[發明專利]對從冗余總線接收到的信號進行解釋

在審

• 申請號: 201380079938.0
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN105593822A
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 阿歷克斯·岡納·奧爾松
• 申請（專利權）人: 慧與發展有限責任合伙企業
• 主分類號: G06F11/16
• 分類號: G06F11/16;G06F13/14
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 嚴芬;康泉

背景技術

在基于汽車的控制系統或工業自動化系統中，諸如傳感器和致動器的外圍設備可 使用控制器局域網絡(CAN)總線來進行通信。CAN總線通常具有一對與時鐘信號同 步驅動以串行指示數據的差分通信線路。位于給定位置的多個外設中的一個可通過使 用相關聯的CAN總線控制器和收發器來與CAN總線進行通信。CAN控制器對CAN 總線消息發送的格式/協議進行調整，并且收發器對CAN總線和CAN總線控制器之間 的電壓電平進行轉換。

附圖說明

圖1是根據示例實施方式的包括冗余控制器局域網絡(CAN)總線的計算機系統 的示意圖。

圖2是根據示例實施方式的圖1的計算機系統的節點的CAN總線控制器和CAN 總線接口的示意圖。

圖3A、圖3B、圖4和圖7是描繪出根據示例實施方式的對從冗余總線接收到的 信號進行解釋的技術的流程圖。

圖5是描繪出根據示例實施方式的對因隱性總線故障而導致通信受損的總線設備 進行識別的技術的流程圖。

圖6是根據另一示例實施方式的CAN總線控制器和CAN總線接口的示意圖。

具體實施方式

參照圖1，根據示例實施方式，計算機系統100包括一個或多個節點104(在圖1 中描繪出N個示例節點104-1、104-2…104-N以作為示例)，這些節點使用一組冗余總 線150(在圖1中描繪出兩條總線150-1和150-2以作為示例)來相互進行通信。在這 一點上，由于給定的總線150上的通信共享性，因此總線150可能會成為單個的故障 點。例如，在給定總線設備上的單個彎式連接器引腳可能會在總線150上引發短路， 該短路可能破壞節點104之間的通信。

冗余總線架構通過在給定總線上的通信已遭破壞的情況下提供可替代的通信路 徑，來提供一種相對更為健壯和容錯的形式的通信。應注意到，雖然在圖1中描繪出 兩條總線150，但是根據另一些示例實施方式，計算機系統100可具有三條、四條或 更多條總線以形成一組冗余總線。

如果不存在故障，則冗余總線150同時指示相同的數據位(即，由通過數據位線 所表示的邏輯值形成的數據位)。然而，如果發生總線故障，則數據位不同，即，一條 總線150可提供當前的數據信號，而有故障的總線150則不提供當前的數據信號。正 如本文所描述的，給定的節點104為了獲取正確的總線數據信號而基于是否已檢測到 某個總線故障(以下描述)來解釋從冗余總線150接收到的信號。

作為更具體的示例，根據本文所討論的示例實施方式，節點104和總線150形成 控制器局域網絡(CAN)。然而應注意到，根據另一些實施方式，可使用其他網絡和 采用了其他總線通信協議的其他冗余總線。

根據示例實施方式，總線150采用串行通信，其中總線150的一對數據線差分地 指示或表示串行數據比特流。這個流同步于時鐘信號。串行數據表示消息的有效載荷 數據、節點標識符等。在給定的時間，節點104中的一個被允許使用總線150，因此 可通過總線150將一個或多個消息傳送到接收節點104。根據示例實施方式，可通過 使用節點標識符(ID)以及顯性和隱性位，來實現決定哪個節點104被賦予在總線150 上進行傳送的當前權利，這也被稱為“仲裁”。

作為示例，給定的節點104可通過將其ID串行傳遞給總線150來請求使用總線 150。以這種方式，節點104的ID可以是“0”構成的前導序列而后跟“1”和“0”構 成的另一序列。當多個節點104同時請求總線104時，節點104同時串行地將它們的 ID提供給總線150，并且仲裁方案選擇其ID位是最終ID位為“顯性”的節點104。 在這點上，根據示例實施方式，“顯性”位與邏輯“0”相關聯，而“隱性”位與邏輯 “1”相關聯。最初在串行ID傳送期間，由于以上所描述的由“0”構成的ID前導， 因此所有節點104都傳送顯性位，但是最終，節點104中的一個(仲裁贏家)傳送顯 性位，而爭奪總線150的其余節點104則傳送隱性位。