[发明专利]将帧经由总线系统从发送器串行传输至至少一个接收器的方法和用于总线系统的参与站

说明书

提供一种用于将帧（50；60；70；600；700）经由总线线路（3）从发送器串行传输至至少一个接收器的方法和一种用于总线系统（1）的参与站（10；20；30）。在该方法中，由发送器根据预先确定的规则将用于产生附加的信号边沿的填充位插入到帧（50；60；70；600；700）中，和/或由接收器在分析帧（50；60；70；600；7000）时又将填充位移除，其中将关于帧（50；60；70；600；700）的子区段（51；62；72）的至少一个信息附加地在所述子区段（61；62；72）之外插入并且传输，并且其中子区段（51；62；72）具有位值的预先确定的序列。

背景技术

根据ISO11898-1的当前的委员会草稿或规范“CAN with Flexible Data-Rate，Specification Version 1.0（2012年4月17日发布）”确定CAN FD帧或消息的CRC产生（CRC=Cyclic Redundancy Check=循环冗余校验）中的弱点，所述规范能够在网页http://www.semiconductors.bosch.com/上下载。

该弱点与CAN填充机制关联，所述CAN填充机制在提到的文献中予以描述。在此，在具有相同电平的五位之后插入“填充位”（“stuff bit”），所述填充位具有与之前的五位不同的电平。通过用于插入填充位的所述预先确定的规则能够防止，将具有多于五个相同位的位串例如错误地解释成帧尾“End of Frame”的信号通知，或者由于位之间的电平变换或信号边沿的错误，总线参与方丧失同步。因为在CAN和CAN FD中，考虑将信号边沿或电平变换用于总线参与方的同步。

CAN FD 帧（Frames）或者消息在开始的具有显性电平的帧起始位（SOF-Bit）之后具有用于 CAN FD 帧的标识符的位28至位18 并且必要时还有位17至位0 ，该具有显性电平的帧起始位用信号通知帧的开始。因此也将位28至位0 称作 ID28、ID27 等等。最早在位ID25之后，根据已知的用于插入填充位的规则，将填充位插入到CAN FD帧中，即当ID28-ID25=“0000”时。如果发送以ID28-ID25=“0000”或ID28-ID25=“0001”开始的CAN FD帧，那么由帧的接收器以含错误的方式检测到的帧起始位能够引起，帧的标识符失真，但CRC校验识别不了所述错误。因为在CAN FD的情况下填充位一并包含到CRC产生中，所述错误不引起格式错误并且不被识别。因此，帧由接收器作为有效的来接受。涉及此的是在FD格式（17位和21位CRC）下的帧中的11位和29位标识符。

CRC弱点通过CRC生成器的初始化矢量造成。所述初始化矢量当前是零矢量“0….0”。所述弱点能够通过将初始化矢量改变成例如“10…0”（在进一步研究之后才得到的最终值）消除。然而，该问题在此是，两个CAN FD实现不能够彼此通信，所述CAN FD实现使用相同的但具有不同的初始化矢量的CRC生成器。这将持续地检测CRC错误并且丢弃接收到的帧。

传统的CAN格式的帧不涉及该问题，因为在此填充位从CRC计算中排除。

CAN FD CRC的弱点仅在下面两种情况下起作用：

情况1）发送器发送ID28-ID25=“0000”

接收器不识别帧起始并且因此将ID28解释成帧起始。因此，前四个标识符位由于由发送器在ID25之后插入的填充位而失真成ID28-ID25=“0001”，全部后面的标识符位被正确地接收。发送器在从总线逆向读取帧起始时识别不了错误。

情况2）发送器发送ID28-ID25=“0001”

接收器在发送的帧起始之前的位时间中看见显性位并且将所述干扰解释成帧起始。接收器将由发送器发送的帧起始识别成ID28。因此，前四个标识符位失真成ID28-ID25=“0000”。发送的ID25=“1”由接收器解释成填充位。全部随后的标识符位被正确地接收。发送器不检测直接在其帧起始之前的位时间中的显性位。