[发明专利]对从冗余总线接收到的信号进行解释

说明书

背景技术

在基于汽车的控制系统或工业自动化系统中，诸如传感器和致动器的外围设备可 使用控制器局域网络(CAN)总线来进行通信。CAN总线通常具有一对与时钟信号同 步驱动以串行指示数据的差分通信线路。位于给定位置的多个外设中的一个可通过使 用相关联的CAN总线控制器和收发器来与CAN总线进行通信。CAN控制器对CAN 总线消息发送的格式/协议进行调整，并且收发器对CAN总线和CAN总线控制器之间 的电压电平进行转换。

附图说明

图1是根据示例实施方式的包括冗余控制器局域网络(CAN)总线的计算机系统 的示意图。

图2是根据示例实施方式的图1的计算机系统的节点的CAN总线控制器和CAN 总线接口的示意图。

图3A、图3B、图4和图7是描绘出根据示例实施方式的对从冗余总线接收到的 信号进行解释的技术的流程图。

图5是描绘出根据示例实施方式的对因隐性总线故障而导致通信受损的总线设备 进行识别的技术的流程图。

图6是根据另一示例实施方式的CAN总线控制器和CAN总线接口的示意图。

具体实施方式

参照图1，根据示例实施方式，计算机系统100包括一个或多个节点104(在图1 中描绘出N个示例节点104-1、104-2…104-N以作为示例)，这些节点使用一组冗余总 线150(在图1中描绘出两条总线150-1和150-2以作为示例)来相互进行通信。在这 一点上，由于给定的总线150上的通信共享性，因此总线150可能会成为单个的故障 点。例如，在给定总线设备上的单个弯式连接器引脚可能会在总线150上引发短路， 该短路可能破坏节点104之间的通信。

冗余总线架构通过在给定总线上的通信已遭破坏的情况下提供可替代的通信路 径，来提供一种相对更为健壮和容错的形式的通信。应注意到，虽然在图1中描绘出 两条总线150，但是根据另一些示例实施方式，计算机系统100可具有三条、四条或 更多条总线以形成一组冗余总线。

如果不存在故障，则冗余总线150同时指示相同的数据位(即，由通过数据位线 所表示的逻辑值形成的数据位)。然而，如果发生总线故障，则数据位不同，即，一条 总线150可提供当前的数据信号，而有故障的总线150则不提供当前的数据信号。正 如本文所描述的，给定的节点104为了获取正确的总线数据信号而基于是否已检测到 某个总线故障(以下描述)来解释从冗余总线150接收到的信号。

作为更具体的示例，根据本文所讨论的示例实施方式，节点104和总线150形成 控制器局域网络(CAN)。然而应注意到，根据另一些实施方式，可使用其他网络和 采用了其他总线通信协议的其他冗余总线。

根据示例实施方式，总线150采用串行通信，其中总线150的一对数据线差分地 指示或表示串行数据比特流。这个流同步于时钟信号。串行数据表示消息的有效载荷 数据、节点标识符等。在给定的时间，节点104中的一个被允许使用总线150，因此 可通过总线150将一个或多个消息传送到接收节点104。根据示例实施方式，可通过 使用节点标识符(ID)以及显性和隐性位，来实现决定哪个节点104被赋予在总线150 上进行传送的当前权利，这也被称为“仲裁”。

作为示例，给定的节点104可通过将其ID串行传递给总线150来请求使用总线 150。以这种方式，节点104的ID可以是“0”构成的前导序列而后跟“1”和“0”构 成的另一序列。当多个节点104同时请求总线104时，节点104同时串行地将它们的 ID提供给总线150，并且仲裁方案选择其ID位是最终ID位为“显性”的节点104。 在这点上，根据示例实施方式，“显性”位与逻辑“0”相关联，而“隐性”位与逻辑 “1”相关联。最初在串行ID传送期间，由于以上所描述的由“0”构成的ID前导， 因此所有节点104都传送显性位，但是最终，节点104中的一个(仲裁赢家)传送显 性位，而争夺总线150的其余节点104则传送隐性位。