[发明专利]位错误率减少的可靠数据传输系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字数据传输的领域并且在具体实施例中涉及可靠传输数字数据帧以减少接收的数据帧中的位错误。

背景技术

有许多用于检测某一数目的位的序列（也称为“数据帧”或者简称为“帧”）是否由于在传输或者存储数据帧期间的错误而包括错误位的已知方式。一种常见方式是在数据帧中包括代表校验和（也称为散列和）的另外数据位。例如，单个奇偶校验位可以代表非常简单的校验和。然而已知用于计算校验和的更复杂过程（所谓的散列函数）。可以用于生成校验和的散列函数的另一常见例子称为“循环冗余校验（CRC）”或者“多项式代码校验和”。它根据在这样的过程中的多项式的阶次而称为CRC4、CRC12、CRC64等（即使用4阶、12阶、64阶等多项式的CRC）。例如通过CRC方法校验经由以太网网络的数据传输或者从和向硬驱动的传输。

使用不同长度的多项式的不同CRC过程（一般为不同校验和方法）通常与接收的位是不正确的但是未被检测到的某一概率关联。其中位错误可能具有致命后果的一种应用是如下电子控制单元（ECU），这些ECU控制汽车中安装的气囊的部署。在这样的应用中，未检测到的位错误的概率（位错误概率）和位错误率与可能具有致命后果的意外气囊部署的概率密切相关。出于这一原因，相关标准比如ISO 26262（标题为“Road vehicles – Functional safety”）定义根据与故障有关的风险而与这样的故障的概率的不同上限关联的所谓的“安全完整性级别”（例如ASIL A至ASIL D，由此ASIL为“汽车安全完整性级别”的缩写）。

鉴于具体在汽车应用中针对检测传输的数据帧中的错误的极高要求，需要允许可靠数据传输的改进的方法和系统。

发明内容

公开一种数据传输系统。根据本发明的一个例子，该系统包括：至少一个传输线路；发送器，配置成向至少一个传输线路发送数据帧；以及接收器，配置成从至少一个传输线路接收数据帧。发送器和接收器二者配置成分别基于向至少一个传输线路发送的和从至少一个传输线路接收的多个对应数据帧来确定校验和。数据传输系统还包括：校验和比较单元，配置成接收和比较由发送器确定的校验和与由接收器确定的对应校验和，校验和比较单元还配置成在比较的校验和不相等时用信号通知（signal）传输错误或者启动安全功能。

另外，公开一种总线系统。根据本发明的另一例子，这样的系统包括：至少一个总线线路；发送器，配置成向至少一个总线线路发送数据帧；以及接收器，配置成从至少一个总线线路接收数据帧。发送器和接收器二者配置成分别基于向至少一个总线线路发送的和从至少一个总线线路接收的多个对应数据帧来确定校验和。数据总线系统还包括：校验和比较单元，配置成接收和比较由发送器确定的校验和与由接收器确定的对应校验和，校验和比较单元还配置成在比较的校验和不相等时用信号通知传输错误或者启动安全功能。

此外，公开一种用于通过传输信道从发送器向接收器传输数据帧的方法。根据本发明的另外例子，该方法包括在发送器端上确定基于发送的多个数据帧的校验和。在接收器端上确定基于已接收的多个对应数据帧的校验和。比较由发送器确定的校验和与由接收器确定的对应校验和，并且当比较的校验和不相等时用信号通知传输错误。

附图说明

参照以下附图和描述可以更好地理解本发明。图中的部件未必按比例，反而着重于图示本发明的原理。另外，在图中相似附图标记表示对应部分。在附图中：

图1是图示了如下ECU的基本部件的框图，该ECU控制汽车中的气囊部署；

图2是图示了将ECU连接到外部传感器并且根据本发明的第一例子操作的总线接口的一个例子的框图；

图3是图示了将ECU连接到外部传感器并且根据本发明的第二例子操作的总线接口的另一例子的框图；并且

图4是图示了根据本发明的第三例子操作的总线接口的另外例子的框图。

具体实施方式

下面详细讨论当前优选实施例的实现和使用。然而应当明白，本发明提供可以在广泛各种具体背景中实施的许多可适用发明概念。讨论的具体实施例仅说明了用于实现和使用本发明的具体方式而并未限制本发明的范围。在进一步描述中使用气囊ECU（电子控制单元）作为例子来描述本发明，由此ECU经由SPI（“串行外围接口”的缩写）总线系统来与外部传感器通信。然而存在发明概念的其它应用。