[发明专利]通信网路操作方法、通信网路、控制器及数据处理装置

说明书

在通信网络中，第一参与者(14)将钟控数据串行传输至第二参与者(16)。所述数据序列包括写入数据报，所述写入数据报具有报头(420)、在所述报头后的中间字段(430)、以及在所述中间字段后的数据字段(440)。所述第二参与者读取报头、基于所述报头的内容确定输入数据、以及在所述数据序列通过所述第二参与者时将所述输入数据写入所述数据字段(440)。所述中间字段(430)的长度适合于所述数据序列的时钟频率以及所述第二参与者的响应时间。

技术领域

本发明涉及一种用于操作通信网络的方法、通信网络、用作第一参与者的控制器以及用作第二参与者的数据处理装置。

本专利申请案主张德国专利申请案DE 10 2015 120 242.5的优先权，其公开内容通过回溯引用并入本文。

背景技术

通信网络包括经由合适的通信通道彼此通信的多个(即，至少两个)参与者。可以将通信信道设计为无线和有线通道。信息可以在通信网络中以离散数据分组(消息)的形式从一个参与者传输到另一个参与者。

传输网络是一种其中定义了通过参与者的数据路径的网络，参与者可以通过所述网络接收和转发消息。作为网络中的第一参与者的控制器传输的消息通过所述数据路径且因此通过所述传输网络的后续参与者。当所述消息通过所述参与者中的一个参与者时，有关的参与者具有从所述消息中读取数据或将数据写入所述消息的能力。消息可包含一个或多个数据报。每个数据报至少包括报头以及在所述报头后的数据字段。报头被提供以容纳状态信息和/或控制信息。所述数据字段被提供以容纳有效载荷。

在写入过程中，参与者接收数据报并根据所述数据报的报头内容定义输入数据。参与者然后将所述输入数据写入所述报头后的数据字段。取决于所述报头内容，所述输入数据的定义需要一定的时间。此时间被称为相关参与者的响应时间。

由于数据报的长度是固定的，所以(于每一个情况下在所述参与者的输出处)在数据报报头的输出与所述数据报的数据字段的输出之间出现时间间隔，所述时间间隔的长度类似地被固定，即不能由参与者修改。换言之，所述报头的输出的时间以固定的方式与所述数据字段的输出的时间连接。然而，在所述参与者已定义前述输入数据并已将其写入数据字段之前，所述参与者不能输出所述数据字段。由于所述输入数据的定义需要一定的时间(上述响应时间)，因此参与者不能在任何随机早期输出所述报头。反而是，其必须将整个数据报的输出延迟一段与所述响应时间相对应的时间(否则报头以及数据字段将被“分开”)。

在自动化技术中，已经建立基于100Mbit/s以太网的不同现场总线协议。由于1Gbit/s的以太网现已在消费者领域盛行，因此也期望以1Gbit/s或更高的比特速率传输现场总线协议。同时，最好不要相应地为整个参与者提供更快的时钟。

DE 198 03 686 A1公开一种具有至少两个参与者的钟控现场总线系统，所述至少两个参与者以比特同步方式交换消息，其中所述参与者所需的处理时间通过空消息而被考虑。用于填充未被有效载荷占据的有效载荷字段中的空闲空间的消息中的中间字段从DE10 2007 004 044 A1和DE 10 2008 009 835 A1得知。

US 2005/0259609 A1涉及一种主-从系统，其中多个从装置被并联连接至被配置为三线接口的主装置的串行总线接口。主装置触发从装置的写入以及读取过程两者，其中不同的传输格式可以在总在线用于数据交换，并且如果读取过程(即数据)打算从从装置被传送到主装置，则提供暂停比特。所述暂停比特被使用，使得所述主装置以及所述从装置短时间释放总线访问，以因此避免在总线访问期间的冲突。当总在线存在暂停比特时，从装置通过从一种从寄存器块提取数据以在内部执行处理步骤。

发明内容

本发明的目的是实现用于要传输的数据报的最短可能转送时间。

此目的通过独立权利要求的特征来实现。从属权利要求描述特别有利的实施方式。