[发明专利]用于检测高频串行数据流中的起始字节的扫描设备

说明书

本发明涉及一种用于检测高频串行数据流中的起始字节的扫描设备。用于检测高频串行数据流(D)中的起始字节的扫描设备(10)具有：检测单元(16)，其被构造为用于检测数据流(D)中的起始字节；以及时钟信号发生器(18)，其被构造为向所述检测单元(16)提供与数据流(D)同步的高频时钟信号(T1)，其中，时钟信号(T1)具有比数据流(D)高的频率，其中，检测单元(16)由简单的逻辑检测电路(19)形成，检测电路排除了加法模块。

技术领域

本发明涉及一种用于检测高频串行数据流中的起始字节的扫描设备，特别是用于绝对位置测量装置的扫描设备，其具有检测单元和时钟信号发生器，检测单元被构造为用于检测数据流中的起始字节，时钟信号发生器被构造为用于向检测单元提供与数据流同步的高频时钟信号，其中，时钟信号具有比数据流高的频率。

背景技术

现在，优选使用产生绝对测量值的绝对位置测量装置，绝对测量值经由数字的、通常是串行的接口传输到后续逻辑装置。此外，经常也需要经由串行数据接口将命令从后续电子设备传输到位置测量装置，以便能够在那里触发事件。公开的使用BiSS线路协议的BiSS接口提供用于位置测量装置与后续电子设备之间的数据传输的一般的串行数据接口。在此，在位置测量装置与后续电子设备之间传输具有高频、例如6.25MHz的无限的数据流。在空转时，主设备、通常是后续电子设备，连续向从设备、通常是位置测量装置，发送空转数据流，以避免接口的静电充电，并且保证接口的无共模数据线路。在任意的时间点，主设备中断空转数据流，并且发送起始字节，以便用信号通知数据传输开始。该起始字节必须被从设备的扫描设备检测到，以便使得能够对随后在数据流中传输的数据进行评估。

例如从DE 10 2014 212 288 A1中已知具有这种扫描设备的位置测量装置。扫描设备包括检测单元以及时钟信号发生器。扫描设备被设置为用于检测后续电子设备经由串行数据接口提供的高频串行数据流中的起始字节。时钟信号发生器向检测单元提供与数据流同步的时钟信号。检测单元以时钟信号为时钟扫描数据流，以检测数据流中的起始字节。

通常，扫描设备由所谓的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)形成。FPGA是可以将逻辑电路编程到其中的集成电路。FPGA使得能够实现复杂的数字电路，并且使得能够实现高频串行数据流中的起始字节检测所需要的、对数据流的非常快速的扫描。在此，必须以比数据流的频率高得多的频率进行扫描，以便能够实现可靠的起始字节检测。经常以数据流的频率两倍的频率进行扫描。根据位置测量装置的应用领域，可能出现直至大约115℃的运行温度。为了能够在这种高的运行温度下在扫描设备中实现可靠的起始字节检测，需要特殊的适合高温的FPGA，但是这种FPGA价格昂贵。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种低成本的扫描设备，其使得能够在高温下在高频串行数据流中实现可靠的起始字节检测。

上述技术问题通过具有权利要求1特征的、用于检测高频串行数据流中的起始字节的扫描设备来解决。

根据本发明，扫描设备的高频工作的检测单元由独立的逻辑检测电路形成，逻辑检测电路排除了加法模块。该检测电路仅包括对温度不苛刻的电路元件。特别是，该检测电路不包括通常在FPGA上存在的温度敏感和/或成本密集的加法模块。根据本发明的扫描设备使得即使在高达115℃的高温下也能够实现可靠的起始字节检测，并且在此，可以以低成本实现根据本发明的扫描设备。

传统的微控制器通常具有集成的时钟发生器，其可以生成具有可靠的起始字节检测所需要的高的时钟频率的时钟信号。因此，优选时钟信号发生器由微控制器形成，由此使得能够以低成本实施根据本发明的扫描设备。

在本发明的一个优选的实施中，检测单元由集成电路形成，由此可以特别紧凑并且低成本地实施扫描设备。

以有利的方式，检测单元被构造为向时钟信号发生器提供反馈时钟信号。这使得能够在数据流与时钟信号之间进行特别精确的同步，因此可以在检测单元中实现特别可靠的起始字节检测。