间进行数据传输的方法，其中该FlexRay通信组件连接到FlexRay通信连接上，通过该FlexRay通信连接传输消息。

背景技术

近几年来，控制设备、传感器系统和执行元件借助通信系统和被构造为总线系统的通信连接的联网在现代汽车中、但是也在机械制造中、特别是在机床领域以及在自动化领域中急剧增长。在此情况下能够实现由于功能到多个控制设备上的分配而产生的协同效应。在此情况下，谈及分布式系统。不同用户之间的通信越来越多地通过被构造为总线系统的通信系统进行。在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协议来调节。

属于此类的一种已知的协议是FlexRay协议，其中目前以FlexRay协议规范v2.0作为基础。FlexRay协议定义了特别是用于汽车中的快速的、确定性的并且容错的总线系统。根据FlexRay协议的数据传输按照时分多址(TDMA)方法来进行。通过通信连接的数据传输以有规律地重复的传输周期进行，该数据传输分别被划分为多个数据帧，这些数据帧也被称为时隙。用户或者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的排他的访问。时隙以规定的传输周期重复，使得消息通过总线被传输的时刻可以精确地被预言，并且确定性地进行总线访问。

为了最佳地利用总线系统上用于消息传输的带宽，FlexRay将也能够被称作周期或者总线周期的传输周期划分成静态部分和动态部分。在此情况下，固定的时隙位于在总线周期开头的静态部分中。在动态部分中，时隙动态地被分配。其中现在分别只能在短时间内、即在一个或多个所谓的微时隙内实现排他的总线访问。只有当在一个微时隙内进行总线访问时，该时隙才被延长所需的时间。因此，仅当带宽也实际被需要时，带宽才被使用。

FlexRay通过通信连接的具有分别最大为10MBit/s(10M波特)的数据率的两个物理上分离的线路进行通信。在此，总线周期每隔5ms、在一些通信系统中甚至每隔2.5ms结束。在此，两个信道对应于尤其是OSI(开放系统架构)层模型的物理层。这两个信道主要用于冗余的并且因此容错的消息传输，然而也可以传输不同的消息，由此数据率于是将加倍。但是FlexRay也可以以较低的数据率运行。

为了实现同步的功能并且通过两个消息之间的小的间隔来优化带宽，通信网络中的用户或者分布式部件需要共同的时基、即所谓的全球时间。为了时钟同步，在周期的静态部分中传输同步信息，其中借助专门的算法根据FlexRay规范校正用户的本地时钟时间，使得所有的本地时钟与全球时钟同步运行。

也可以被称为FlexRay网络节点或主机的FlexRay用户包含用户处理器或主机处理器、FlexRay控制器或通信控制器以及在总线监控的情况下包含所谓的总线监视器。在此情况下，用户处理器提供并处理通过FlexRay通信控制器和FlexRay通信连接所传输的数据。针对在FlexRay网络中的通信，消息或者消息对象可以配置有例如最多254个数据字节。

为了将传输消息所通过的FlexRay通信连接与FlexRay用户耦合，在直到本发明的申请日还未公开的DE 10 2005 034 744中采用一种FlexRay通信组件，其通过用户接口连接在该用户上并通过另外的连接连接在该通信连接上。在此情况下，为了在用户和通信连接之间传输消息，在该通信组件中设置有用于存储该消息的装置。所述传输通过状态机来控制。