[發明專利]用于單線數字總線的設備、主設備、傳感器以及相應方法

在審

• 申請號: 202011124603.4
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112702246A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: L·艾克雷德勒;A·卡扎里諾夫;D·魯納爾迪尼;G·皮爾徹
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L12/403;H04L29/12
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 張昊

本公開公開了用于單線數字總線的設備、主設備、傳感器以及相應方法。例如，一種用于單線數字總線(102)的設備(100)，包括：用于總線的接口(104)，被配置為接收對地址進行仲裁的請求，并且在接收到對地址進行仲裁的請求時在總線(102)上發送設備特定數據。該設備還包括控制電路(106)，被配置為確定是否有又一設備在總線(102)上發送設備特定數據，并且如果沒有又一設備在總線(102)上發送設備特定數據，則使用經仲裁的地址。

技術領域

本發明的示例涉及在單線數字總線上為多個設備分配地址的方法、用于單線數字總線的設備、主設備和傳感器。

背景技術

電子系統不斷增加的復雜性(例如，在汽車中)通常需要大量的傳感器并行工作，向中央控制單元提供測量的信息。使用并行總線接口進行互連會導致復雜的PCB設計、區域效率低下以及最終系統的成本增加，特別是在傳感器和ECU之間需要有線互連的情況下。

使用串行總線的互連可部分地解決該問題。然而，其要求每個從設備都具有專用芯片選擇引腳，或者連接到同一總線的所有從設備都具有唯一的地址以實現穩健、無沖突的通信。采用芯片選擇引腳的解決方案需要中央微控制器單元(MCU)，其是總線主控，以具有與每個從設備或節點連接的相應數量的輸入/輸出(IO)引腳，這又會導致PCB布局的復雜性和布線成本的增加。此外，傳感器設備通常被要求體積小且生產成本效益高，這意味著專用芯片選擇引腳可能是不期望的，以節省成本和面積。在經由線束建立連接的情況下，傳感器和總線主控(微控制器)之間所需的連接數量尤其重要，因為電纜和連接器對整個傳感器系統的成本和預期故障率都有顯著的影響。

因此，希望所有傳感器并聯連接并將唯一地址分配給各個總線成員。原則上，在生產過程中，可以為每個傳感器從設備分配唯一的地址，但由于需要為已發布地址維護龐大的數據庫，所以這種方法實施起來既困難又成本高昂。此外，由于在設備中存儲地址所需的額外非易失性存儲器空間，將導致設備面積和成本的增加。

因此，期望提供一種自動尋址方案，其中，一旦成為串行總線系統的一部分，所有總線從機均由其自身定義或仲裁其唯一地址。

發明內容

一個實施例涉及一種用于單線數字總線的設備，包括用于總線的接口，其被配置為接收對地址進行仲裁的請求，并且在接收到對地址進行仲裁的請求時在總線上發送設備特定數據。控制電路被配置為確定是否有又一設備在總線上發送設備特定數據，并且如果沒有又一設備在總線上發送設備特定數據，則使用經仲裁的地址。如果總線上沒有又一設備仍然發送數據，則根據實施例的設備贏得地址仲裁。一個設備可以這樣接收地址而不必預先存儲地址，并且多個設備可連接至總線，然后總線組織它們接收不同的各個地址。

又一實施例涉及一種用于單線數字總線的設備，包括：用于總線的接口，被配置為接收對地址進行仲裁的請求；以及模擬輸出接口，被配置為使用模擬信號發送地址。在地址仲裁期間，設備可以這樣傳輸其用于在數字總線上通信的地址，而不會在數字總線上引起沖突。總線上的多個設備的地址生成可如此快速地執行，因為所有設備可同時發送它們的地址。

又一實施例涉及一種用于單線數字總線的主設備，包括：接口，被配置為在總線上為設備發送對地址進行仲裁的請求，并且在發送請求之后接收仲裁的完成確認。主設備的一個實施例可控制總線上的多個設備來仲裁地址，使得任意數量的設備可與主設備一起使用。

又一實施例涉及在單線數字總線上向多個設備分配地址的方法，該方法包括接收對地址進行仲裁的請求并在總線上發送設備特定數據。該方法還包括確定是否有又一設備在總線上發送設備特定數據，以及如果沒有又一設備在總線上發送設備特定數據，則使用經仲裁的地址。該方法可如此提供地址而無需預先存儲地址，并且多個設備可連接至總線，然后總線組織他們來接收各個地址。

又一實施例涉及一種在單線數字總線上向多個設備分配地址的方法，該方法包括經由總線接收對地址進行仲裁的請求并經由模擬線發送地址。該方法可如此傳輸用于在數字總線上通信的地址，而不會在地址仲裁期間在數字總線上引起沖突。