串行數據總線的從總線用戶的製作方法
2023-05-07 17:47:41 1
專利名稱：串行數據總線的從總線用戶的製作方法
技術領域：
本發明涉及串行數據總線的從總線用戶，至少一個主總線用戶與串行數據總線相連，也可能還有其它從總線用戶與串行數據總線相連。
背景技術：
這種串行數據總線系統在將控制信號和數據發送到外圍單元的媒介中用於多種用途。這種已知串行數據總線系統是例如LIN數據總線，用於對於傳輸速率或可靠性沒有極其嚴格要求的情況下。
在這種串行總線系統中，通常設置一個主總線用戶以及可能的多個從總線用戶。特別地，從總線用戶可以以成本有效的方式來實現，使得它們通常不具有任何石英(quartz)。然而，為了仍然能夠與這種從總線用戶以所需比特率或波特率來進行串行通信，通常在這種串行數據總線的數據總線協議中設置具有10比特(包括起始和結束比特)sync欄位並具有已知比特值的報頭，從而可根據各個比特的沿的時序來確定比特率或波特率。但是，由於這種sync欄位通常相對較短，特別地通常為10比特(包括起始和結束比特)，所以比特率的確定非常不精確。此外，在多個應用中，幹擾疊加在串行傳輸信號上，從而疊加在sync欄位上。此外，信號具有抖動，即基於時間的錯誤，因此考慮到有限長度，預定信號序列僅可不精確地確定比特率。
實際上，所有所述問題會引起對比特率的非常不精確的確定。
發明內容
本發明的目的是表示一種從總線用戶，按照情況，可更精確地確定比特率或波特率。
該目的通過權利要求1的特徵，由本發明的第一實施例實現。
提供一種從總線用戶，用於具有主總線用戶的串行數據總線，其中，從總線用戶在數據分組的報頭的幫助下，識別在數據總線上接收到的數據分組的比特率，其中數據分組的報頭具有sync中斷欄位、sync欄位和ID欄位，因此估計至少sync欄位和sync中斷欄位的具有已知比特間隔的比特的沿之間的周期，並且根據所估計的周期來確定比特率。
為了識別比特率，根據本發明的從總線用戶不僅估計實際提供的sync欄位的比特，還估計附加傳輸的sync中斷欄位的已知比特，優選地還估計報頭中還傳輸的ID欄位的已知比特。
估計這些附加欄位需要獲得具有已知位置和已知值的比特，比特的位置以及彼此的間隔必須已知。因此，利用已知位置和已知比特值，同樣可估計這些已知比特的沿的時序。原理上，以與對sync欄位的比特的估計相同的方式來進行對這些比特的估計。然而，通過使用其它欄位的其它比特，可實現明顯更好的精確性，例如，通過使用總共24比特的前兩個欄位，代替通常使用的8比特，使比特率檢測的精確度變為三倍。本質上，根據這兩個欄位的已知比特的估計沿到第三欄位的起始的已建立的間隔，以已知方式確定比特率(注意需要第三欄位的起始比特的下降沿！)。
此外，通過更廣泛的基礎，即比特率識別所基於的更大數目的比特，來實現對幹擾和抖動的明顯減小的敏感性。
此外，具有以下優點根據本發明而工作的從總線用戶可用於一般的數據總線中，其中從總線用戶並不估計用於比特率識別的多個欄位，而僅使用一個欄位來進行比特率識別，如在現有技術中所設置的那樣。
有利地，因為起始和結束比特具有已知位置和值，所以欄位的起始和結束比特可用於確定特定比特的間隔，如根據本發明一個實施例，在權利要求2中要求的。
已知比特的估計，即三個欄位中已知值和已知位置的比特的估計假定sync中斷欄位的結束比特也具有特定時間長度，優選地具有針對1比特或預定個數的結束比特所預定的周期。在已知系統中通常是這樣的。然而，系統中也可存在主總線用戶，該主總線用戶並不遵循這些規則，而不同地或可變地選擇sync欄位的周期或結束比特的數目。因此，根據如權利要求3所要求的本發明另一實施例，建議如果已知sync中斷欄位的結束比特的時間長度，則向從動用戶通知該時間長度或在從動用戶中編入該時間長度。
如權利要求4所要求的本發明另一實施例描述了特殊比特，在報頭的上述欄位中，通常固定地預定這些比特，並且其值已知，可有利地用於根據本發明的比特率識別。
如權利要求5所要求的本發明另一實施例提供了ID欄位的多個比特，在已知情況下併入比特率識別中。如果主總線用戶的ID代碼已知(通常就是這樣的)，則提供了對比特率識別的精確度和安全性的進一步改進。
如在開始段中所述的，根據本發明的從總線用戶可有利地用在LIN數據總線中，該LIN數據總線具有根據其標準的報頭的上述三個欄位，其中定義一些比特，即使對於未知內容，尤其是ID欄位，也可基於這些比特來進行比特率識別。
參考下面所述的實施例，作為非限制性示例，本發明的這些和其它方面將顯而易見。
在附圖中，-圖1示出了根據本發明的從總線用戶的電路框圖；以及-圖2示出了數據分組的報頭的時間圖。
具體實施例方式
圖1示出了根據本發明的從總線用戶1的電路框圖，該從總線用戶通過串行數據總線DB與其它總線用戶相連。在圖1中未進一步詳細示出這些總線用戶，這些總線用戶特別地是主總線用戶，也可能是其它從總線用戶。
圖1所示的從總線用戶具有收發機2，用於建立到作為串行數據總線的數據總線DB的物理連接。
數據總線可以是例如所謂LIN數據總線，LIN數據總線通常用在發送不涉及安全性的控制數據的發送裝置中。
振蕩器3設置在從總線用戶1中，該振蕩器具有低頻精確性，因此不需要是石英振蕩器。振蕩器的構成使從總線用戶的結構相對成本有效。
圖1還在從總線用戶1中，示出了用於比特率或波特率識別的電路模塊4。用於比特率或波特率識別的電路模塊4一方面為此接收振蕩器3的振蕩器信號，另一方面接收在數據總線DB上串行接收並通過收發機2而傳遞到電路模塊4的數據，以用於比特率識別。
這些數據還到達串並轉換器5，串並轉換器5將串行接收的數據轉換為並行數據。這些並行數據通過設置在從動中線用戶1中的並行數據總線6，被傳遞到控制7，該控制7執行數據的估計，但是是以圖1未詳細示出的方式進行，並且還控制從總線用戶1的其它電路模塊。
為了儘可能簡單地實現圖1所示的振蕩器3，例如，不需要提供任何石英振蕩器，利用電路模塊4來儘可能精確地且安全地執行比特率識別，根據本發明執行對在每個數據塊之前的報頭的多個欄位的特殊估計。參考圖2對此進行了詳細解釋，圖2給出了具有三個數據分組的這種報頭的結構的示意圖。
如圖2所示，圖2所示的整個報頭具有最大34比特。報頭分為三個欄位，即sync(sync break)欄位、sync欄位和ID欄位。這裡，sync中斷欄位、sync欄位和ID欄位每個都具有一個起始比特；sync欄位和ID欄位具有一個結束比特，sync中斷欄位具有至少一個結束比特。
利用根據現有技術已知的解決方案，在從總線用戶中僅僅sync欄位用於比特率識別。其前8比特表示具有已知位置和已知值的比特，因此可估計這些比特的比特沿的時間間隔，並將其用於比特率識別。主要缺點在於，僅8比特用於比特率識別，因此比特率識別的精確度相對較低。此外，較少數目的估計比特使得對幹擾和抖動非常敏感，並將幹擾疊加在該數據總線上。
因此如圖1所示，設計根據本發明的從總線用戶中的比特率識別4，從而對其它欄位(即sync中斷欄位和ID欄位)的具有已知位置和已知值的比特進行估計。
圖2的視圖示出了連續比特具有各自改變的比特值。Sync中斷欄位具有14比特，在本示例中，除了結束比特之外，每個比特都設置為0。ID欄位具有10個比特，除了起始和結束比特之外，其內容也許未知。
前兩個欄位每個都分別在開始和結尾處具有起始和結束比特，在欄位開始處的起始比特具有0值，在欄位結尾處的結束比特具有1值。這對於ID欄位是類似的。Sync中斷欄位還可具有多於一個結束比特，可能通過使用相應信號或通過編程，向從動1傳送這些結束比特。
因此，這些欄位的這些比特以及有用比特的比特位置和沿可用於比特率識別。在最簡單的情況下，最大24比特的sync中斷欄位和sync欄位可用於比特率識別。此外，ID欄位的7個有用比特以及其起始比特可用於比特率識別，因此，總計可用24比特或34比特的傳輸時間來進行比特率識別，因此操作明顯比僅基於8比特傳輸時間的操作更加精確，在根據現有技術的解決方案中就是使用8比特的。
在參考用於LIN數據總線的總線用戶的實施例示例中描述了根據本發明的從總線用戶；然而，本發明並不局限於這種數據總線的從總線用戶，而可用在具有已知結構的報頭的串行數據總線的情況下。
權利要求
1.一種從總線用戶，用於具有主總線用戶的串行數據總線，其中，從總線用戶在數據分組的報頭的幫助下，識別在數據總線上接收到的數據分組的比特率，其中數據分組的報頭具有sync中斷欄位、sync欄位和ID欄位，因此估計至少sync欄位和sync中斷欄位的具有已知比特間隔的比特的沿之間的周期，並且根據所估計的周期來確定比特率。
2.根據權利要求1所述的從總線用戶，其特徵在於，sync中斷欄位、sync欄位和ID欄位每個都具有一個起始比特，sync欄位和ID欄位每個都具有一個結束比特，sync中斷欄位具有至少一個結束比特。
3.根據權利要求2所述的從總線用戶，其特徵在於，只要從總線用戶(1)預先並不知道sync中斷欄位的結束比特的長度或個數，則向從總線用戶(1)指示出該長度或在其中編入該長度。
4.根據權利要求1所述的從總線用戶，其特徵在於，在確定所述周期時，考慮不同於一比特的sync中斷欄位的結束比特的長度。
5.根據權利要求1至4之一所述的從總線用戶，其特徵在於，從總線用戶(1)至少估計syn中斷欄位的第一比特、sync欄位的五個比特、以及ID欄位的至少第一比特的下降沿之間的周期。
6.根據權利要求5所述的從總線用戶，其特徵在於，從總線用戶(1)還估計ID欄位的已知比特的下降沿的周期位置。
7.根據權利要求1至6之一所述的從總線用戶，其特徵在於，串行數據總線是LIN數據總線。
全文摘要
本發明設計一種從總線用戶，用於具有主總線用戶的串行數據總線，其中，從總線用戶在數據分組的報頭的幫助下，識別在數據總線上接收到的數據分組的比特率，其中數據分組的報頭具有sync中斷欄位、sync欄位和ID欄位，因此估計至少sync欄位和sync中斷欄位的具有已知比特間隔的比特的下降沿之間的周期，並且根據所估計的周期來確定比特率。
文檔編號H04L7/04GK101044468SQ200580035882
公開日2007年9月26日 申請日期2005年10月7日 優先權日2004年10月21日
發明者迪爾克·文策爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司