[發(fā)明專利]消息處理器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680080906.6
• 申請(qǐng)日: 2016-02-18
• 公開（公告）號(hào): CN108886495B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 克利斯汀·莫德莫勒;D·庫爾卡尼;托爾斯滕·赫夫萊特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 瑞薩電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H04L45/741
• 分類號(hào): H04L45/741;H04L12/66
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 史迎雪;王琦

描述了消息處理器(6₁,6₂)。該消息處理器被配置為響應(yīng)于接收根據(jù)給定的通信協(xié)議(例如CAN或以太網(wǎng))被格式化并且包括包引導(dǎo)數(shù)據(jù)(22；圖4)和有效載荷數(shù)據(jù)(23；圖4)的數(shù)據(jù)包(13₁,13₂)，生成具有包括頭(24；圖4)和有效載荷數(shù)據(jù)(25；圖4)的預(yù)定數(shù)據(jù)格式的包(14)，例如第2層包或第3層包。頭包括根據(jù)包引導(dǎo)數(shù)據(jù)生成的地址，并且其中有效載荷包括數(shù)據(jù)包。具有預(yù)定數(shù)據(jù)格式的包(14)可以是IEEE 1722幀。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及消息處理器(handler)和控制單元，該控制單元包括至少兩個(gè)消息處理器和被配置為在消息處理器之間切換或路由數(shù)據(jù)包的消息轉(zhuǎn)發(fā)器。

背景技術(shù)

網(wǎng)關(guān)允許不同網(wǎng)絡(luò)接口之間的信息交換。網(wǎng)絡(luò)接口可以使用相同或不同的OSI物理層(“第1層”)、數(shù)據(jù)鏈路(“第2層”)和/或諸如以太網(wǎng)、控制器局域網(wǎng)(CAN)、FlexRay和面向媒體的系統(tǒng)傳輸(MOST)的網(wǎng)絡(luò)層(“第3層”)協(xié)議。網(wǎng)關(guān)的示例包括以太網(wǎng)交換機(jī)、數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器(DSLAM)和現(xiàn)場總線網(wǎng)關(guān)。

同一協(xié)議中的第2層網(wǎng)關(guān)(例如以太網(wǎng)10/100/1000交換機(jī)和CAN/CAN網(wǎng)關(guān))往往很簡單，這是因?yàn)楸M管數(shù)據(jù)速率可能會(huì)發(fā)生變化，但是數(shù)據(jù)鏈路層中的幀是相同的。跨越協(xié)議的第2層網(wǎng)關(guān)(例如CAN/CAN-FD網(wǎng)關(guān))可以在不改變網(wǎng)絡(luò)層上的分組(packet)(或“包(package)”)的情況下提供重新成幀(re-framing)。第3層網(wǎng)關(guān)(例如IPv4/IPv6網(wǎng)關(guān)或CAN/以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān))可以針對(duì)不同的尋址和流量控制要求重新構(gòu)造分組。第4層至第7層網(wǎng)關(guān)(例如TCP/UDP網(wǎng)關(guān)和AUTOSAR信號(hào)網(wǎng)關(guān))允許在不同傳輸協(xié)議之間進(jìn)行改變并重新組裝信息。

同一協(xié)議或協(xié)議族中的第2層網(wǎng)關(guān)往往以硬件實(shí)現(xiàn)，并且此類網(wǎng)關(guān)的示例包括瑞薩RH850/C1M微控制器中的CAN/CAN網(wǎng)關(guān)和瑞薩RH850/D1M微控制器中的CAN/CAN-FD網(wǎng)關(guān)。

參考圖1，第3層網(wǎng)關(guān)通常以軟件實(shí)現(xiàn)。微控制器具有一組網(wǎng)絡(luò)接口和由微控制器的中央處理單元執(zhí)行的軟件，該微控制器可以基于配置矩陣重新組裝分組。此類網(wǎng)關(guān)的示例包括USB/UART轉(zhuǎn)換器和汽車CAN/LIN/FlexRay網(wǎng)關(guān)。由于通信協(xié)議具有不同的尋址方案并具有不同的消息結(jié)構(gòu)，因此軟件提供在不同協(xié)議之間轉(zhuǎn)換的靈活性。

第4至第7層網(wǎng)關(guān)通常以軟件實(shí)現(xiàn)。在更高層重新組裝數(shù)據(jù)往往需要顯著的可配置性和靈活性，盡管基于硬件的解決方案是可能的，例如，在諸如視頻數(shù)據(jù)的時(shí)間先決、轉(zhuǎn)換特定的情況下，但是這實(shí)際上只能通過基于軟件的實(shí)現(xiàn)完成。

網(wǎng)絡(luò)層包的成幀通常在硬件中實(shí)現(xiàn)，并且對(duì)于路由機(jī)制是透明的。發(fā)生分組成幀的示例包括以太網(wǎng)MAC、FlexRay通信控制器和CAN協(xié)議引擎。所有協(xié)議都傾向于具有單獨(dú)的、優(yōu)化的接口以與更高層交換信息。

同一協(xié)議族中的第3層網(wǎng)關(guān)也傾向于易于以硬件實(shí)現(xiàn)。在涉及例如CAN/CAN-FD轉(zhuǎn)換和IPv4/IPv6轉(zhuǎn)換的情況下，僅需要對(duì)分組結(jié)構(gòu)進(jìn)行最小的改變。

涉及不同協(xié)議的第3層網(wǎng)關(guān)往往難以以硬件實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)樾枰匦赂袷交纸M以適應(yīng)不同的尋址、路由和流量控制方案。分組轉(zhuǎn)換(packet conversion)通常需要靈活的、可配置的數(shù)據(jù)操作單元。這可能導(dǎo)致信息缺口，這是因?yàn)椴⒎撬袔畔⒍际强赊D(zhuǎn)換的，例如在以太網(wǎng)長度到CAN DLC的情況下。

尋址方案轉(zhuǎn)換需要兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)層之間的可配置轉(zhuǎn)換表。流量控制方案轉(zhuǎn)換通常需要新的第4層傳輸協(xié)議或其它高級(jí)支持。

通信系統(tǒng)越來越多地包括互連的多于一種類型的總線系統(tǒng)。這使得數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)更加復(fù)雜。