ES2639585T3

ES2639585T3 - Método y dispositivo para la transmisión de datos en serie con una tasa de datos conmutable

Info

Publication number: ES2639585T3
Application number: ES11763893.2T
Authority: ES
Inventors: Florian Hartwich; Ralf Machauer; Tobias Lorenz; Frank Voetz; Christian Horst
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-09-22
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2017-10-27
Anticipated expiration: 2031-09-20
Also published as: BR112013007472B1; EP2619947A1; AU2011304384A1; US9262365B2; JP5563165B2; EP2619947B1; BR112013007472A2; KR20140001871A; RU2013118097A; JP2013538025A; CN103098419B; AU2011304384B2; CN103098419A; US20130290580A1; WO2012038430A1; KR101885935B1; DE102010041223A1; CN105512081B; CN105512081A

Abstract

Método para transmitir datos en un sistema de bus con al menos dos estaciones participantes o participantes del bus, los cuales intercambian tramas de datos mediante el sistema de bus, donde las tramas de datos enviadas presentan una estructura lógica según la especificación CAN ISO 11898-1, donde la longitud temporal del bit dentro de la trama de datos puede asumir al menos dos valores diferentes, donde para una primer área predeterminable dentro de la trama de datos la longitud temporal del bit es mayor o igual que un valor mínimo predeterminado de por ejemplo un microsegundo y en al menos una segunda área predeterminable dentro de la trama de datos la longitud temporal del bit se encuentra al menos dividida a la mitad en comparación con la primer área, preferentemente inferior a la mitad, donde cambios de la longitud temporal del bit se realizan a través de la utilización de al menos dos factores de escala diferentes para ajustar la unidad de tiempo del bus de forma relativa con respecto a la unidad de tiempo más reducida o con respecto al ciclo del oscilador durante el funcionamiento en curso, caracterizado porque participantes del bus de emisión, con respecto a la especificación ISO 11898-1, aceptan una confirmación (Acknowledge- confirmación de recepción) demasiado tardía en un bit, de la recepción correcta de la trama de datos a través de uno o de varios receptores y/o aceptan una ranura de confirmación de recepción de como máximo dos bits de largo, y no lo tratan como un error.

Description

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DESCRIPCION

Metodo y dispositivo para la transmision de datos en serie con una tasa de datos conmutable Estado del arte

La presente invencion hace referencia a un metodo, as! como a un dispositivo para la transmision de datos entre dos participates de un sistema de bus, donde la duracion temporal de los bits transmitidos puede conmutarse entre al menos dos valores diferentes.

A modo de ejemplo, por la publicacion DE 100 00 305 A1 es conocida la Controller Area Network (del ingles controlador de area de red), as! como una ampliation de CAN denominada como "Time Triggered CAN" (CAN activado por tiempo) (TTCAN). El metodo de control de acceso a los medios utilizado en CAN se basa en un arbitraje de bit a bit. En el arbitraje de bit a bit, varias estaciones participates pueden transmitir datos al mismo tiempo mediante el canal del sistema bus, sin que por ello la transmision de datos resulte perjudicada. Al enviar un bit mediante el canal, las estaciones participantes pueden determinar ademas el estado logico (0 o 1) del canal. Si el valor del bit enviado no corresponde al estado logico determinado del canal, entonces la estacion participate finaliza el acceso al canal. En el caso de CAN, el arbitraje bit a bit se efectua generalmente en un campo de arbitraje dentro de una trama de datos que debe ser transmitido a traves del canal. Despues de que una estacion participate ha enviado el campo de arbitraje completamente al canal, dicha estacion advierte que tiene acceso exclusivo al canal. De este modo, el final de la transmision del campo de arbitraje corresponde a un inicio de una ranura de autorizacion, dentro del cual la estacion participante puede utilizar el canal de forma exclusiva. De acuerdo con la especificacion de la protocolo de CAN, otras estaciones participantes no pueden acceder mientras tanto al canal, es decir enviar datos al canal, hasta que la estacion participante emisora haya transmitido un campo de suma de comprobacion (campo CRC) de la trama de datos. De este modo, un punto de finalization de la transmision del campo CRC corresponde a un final de la ranura de autorizacion.

A traves del arbitraje bit a bit se alcanza una transmision sin interferencias de la trama de datos mediante el canal. Gracias a ello resultan buenas propiedades en tiempo real de CAN, mientras que en los metodos de control de acceso a los medios en los cuales la trama de datos enviada desde una estacion participante puede ser destruida debido a una colision con otra trama de datos enviada desde otra estacion, se presenta un comportamiento en tiempo real marcadamente mas desfavorable, ya que debido a la colision y a la nueva transmision requerida por ello se produce un retardo en la trasmision de datos.

Los protocolos de CAN son adecuados en particular para transmitir mensajes mas cortos bajo condiciones en tiempo real. Si deben transmitirse bloques de datos de mayor tamano mediante un dominio CAN, entonces la tasa de datos del canal, relativamente reducida se vuelve un factor limitante. Para garantizar el funcionamiento correcto del arbitraje de bit a bit, durante el arbitraje, para la transmision de un bit debe observarse una duracion minima que en primer lugar depende de la extension del sistema de bus, de la velocidad de propagation de la senal en el canal y de tiempos de procesamiento intrlnsecos en los modulos de interfaz de los participantes del bus, ya que todos los participantes del bus deben tener un patron uniforme del estado del bus (0 o 1) y el mismo acceso. Por lo tanto, la tasa de bits puede aumentarse facilmente reduciendo la duracion de los bits individuales.

Sin embargo, para poder transmitir lo suficientemente rapido un bloque de datos relativamente grande, requerido para la programacion de una unidad de control, mediante una interfaz, de comunicacion proporcionada ciertamente para la conexion con un dominio CAN, en la solicitud DE 101 53 085 A1 se sugiere pasar a otro modo de comunicacion la interfaz de comunicacion temporariamente para transmitir el bloque de datos, en donde no se realiza ningun arbitraje de bit a bit, de manera que es posible una tasa de bits relativamente elevada. Sin embargo, en ese caso, la comunicacion con los protocolos de CAN debe ser interrumpida por un cierto tiempo. A modo de ejemplo, debido a un error, ya no puede establecerse el funcionamiento del sistema de bus segun los protocolos CAN, produciendose un fallo del sistema de bus. Ademas, a traves de la transmision de un bloque de datos relativamente grande se produce un retardo considerable de las transmisiones que deben efectuarse a continuation segun los protocolos CAN, de manera que se perjudican las propiedades en tiempo real del CAN.

En la solicitud DE 103 11395 A1 se describe un sistema en donde una comunicacion aslncrona, en serie, puede efectuarse de forma alternativa mediante un protocolo CAN flsico asimetrico o mediante el protocolo CAN flsico simetrico, de manera que con ello es posible alcanzar una tasa de transmision de datos o una seguridad de la transmision de datos mas elevadas para la comunicacion aslncrona.

En la solicitud DE 10 2007 051 657 A1 se sugiere aplicar una transmision de datos aslncrona, rapida, no acorde a CAN, en las ventanas temporales exclusivas del protocolo TTCAN para incrementar la cantidad de datos transmitida.

G. Cena y A. Valenzano, en "Overclocking of controller area networks" (Electronics Letters, Vol. 35, N° 22 (1999), S. 1924), desde un aspecto teorico, tratan los efectos de un overclocking de la frecuencia del bus, en subareas de la

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trama de datos, a la tasa de datos alcanzada de forma efectiva, pero sin abordar en detalle los metodos y los distintos estados y transiciones de estados de los participantes del bus. Ensayos experimentales fueron realizados y publicados para ese principio, mediante una implementacion especlfica (Imran, Short: "improving information throughput in CAN networks: Implementing the dual-speed approach", Proceedings of the Euromicro Conference on Real-Time Systems, paginas 57-62, 2009). Sin embargo, los trabajos mencionados no se ocupan de los efectos del overclocking en la confirmacion de emision a traves de uno o de varios receptores.

Considerando las publicaciones mencionadas puede observarse que el estado del arte no arroja resultados satisfactorios en todos los aspectos.

Descripcion de la invencion

El objeto de la presente invencion consiste en describir un metodo a traves del cual, en una red CAN, puedan ser trasmitidas tramas de datos en un tiempo mas breve, donde al mismo tiempo puedan mantenerse propiedades esenciales de CAN en cuanto a la deteccion de errores y al tratamiento de errores, as! como manteniendo la consistencia de los datos en la extension de la red. Para ello se sugiere un metodo de transmision de datos (a continuacion denominado Fast- CAN (o CAN- Rapido) modificado en comparacion con el protocolo CAN segun ISO 11898-1 a 4 (a continuacion llamado norma - CAN).

El objeto descrito se alcanzara a traves de dicho metodo de transmision de datos con las caracterlsticas de la reivindicacion uno, as! como a traves del dispositivo descrito en las reivindicaciones independientes.

Ventajas de la invencion

De acuerdo con la invencion, el objeto descrito se alcanzara de manera que la longitud temporal del bit dentro de una trama de datos puede asumir al menos dos valores diferentes, donde para un area predeterminable dentro de la trama de datos la longitud temporal del bit permanece constante para todos los participantes en el bus, los cambios de la longitud temporal del bit son senalizados a traves de una identificacion contenida en la propia trama de datos, y los cambios de la longitud temporal del bit se realizan a traves de la utilizacion de al menos dos factores de escala diferentes entre una unidad de tiempo del bus y la unidad de tiempo mas reducida o el tacto del oscilador, durante el funcionamiento en curso.

Una ventaja de ese metodo reside en el hecho de que la modification del protocolo CAN se limita aqul a un mlnimo y se mantiene en particular la estructura de las tramas de datos CAN, al menos para el area entre SOF y el delimitador de CRC. La interfaz con respecto al programa de aplicacion permanece invariable. Los controladores de Fast CAN pueden utilizarse tambien en las redes de norma -CAN. En una red que comprende exclusivamente participantes con controladores de Fast - CAN, despues del arbitraje todos los participantes pasan al modo rapido, de manera que todos los mecanismos de sincronizacion y de deteccion de errores pueden continuar cumpliendo con su funcion.

Otra ventaja de este metodo reside en el hecho de que un controlador de la norma CAN solo debe ser modificado mlnimamente para poder operar como controlador de Fast - CAN. Un controlador de Fast - CAN que tambien puede operar como controlador de la norma - CAN, solo es apenas mas grande que un controlador de la norma CAN. El programa de aplicacion no debe ser modificado, pueden asumirse tambien grandes partes de las pruebas de conformidad de CAN (ISO 16845).

El acortamiento de la longitud del bit, para una comunicacion con arbitraje controlada por un evento, puede tener lugar una vez realizado el arbitraje, ya que, del modo antes descrito para el arbitraje, es necesaria una consistencia de los datos en la extension del bus. Sin embargo, tambien es posible combinar el protocolo Fast - CAN con el protocolo TTCAN, puesto que tambien en TTCAN todos los datos se transmiten en tramas de datos CAN, cuya estructura principal corresponde a lo especificado en ISO 11898-1. En ese caso, al menos en las ventanas de tiempo exclusivas de la matriz TTCAN, en donde no tiene lugar un arbitraje, sino donde solamente se adjudica el acceso al bus, tambien el campo de direction y el campo de control podrlan transmitirse de forma completa o parcial con una longitud del bit acortada.

Ademas, se considera ventajoso que las transiciones entre las diferentes longitudes del bit puedan describirse a traves de un modelo de estado simple, con condiciones de transition que pueden implementarse de forma sencilla.

Se considera ventajoso ademas que la conmutacion de la longitud del bit pueda tener lugar a traves de una adecuacion sencilla del factor de escala entre perlodos del oscilador, as! como entre la unidad de tiempo mas reducida y la unidad de tiempo del bus, por ejemplo mediante el valor Baud Rate Prescaler. Naturalmente es una condition previa que el perlodo del oscilador sea lo suficientemente corto.

Dibujos

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A continuacion, la presente invencion se explicara en detalle mediante los dibujos.

La figura 1, de forma esquematica, muestra un diagrama de estado con los diferentes estados que puede adoptar un controlador Fast - CAN con respecto al metodo de acuerdo con la invencion, as! como las condiciones de transmision.

La figura 2 muestra un ejemplo de los diferentes ajustes del bit-timig en funcion de la tasa de transmision.

La figura 3 muestra la estructura de una trama de datos CAN en el formato estandar y en el formato extendido, con la division de acuerdo con la invencion en areas con diferente longitud del bit y con la identificacion a traves de un bit reservado.

La figura 4 muestra un ejemplo de la ampliacion del area de longitud del bit reducida en el caso de la combinacion del metodo con el metodo de transmision del protocolo TTCAN controlado temporalmente, representado a traves de una matriz de sistema.

La figura 5 muestra una posibilidad para dividir una trama de datos en una ventana de tiempo de TTCAN exclusiva en areas de diferente longitud del bit.

La figura 6 muestra los criterios de aceptacion ampliados en comparacion con el estado del arte, para delimitadores de CRC o bit de confirmacion de recepcion.

Descripcion de los ejemplos de ejecucion

A continuacion se describen ejemplos de ejecucion del metodo y del dispositivo de acuerdo con la invencion. Los ejemplos concretos mencionados se utilizan para explicar la ejecucion, pero no limitan el alcance de proteccion, el cual solo se encuentra definido a traves de las reivindicaciones 1 y 12.

En primer lugar, en un primer ejemplo de ejecucion, mediante las figuras 1 a 3, se describen los estados del controlador de Fast - CAN de acuerdo con la invencion y las propiedades de transmision de datos correspondientes, as! como sus transiciones y las condiciones de transicion requeridas para ello.

La figura 1 representa los tres estados de funcionamiento del controlador de Fast - CAN: Norm -CAN 101, Fast- CAN-Arbitration (Arbitraje-CAN-Rapido) 102 y Fast-CAN-Data 103 (Datos-CAN-rapido).

En el estado de funcionamiento Norm-CAN 101 este trabaja segun el protocolo de la norma CAN. En el estado de funcionamiento Fast-CAN-Arbitration (Arbitraje-CAN-Rapido) 102 este se comporta como un controlador de Norma - CAN, pero tambien puede cambiar en el estado Datos-CAN-rapido 103. En el estado Datos-CAN-rapido 103 este opera como un controlador de la norma CAN, pero con un tiempo de bit mas corto. Despues de la conexion, el controlador se encuentra en el modo Arbitraje-CAN-Rapido 102, cuando eso es requerido por el programa de aplicacion. En caso contrario, despues de la conexion, el mismo se encuentra en el modo Norm - CAN 101.

Se preve un cambio de la longitud temporal del bit a traves de una modificacion del factor de escala ("prescaler") entre la unidad discreta de tiempo del bus ("time quantum") y la unidad de tiempo discreta mas reducida ("minimum time quantum") o el ciclo del oscilador, en el funcionamiento en curso. Gracias a ello se ajusta la longitud de las unidades de tiempo del bus y, con ello, se ajusta la longitud de los bits. Los segmentos de tiempo del bit, cuya longitud se mide en unidades de tiempo del bus, permanecen invariables, al igual que las reglas para la re- sincronizacion y la ubicacion del sample point (punto de muestreo). En los estados Arbitraje-CAN-Rapido 102 y Norm-CAN 101 se utiliza la unidad larga de tiempo del bus, en el estado Fast - CAN Data 103 se utiliza la unidad corta de tiempo del bus. De manera alternativa, tambien los ajustes de los segmentos de tiempo de bus pueden modificarse dependiendo del estado y de la unidad de tiempo del bus utilizado, lo cual se explica con mas detalle con relacion a la figura 2.

En el estado Arbitraje-CAN-Rapido 102 se envla de forma recesiva por ejemplo, como identificacion, el "bit reservado" R0, el cual en la trama CAN se ubica antes del codigo DLC, Data Length Code. En el protocolo de la Norma - CAN se especifica que ese bit debe ser enviado de forma dominante. Si un controlador Fast CAN recibe ese bit de forma dominante, entonces este cambia permanentemente al estado Norm-CAN (cambio de estado T1 o T2). De este modo se asegura que Fast CAN y Norma CAN puedan utilizarse en la misma red, operando as! ambos en el protocolo de la norma CAN. Como identificacion puede seleccionarse tambien otro bit, para el cual en el protocolo de la norma CAN se especifica un valor fijo.

Un controlador de Fast- CAN en el estado Arbitraje-CAN-Rapido 102, el cual como identificacion por ejemplo recibe de forma recesiva el bit "reservado" R0 antes de DLC o lo envla recesivamente de forma exitosa, a partir del punto

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de muestra pasa ese bit a la unidad de tiempo del bus mas corta, conmutando el factor de escala, cambiando al estado Datos-CAN-rapido 103 (cambio de estado T3). El cambio de estado puede tener lugar tambien con una distancia de tiempo al menos aproximadamente constante o despues de transcurrida una cantidad definida de unidades de tiempo del bus, despues del punto de muestreo.

Un controlador de Fast-CAN en el estado Datos-CAN-rapido 103 permanece en ese estado hasta que cumple con una de dos condiciones:

(A) Este observa un motivo para iniciar una trama de error CAN, o

(B) se alcanza una trama CAN del delimitador de CRC.

Si se cumple con (A) o (B), entonces el controlador retorna al estado Arbitraje-CAN-Rapido 102 (cambio de estado T4).

En el area entre DLC y el delimitador de CRC, segun el protocolo CAN, hay dos motivos para iniciar una trama de error: (A1) el transmisor observa un error de bit o (A2) un receptor observa un error de objeto. Al final de la etiqueta de error eventualmente superpuesta, del inicio del delimitador de error, todos los controladores en la red se encuentran en el estado Arbitraje-CAN-Rapido 102.

Tanto en (A1) y en (A2), como tambien en (B), el cambio T4 al estado Arbitraje-CAN-Rapido 102 y, con ello, la conmutacion del factor de escala, tienen lugar en el Punto de muestreo en donde se cumple la condicion, o con una distancia de tiempo al menos aproximadamente constante con respecto al mismo. El cambio de estado puede tener lugar tambien una vez transcurrida una cantidad definida de unidades de tiempo del bus despues del Sample - Point, por ejemplo en el extremo del segmento de bufer de fase 2 (vease la figura 2).

La figura 2 describe la division de cada bit transmitido en segmentos de tiempo del bit, cuya longitud se mide en unidades de tiempo del bus. Esos ajustes se configuran usualmente en cada participante del bus y sirven para compensar tiempos de curso de la senal en el bus y tolerancias por debajo de los indicadores de ciclo u osciladores utilizados. En los controladores Fast CAN de acuerdo con la invencion puede preverse entonces que los ajustes de los segmentos de tiempo del bit se efectuen individualmente, dependiendo del estado y/o de la unidad de tiempo del bus actualmente utilizada. Para ello, los registros correspondientes, en donde estan guardados los ajustes de configuracion, deben proporcionarse por duplicado. En el ejemplo explicado, los segmentos individuales para un bit 210 se representan en una unidad de tiempo del bus de 200 ns, as! como los segmentos para cuatro bits 220 consecutivos se representan en una unidad de tiempo del bus de 50 ns. Para el bit 210, el segmento de tiempo de propagation solo dura una unidad de tiempo del bus, mientras que los segmentos de bufer de fase 1 y 2 ocupan respectivamente 4 unidades de tiempo del bus. En cambio, en cada bit de 220 la longitud del segmento de tiempo de propagacion, as! como los segmentos de bufer de fase 1 y 2 asciende respectivamente a 3 unidades de tiempo del bus.

En los estados Arbitraje-CAN-Rapido 102 y Norm-CAN 101 se utiliza la unidad de tiempo larga del bus y los segmentos de tiempo del bit corresponden a aquellos del bit 210 representado, en el estado Datos-CAN-rapido 103 se utiliza la unidad de tiempo corta del bus y los segmentos de tiempo del bit corresponden a aquellos del bit 220 representado.

En particular, en el caso de ejecucion de acuerdo con la invencion, en el estado Datos-CAN-rapido, puede ser ventajoso seleccionar el segmento de tiempo de propagacion lo mas reducido posible, es decir, por ejemplo solo con una longitud de una unidad de tiempo del bus, y seleccionar los dos segmentos de bufer de fase de forma correspondiente lo mas grandes posible, para poder compensar tolerancias del oscilador que pueden ser relevantes en particular en el caso de tasas de transmision elevadas en el estado Fast- CAN-Data, del mejor modo posible, a traves del mecanismo de re-sincronizacion de CAN.

Mediante la figura 3 se explicara a continuation la estructura de la trama de datos utilizada, las areas con diferente longitud del bit, su dependencia del respectivo estado del controlador y la identification de acuerdo con la invencion.

La figura 3 muestra la estructura de una trama de datos de CAN segun ISO11898-1 en las dos variantes posibles, en el formato estandar y en el formato extendido. Para ambas variantes estan marcadas las areas en las cuales, de acuerdo con la invencion, se pasa entre los estados Fast- CAN-Arbitration 102 y Datos-CAN-rapido 103. Se representa igualmente la conmutacion asociada de la longitud del bit, as! como la modification correspondiente del factor de escala. Por ultimo se representa aun la position seleccionada en ese ejemplo de ejecucion de la identificacion de acuerdo con la invencion en el "bit reservado" R0, el cual se transmite antes de DLC.

La utilidad del metodo representado en el primer ejemplo de ejecucion, para la tasa de transmision de datos, puede observarse en el siguiente calculo: Se toma como punto de partida una longitud del campo de datos de 8 bytes,

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tramas de datos en formato estandar con un direccionamiento de 11 bits, as! como una velocidad de transmision de 500 kBit/s. Asimismo, se supone que el factor de escala aumenta en un factor cuatro despues del "bit reservado" R0. En ese caso, despues del "bit reservado" R0, la longitud de bits se reducirla de 2 microsegundos a 0,5 microsegundos. En este ejemplo, en el caso de no considerar posibles bits de relleno, se transmiten por trama de datos 27 bits (SOF, identificador, RTR, IDE, r0, campo ACK, EOF, intermitencia) con la longitud de bits normal y 84 bits (DLC, datos, CRC, delimitador de CRC) con la longitud de bits reducida , de lo cual resulta una potencia de transmision efectiva de 111 bits en 96 microsegundos. En el caso de la misma capacidad de trabajo supuesta del bus, esto corresponde a una tasa de transmision de datos que se encuentra aumentada en un factor de 2,3 en comparacion con la transmision de la norma CAN no modificada.

Por lo demas, si se parte de las mismas condiciones, desde el formato extendido, con un direccionamiento de 29 bits, por trama de datos se transmiten 47 bits con la longitud normal del bit y 84 bits con la longitud del bit acortada, debido a lo cual resulta una potencia de transmision efectiva de 131 bits en 136 microsegundos. En el caso de la misma capacidad de trabajo supuesta del bus, esto corresponde a una tasa de transmision de datos que se encuentra aumentada en un factor de 1,9 en comparacion con una potencia de transmision normal.

Mediante las figuras 4 y 5 se representa a continuacion otro ejemplo de ejecucion.

La figura 4 muestra una matriz de sistema de una red TTCAN segun ISO11898-4, con los ciclos base y ventanas de tiempo all! descritos. Hay ventanas denominadas como "Message A", "Message C", etc., las cuales se encuentran a disposicion exclusivamente para la transmision de tramas de datos determinadas, mientras que en otras ventanas de tiempo, denominadas como "Arbitration", el acceso al bus se adjudica a traves del arbitraje usual de CAN.

En el segundo ejemplo de ejecucion, todas las tramas de datos para las cuales no se indica otra cosa, son tratadas segun el metodo del primer ejemplo de ejecucion. Ademas, para ventanas de tiempo determinadas, fijadas previamente, adjudicadas de manera exclusiva, se efectua una reduccion de la longitud del bit adecuando ya antes el factor de escala, por ejemplo a partir del bit SOF, manteniendola por ejemplo hasta el final del campo CRC. Un ejemplo de una trama de datos transmitida modificada de ese modo se representa en la figura 5. Como identificacion para la transmision rapida precedente puede emplearse por ejemplo un bit reservado del mensaje de referencia precedente. La utilizacion de ese bit, en el caso descrito, indicarla que las tramas de datos que se transmiten en el siguiente ciclo base en ventanas de tiempo exclusivas, se aceleran ya a partir del bit SOF y hasta el extremo del campo CRC, es decir, que son transmitidas con una longitud del bit reducida.

En una forma de ejecucion preferente es posible que solo aquellas tramas de datos exclusivas que se transmiten en cada ciclo base, es decir con un factor de repetition uno, sean aceleradas de forma adicional a traves del metodo. Ese caso se muestra en la figura 4. En la matriz de sistema representada a modo de ejemplo, las tramas de datos indicadas con "Message A" y "Message C" serlan transmitidas aceleradas segun el metodo explicado, con una identificacion correspondiente en el mensaje de referencia respectivamente precedente.

En el metodo descrito en el segundo ejemplo de ejecucion tambien es posible prescindir de la identificacion y determinar que en todas las ventanas de tiempo exclusivas las tramas de datos pueden transmitirse en principio en un area determinada, como por ejemplo entre el bit SOF y el extremo del campo CRC, con una longitud del bit reducida. Por ese motivo, en la figura 4 la identificacion esta provista de la indication "opcional".

El aprovechamiento del metodo en el segundo ejemplo de ejecucion representado es mayor que en el primer ejemplo, ya que tambien los bits de arbitraje y del campo de control son transmitidos rapidamente dentro de la ventana de tiempo exclusiva. La tasa de transmision de datos alcanzada de manera efectiva depende al menos de la parte de la ventana de tiempo exclusiva y del tipo de direccionamiento.

Puede ser requerido un metodo modificado en comparacion con el metodo especificado en ISO 11898-1, en el controlador de Fast- CAN, para el tratamiento de la confirmation de emision (delimitador de CRC y ranura de confirmation de reception), tal como se explica en detalle en la figura 6.

En la figura 6, mediante "A" se representa el desarrollo ideal de la transition desde el estado Datos-CAN-rapido hacia Arbitraje CAN Rapido, en el caso de tiempos de procesamiento interno y de tiempos de propagation de la senal muy reducidos. El emisor envla el delimitador de CRC como un unico bit recesivo y segun los ejemplos de ejecucion de la invention antes descritos, por ejemplo en el punto de muestreo de ese bit del delimitador de CRC o despues de pasar el segmento de bufer de fase 2, cambia al estado Arbitraje-CAN-Rapido. Tambien los receptores, por ejemplo en esa position del bit, cambian al estado Arbitraje-CAN-Rapido. Esas transiciones de estado T4 con la restauracion del factor de escala, debido a tiempos de propagacion de la senal o a tiempos de procesamiento internos, pueden tener lugar en momentos que no coinciden de forma exatca en los distintos participates del bus. Los participantes involucrados, por lo tanto, fijan nuevamente en el estado inicial su factor de escala para la unidad de tiempo del bus en momentos que no coinciden de forma exacta. De ello resultan puntos iniciales diferentes del siguiente bit para los participantes del bus.

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Despues de recibir el delimitador de CRC, cada receptor, si su control de CRC fue positivo, envla un bit de confirmacion de recepcion dominante individual. Si esto sucede relativamente tarde, por ejemplo porque los receptores estan conectados en extremos alejados del bus, entonces el bit del delimitador de CRC recesivo puede aparecer mas largo que un bit. Ese caso se muestra en la figura 6, con la referencia "B". A traves de la superposicion de los bits de confirmacion de recepcion, ademas, la ranura de confirmacion de recepcion puede aparecer mas larga que un bit, tal como se representa en la figura 6, bajo la referencia "C". Para compensar eventualmente los momentos de emision desplazados en cuanto a las fases, de esos bits de confirmacion de recepcion, el tratamiento de esos bits puede ser modificado a ese respecto en los controladores de Fast CAN, de manera que en el estado Arbitraje-CAN-Rapido se reconoce como confirmacion de recepcion valido una ranura de confirmacion de recepcion dominante de una longitud de uno o dos bits, el cual comienza directamente despues del delimitador de CRC o tambien un bit despues.

A traves del flanco descendente del bit de confirmacion de recepcion, a continuacion los participates del bus se sincronizan nuevamente en el marco del mecanismo habitual de re-sincronizacion. Cuando desde el emisor, despues del primer bit del delimitador de CRC se recibe no solo uno, sino otros dos bits recesivos, entonces esto es para el mismo un error de confirmacion de recepcion. Si despues del segundo bit de confirmacion de recepcion dominante se recibe un tercer bit dominante, entonces eso se trata para todos de un error de formato.

A la ranura de confirmacion de recepcion, tal como en la norma CAN, le sucede un delimitador de confirmacion de recepcion recesivo, el cual posee una longitud de un bit. Como en la norma CAN, un receptor Fast - CAN que haya detectado un error CRC iniciara la trama de error solo en el bit despues del delimitador de confirmacion de recepcion.

A modo de resumen, a traves de la invencion representada, se presenta una solucion para el objeto planteado, donde este consiste en describir un metodo a traves del cual, en una red CAN tramas de datos puedan ser transmitidas en menos tiempo, donde al mismo tiempo puedan mantenerse propiedades esenciales de CAN en cuanto a la deteccion de errores y al tratamiento de errores, as! como manteniendo la consistencia de los datos en la extension de la red.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Metodo para transmitir datos en un sistema de bus con al menos dos estaciones participantes o participantes del bus, los cuales intercambian tramas de datos mediante el sistema de bus, donde las tramas de datos enviadas presentan una estructura logica segun la especificacion CAN ISO 11898-1, donde la longitud temporal del bit dentro de la trama de datos puede asumir al menos dos valores diferentes, donde para una primer area predeterminable dentro de la trama de datos la longitud temporal del bit es mayor o igual que un valor mlnimo predeterminado de por ejemplo un microsegundo y en al menos una segunda area predeterminable dentro de la trama de datos la longitud temporal del bit se encuentra al menos dividida a la mitad en comparacion con la primer area, preferentemente inferior a la mitad, donde cambios de la longitud temporal del bit se realizan a traves de la utilizacion de al menos dos factores de escala diferentes para ajustar la unidad de tiempo del bus de forma relativa con respecto a la unidad de tiempo mas reducida o con respecto al ciclo del oscilador durante el funcionamiento en curso, caracterizado porque participantes del bus de emision, con respecto a la especificacion ISO 11898-1, aceptan una confirmacion (Acknowledge- confirmacion de recepcion) demasiado tardla en un bit, de la recepcion correcta de la trama de datos a traves de uno o de varios receptores y/o aceptan una ranura de confirmacion de recepcion de como maximo dos bits de largo, y no lo tratan como un error.
2. Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque una confirmacion demasiado tardla en dos o mas bits o una ranura de confirmacion de recepcion de mas de dos bits de largo es detectada como error por al menos un participante del bus.
3. Metodo segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque la segunda area de los participantes del bus termina directamente despues de la deteccion de un motivo para el inicio de una trama de error o directamente despues de alcanzar el bit determinado para el retorno a enlace y el factor de escala en los participantes del bus es fijado en el valor de la primer area.
4. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el acceso al bus se adjudica a traves del arbitraje descrito en ISO 11898-1 y la segunda area predeterminable dentro de la trama de datos comienza como muy pronto con el primer bit del codigo de longitud de datos y termina como muy tarde con el bit del delimitador de CRC.
5. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los cambios de la longitud temporal del bit son senalizados a traves de una identification ubicada dentro de la primer area predeterminable.
6. Metodo segun la reivindicacion 5, caracterizado porque la identificacion es un bit reservado dentro del campo de control de la trama de datos.
7. Metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el acceso al bus se adjudica a traves del arbitraje descrito en ISO 11898-4 y la segunda area predeterminable dentro de la trama de datos comienza como muy pronto con el primer bit del codigo de longitud de datos y termina como muy tarde con el bit del delimitador de CRC.
8. Metodo segun la reivindicacion 7, caracterizado porque las direcciones de las tramas de datos y las areas dentro de las tramas de datos en la cuales tiene lugar un cambio de la longitud temporal del bit, se determinan en el marco de la configuration de la comunicacion del bus controlada de forma temporal.
9. Metodo segun la reivindicacion 7 u 8, caracterizado porque los cambios de la longitud temporal del bit son senalizados a traves de una identificacion que se encuentra en un mensaje de referencia previamente enviado.
10. Metodo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la transition hacia la segunda area en los participantes del bus se realiza directamente despues de detectar la identificacion determinada para la conmutacion o el bit determinado para la conmutacion, y el factor de escala es modificado.
11. Metodo segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque en la primer area y en la segunda area se utilizan diferentes valores para la repartition de los bits en segmentos de tiempo del bit.
12. Dispositivo para la transmision de datos en un sistema de bus con al menos dos estaciones participantes o participantes del bus y un bus para transmitir tramas de datos, donde las tramas de datos enviadas presenta una estructura logica segun la especificacion CAN ISO 11898-1, donde se utilizan al menos dos factores de escala diferentes para ajustar la unidad de tiempo del bus relativamente con respecto a una unidad de tiempo mas reducida o con respecto al ciclo del oscilador, donde la longitud temporal de bit resultante del ajuste, en al menos un ajuste, es mayor o igual que un valor mlnimo predeterminado de por ejemplo un microsegundo y en al menos un segundo ajuste al menos se divide a la mitad con respecto al primer ajuste, preferentemente es inferior a la mitad, donde la conmutacion del ajuste puede tener lugar en el funcionamiento en curso, caracterizado porque un participante del

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bus que realiza una emision mediante el dispositivo, con respecto a la especificacion ISO 11898-1, acepta una confirmacion (confirmacion de recepcion) demasiado ta^a en un bit de la recepcion correcta de la trama de datos a traves de uno o de varios receptores y/o acepta una ranura de confirmacion de recepcion como maximo de dos bits de largo, y no lo trata como un error.

5 13. Dispositivo segun la reivindicacion 12, caracterizado porque pueden regularse al menos dos valores diferentes

del factor de escala que debe utilizarse para el ajuste de la unidad de tiempo del bus o un valor base del factor de escala, asi como al menos un multiplicador correspondiente y/o un divisor, a traves de la descripcion de al menos un registro o un campo de datos proporcionado para ello.
14. Dispositivo segun la reivindicacion 12, caracterizado porque al menos dos valores diferentes que deben ser 10 usados para el ajuste de los segmentos de tiempo del bit pueden ser ajustados a traves de la descripcion de al

menos un registro o campo de datos proporcionado para ello.
15. Dispositivo segun una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque el dispositivo comprende medios para ejecutar uno de los metodos segun una de las reivindicaciones 1 a 11.