[发明专利]用于串行总线系统的用户站的发送/接收装置和通信控制装置及用于在串行总线系统中通信的方法

说明书

提供了用于串行总线系统（1）的用户站（10；30）的发送/接收装置（12；32）、用于用户站（10；30）的通信控制装置（11；31）和用于串行总线系统(1)中通信的方法。所述发送/接收装置（12；32）具有：用于从通信控制装置（11；31）接收发送信号（TxD；TxD_T；TxD_R）的第一连接端；用于将所述发送信号（TxD；TxD_T；TxD_R）发送到所述总线系统（1）的总线（40）上的发送模块（121），在所述总线系统（1）中为了在所述总线系统（1）的用户站（10、20、30）之间交换消息（45；46）而使用至少一个第一通信阶段（451、452、454、455）和第二通信阶段（453）；用于从所述总线（40）接收所述信号（S_SW）的接收模块（122），其中所述接收模块（122）被设计为根据从所述总线（40）接收的信号（S_SW）产生数字接收信号（RxD；RxD_T；RxD_R）；用于将所述数字接收信号（RxD；RxD_T；RxD_R）发送到所述通信控制装置（11；31）并用于从所述通信控制装置（11；31）接收运行类型切换信号（RxD_TC）的第二连接端；以及用于输出关于基于所述运行类型切换信号（RxD_TC）而进行了运行类型（Z_SL；Z_F_RX；Z_F_TX）切换的反馈（R_S）的切换反馈块（15；35），其中所述切换反馈块（15；35）被设计为经由所述第二连接端并在所述数字接收信号（RxD；RxD_T；RxD_R）中将所述反馈（R_S）输出到所述通信控制装置（11；31）。

技术领域

本发明涉及用于串行总线系统的用户站的发送/接收装置和通信控制装置，以及在以高数据速率且高度抗错误性工作的串行总线系统中通信的方法。

背景技术

为了在传感器和控制设备（例如在车辆中）之间进行通信，经常使用总线系统，在所述总线系统中数据作为ISO11898-1：2015标准中的消息进行传输，所述标准是使用CANFD的CAN协议规范。这些消息在总线系统的总线用户之间作为模拟信号传输，所述总线用户例如是传感器、控制设备、发送器等。

总线系统的每个总线用户都使用发送/接收装置与总线连接。在所述发送/接收装置中设置了至少一个接收比较器，所述接收比较器接收来自总线的模拟信号并转换为数字信号。数字信号的内容可以由通信控制装置借助于其协议控制器来解释。此外，所述通信控制装置可以创建用于在总线上传输的信号，并使用所述发送/接收装置将该信号发送到总线上。通过这种方式可以在总线用户之间交换信息。

为了能够通过总线以比在CAN中更高的比特率传输数据，在CAN FD消息格式中以及在CAN XL消息格式中创建了用于在一个消息内切换到更高比特率的选项。在这样的技术中，通过在数据字段区域中使用与CAN相比更高的计时来提高最大可能的数据速率。在此，在CAN FD帧或CAN FD消息的情况下，将最大可能的数据速率增加到超过1MBit/s（兆比特/秒）的值。此外，有用数据长度从8个字节扩展到多达64个字节。这同样适用于CAN XL，其中数据传输速度应当提高到例如10Base-T1S以太网的范围内，并且迄今为止利用CAN FD实现的高达64个字节的有用数据长度应当变得更大。由此可以有利地保持基于CAN或CAN FD的通信网络的稳健性。

为了以更高的比特率传输，应当将发送/接收装置的迄今为止的运行类型从以更低比特率传输的运行类型（运行类型Z_SL）切换到其他运行类型。在此应当考虑的是，当以更高的比特率传输时，总线系统中只有一个用户站是消息的发送方，而所有其他用户站只是消息的接收方。因此，在发信号通知更高比特率的运行类型（Z_F）时，用户站只是接收方（运行类型Z_F_RX）还是也是发送方（运行类型Z_F_TX）是有区别的，这是为了对应地切换用户站的发送/接收装置的运行类型。

可以想到，通信控制装置向发送/接收装置发信号通知关于将所述发送/接收装置切换到哪种运行类型的信息。然而，由此通信控制装置不知道发送/接收装置是否获得运行类型切换的信令以及发送/接收装置是否正确地解释或执行运行类型切换的信令。

发明内容