用于在總線系統中確定性地進行數據傳輸的方法和總線系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種用于在總線系統中確定性地進行數據傳輸的方法，具有以下步驟：將總線系統的至少一個數據總線劃分成第一通道和第二通道，其中所述兩個通道通過時分復用被構成，并且其中時分復用的最小的時間單元是基本數據周期，在每個基本數據周期中在第一通道中傳輸第一類型的消息，其中能夠在第二通道中在每個基本數據周期中傳輸第二類型的消息。此外本發明公開一種總線系統。
【專利說明】
用于在總線系統中確定性地進行數據傳輸的方法和總線系統
技術領域
[0001]本發明涉及用于在總線系統中確定性地進行數據傳輸的方法和相應的總線系統。
【背景技術】
[0002]當今，總線系統在多個不同的應用中被使用。例如，總線系統可以在自動化技術中被使用，以便將自動化設備的不同的傳感器、執行器和控制裝置以數據通信的連接彼此耦入口 ο
[0003]但是，總線系統例如也可以在車輛中被使用，以便將車輛中的各個控制設備彼此耦合。車輛的ESP控制設備例如可以經由CAN總線或者Fl exRay總線與車輛的中央網關耦合。
[0004]CAN總線是至今未被使用用于確定性地實時通信的總線系統。更確切地說，CAN總線上的消息被配備消息ID。如果由兩個總線用戶同時在CAN總線上發送消息，那么總線訪問的仲裁自動地基于消息ID發生。在此，其消息ID顯示較高優先級的該消息被優選。因此在這樣的情況下，其消息ID具有較低優先級的消息不被傳輸或者僅僅以后被傳輸。
[0005]為了當在CAN總線上進行數據傳輸時實現較高的可預測性或者較高的確定性，例如TTCAN協議或者還有時間觸發式CAN協議可以被使用。TTCAN協議規定:主機分別利用控制消息開始具有多個消息的數據幀。在此，數據幀中的各個數據窗可以單獨地為確定的發送者被保留。
[0006]例如在DE 10000302 Al中公開TTCAN協議。
【發明內容】
[0007]本發明公開具有專利權利要求1的特征的方法和具有專利權利要求12的特征的總線系統。
[0008]相應地規定:
用于在總線系統中確定性地進行數據傳輸的方法，具有以下步驟:將總線系統的至少一個數據總線劃分成第一通道和第二通道，其中所述兩個通道通過時分復用來構成，并且其中時分復用的最小的時間單元是基本數據周期，并且在每個基本數據周期中在第一通道中傳輸第一類型的消息，其中可以在第二通道中在每個基本數據周期中傳輸第二類型的消息。
[0009]此外規定:
具有主設備的總線系統，所述主設備具有至少一個主總線接口和控制裝置，所述總線系統具有用于主設備的每個主總線接口的總線支路，其中總線支路中的每一個均具有至少一個具有從總線接口和計算裝置的從設備，其中具有兩個或者更多個從設備的總線支路中的從設備以串聯電路方式布置，其中控制裝置和計算裝置被構造用于，執行按照本發明的方法。
[0010]發明優點
本發明所基于的認識在于，用于CAN總線的已知的傳輸協議中沒有一個可以滿足在標準CAN協議的可比的數據吞吐量的情況下對分布式系統的實時控制的要求。
[0011]因此，本發明設置一種方法，其中數據總線被劃分成兩個通道。在此，通道通過時分復用來構成。
[0012]就此而論，時分復用意味著:兩個通道分享數據總線或者總線介質。在此，總線介質的分享不以物理的方式被執行，相反地分享通過總線介質的時間上的劃分被執行。
[0013]這意味著，預先給定其中可以發送第一通道的數據的時間，并且預先給定其中可以發送第二信道的數據的時間。由此，在CAN信息初始的仲裁階段僅僅尚在故障情況下被需要。
[0014]按照本發明，時分復用被執行，使得時分復用的最小的單元是基本數據周期。在這樣的基本數據周期中，第一類型的消息按照本發明總是在第一通道中被傳輸。此外，第二類型的消息可選地也可以在第二通道中被傳輸。基本數據周期以此結束。
[0015]—個基本數據周期后又接著一個基本數據周期，所述基本數據周期又具有第一通道中的第一類型的消息和第二通道中的第二類型的可選的消息。
[0016]通過將總線介質劃分為在基本數據周期的柵格中傳輸的兩個通道，非常復雜的控制任務可以在簡單的總線系統中被執行，而用于總線系統的硬件例如不必匹配于具有較高數據傳輸速率的新的總線系統。
[0017]有利的實施方式和改進方案由從屬權利要求以及由參考圖的描述得出。
[0018]基本數據周期的周期時間取決于通道I和通道2上的各自信息的持續時間。周期時間由所述信息的長度(DLC)和總線的所使用的波特率計算。例如在一個實施方式中，基本數據周期可以具有小于500ys、尤其小于300ys、尤其250ys或者150ys的周期時間。
[0019]基于具有至多兩個消息的非常短的基本數據周期，可以獲得非常快速的消息序列(Nachrichtenfolge)。這能夠利用非常簡單的和因此也成本低的總線架構實現總線用戶的實時控制。
[0020]在另一實施方式中，總線系統的總設備將第一類型的消息作為單向消息傳送給總線系統的從設備中的至少一個。如果第一通道單獨地為主設備的所述消息被保留，那么可以確保:在每個基本數據周期中，主設備的消息被傳送給從設備。在使用CAN總線的情況下，在通道I上的或者主設備的消息可以比通道2上的消息或者從設備的消息裝備更高的優先級。因此可以確保:通道I上的消息即使在兩個通道重疊的情況下(故障情況)也被發送。
[0021]在一個實施方式中，主設備以第一類型的消息傳送用于從設備中的至少一個的實時控制數據。這能夠以非常小的等待時間經由數據總線實現對從設備的高性能的控制。因此，本發明也可以被使用用于非常復雜的控制任務。
[0022]在一個實施方式中，主設備將第一類型的消息作為廣播消息傳送給所有從設備。這確保:所有從設備獲得消息，并且不通過單獨尋址的單獨的消息來使總線系統的帶寬滿載。因此，從設備的同步化的操控變得可能。
[0023]在一個實施方式中，第二類型的消息由主設備傳送給從設備之一或者所有從設備。可替代地，第二類型的消息由從設備之一傳送給主設備和/或從設備之一或者所有從設備。因此，第二類型的消息可以被使用用于點對點通信或者用于在主設備和各個從設備之間或者在所述從設備之間的單獨的通信。
[0024]在另一實施方式中，第二類型的消息僅作為對由主設備傳送給相應的從設備的、包含數據詢問的第二類型的消息的應答由從設備之一傳送。如果從設備僅對主設備的詢問應答，那么主設備可以控制在數據總線上的通信，并且從設備可以不通過有錯誤的或者不期望的數據通信對數據總線的帶寬加載荷。此外，通過這種方式的數據通信，數據總線上的通信的仲裁可以被放棄，并且然而在主設備和從設備之間的周期性的雙向的數據交換發生。
[0025]在一個實施方式中，所述方法具有以下步驟:在矩陣周期中傳輸多個基本數據周期，其中矩陣周期具有靜態區域和動態區域，其中在每個矩陣周期中的靜態區域中，由主設備將相同的數據詢問以第二類型的消息傳送給從設備，并且其中在動態區域中不在每個矩陣周期中由主設備將相同的數據詢問以第二類型的消息傳送給從設備。這能夠實現:為必須在主設備和從設備之間周期性地交換的數據已經保留對此需要的帶寬。這樣的數據例如可以是在控制算法中所需要的測量數據。此外，由此必須僅僅根據詢問或者偶爾地例如由主設備從所述從設備查問的數據在需要時可以被傳達。這樣的數據例如可以是診斷數據。
[0026]在另一實施方式中，第一類型的消息具有第一CAN數據幀的大小、尤其32比特，并且第二類型的消息具有第二 CAN數據幀的大小、尤其24比特。如果通常的CAN數據幀被使用，那么所述方法可以在CAN總線系統中被使用。
[0027]在另一實施方式中，所述方法具有以下步驟:在相應多個第二類型的消息中以第二類型的消息傳輸比一個第二類型的消息大的數據量;并且通過在多個第二類型的消息的接收器中組合多個第二類型的消息來重建數據量。如果各個數據量被分段，那么當所述數據量大于第二類型的消息時，大的數據量可以在第二通道中被傳輸，而然而此外在第一通道中的確定性的數據傳輸是可能的。為了將第二類型的各個消息組合為最初的數據量，信息計數器例如可以在第二類型的消息中被使用。這樣的信息計數器隨著每個所發出的第二類型的消息被遞增，并且因此說明必須組合第二類型的消息的順序。此外，因此可以非常容易地檢驗:消息是否丟失或者未被傳輸。
[0028]在一個實施方式中，第二類型的消息具有測量數據詢問和/或測量數據。附加地或者可替代地，第二類型的消息具有診斷詢問和/或診斷數據。其他的數據是同樣可能的。
[0029]在另一實施方式中，所述方法具有以下步驟:計算針對第一類型的和/或第二類型的消息的數據的校驗和，并且將所計算的校驗和布置在第一類型和/或第二類型的消息中，并且在傳輸第一類型和/或第二類型的消息之后檢驗校驗和。由此，對數據總線上的通信的簡單保護變得可能。
[0030]在另一實施方式中，所述方法具有以下步驟:將計數器布置在第一類型和/或第二類型的消息中，并且在傳輸第一類型和/或第二類型的消息后檢驗計數器。由此，對數據總線上的通信的簡單保護變得可能。
[0031]在另一實施方式中，所述方法具有以下步驟:監控在第一類型的消息和第二類型的消息之間經過的或者在具有數據詢問的第二類型的消息和具有對詢問的應答的第二類型的消息之間經過的持續時間，并且如果持續時間超過預先給定的閾值，那么觸發警報。由此，對數據總線上的通信的簡單保護變得可能。
[0032]在另一實施方式中，第一類型的消息和/或第二類型的消息的接收在從設備中通過中斷控制器、尤其在高優先級的中斷中被處理。由此可以確保:通過消息所觸發的事件、例如控制指令在最短的可能的持續時間中被觸發并且被實施。
[0033]在另一實施方式中，總線系統被構造為CAN總線系統或者基于CAN的總線系統。此外，主總線接口被構造為CAN總線接口，并且從總線接口被構造為CAN總線接口。最后，數據總線被構造為CAN總線。這能夠利用具有小復雜性的公知的硬件實現本發明的使用。
[0034]在一個實施方式中，從設備中的每一個均具有僅僅一個從總線接口。此外，主設備對于每個總線支路具有主總線接口。由此，在從設備的每一個處利用僅僅一個通信接口執行在主設備和從設備之間的確定性的實時通信變得可能。
[0035]在一個實施方式中，CAN控制器分別集成到從設備的計算裝置中。
[0036]只要有意義，上面的擴展方案和改進方案能夠任意地彼此組合。本發明的其他可能的擴展方案、改進方案和實現也包括之前或者以下關于實施例所描述的本發明特征的未明確提及的組合。在此，技術人員尤其也將添加單方面作為對本發明的相應的基本形式的改善或者補充。
【附圖說明】
[0037]隨后根據在附圖的示意性圖中說明的實施例進一步闡述本發明。在此:
圖1示出按照本發明的方法的一個實施方式的流程圖；
圖2示出按照本發明的總線系統的一個實施方式的框圖；
圖3示出按照本發明的總線系統的另一實施方式的框圖；
圖4示出按照本發明的總線系統的另一實施方式的框圖；
圖5示出按照本發明的基本數據周期和按照本發明的矩陣周期的一個實施方式的圖表；
圖6示出按照本發明的從設備的一個實施方式的框圖；和圖7示出矩陣周期的按照本發明的靜態區域的一個實施方式的圖表。
[0038]在所有的圖中，相同的或者功能相同的元件和設備(只要沒有其他說明)配備了相同的附圖標記。
【具體實施方式】
[0039]圖1示出按照本發明的方法的一個實施方式的流程圖。
[0040]所述方法在第一步驟SI中規定:總線系統I的至少一個數據總線2被劃分成第一通道3和第二通道4。所述兩個通道3、4尤其通過時分復用來構成，其中時分復用的最小的時間單元是基本數據周期5。這意味著:分別一個基本數據周期5在另一之后在數據總線2上被傳輸，并且兩個通道3和4被包含在基本數據周期5中。
[0041]此外所述方法在第二步驟S2中規定:在第一通道3中在每個基本數據周期5中傳輸第一類型的消息6-1 - 6-30。此外在第二通道4中，能夠在每個基本數據周期5中傳輸第二類型的消息7-1 - 7-30。這意味著:第二類型的消息7-1 - 7-30是可選的，并且不同于第一類型的消息6-1 - 6-30而不必在每個基本數據周期5中被傳送。
[0042]按照一個實施方式，基本數據周期5可以具有小于500ys、尤其小于300ys的周期時間。基本數據周期5例如可以在I兆比特的數據速率的情況下具有250ys的周期持續時間或者在CANTO情況下在4兆比特的數據速率的情況下具有150ys的周期持續時間。原則上，周期時間與總線的波特率和通道I和通道2上的消息長度有關。此外，所述長度與接收設備中的中斷等待時間以及與詢問和應答的處理時間有關。
[0043]在一個實施方式中，主設備8可以將第一類型的消息6-1- 6-30作為單向消息有針對性地傳送給一個從設備9-1 - 9-n或者一組從設備9-1 - 9-n。在此，主設備8可以以第一類型的消息6-1 - 6-30例如傳送用于從設備9-1 - 9-n中的至少一個的實時控制數據。
[0044]從設備9-1- 9-n例如可以是控制設備，所述控制設備分別針對一個相控制多相變換器的功率電子裝置。在這樣的實施方式中，主設備8可以借助于實時控制數據實時地控制各個相。
[0045]在一個實施方式中，第二類型的消息7-1- 7-30可以由主設備8直接地傳送給僅僅從設備9-1 - 9-n之一，或者以廣播消息被傳送給所有從設備9-1 - 9-n。可替代地，第二類型的消息7-1 - 7-30可以由從設備9-1 - 9-n之一傳送給主設備8或者從設備9-1 - 9-n中的至少一個。
[0046]在一個實施方式中，從設備9-1- 9-n將第二類型的消息7-1 - 7_30僅作為對由主設備8傳送給相應的從設備9-1 - 9-n的第二類型的消息7-1 - 7_30的應答11_1 - 11-7發送，所述第二類型的消息包含數據詢問10-1 - 10-6。
[0047]在一個實施方式中，多個基本數據周期5被聯合在矩陣周期15-1- 15-n中。在一個實施方式中，矩陣周期15-1 - 15-n可以具有靜態區域16和動態區域17。
[0048]在此，在每個矩陣周期15-1 - 15-n中的靜態區域16中，相同的數據詢問10-1 -10-6由主設備8以第二類型的消息7-1 - 7-30傳送給從設備9-1 - 9_n。而在動態區域17中，在第二通道4中傳輸的數據不被預先給定并且可以動態地被確定。例如，主設備8可以在動態區域17中在需要時從從設備9-1 - 9-n查問診斷數據。
[0049]在一個實施方式中，第一類型的消息6-1- 6-30具有第一CAN數據幀20的大小、尤其32比特。第二類型的消息7-1 - 7-30可以具有第二CAN數據幀21的大小、尤其24比特。在該配置中，在使用具有I兆比特的CAN的情況下，基本數據周期<=250ys是可能的，并且在具有4兆比特的CAN-FD的情況下<=150ys是可能的。
[0050]在一個實施方式中，所述方法規定:大于第一類型的消息6-1- 6-30或者第二類型的消息7-1 - 7-30的數據量可以在第一通道3或者第二通道4中被傳輸。為此，數據量被劃分成單獨的數據包，所述數據包分別適合第一類型的消息6-1 - 6-30或者第二類型的消息7-1 - 7-30。接著，數據量在相應多個第二類型的消息7-1 - 7-30中被傳送。
[0051]在接收器側，通過組合多個第二類型的消息7-1- 7-30重建數據量。當在各個消息中使用計數器時，數據丟失和順序改變可以在接收設備處被探測。
[0052]借助于本方法，在一個實施方式中可以以第二類型的消息7-1- 7-30傳送測量數據詢問和/或測量數據。附加地或者可替代地，可以以第二類型的消息7-1 - 7-30傳輸診斷詢問和/或診斷數據。
[0053]在一個實施方式中，所述方法規定，通過為第二類型的消息7-1- 7-30或者第一類型的消息6-1 - 6-30的數據計算校驗和來保護數據通信。校驗和于是被集成在相應的第一類型的消息6-1 - 6-30或者第二類型的消息7-1 - 7-30中并且被傳輸。在接收后，接收器檢驗校驗和，并且因此可以確定消息的完整性。
[0054]可替代地或者附加地，計數器、例如信息計數器或者所謂的AliveCounteK活躍計數器)可以被集成在第一類型的消息6-1 - 6-30和/或第二類型的消息7-1 - 7-30中。接收器可以監控計數器的持續的遞增。
[0055]最后，可以設置暫停(Timeout):借助于所述暫停可以監控在第一類型的消息6-1-6-30和/或第二類型的消息7-1 - 7-30之間經過的或者在具有數據詢問10-1 - 10_6的第二類型的消息7-1 - 7-30和具有對詢問的應答11-1 - 11-7的第二類型的消息7-1 - 7-30之間經過的持續時間。如果所述持續時間超過預先給定的閾值，那么例如可以輸出警報。
[0056]圖2示出按照本發明的總線系統I的一個實施方式的框圖。
[0057]總線系統I具有主設備8，所述主設備具有多個主總線接口30-1- 30-n以及具有控制裝置35。在此，僅僅第一主總線接口 30-1和最后的主總線接口 30-n被畫入。
[0058]總線支路40-1 - 40-n分別與主接口30-1 - 30_n中的每一個連接。兩個從設備9_1和9-k布置在第一總線支路40-1處，其中其他從設備通過在從設備9-1和9-k之間的三個點來表明。兩個從設備9-1和9-n與總線支路40-n耦合。其他從設備同樣通過三個點來表明。從設備9-1 - 9-n分別具有從總線接口31-1 - 31_n，從設備9_1 - 9_n經由所述從總線接口31-1 - 31-n與相應的總線支路40-1 - 40_n耦合。
[0059]從設備9-1 - 9-n在相應的總線支路40-1 - 40_n中以串聯電路方式布置。但是在另一實施方式中，具有僅一個從設備9-1 - 9-n的總線支路40-1 - 40_n也是可能的。
[0060]主設備8的控制裝置35和從設備9-1 - 9_n的計算裝置36_1 - 36_n(在圖2中未示出)被構造用于執行按照本發明的方法。
[0061 ]在一個實施方式中，總線系統I是CAN總線系統，并且總線支路40-1 - 40_n分別被構造為CAN總線。在這樣的實施方式中，主接口30-1 - 30-n和從總線接口31-1 - 31_n被構造為具有CAN收發器和CAN控制器的CAN接口。CAN控制器例如可以集成在控制裝置35或者計算裝置36-1 - 36-n中。
[0062]圖3示出具有主設備8和三個從設備9-2、9-3和9-n的按照本發明的總線系統I的另一實施方式的框圖。其他從設備通過在從設備9-3和9-n之間的三個點表明。因為從設備9-
2、9-3和9-n相同地被構建，所以以下僅闡述從設備9-2的構造。
[0063]主設備8具有用MCU(微控制器單元)表示的控制裝置35。所述控制裝置35例如可以是微控制器或者微處理器。控制裝置35與主接口 30-1耦合，所述主接口 30-1與數據總線2、這里與CAN總線2耦合。CAN總線2的各個線路未明確地示出。更確切地說，除了CAN總線外注明:線路CAN_H、CAN_UPGND (也即接地)構成CAN總線。
[0064]因為CAN總線是差分數據總線，所以數據作為差信號利用兩個數據線路被傳輸。在此，線路CANJ^I導HIGH或者高信號，并且數據線路CAN_I^|導LOW或者低信號。
[0065]從設備9-2具有被構造為CAN接口31-1的從總線接口 31-1。從總線接口 31-1例如可以具有CAN收發器。此外，從設備9-2具有與從總線接口 31-1耦合的計算裝置36-1。所述計算裝置36-1同樣可以是MCU或者微控制器或者微處理器。最后，隔離器33-1布置在從總線接口31-1和計算裝置36-1之間。因為圖3的從設備9-2具有以直至幾百伏特的高電壓工作的功率電子裝置，所以所述隔離器33-1是需要的。因此，隔離器33-1上方的區域用HV(高電壓)表示，并且在隔離器33-1下方的、具有從總線接口 31-1的區域用LV(低電壓)表示。
[0066]在圖3中可以看出，每個從設備9-1 - 9-n需要僅僅唯一的從接口 31-1 - 31_n，以便可以使用本方法。因此可以提供非常簡單的和成本低的從設備9-1 - 9-n。
[0067]圖4示出按照本發明的總線系統I的另一實施方式的框圖。
[0068]圖4的總線系統I基于圖3的總線系統I，并且與所述圖3的總線系統I如下相區別:主設備8具有三個分別與總線支路40-1 - 40-3耦合的主接口30-1 - 30_3。每個總線支路40-1 - 40-n具有三個從設備9-5 - 9-13，其中分別在最后的兩個從設備9-6、9-7;9_9、9-10和9-12、9-13之間通過三個點表明其他從設備。
[0069]除了控制裝置35外，對于每個總線支路40-1- 40_3，主設備8具有CAN收發器30_1-30-3。
[0070]圖5的從設備9-5 - 9-13與圖4的從設備9-1 - 9_n相同。
[0071]在圖4中，每個總線支路40-1- 40-3例如可以被使用用于操控多相系統、例如多相變換器的一個相。
[0072]圖5示出按照本發明的基本數據周期5和按照本發明的矩陣周期15-1- 15_n的一個實施方式的圖表。
[0073]在圖5中示出具有兩個消息6-1和7-1的基本數據周期5，所述兩個消息6-1和7-1分別表示第一通道3和第二通道4。第一類型的消息6-1布置在具有32比特大小的第一 CAN數據幀20中。第二類型的消息7-1布置在具有24比特大小的第二CAN數據幀21中。其他的大小也是可能的。
[0074]此外，從圖5中可以獲悉:在I兆波特的波特率和在通道I上32比特的數據長度以及在通道2上24比特的數據長度的情況下，基本數據周期5可以被確定在250ys范圍中的時間上。當在CAN信息的有效數據字段中的數據速率提高到4兆波特時，基本數據周期5可以處于150ys的范圍中。4兆波特的數據速率可以在CAN總線系統I中例如利用CANFD (具有靈活的數據速率的CAN)協議被實現。
[0075]在圖5中的通道I的第一類型的消息6-1是借助于廣播由主設備8傳送給所有從設備9-1 - 9_n的消息6-1。這在圖5中通過注釋:主->從.X(Master_>Slave.X)闡明。
[0076]就此而論，廣播是不被尋址給單獨的接收器、而是尋址給在總線支路40-1- 40-n中的所有用戶的消息。此外，在從.X中，X代表所有從設備9-1 - 9-n。
[0077]在圖5中，在基本數據周期5下示出具有矩陣周期15-1至15-n的時間序列。在此，通過兩個箭頭示出:基本數據周期5在矩陣周期15-1中首先被傳輸。此外可以看出，與其他矩陣周期15-2 - 15-n完全一樣地，矩陣周期15-1具有多個基本數據周期5。
[0078]在此，矩陣周期15-1- 15-n的持續時間為基本周期的長度乘以矩陣周期中的基本周期的數量。
[0079]圖6示出按照本發明的從設備9-14的一個實施方式的框圖。
[0080]在此，在圖6中僅僅示出到達的第一類型的消息6-2- 6-6的處理，以便更精確地闡述這一點。在一個實施方式中，第二類型的消息7-1 - 7-n的處理可以與第一類型的消息
6-1 - 6_n的處理完全一樣地進行。
[0081]在圖6中示出:消息6-2- 6-6按順序經由CAN總線或者CANH)總線被傳送給從設備
9-14o
[0082]直接在消息6-2到達之后，在從設備9-14的計算裝置35-14(未明確示出)中觸發中斷，所述中斷導致:已經到達的消息在最短的可能的時間中被處理，并且相應的控制指令例如可以被輸出給功率電子裝置34。
[0083]如果在總線支路40_1 - 40_n中使用多個從設備9_1 - 9_n，那么可以確保:執行指令(Stellbefehle)幾乎同時到達各個功率電子組件。因此，即使功率電子裝置分散地布置在多個從設備9-1 - 9-n上，功率電子裝置的同步化的操控也可以被執行。
[0084]圖7示出矩陣周期15-1的按照本發明的靜態區域的一個實施方式的圖表。
[0085]矩陣周期15-1被劃分成5個區域，在此，前四個區域構成基本數據周期5的靜態區域16。第五個區域僅示意性地示出在靜態區域16的末端處，并且構成動態區域17。
[0086]在矩陣周期15-1中，在第一行中示出主設備8發出的第一類型的消息6-1 - 6-30和第二類型的消息7-10-7-14、7-19和7-25。在第二行中，示出從設備9-15發出的第二類型的消息7-15 - 7-18。在第二行中，不出從設備9-16發出的第二類型的消息7-20 - 7-24。最后，在第四行中，不出從設備9_17發出的第二類型的消息7_26 - 7_30。在從設備9_15 - 9-17之一在數據總線2上發送消息之前，總設備8必須查問從所述從設備9-15 - 9-17查問具有第二類型的消息7-13、7-19和7-25的這些數據。
[0087]在圖7中變得清楚的是，第一類型的消息6-1 - 6-30和第二類型的消息7-10-7-30總是交替地被發送。在此，所有第一類型的消息6-1 - 6-30由主設備8發出。此外，從設備9-15 - 9-17利用應答11-1 - 11-3僅僅對主設備8的詢問10-4 - 10_6作出應答。
[0088]在第一區域中，除了第一類型的消息6-1- 6-30之外，主設備將三個第二類型的廣播消息7-10 - 7-12傳送給所有從設備9-15 - 9_17。所述第二類型的廣播消息7_10 -
7-12具有以分段成三個數據詢問10-1 - 10-3的方式傳輸的詢問。所述數據詢問10-1 -
10-3指示從設備9-15 - 9-17記錄測量數據。在隨后的三個區域中示出:主設備8如何調用從設備9-15 - 9-17的測量數據。
[0089]在第二區域中，主設備8將第二類型的消息7-13傳送給從設備9-15，對此所述從設備9-15利用具有分段的應答11-1的第二類型的消息7-14 - 7-18應答，所詢問的測量數據包含在所述分段的應答11-1中。
[0090]在第三區域中，主設備8將第二類型的消息7-19傳送給從設備9-16，對此所述從設備9-16利用具有分段的應答11-2的第二類型的消息7-20 - 7_24應答，所詢問的測量數據包含在所述分段的應答11-2中。
[0091]在第四區域中，主設備8將第二類型的消息7-25傳送給從設備9-17，對此所述從設備9-17利用具有分段的應答11-3的第二類型的消息7-26 - 7_30應答，所詢問的測量數據包含在所述分段的應答11-3中。
[0092]動態區域接在第四區域之后(如上面已經闡述)。
[0093]在另一實施方式中，代替測量數據，主設備8也可以從所述從設備9-15- 9-17調用診斷數據等等。
[0094]盡管上面已經根據優選的實施例描述了本發明，但是本發明不限制于此，而是可以以多樣的方式被修改。本發明尤其可以以多種多樣的方式被改變或者修改，而不偏離本發明的核心。
【主權項】
1.用于在總線系統(I)中確定性地進行數據傳輸的方法，具有以下步驟: 將總線系統(I)的至少一個數據總線(2)劃分(SI)成第一信道(3)和第二通道(4)，其中所述兩個通道(3、4)通過時分復用來構成，并且其中時分復用的最小的時間單元是基本數據周期(5);和 在第一通道(3)中在每個基本數據周期(5)中傳輸(S2)第一類型的消息(6-1 - 6-30)，其中能夠在第二信道(4)中在每個基本數據周期(5)中傳輸第二類型的消息(7-1 - 7-30)ο2.按照權利要求1所述的方法， 其中基本數據周期(5)具有小于500ys、尤其小于300ys、尤其為250ys或者150ys的周期時間。3.按照上述權利要求之一所述的方法， 其中總線系統(I)的主設備(8)將第一類型的消息(6-1 - 6-30)作為單向消息傳送給總線系統(I)的至少一個從設備(9-1 - 9-n)。4.按照權利要求3所述的方法， 其中所述主設備(8)以第一類型的消息(6-1 - 6-30)傳送用于所述從設備(9-1 - 9-n)中的至少一個的實時控制數據。5.按照上述權利要求3和4之一所述的方法， 其中第二類型的消息(7-1 - 7-30)由主設備(8)傳送給從設備(9-1 - 9-n)之一或者給所有從設備(9-1 - 9-n)，或者其中第二類型的消息(7-1 - 7-30)由從設備(9-1 - 9-n)之一傳送給主設備(8)和/或從設備(9-1 - 9-n)之一或者所有從設備(9-1 - 9_n)。6.按照權利要求5所述的方法， 其中第二類型的消息(7-1 - 7-30)由從設備(9-1 - 9-n)之一僅作為對由主設備(8)傳送給相應的從設備(9-1 - 9-n)的、包含數據詢問(10-1 - 10-6)的第二類型的消息(7-1-7-30)的應答(11-1 - 11-7)來傳送。7.按照權利要求6所述的方法，具有以下步驟: 在矩陣周期(15-1 - 15-n)中傳輸多個基本數據周期(5); 其中矩陣周期(15-1 - 15-n)具有靜態區域(16)和可選的動態區域(17); 其中在每個矩陣周期(15-1 - 15-n)中的靜態區域(16)中，相同的數據詢問(10-1 -10-6)由主設備(8)以第二類型的消息(7-1 - 7-30)傳送給從設備(9-1 - 9_n);和 其中在動態區域(17)中不在每個矩陣周期(15-1 - 15-n)中由主設備(8)將相同的數據詢問(10-1 - 10-6)以第二類型的消息(7-1 - 7-30)傳送給從設備(9-1 - 9_n)。8.按照上述權利要求之一所述的方法， 其中第一類型的消息(6-1 - 6-30)具有第一CAN數據幀(20)的大小、尤其32比特，并且第二類型的消息(7-1 - 7-30)具有第二CAN數據幀(21)的大小、尤其24比特。9.按照權利要求8所述的方法，具有以下步驟: 在相應多個第二類型的消息(7-1 - 7-30)中以第二類型的消息(7-1 - 7-30)傳輸比一個第二類型的消息(7-1 - 7-30)大的數據量;和 通過在多個第二類型的消息(7-1 - 7-30)的接收器中組合多個第二類型的消息(7-1-7-30)來重建數據量。10.按照上述權利要求之一所述的方法， 其中第二類型的消息(7-1 - 7-30)具有測量數據詢問和/或測量數據;和/或 其中第二類型的消息(7-1 - 7-30)具有診斷詢問和/或診斷數據。11.按照上述權利要求之一所述的方法，具有以下步驟: 為第一類型的消息(6-1 - 6-30)和/或第二類型的消息(7-1 - 7-30)的數據計算校驗和，并且在第一類型的信息(6-1 - 6-30)和/或第二類型的信息(7-1 - 7-30)中布置所計算的校驗和，并且在傳輸第一類型的信息(6-1 - 6-30)和/或第二類型的信息(7-1 - 7-30)之后，傳輸校驗和;和/或 在第一類型的消息(6-1 - 6-30)和/或第二類型的消息(7-1 - 7-30)中布置計數器，并且在傳輸第一類型的消息(6-1 - 6-30)和/或第二類型的消息(7-1 - 7-30)后，檢驗計數器;和/或 監控在第一類型的消息(6-1 - 6-30)和第二類型的消息(7-1 - 7-30)之間經過的或者在具有數據詢問(10-1 - 10-6)的第二類型的消息(7-1 - 7-30)和具有對詢問的應答(11-1 - 11-7)的第二類型的消息(7-1 - 7-30)之間經過的持續時間，并且如果持續時間超過預先給定的閾值，那么觸發警報。12.總線系統(I)， 擁有具有至少一個主總線接口(30-1 - 30-n)和控制裝置(35)的主設備(8); 擁有用于主設備(8)的每個主總線接口(30-1 - 30-n)的總線支路(40-1 - 40_n)，其中總線支路(40-1 - 40-n)中的每一個均具有至少一個從設備(9-1 - 9_n)，所述從設備具有從總線接口(31-1 - 31-n)和計算裝置(36-1 _36_η)，其中在具有兩個或更多個從設備(9-1 - 9-n)的總線支路(40-1 - 40_n)中的從設備(9_1 - 9_n)以串聯電路的方式布置， 其中控制裝置(35)和計算裝置(36-1 -36-n)被構造用于執行按照上述權利要求之一所述的方法。13.按照權利要求12所述的總線系統， 其中第一類型的消息(6-1 - 6-30)和第二類型的消息(7-1 - 7-30)的接收在從設備(9-1 - 9-n)中通過中斷控制器、尤其在高優先級的中斷中被處理。14.按照權利要求12和13之一所述的總線系統， 其中所述總線系統(I)被構造為CAN總線系統(I);和 主總線接口(30-1 - 30-n)被構造為CAN總線接口；和 從總線接口(31-1 - 31-n)被構造為CAN總線接口。
【文檔編號】H04L12/64GK105993142SQ201480076096
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2014年11月28日
【發明人】B.赫爾曼, T.萬德爾, M.博伊滕, G.蒂內利
【申請人】羅伯特·博世有限公司