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VERWEIS AUF VERWANDTE PATENTE
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Diese Patentschrift beruht auf der früheren
japanischen Patentschrift Nr. 2005-366347 , eingereicht am 20. Dezember 2005, und beansprucht den Nutzen ihrer Priorität. Der gesamte Inhalt dieses Patents ist durch Bezugnahme eingeschlossen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Kommunikationsnachrichten-Umsetzvorrichtung und ein Kommunikationsnachrichten-Umsetzverfahren zum Umsetzen von Nachrichten zwischen Kommunikationsnetzen mit unterschiedlichen Protokollen. Sie betrifft insbesondere eine Kommunikationsnachrichten-Umsetzvorrichtung und ein Kommunikationsnachrichten-Umsetzverfahren, das sich für die Nachrichtenumsetzung zwischen einem FlexRay-Netz (eingetragene Handelsmarke der Daimler Chrysler AG) und einem CAN (Controller Area Network) eignet.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Mit dem Ersetzen der Einrichtungen in Fahrzeugen durch elektronische Einrichtungen werden Kommunikationsnetze auch innerhalb von Fahrzeugen aufgebaut. CANs (Controller Area Networks) sind für derartige Fahrzeug-LANs (Local Area Networks) weit verbreitet (siehe beispielsweise die offenbarte
japanische Patentschrift Nr. 2003-264576 ).
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Mit zunehmender Datenmenge und zunehmender Komplexität werden jedoch Netze mit höherer Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit gefordert. Hierzu konzentriert sich die Aufmerksamkeit auf FlexRay (eingetragene Handelsmarke) als Hochgeschwindigkeitsnetz. Die größtmögliche Übertragungsrate von FlexRay ist 10 Mbps und beträgt damit das 10fache der 1 Mbps, die die maximale Übertragungsrate von CAN ist.
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Mit der Einführung von FlexRay ist es also erforderlich geworden, die Kommunikation mit dem vorher verwendeten CAN zu betrachten. Eine Nachrichtenumsetzvorrichtung, die die Kommunikationsumsetzung zwischen FlexRay und CAN vornehmen kann, wird daher vorgeschlagen (siehe beispielsweise die offenbarte
japanische Patentschrift Nr. 2005-328119 (
2)).
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In dieser vorgeschlagenen Nachrichtenumsetzvorrichtung wird eine CPU (CPU = Central Processing Unit) zwischen dem FlexRay-Controller, der mit dem FlexRay-Netz verbunden ist, und dem CAN-Controller, der mit dem CAN-Netz verbunden ist, bereitgestellt. Diese CPU wandelt durch Softwarebearbeitung Nachrichten vom CAN-Controller in FlexRay-Nachrichten gemäß dem FlexRay-Protokoll um und überträgt diese an den FlexRay-Controller, und sie wandelt Nachrichten vom FlexRay-Controller in CAN-Nachrichten gemäß dem CAN-Protokoll um und überträgt diese an den CAN-Controller.
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In der herkömmlichen Nachrichtenumsetzvorrichtung wird diese Funktion jedoch durch Software implementiert. Hat man der CPU Verarbeitungsfunktionen neben der Umsetzverarbeitung und der Routingverarbeitung zugewiesen, so wurde die Last der CPU groß und bewirkte eine Umsetzverzögerung, so dass es schwierig war, die Hochgeschwindigkeits-Übertragungsrate wirksam zu nutzen. Da insbesondere die Kommunikationsprotokolle von FlexRay und CAN unterschiedlich sind, ist es erforderlich, die Synchron-Überwachung, die Fehlerüberwachung und die Fehlerverarbeitung mit hoher Priorität auszuführen, wodurch die CPU-Last unvermeidbar zunimmt.
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Nimmt hinsichtlich der Umsetzverarbeitung und der Routingverarbeitung die Anzahl der FlexRay- oder CAN-Kanäle zu, so wird für die Kanalsuche an dem Umsetzziel beträchtliche Zeit benötigt, wodurch die Routingverarbeitung viel Zeit verbraucht. Da zudem die Anzahl der Frames zunimmt, für die eine Umsetzverarbeitung erforderlich ist, nimmt die Verzögerungszeit in der Umsetzvorrichtung zu. Dies wirkt sich leicht nachteilig auf den Durchsatz aus, und man braucht einen Pufferspeicher mit großer Kapazität.
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US 2005/0254518 A1 betrifft eine Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung. Die Kommunikationsmitteilungs-Konvertierungseinrichtung umfasst eine erste Empfangseinheit, welche eine erste Mitteilung gemäß einem ersten Kommunikationsprotokoll empfängt; eine erste Mitteilungsspeichereinheit, die die durch die erste Empfangseinheit empfangene erste Mitteilung in einem einer Mehrzahl von Pufferbereichen gemäß einer in der ersten Mitteilung enthaltenen ersten Mitteilungsidentifikation speichert; eine erste Identifikationskonvertierungseinheit, die die erste Mitteilungsidentifikation, welche in der in der ersten Mitteilungsspeichereinheit gespeicherten ersten Mitteilung enthalten ist, in eine zweite Mitteilungsidentifikation konvertiert; eine erste Mitteilungskonvertierungseinheit, die eine Mehrzahl mit der ersten Identifikationskonvertierungseinheit konvertierter erster Mitteilungen zu einer zweiten Mitteilung packt; und eine erste Übertragungseinheit, welche die mit der ersten Mitteilungskonvertierungseinheit konvertierte zweite Mitteilung gemäß einem zweiten Kommunikationsprotokoll überträgt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Nachrichtenumsetzvorrichtung und ein Nachrichtenumsetzverfahren bereitzustellen, die Nachrichten zwischen unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen umsetzen und mit hoher Geschwindigkeit weiterleiten.
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Zudem ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Nachrichtenumsetzvorrichtung und ein Nachrichtenumsetzverfahren bereitzustellen, die wirksam Nachrichten zwischen unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen umsetzen und mit hohem Durchsatz weiterleiten.
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Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Nachrichtenumsetzvorrichtung und ein Nachrichtenumsetzverfahren bereitzustellen, die eine Minderung des Durchsatzes auch dann verhindern, wenn die Anzahl der Kanäle zunimmt.
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Zum Erfüllen dieser Aufgaben wird gemäß der Erfindung eine Kommunikationsnachrichtenvorrichtung bereitgestellt, die eine Nachricht eines ereignisgetriggerten Kommunikationsprotokolls in eine Nachricht eines zeitgetriggerten Kommunikationsprotokolls umsetzt und mit einer bezeichneten Adresse kommuniziert, umfassend:
eine Empfangseinheit, die eine Nachricht des ereignisgetriggerten Kommunikationsprotokolls empfängt;
einen Übertragungspuffer, der die zeitgetriggerte Nachricht speichert;
eine Übertragungseinheit, die die Nachricht des Übertragungspuffers an einen Kommunikationsweg mit einem zeitgetriggerten Schema überträgt; und
eine Routingeinheit, die die ereignisgetriggerte Nachricht an einem Speicherplatz an einer bezeichneten Adresse des Übertragungspuffers speichert,
wobei die Routingeinheit die Aktualisierungsgeschichte des Speicherplatzes mit der bezeichneten Adresse im Übertragungspuffer speichert, und die Übertragungseinheit die Nachricht so überträgt, dass die Aktualisierungsgeschichte an die ereignisgetriggerte Nachricht angehängt wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform überträgt die Übertragungseinheit die Nachricht des Übertragungspuffers an den Kommunikationsweg mit dem zeitgetriggerten Schema, und zwar gemäß der Netzruhezeitinformation des zeitgetriggerten Kommunikationsprotokolls.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Routingeinheit: eine Routingschaltung, die eine Adresskennung des Kommunikationswegs mit dem zeitgetriggerten Protokoll aus einer Kennung herausholt, die in der Nachricht der Empfangsschaltung enthalten ist, und die Nachricht der Empfangsschaltung in ein Format des zeitgetriggerten Protokolls umsetzt; und eine Schemaschaltung, die die Kontrolle so vornimmt, dass eine Nachricht von der Routingschaltung von der Übertragungsschaltung übertragen wird, und zwar mit einem Schema des zeitgetriggerten Kommunikationsprotokolls, wobei die Routingschaltung und die Schemaschaltung als eine Einheit ausgebildet sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Routingeinheit eine Routingschaltung, die eine Adresskennung des Kommunikationswegs mit dem zeitgetriggerten Protokoll aus einer Kennung herausholt, die in der Nachricht der Empfangsschaltung enthalten ist, und die Nachricht der Empfangsschaltung in ein Format des zeitgetriggerten Protokolls umsetzt; und eine Kommunikationskontrollschaltung, die die Kommunikation zwischen der Empfangsschaltung und der Routingschaltung steuert sowie die Kommunikation zwischen der Routingschaltung und der Übertragungsschaltung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Routingeinheit: eine Gatewayschaltung, die eine Adresskennung des Kommunikationswegs des zeitgetriggerten Protokolls aus einer Kennung herausholt, die in der Nachricht der Empfangsschaltung enthalten ist, und die die Nachricht der Empfangsschaltung in ein Format eines zeitgetriggerten Protokolls umsetzt, und die die Steuerung so vornimmt, dass die Nachricht nach dem Umsetzen in das zeitgetriggerte Protokoll von der Übertragungsschaltung übertragen wird, und zwar mit dem Schema des zeitgetriggerten Kommunikationsprotokolls; und eine Kommunikationskontrollschaltung, die die Kommunikation zwischen der Empfangsschaltung und der Gatewayschaltung steuert sowie die Kommunikation zwischen der Gatewayschaltung und der Übertragungsschaltung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Kommunikationsnachrichten-Umsetzvorrichtung ferner: eine zweite Empfangseinheit, die eine Nachricht des zeitgetriggerten Kommunikationsprotokolls empfängt; einen zweiten Übertragungspuffer, der die ereignisgetriggerte Nachricht speichert; und eine zweite Übertragungseinheit, die die Nachricht des Übertragungspuffers an einen zweiten Kommunikationsweg mit den ereignisgetriggerten Schema überträgt, wobei die Routingeinheit ein FlexRay-Framemuster empfängt, das eine Kennung, die eine CAN-Kennung bezeichnet, die Datenlänge und CAN-Daten enthält, und zwar als zeitgetriggerte Nachricht von der zweiten Empfangseinheit, und das FlexRay-Framemuster in das CAN-Framemuster umsetzt, und zwar mit Hilfe einer Kennung, die den CAN-Kennung des empfangenen FlexRay-Frames bezeichnet, sowie mit der Datenlänge und den CAN-Daten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Kommunikationsnachrichten-Umsetzvorrichtung ferner: eine zweite Empfangseinheit, die eine Nachricht des zeitgetriggerten Kommunikationsprotokolls empfängt; einen zweiten Übertragungspuffer, der die ereignisgetriggerte Nachricht speichert; und eine zweite Übertragungseinheit, die die Nachricht des Übertragungspuffers an einen zweiten Kommunikationsweg mit den ereignisgetriggerten Schema überträgt, wobei die Routingeinheit ein FlexRay-Framemuster empfängt, das eine Kennung, die eine FlexRay-Kennung bezeichnet, und CAN-Daten enthält, und zwar als zeitgetriggerte Nachricht von der zweiten Empfangseinheit, und das FlexRay-Framemuster in das CAN-Framemuster umsetzt, indem sie die Kennung des empfangenen FlexRay-Frames in eine CAN-Kennung, und in CAN-Daten, an die die Datenlänge angefügt ist, umsetzt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Kommunikationsnachrichten-Umsetzvorrichtung ferner: eine zweite Empfangseinheit, die eine Nachricht des zeitgetriggerten Kommunikationsprotokolls empfängt; einen zweiten Übertragungspuffer, der die ereignisgetriggerte Nachricht speichert; und eine zweite Übertragungseinheit, die die Nachricht des Übertragungspuffers an einen zweiten Kommunikationsweg mit den ereignisgetriggerten Schema überträgt, wobei die Routingschaltung umfasst: eine erste Übertragungsziel-Ermittlungseinheit, die ein Ziel der Nachricht von der zweiten Empfangseinheit ermittelt; eine zweite Übertragungsziel-Ermittlungseinheit, die ein Ziel der Nachricht von der Empfangseinheit ermittelt; eine Datenverarbeitungsschaltung, die die Nachricht von der Empfangseinheit in ein Format des ereignisgetriggerten Protokolls umwandelt; eine Übertragungsadressen-Ermittlungseinheit, die eine Adressenkennung des Kommunikationswegs des ereignisgetriggerten Protokolls aus einer Kennung entnimmt, die in der Nachricht der Datenverarbeitungsschaltung enthalten ist.
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Da in der Erfindung eine Schemaschaltung, die einen Plan für die unterschiedlichen Kommunikationsprotokolle ausarbeitet, und eine Routingschaltung, getrennt bereitgestellt sind, kann man eine Nachrichtenumsetzung mit hoher Geschwindigkeit und ohne Verzögerung erzielen. Da die Aktualisierungsgeschichte an die zeitgetriggerte Nachricht angehängt wird, können Vorrichtungen, die Nachrichten vom Kommunikationsweg empfangen, leicht feststellen, ob die fragliche Nachricht eine aktualisierte Nachricht ist oder die vorhergehende Nachricht, und zwar auch bei zeitgetriggerten Nachrichten. Da eine zeitgetriggerte Planerstellung implementiert ist, die von der Netzruhezeit getriggert wird, kann man die Umsetzverarbeitung anhand des zeitgetriggerten Schemas leicht und exakt erhalten. Da ferner das FlexRay-Frameformat so gebildet ist, dass die Umsetzwirksamkeit beachtet wird, kann man die FlexRay- und CAN-Nachrichtenumsetzung leicht erzielen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigt:
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1 ein Blockdiagramm einer Kommunikationsnachrichten-Umsetzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 ein Diagramm des FlexRay-Datenempfangsvorgangs mit der Anordnung in 1;
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3 ein Diagramm des CAN-Daten-Übertragungsvorgangs mit der Anordnung in 1;
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4 ein Aufbaudiagramm einer G/W-Hardware-Makroeinheit von 1;
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5 ein Blockdiagramm einer G/W-Hardware-Makroeinheit von 4;
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6 ein Framezusammenhangsdiagramm zwischen FlexRay und CAN in 4;
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7 ein Aufbaudiagramm der Routingeinheit in 4;
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8 ein Diagramm des FlexRay-Adressenabbildungsspeichers in 7;
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9 ein Diagramm des CAN-Adressen-Abbildungsspeichers in 7;
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10 ein Diagramm des CAN-Umsetzungs-Abbildungsspeichers in 7;
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11 ein Diagramm des FlexRay-Übertragungspuffers in 7;
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12 ein Diagramm der FlexRay-Schemaschaltung in 5;
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13 ein Diagramm der CAN-Schemaschaltung in 5;
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14 ein erstes Diagramm eines FlexRay-Framemusters, das sich für die Nachrichtenumsetzung in 1 eignet;
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15 ein zweites Diagramm eines FlexRay-Framemusters, das sich für die Nachrichtenumsetzung in 1 eignet; und
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16 ein Diagramm des FlexRay-Abbildungsspeichers für die Framemusterumsetzung in 15 und 16.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird im Weiteren in der folgenden Reihenfolge beschrieben: Nachrichtenumsetzvorrichtung, Routingschaltung, Schemaschaltung, Frameverarbeitung für die FlexRay-CAN-Umsetzung; und weitere Ausführungsformen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform eingeschränkt.
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– Nachrichtenumsetzvorrichtung –
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1 zeigt ein Gesamtblockdiagramm einer Ausführungsform einer Nachrichtenumsetzvorrichtung gemäß der Erfindung. 2 und 3 zeigen Routingvorgangsdiagramme der Nachrichtenumsetzvorrichtung in 1. 4 zeigt ein Blockdiagramm der G/W-Hardware-Makroeinheit von 1. 5 zeigt ein Diagramm der Hardware-Makroschaltung in 4, und 6 zeigt ein Diagramm des FlexRay-Kommunikationsformats und des CAN-Kommunikationsformats.
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Die Nachrichtenumsetzvorrichtung 1, siehe 1, besteht aus: einem FlexRay-Controller 10, einer Anzahl (in diesem Fall drei) CAN-Controller 12-1, 12-2 und 12-3; einer Zeitgeberschaltung 14, einer CPU 16; einer Interruptsteuerschaltung 18, einer DMA-Schaltung 11 (DMA = Direct Memory Access), einer G/W-Hardware-Makroschaltung 2 (G/W = Gateway), einem Flashspeicher 13 und einem internen Bus 15, der diese Vorrichtungen verbindet.
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Der FlexRay-Controller 10 ist ein Kommunikationscontroller (CC), der die Kommunikation steuert und mit dem FlexRay-Bus über einen Bustreiber (nicht dargestellt) verbunden ist.
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Für FlexRay wird ein zeitgetriggertes Protokoll eingesetzt, in dem die Frameübertragung bzw. der Frameempfang in Zeitschlitzen erfolgt. Insbesondere wird ein periodisches Datenübertragungssystem verwendet, in dem der Zeitschlitz, der von jedem Knoten verwendet wird, vorherbestimmt ist.
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Für die CAN-Controller 12-1, 12-2 und 12-3 wird ein CSMA/CA-Übertragungssystem verwendet, und es wird ein CAN-Protokoll eingesetzt, in dem die Nachrichtenübertragung erfolgen kann, wenn der Übertragungsweg frei ist. Es handelt sich dabei um ein ereignisgetriggertes Protokoll, in dem eine Übertragung nur erfolgen kann, wenn das Recht zum Senden erlangt werden kann, indem eine Kommunikationsanforderung im Zusammenhang mit dem Auftreten eines Ereignisses erzeugt wird.
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Die Interruptsteuerschaltung 18 gewährt ein exklusives Recht auf den Bus 15, indem sie Interrupts des FlexRay-Controllers 10, der CAN-Controller 12-1, 12-2 und 12-3 und der G/W-Hardware-Makroschaltung 2 verwaltet. Die DMA-Steuerschaltung 11 nimmt einen DMA-Transfer nach dem Empfang einer DMA-Anforderung vom FlexRay-Controller 10, den CAN-Controllern 12-1, 12-2 und 12-3 oder der G/W-Hardware-Makroschaltung 2 vor.
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Im Weiteren wird anhand von 4 und den folgenden Abbildungen beschrieben, dass die G/W-Hardware-Makroschaltung 2 eine Umsetzung des FlexRay-Protokolls und des CAN-Protokolls vornimmt und eine Übertragung an die bezeichnete Adresse vornimmt. Die CPU 16 stellt beispielsweise die Controller 10, 12-1, 12-2 und 12-3, die Statusüberwachung, die Fehlererkennung und die Fehlerverarbeitung ein. Das Flash-ROM 13 speichert beispielsweise hauptsächlich das Programm, das die CPU 16 ausführt sowie Parameter dafür.
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2 und 3 zeigen Diagramme des Gatewaybetriebs der G/W-Hardware-Makroschaltung 2 in der Anordnung nach 1. 2 zeigt ein Diagramm des Übertragungsvorgangs vom FlexRay-Controller 10 an die G/W-Hardware-Makroschaltung 2. 3 zeigt ein Diagramm des Übertragungsvorgangs von der G/W-Hardware-Makroschaltung 2 in der Anordnung nach 1 an den CAN-Controller 12-1.
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Empfängt der FlexRay-Controller 10, siehe 2, FlexRay-Framedaten (die unten anhand von 7 beschrieben werden) vom FlexRay-Bus, so meldet der Controller 10 über die Signalleitung den Beginn der DMA-Anforderungsverarbeitung an die DMA-Steuerschaltung 11. Die DMA-Steuerschaltung 11 erlaubt dem FlexRay-Controller 10, eine DMA-Übertragung vorzunehmen. Dadurch überträgt der FlexRay-Controller 10 die empfangenen FlexRay-Framedaten über den Bus 15 an die G/W-Makroschaltung 2.
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Im Weiteren wird beschrieben, dass die G/W-Hardware-Makroschaltung 2 die FlexRay-Framedaten in die CAN-Framedaten umsetzt und diese Daten an die bezeichnete Adresse überträgt (in diesem Beispiel den CAN-Controller 12-1). Insbesondere, siehe 3, meldet die G/W-Hardware-Makroschaltung 2 der DMA-Steuerschaltung 11 über die Signalleitung den Beginn der Verarbeitung der DMA-Anforderung. Die DMA-Steuerschaltung 11 erlaubt die DMA-Übertragung bezüglich der G/W-Hardware-Makroschaltung 2. Die G/W-Hardware-Makroschaltung 2 überträgt die umgesetzten CAN-Framedaten über den Bus 15 an den CAN-Controller 12-1.
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4 zeigt ein Blockdiagramm der G/W-Hardware-Makroschaltung 2. 5 zeigt ein Blockdiagramm, in dem die Anordnung von 4 auf den Signalfluss umgeschrieben ist. 6 zeigt ein Diagramm des FlexRay-Kommunikationsformats und des CAN-Kommunikationsformats.
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Die G/W-Hardware-Makroschaltung 2 enthält, siehe 4: eine Busschnittstellenschaltung 20, die mit dem internen Bus 15 verbunden ist, eine FlexRay-Empfangsdaten-Verarbeitungsschaltung 21, CAN-Empfangsdaten-Verarbeitungsschaltung 22, eine FlexRay-Planungsschaltung 23, eine CAN-Planungsschaltung 24, einen Registereinstellabschnitt 25, einen FlexRay-Übertragungspuffer 26, einen CAN-Übertragungspuffer 27, eine Statuserfassungsschaltung 28 und eine Routingschaltung 29.
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Die Routingschaltung 29 enthält: einen Abbildungsspeicher 42, der den korrespondierenden Zusammenhang zwischen FlexRay-ID und CAN-ID speichert, eine Holdaten-Verarbeitungsschaltung 40, die die CAN-ID findet, die der FlexRay-ID zugeordnet ist, und die FlexRay-Framepufferadresse, die der CAN-ID zugeordnet ist, indem sie den Abbildungsspeicher 42 verwendet, und eine Speicherschnittstellenschaltung 41.
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Die Busschnittstellenschaltung 20 ist über einen Bus 30 mit der FlexRay-Empfangsdaten-Verarbeitungsschaltung 21, der CAN-Empfangsdaten-Verarbeitungsschaltung 22, der FlexRay-Planungsschaltung 23, der CAN-Planungsschaltung 24 und dem Registereinstellabschnitt 25 verbunden. Die Routingschaltung 29 ist über den Bus 31 mit der FlexRay-Empfangsdaten-Verarbeitungsschaltung 21, über den Bus 32 mit der CAN-Empfangsdaten-Verarbeitungsschaltung 22 und über den Bus 33 mit dem FlexRay-Übertragungspuffer 26 und dem CAN-Übertragungspuffer 27 verbunden.
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Die FlexRay-Planungsschaltung 23 ist über den Bus 34 mit dem FlexRay-Puffer 26 verbunden. Die CAN-Planungsschaltung 24 ist über den Bus 35 mit dem CAN-Übertragungspuffer 27 verbunden. Der Registereinstellabschnitt 25 ist über den Bus 36 mit dem FlexRay-Übertragungspuffer 26, dem CAN-Übertragungspuffer 27 und der Speicherschnittstellenschaltung 42 der Routingschaltung 29 verbunden.
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Die CPU 16 kann Werte des FlexRay-Übertragungspuffers 26, des CAN-Übertragungspuffers 27 und des Abbildungsspeichers 42 von der Registereinstellschaltung 25 über den Bus 15 und die Busschnittstellenschaltung 20 schreiben.
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Die verschiedenen Schaltungen werden nun mit Hilfe von 5 und 6 beschrieben. Die Empfangsdaten(Speicher)-Verarbeitungsschaltung 21 empfängt und speichert FlexRay-Framedaten. Die Spezifikation von FlexRay, siehe 6, schreibt Kommunikationszyklen von Zyklus0 bis Zyklus63 vor. In den entsprechenden Zyklen Zyklus0 bis 63 werden jedem Knoten Zeitschlitze vom Zeitschlitz Slot1 bis Slotm zugewiesen, und schließlich wird eine NIT (NIT = Network Idle Time, Netzruhezeit) bereitgestellt, um jeden Zyklus zu trennen.
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Im FlexRay-Frameformat für jeden dieser Zeitschlitze folgt ein Datenabschnitt (Nutzdatensegment) mit Data 1, Data 2, ... einem Headerabschnitt, der beispielsweise die FlexRay-ID (ID, die dem Knoten des FlexRay-Busses zugewiesen ist) und die Datenlänge der Nutzdaten enthält. Das Frameformat endet mit einem Endsegment, das einen CRC (CRC = Cyclic Redundancy Code) enthält.
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Nun empfängt und speichert die CAN-Daten(Speicher)-Verarbeitungsschaltung 22 CAN-Framedaten. Das CAN-Frameformat, siehe 6, wird gebildet von der CAN-ID (ID, die dem Knoten des CAN-Busses zugewiesen ist), der Datenlänge (DLC) und einer oder mehrerer 8-Byte-Dateneinheiten.
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Die Routingschaltung 29 holt die Übertragungsadresse von den FlexRay-Empfangsdaten, falls es sich um eine FlexRay-Adresse handelt, und speichert die Daten im FlexRay-Übertragungspuffer 26. Handelt es sich um eine CAN-Adresse, so heftet die Routingschaltung 29 die CAN-ID der Adresse an die Daten an und speichert die Daten im CAN-Übertragungspuffer(FIFO) 27. Die Routingschaltung 29 holt auch die Übertragungsadresse von den CAN-Empfangsdaten, falls es sich um eine FlexRay-Adresse handelt, und sie heftet die FlexRay-ID an die Daten und speichert die Daten im FlexRay-Übertragungspuffer 26. Handelt es sich um eine CAN-Adresse, so speichert die Routingschaltung 29 die Daten im CAN-Übertragungspuffer(FIFO) 27.
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Die FlexRay-Planungsschaltung 23 entnimmt gemäß dem zeitgetriggerten FlexRay-Schema Daten aus dem FlexRay-Übertragungspuffer 26 und stellt diese Daten in den FlexRay-Controller 10. Die CAN-Planungsschaltung 24 entnimmt gemäß dem ereignisgetriggerten CAN-Schema Daten aus dem CAN-Übertragungspuffer 27 und stellt diese Daten in den CAN-Controller 12-1.
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Die Statuserfassungsschaltung 28 erfasst den FlexRay- und CAN-Bus-Status (beispielsweise Empfang noch nicht abgeschlossen, geht weiter, CAN-Bus überlastet) und führt eine fehlerunempfindliche Verarbeitung aus.
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Da in diesem Fall das Routing zwischen unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen, die Protokollumsetzung und die Planerstellung in Hardware implementiert sind, kann eine Umsetzverzögerung verhindert werden, und man kann hohe Übertragungsraten wirksam einsetzen. Die CPU 16 kann insbesondere die Synchron-Überwachung, die Fehlerüberwachung und die Fehlerverarbeitung, die von den Unterschieden der FlexRay- und CAN-Kommunikationsprotokolle herrühren, mit Priorität ausführen.
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Damit kann auch bei der Umsetzverarbeitung und der Routingverarbeitung und bei gestiegener Anzahl von FlexRay- oder CAN-Kanälen die Kanalsuche am Verbindungsziel mit hoher Geschwindigkeit erfolgen, wodurch Zeitverzögerungen bei der Routingverarbeitung vermieden werden. Auch bei einer gestiegenen Anzahl an Frames, die der Umsetzverarbeitung unterzogen werden müssen, zieht dies keine gewachsene Verzögerungszeit in der Umsetzvorrichtung nach sich. Dadurch lassen sich sinkende Durchsätze vermeiden, und man benötigt keinen Pufferspeicher mit hoher Kapazität.
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– Routingschaltung –
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7 zeigt einen Schaltplan der Routingschaltung in 4 und 5. 8 zeigt ein Diagramm eines Adressenabbildungsspeichers für das FlexRay in 7. 9 zeigt ein Diagramm eines Adressenabbildungsspeichers für das CAN in 7. 10 zeigt ein Diagramm des Übertragungssteuerungs-Abbildungsspeichers für CAN, und 11 zeigt ein Diagramm des FlexRay-Übertragungspuffers.
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Die Routingschaltung 29, siehe 7, umfasst: eine Übertragungsadressen-Ermittlungseinheit 31 für FlexRay, eine Datenverarbeitungsschaltung 32 für Daten, die für CAN bestimmt sind, Übertragungsadressen-Ermittlungseinheit 33 für CAN, und eine CAN-Adressen-Holeinheit 34.
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Die Übertragungsadressen-Ermittlungseinheit 31 für FlexRay stellt durch Zugriff auf den FlexRay-Adressenabbildungsspeicher 31-1 fest, ob die bei FlexRay empfangenen Daten ”FlexRay-bestimmt”, ”zur Verbreitung” oder ”CAN-bestimmt” sind.
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Stellt die Schaltung 31 durch Zugriff auf den FlexRay-Adressenabbildungsspeicher 31-1 fest, dass die bei FlexRay empfangenen Daten ”FlexRay-bestimmt” oder ”zur Verbreitung” sind, so speichert die Schaltung 31 die Daten im FlexRay-Übertragungspuffer 26. Sind die bei FlexRay empfangenen Daten ”CAN-bestimmt” oder ”zur Verbreitung”, so überträgt die Schaltung 31 diese Daten an die Datenverarbeitungsschaltung 32 für Daten, die für CAN bestimmt sind.
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Der FlexRay-Adressenabbildungsspeicher 31-1, siehe 8, der für diesen Zweck benutzt wird, speichert einen Datensatz, der angibt, ob ein FlexRay-Übertragungsziel und eine CAN-Übertragung bezüglich einer jeden FlexRay-ID (siehe 6) verfügbar sind sowie die vorher bezeichnete Übertragungsadressen-CAN-ID (siehe 6). Die Übertragungsadressen-CAN-IDs können auf höchstens 256 Adressen ausgeweitet werden; wichtig ist, dass eine oder mehrere als erforderlich bezeichnet werden können.
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Der Datensatz, der angibt, ob ein FlexRay-Übertragungsziel und eine CAN-Übertragung verfügbar sind, besteht aus 8 Bit. Das FlexRay-Übertragungsziel (Adresse) wird von den ersten sechs Bit bezeichnet, und ”FlexRay-bestimmt”, ”CAN-bestimmt” oder ”zur Verbreitung” wird von den verbleibenden zwei Bit bezeichnet. Bei diesem FlexRay-Übertragungsziel bedeutet ”00” ”ID ungültig”, ”01” bedeutet ”FlexRay CH1”, ”10” bedeutet ”FlexRay CH2”, und ”100” bedeutet ”FlexRay CH3”. In den verbleibenden zwei Bit bedeutet ”00”, dass diese FlexRay-ID-Spalte ungültig ist, ”01” bedeutet ”FlexRay-bestimmt”, ”10” bedeutet ”CAN-bestimmt” und ”11” bedeutet ”zur Verbreitung”.
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Folglich greift die Übertragungsadressen-Ermittlungseinheit 31 für FlexRay auf den FlexRay-Adressenabbildungsspeicher 31-1 mit Hilfe des FlexRay-IDs der FlexRay-Framedaten (siehe 6) der Empfangsdaten-Speicherverarbeitungsschaltung 21 zu. Zeigen die verbleibenden zwei Bit des Datensatzes, der angibt, ob ein FlexRay-Übertragungsziel und eine CAN-Übertragung verfügbar sind, ”FlexRay-bestimmt” an, so schreibt die Schaltung 31 die empfangenen FlexRay-Framedaten in den Bereich der FlexRay-Adresse des FlexRay-Übertragungspuffers 26 (wird später beschrieben).
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In ähnlicher Weise greift die Übertragungsadressen-Ermittlungseinheit 31 für FlexRay auf den FlexRay-Adressenabbildungsspeicher 31-1 mit Hilfe der FlexRay-ID zu. Zeigen die verbleibenden zwei Bit des Datensatzes, der angibt, ob ein FlexRay-Übertragungsziel und eine CAN-Übertragung verfügbar sind, ”CAN-bestimmt”, so überträgt die Schaltung 31 die empfangenen FlexRay-Framedaten an die CAN-Datenverarbeitungsschaltung 32 und fügt den CAN-ID der CAN-ID-Spalte hinzu.
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In ähnlicher Weise greift die Übertragungsadressen-Ermittlungseinheit 31 für FlexRay auf den FlexRay-Adressenabbildungsspeicher 31-1 mit Hilfe der FlexRay-ID zu. Zeigen die verbleibenden zwei Bit des Datensatzes, der angibt, ob ein FlexRay-Übertragungsziel und eine CAN-Übertragung verfügbar sind, ”zur Verbreitung” an, so schreibt die Schaltung 31 die empfangenen FlexRay-Framedaten in den Bereich der FlexRay-Adresse des FlexRay-Übertragungspuffers 26 (der noch beschrieben wird), und sie überträgt die empfangenen FlexRay-Framedaten an die CAN-Datenverarbeitungsschaltung 32 und fügt den CAN-ID der CAN-ID-Spalte hinzu.
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Nun entscheidet die Übertragungsadressen-Ermittlungseinheit 33 für CAN, ob die CAN-Empfangsdaten ”FlexRay-bestimmt”, ”zur Verbreitung” oder ”CAN-bestimmt” sind, indem sie auf den CAN-Adressenabbildungsspeicher 33-1 zugreift.
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Stellt die Übertragungsadressen-Ermittlungsschaltung 33 für CAN durch Zugriff auf den CAN-Adressenabbildungsspeicher 33-1 fest, dass die bei CAN empfangenen Daten ”FlexRay-bestimmt” oder ”zur Verbreitung” sind, so speichert die Schaltung 33 diese Daten im FlexRay-Übertragungspuffer 26. Sind die CAN-Empfangsdaten ”CAN-bestimmt” oder ”zur Verbreitung”, so speichert die Schaltung 33 diese Daten in der CAN-Adressen-Holschaltung 34.
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Der für diesen Zweck verwendete CAN-Adressenabbildungsspeicher 33-1, siehe 9, speichert bezüglich jeder CAN-ID (siehe 6) einen Datensatz, der angibt, ob eine FlexRay-Übertragung oder eine CAN-Übertragung verfügbar ist, die FlexRay-Adressdatengruppe und eine FlexRay-Übertragungspufferadresse, die vorab bezeichnet wird.
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Wie im FlexRay-Übertragungspuffer 26 in 11 dargestellt ist, wird eine Adresse (Ort) zum Speichern der CAN-ID-Daten vorab für jede FlexRay-ID festgelegt. Natürlich ist beispielsweise für Zwecke der FlexRay-Verbreitung eine Adresse (Ort) bereitgestellt, die FlexRay-Empfangsdaten unter der FlexRay-ID speichert. Ebenfalls bereitgestellt ist eine Aktualisierungsgeschichte, die die Vorgeschichte der Daten bezüglich der Frage angibt, ob die Daten an diesem Datenort aktualisiert sind oder nicht. Die Aktualisierungsgeschichte ist als ”on” aktualisiert, wenn die Daten geschrieben werden, und sie ist als ”off” aktualisiert, nachdem der FlexRay-Controller 10 die Daten in den Übertragungspuffer 26 gestellt hat. Die oben genannte FlexRay-Übertragungspufferadresse des CAN-Adressenabbildungsspeichers 33-1 ist der Datenspeicherort, den die CAN-ID in 11 bezeichnet.
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Der Datensatz, der angibt, ob eine FlexRay-Übertragung und CAN-Übertragung und eine FlexRay-Adresse verfügbar sind, besteht aus acht Bit. Das FlexRay-Übertragungsziel (Adresse) wird von den ersten sechs Bit bezeichnet, und ”FlexRay-bestimmt”, ”CAN-bestimmt” oder ”zur Verbreitung” wird von den verbleibenden zwei Bit bezeichnet. Bei diesem FlexRay-Übertragungsziel bedeutet ”00” ”ID ungültig”, ”01” bedeutet ”FlexRay CH1”, ”10” bedeutet ”FlexRay CH2”, und ”100” bedeutet ”FlexRay CH3”. In den verbleibenden zwei Bit bedeutet ”00”, dass diese FlexRay-ID-Spalte ungültig ist, ”01” bedeutet ”FlexRay-bestimmt”, ”10” bedeutet ”CAN-bestimmt” und ”11” bedeutet ”zur Verbreitung”.
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Folglich greift die Übertragungsadressen-Ermittlungseinheit 33 für CAN mit Hilfe der CAN-ID der CAN-Framedaten (siehe 6) auf den CAN-Adressenabbildungsspeicher 33-1 der Empfangsdaten-Speicherverarbeitungsschaltung 22 zu. Zeigen die verbleibenden zwei Bit des Datensatzes, der angibt, ob ein Übertragungsziel und eine Übertragung verfügbar sind, ”FlexRay-bestimmt” an, so schreibt die Schaltung 33 die empfangenen CAN-Framedaten in den Bereich der FlexRay-Übertragungspufferadresse des FlexRay-Übertragungspuffers 26 (11) und aktualisiert die Aktualisierungsgeschichte.
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In ähnlicher Weise greift die Übertragungsadressen-Ermittlungseinheit 33 für CAN mit Hilfe der CAN-ID auf den CAN-Adressenabbildungsspeicher 33-1 zu. Zeigen die verbleibenden zwei Bit des Datensatzes, der angibt, ob ein Übertragungsziel und eine Übertragung verfügbar sind, ”CAN-bestimmt”, so überträgt die Schaltung 33 die empfangenen CAN-Framedaten an die CAN-Adressen-Holschaltung 34.
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In ähnlicher Weise greift die Übertragungsziel-Ermittlungseinheit 33 für CAN mit Hilfe der CAN-ID auf den CAN-Adressenabbildungsspeicher 33-1 zu. Zeigen die verbleibenden zwei Bit des Datensatzes, der angibt, ob ein Übertragungsziel und eine Übertragung verfügbar sind, ”zur Verbreitung” an, so schreibt die Schaltung 33 die empfangenen CAN-Framedaten in den Bereich der FlexRay-Übertragungspufferadresse des FlexRay-Übertragungspuffers 26 (11), und sie überträgt die empfangenen CAN-Framedaten an die CAN-Adressen-Holeinheit 34.
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Die CAN-Datenverarbeitungsschaltung 32 stellt anhand der empfangenen FlexRay-Framedaten und des CAN-IDs, die die FlexRay-Übertragungsadressen-Ermittlungseinheit 31 sendet, fest, ob eine Teilung für CAN-Zwecke nötig ist. Ist eine Teilung für CAN-Zwecke nötig, so erzeugt die CAN-Datenverarbeitungsschaltung 32 CAN-Daten (siehe 6), indem sie diese Teilung vornimmt und eine CAN-ID anfügt. Ist eine solche Teilung nicht nötig, so erzeugt die CAN-Datenverarbeitungsschaltung 32 CAN-Daten (siehe 6) mit angefügter CAN-ID aus den empfangenen FlexRay-Framedaten und der CAN-ID.
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Nun holt die CAN-Adressen-Holeinheit 34 durch Zugriff auf den CAN-Adressen-Informationsabbildungsspeicher 34-1 unter der CAN-ID der gelieferten CAN-Daten den CAN-Kanal des Übertragungsziels und überträgt die CAN-Daten an den CAN-Übertragungspuffer (FIFO) 27, wobei das Übertragungsintervall im Abbildungsspeicher 34-1 spezifiziert ist.
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Der CAN-Adressen-Informationsabbildungsspeicher 34-1, siehe 10, der für diese Zwecke verwendet wird, speichert bezüglich jeder CAN-ID (siehe 6) das Übertragungsintervall mit festliegender Periode, ob eine Unterabtastungsübertragung verfügbar ist oder nicht, den Faktor für die Unterabtastung, die Unterabtastungszeit, ob die Verfügbarkeit der Unterabtastungsübertragung von der Buslast abhängt, und die CAN-Kanalnummer und Adresse im CAN-Übertragungspuffer.
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An den CAN-Bus kann man unterschiedliche Arten von Vorrichtungen anschließen. Von diesen Vorrichtungen verwenden einige, beispielsweise FlexRay-Vorrichtungen, ein periodisches Datenübertragungssystem, in dem, auch wenn zu sendende Daten vorliegen, dies unwirksam wäre. Es gibt auch Vorrichtungen, an die Daten gesendet werden müssen, und Vorrichtungen, die eine vorgeschriebenen Zeitspanne warten können. Folglich wird für jede mit einer CAN-ID bezeichnete Vorrichtung ermöglicht, zu spezifizieren: das Übertragungsintervall (Zeitintervall), die Verfügbarkeit der Unterabtastungsübertragung, das Unterabtastintervall (Faktor), und die Unterabtastungszeit, und abhängig von der Bedeutung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass man die Verfügbarkeit der Unterabtastungsübertragung abhängig von der Buslast einstellen kann.
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Zusätzlich sucht die CAN-Adressen-Holeinheit 34 mit dieser CAN-ID nach einen CAN-Kanal und schreibt die CAN-Daten (überträgt die Daten) an die zugehörige CAN-Übertragungspufferadresse, wobei sie Übertragungssteuerinformation anfügt, beispielsweise das Übertragungsintervall oder die oben genannte Unterabtastungsinformation.
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Da die Routingschaltung 29 aus Hardware besteht, werden Hochgeschwindigkeitsrouting oder Datenteilung und Datenumwandlung möglich, und man kann eine ausführliche Verarbeitung, beispielsweise die Unterabtastung, leicht implementieren.
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– Schemaschaltungen –
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Es werden nun die Planungsschaltungen 23 und 24 in 4 und 5 anhand von 12 und 13 beschrieben. 12 zeigt einen Schaltplan der FlexRay-Planungsschaltung 23. Die FlexRay-Planungsschaltung 23, siehe 12, liest Daten vom FlexRay-Übertragungspuffer 26 und überträgt die Daten gemäß dem FlexRay-Schema an den FlexRay-Controller 10.
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Insbesondere erfasst die FlexRay-Planungsschaltung 23 die NIT (siehe 6) vom FlexRay-Controller 10, erstellt intern einen Plan und liest nacheinander die Daten: DATA1, DATA2, DATA3 der FlexRay-ID des FlexRay-Übertragungspuffers 26 entsprechend zu jedem Schlitz und überträgt die Daten an den FlexRay-Controller 10.
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13 zeigt einen Schaltplan der CAN-Planungsschaltung 24. Die CAN-Planungsschaltung 24 weist eine Datenübertragungszeit-Bestimmungsschaltung 24-1 auf, eine Periodenübertragungs-Verarbeitungsschaltung 24-2, eine Unterabtastungsübertragungs-Bestimmungsschaltung 24-3 und eine Übertragungsvermittlungs-Verarbeitungsschaltung 24-4.
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Die Datenübertragungszeit-Bestimmungsschaltung 24-1 prüft, ob Daten im CAN-Übertragungspuffer (FIFO) 27 gespeichert sind. Man beachte, dass der CAN-Übertragungspuffer 27 mit einem Register versehen ist, das für jeden Kanal festlegt, ob eine automatische Übertragung und eine Ereignis/Perioden-Übertragung verfügbar ist.
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Die Datenübertragungszeit-Bestimmungsschaltung 24-1 liest die Daten, die im CAN-Übertragungspuffer 27 gespeichert sind. Ist im CAN-Übertragungs-FIFO (Kanal) 27 eine automatische Übertragung von Daten eingestellt, so verteilt die Schaltung abhängig davon, ob die Einstellung auf einem Ereignis oder einer festen Periode beruht, die Daten an die Festperiodenübertragungs-Verarbeitungsschaltung 24-2 oder an die Übertragungsvermittlungs-Verarbeitungsschaltung 24-4 und speichert die Daten im Datenspeicherpuffer 24-A oder 24-B.
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Die Festperiodenübertragungs-Verarbeitungsschaltung 24-2 überträgt die CAN-Daten des Datenspeicherpuffers 24-A an die Unterabtastungsübertragungs-Verarbeitungsschaltung 24-3, und zwar mit einem Übertragungsintervall (siehe 10), das an die Speicherdaten (CAN-Daten) des Datenspeicherpuffers 24-A angehängt ist.
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Die Unterabtastungsübertragungs-Verarbeitungsschaltung 24-3 prüft die Unterabtastungsinformation (siehe 10) der CAN-Daten. Ist die Unterabtastung eingeschaltet, so führt sie eine Unterabtastungsverarbeitung mit beispielsweise dem Unterabtastungsfaktor und der Unterabtastungszeit aus und speichert das Ergebnis dieser Unterabtastungsverarbeitung im Datenspeicherpuffer 24-B der Übertragungsvermittlungs-Verarbeitungsschaltung 24-4. Die Unterabtastungsübertragungs-Verarbeitungsschaltung 24-3 prüft im Fall der buslastabhängigen Unterabtastung anhand der CAN-Daten-Unterabtastinformation (siehe 10), ob die Buslast den Einstellwert erreicht hat. Wurde der Einstellwert erreicht, so nimmt sie eine Unterabtastungsverarbeitung vor und speichert die Daten im Datenspeicherpuffer 24-B der Übertragungsvermittlungs-Verarbeitungsschaltung 24-4.
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Die Übertragungsvermittlungs-Verarbeitungsschaltung 24-4 überträgt die CAN-Daten des Datenspeicherpuffers 24-B an den CAN-Controller 12-1. Falls der Datenspeicherpuffer 24-B frei ist, überträgt die Übertragungsvermittlungs-Verarbeitungsschaltung 24-4 die Daten an den CAN-Controller 12-1, und zwar mit dem zeitlichen Bezug, mit dem die CAN-Daten gespeichert wurden. Ist kein Platz im Nachrichtenbriefkasten 120 des CAN-Controllers 12-1 (d. h., ist der Nachrichtenbriefkasten voll), so liest die Schaltung 24-4 die CAN-Daten vom Datenspeicherpuffer 24-B, wenn der CAN-Übertragung-Vollendet-Interrupt vom CAN-Controller 12-1 erhalten wird, und überträgt diese Daten an den CAN-Controller 12-1.
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Auf diese Weise kann der Planungsvorgang individuell und in Übereinstimmung mit dem Protokoll implementiert werden.
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– FlexRay/CAN-Umsetzung, CAN-Frameverarbeitung –
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14 und 15 zeigen Diagramme von Datenframes, die sich für eine FlexRay/CAN-Umsetzung eignen. Wie anhand von 6 beschrieben ist, ist in FlexRay das Format der Schlitze oder Frames spezifiziert, ein geeignetes Frameformat für die Umsetzung wird jedoch nicht vorgeschlagen.
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Daher wird nun ein FlexRay-Datenframe beschrieben, der es erlaubt, herkömmliche CAN-Strukturen zu verwenden, und der einen wirksamen Übergang auf CAN bereitstellt.
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14 zeigt, wie ein FlexRay-Muster in ein FlexRay-ID, CAN-ID, DLC (Datenlänge) und CANDATA-Format konvertiert wird. Im Fall des FlexRay-Frameformats (1), kann man einen Übertragungs-CAN-Frame einfach durch Datenteilung erzeugen, da der CAN-ID vor den FlexRay-Framedaten angebracht ist. Man kann insbesondere eine wirksame Umsetzung erzielen, da der Verarbeitungsumfang geringer wird, den der FlexRay-Übertragungsadressen-Ermittlungsabschnitt 31 in 7 leisten muss.
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Im Fall des FlexRay-Frameformats (3), wird der FlexRay-ID an den CAN-ID angeglichen, und die FlexRay-DLC wird an die CAN-DLC angeglichen, so dass die Übertragung direkt wirksam sein kann. Man kann insbesondere eine wirksame Umsetzung erzielen, da der Verarbeitungsumfang geringer wird, den der FlexRay-Übertragungsadressen-Ermittlungsabschnitt 31 in 7 und die CAN-Datenverarbeitungsschaltung 32 leisten müssen.
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15 zeigt, wie das FlexRay-Framemuster in ein Format aus FlexRay-ID und CAN-Daten (8 Byte) konvertiert wird. Im Fall des FlexRay-Frameformats (2) wird der FlexRay-ID in einen CAN-ID umgesetzt, und eine DLC wird angehängt, und die Daten werden geteilt, so dass man leicht den Übertragungs-CAN-Frame erzeugen kann. Man kann insbesondere eine wirksame Umsetzung erzielen, da der Datenteilungs-Verarbeitungsumfang geringer wird, den die CAN-Datenverarbeitungsschaltung 32 in 7 erbringen muss.
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Im Fall des FlexRay-Frameformats (4) kann ein CAN-Übertragungsframe ebenfalls einfach erzeugt werden, indem man die FlexRay-ID in eine CAN-ID umsetzt und eine DLC anhängt. Man kann insbesondere eine wirksame Umsetzung erzielen, da der Datenteilungs-Verarbeitungsumfang geringer wird, den die CAN-Datenverarbeitungsschaltung 32 in 7 erbringen muss.
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16 zeigt eine Anordnung zum Behandeln dieser Frameformate. In der Erfindung kann dies einfach dadurch realisiert werden, dass man den Inhalt des Adressenabbildungsspeichers 31-1 der FlexRay-Übertragungsziel-Ermittlungsschaltung 31 verändert. Im Einzelnen werden in der Anordnung des Abbildungsspeichers 31-1 in 7 eine DLC-Spalte und eine Framemusterspalte angehängt, und das Framemuster der FlexRay-ID wird durch eine Einheit eines 2-Bit-Framemusters erkannt.
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Im Fall des FlexRay-Frameformatmusters (1) kann die Datenverarbeitungsschaltung 32 ausschließlich eine Datenteilung vornehmen. Im Fall des FlexRay-Frameformatmusters (2) und (4) kann die Datenverarbeitungsschaltung 32 ausschließlich ein Anhängen von CAN-ID und DLC vornehmen. Im Fall des FlexRay-Frameformatmusters (3) braucht die Datenverarbeitungsschaltung 32 keine Verarbeitung vorzunehmen.
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Verwendet man die FlexRay-Frameformatmuster (1) bis (4), so wird die Umsetzverarbeitung einfacher, und man kann eine Gatewayverzögerung vermeiden.
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– Andere Ausführungsformen –
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In den beschriebenen Ausführungsformen wurde die Gatewayvorrichtung bezüglich der FlexRay-CAN-Umsetzung erklärt. Es wäre auch möglich, diese Gatewayvorrichtung für andere Arten der Kommunikationsumsetzung mit anderen Kommunikationsprotokollen einzusetzen, und zwar insbesondere ereignisgetriggerten und zeitgetriggerten Protokollen. Man könnte auch andere Anordnungen als Bausteine der G/W-Hardware-Makroeinheit einsetzen, beispielsweise die Schemaschaltung. Zusätzlich könnte man diese Gatewayvorrichtung in anderen Anwendungen einsetzen und nicht nur in Anwendungen, die in ein Fahrzeug eingebaut sind.
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Da die Schemaschaltung, die die Planung des Kommunikationsprotokolls vornimmt, und eine Routingschaltung getrennt bereitgestellt sind, kann man eine Nachrichtenumsetzung mit hoher Geschwindigkeit und ohne Verzögerung erhalten. Da die Aktualisierungsgeschichte an die zeitgetriggerten Nachrichten angehängt wird, kann eine Vorrichtung, die Nachrichten vom Kommunikationsweg empfängt, leicht herausfinden, ob eine Nachricht eine aktualisierte Nachricht oder eine vorhergehende Nachricht ist, und zwar auch bei zeitgetriggerten Nachrichten. Da zudem das zeitgetriggerte Schema getriggert durch die Netzruhezeit ausgeführt wird, kann die Umsetzverarbeitung exakt und einfach anhand eines zeitgetriggerten Schemas erfolgen. Da ferner das FlexRay-Frameformat unter Beachtung einer wirkungsvollen Umsetzung aufgebaut ist, kann man eine FlexRay- und CAN-Nachrichtenumsetzung wirksam implementieren.