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DE102024203863A1 - Transmitting/receiving device for a subscriber station of a serial bus system and method for communication with differential signals in a serial bus system - Google Patents

Transmitting/receiving device for a subscriber station of a serial bus system and method for communication with differential signals in a serial bus system

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Publication number
DE102024203863A1
DE102024203863A1 DE102024203863.6A DE102024203863A DE102024203863A1 DE 102024203863 A1 DE102024203863 A1 DE 102024203863A1 DE 102024203863 A DE102024203863 A DE 102024203863A DE 102024203863 A1 DE102024203863 A1 DE 102024203863A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transmit
module
communication
receive
bus system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102024203863.6A
Other languages
German (de)
Inventor
Steffen Walker
Felix Lang
Christian Mages
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102024203863.6A priority Critical patent/DE102024203863A1/en
Priority to PCT/EP2025/057483 priority patent/WO2025223749A1/en
Publication of DE102024203863A1 publication Critical patent/DE102024203863A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Es sind eine Sende-/Empfangseinrichtung (12) für eine Teilnehmerstation (10; 30) eines seriellen Bussystems (1; 1A) und ein Verfahren zur Kommunikation in einem seriellen Bussystem (1; 1A) bereitgestellt. Die Sende-/Empfangseinrichtung hat ein Sendemodul (121) zum Senden eines digitalen Sendesignals (TxD; Tx) als analoges differentielles Signal (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-) auf einen Bus (40; 40A) des Bussystems (1; 1A), um an mindestens eine andere Teilnehmerstation (10; 20; 30) des Bussystems (1; 1A) eine Nachricht (45; 48) zu senden, ein Empfangsmodul (122) zum Empfangen von Signalen (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-) von dem Bus (40; 40A) und zum Erzeugen eines digitalen Empfangssignals (RxD; Rx) aus dem analogen differentiellen Signal (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-), einen ersten Anschluss (TXD/TX) zum Empfangen des Sendesignals (TxD; Tx) von einer Kommunikationssteuereinrichtung (11; 11A), einen zweiten Anschluss (RXD/RX) zum Ausgeben des digitalen Empfangssignals (RxD; Rx) an die Kommunikationssteuereinrichtung (11; 11A), einen dritten Anschluss (STB/ED), der als digitaler Ausgang oder Eingang schaltbar ist, und ein COM-IF-Bestimmungsmodul (125) zum Auswerten, falls die Sende-/Empfangseinrichtung (12) in eine Betriebsart geschaltet ist, in der die Sende-/Empfangseinrichtung (12) aktiv eine Kommunikation über mindestens einen des ersten bis dritten Anschlusses (TXD/TX; RXD/RX; STB/ED) ausführen kann, ob der dritte Anschluss (STB/ED) als Ausgang oder als Eingang geschaltet ist, wobei das Sendemodul (121) und das Empfangsmodul (122) jeweils eine Ausgestaltung für zwei unterschiedliche Kommunikationsstandards (CAN; 10BASE-T1S) aufweisen und zur Kommunikation in dem seriellen Bussystem (1; 1A) gemäß einem der zwei Kommunikationsstandards (CAN; 10BASE-T1S) auf der Grundlage des Auswerteergebnisses des COM-IF-Bestimmungsmoduls (125) einstellbar sind. A transmit/receive device (12) for a subscriber station (10; 30) of a serial bus system (1; 1A) and a method for communication in a serial bus system (1; 1A) are provided. The transmit/receive device has a transmit module (121) for sending a digital transmit signal (TxD; Tx) as an analog differential signal (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-) to a bus (40; 40A) of the bus system (1; 1A) in order to send a message (45; 48) to at least one other subscriber station (10; 20; 30) of the bus system (1; 1A), a receive module (122) for receiving signals (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-) from the bus (40; 40A) and for generating a digital receive signal (RxD; Rx) from the analog differential signal (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-), and a first connection (TXD/TX) for receiving the transmit signal (TxD; Tx) from a communication control device. (11; 11A), a second connection (RXD/RX) for outputting the digital receive signal (RxD; Rx) to the communication control unit (11; 11A), a third connection (STB/ED) which can be switched as a digital output or input, and a COM-IF determination module (125) for evaluating, if the transmit/receive unit (12) is switched to an operating mode in which the transmit/receive unit (12) can actively perform communication via at least one of the first to third connections (TXD/TX; RXD/RX; STB/ED), whether the third connection (STB/ED) is switched as an output or as an input, wherein the transmit module (121) and the receive module (122) each have an configuration for two different communication standards (CAN; 10BASE-T1S) and for communication in the serial bus system (1; 1A) according to one of the two Communication standards (CAN; 10BASE-T1S) can be set based on the evaluation result of the COM-IF determination module (125).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sende-/Empfangseinrichtung für eine Teilnehmerstation eines seriellen Bussystems und ein Verfahren zur Kommunikation mit differentiellen Signalen in einem seriellen Bussystem.The present invention relates to a transmitting/receiving device for a subscriber station of a serial bus system and a method for communication with differential signals in a serial bus system.

Stand der TechnikState of the art

Serielle Bussysteme haben einen Bus, an den Teilnehmerstationen mittels einer Sende-/Empfangseinrichtung angeschlossen sind, um über den Bus miteinander zu kommunizieren. Die Sende-/Empfangseinrichtung wird auch Transceiver genannt. Bei der Kommunikation werden Daten zwischen den Teilnehmerstationen ausgetauscht, die beispielsweise Sensoren, Steuergeräte in einem Fahrzeug oder einer technischen Produktionsanlage, usw. sind. Für die Datenübertragung in seriellen Bussystemen gibt es verschiedene Standards oder Datenübertragungsprotokolle. Bekannt für serielle Bussysteme mit differentiellen Signalen sind insbesondere CAN XL, 10BASE-T1S-Ethernet, FlexRay, LVDS (LVDS = Low Voltage Differential Signaling) und so weiter.Serial bus systems have a bus to which participating devices are connected via a transceiver to communicate with each other. During communication, data is exchanged between the participating devices, which can be, for example, sensors, control units in a vehicle or a production plant, etc. Various standards or data transmission protocols exist for data transmission in serial bus systems. Well-known examples of serial bus systems with differential signals include CAN XL, 10BASE-T1S Ethernet, FlexRay, LVDS (Low Voltage Differential Signaling), and others.

Jedes dieser seriellen Bussysteme verwendet differentielle Signale mit verschiedenen Signalzuständen, welche seriell die auszutauschenden Daten signalisieren.Each of these serial bus systems uses differential signals with different signal states, which serially signal the data to be exchanged.

Möglich ist, dass ein Teil der technischen Anlage ein Bussystem verwendet, das einen anderen Kommunikationsstandard verwendet als ein Bussystem, das in einem anderen Teil der technischen Anlage verwendet wird. Beispielsweise soll zur Kommunikation in einem Notbremssystem eines Fahrzeugs ein CAN-Bussystem verwendet werden, wohingegen zur Kommunikation in einer Scheibenwischanlage ein 1 0BASE-T1 S-Bussystem verwendet werden soll.It is possible that one part of the technical system uses a bus system that employs a different communication standard than a bus system used in another part of the system. For example, a CAN bus system might be used for communication in a vehicle's emergency braking system, whereas a 10BASE-T1 S bus system might be used for communication in a windshield wiper system.

Problematisch ist, dass die Kommunikation in dem CAN-Bussystem und die Kommunikation in dem 1 0BAS E-T1 S-Bussystem nicht miteinander kompatibel sind. Muss beispielsweise mindestens ein Steuergerät aufgrund eines Defekts ersetzt werden, ist nicht immer ein Steuergerät rechtzeitig zur Hand, das den Kommunikationsstandard in dem Bussystem unterstützt, an welchem das ausgetauschte Steuergerät angeschlossen war.The problem is that communication in the CAN bus system and communication in the 1 0BAS E-T1 S-bus system are not compatible. For example, if at least one control unit needs to be replaced due to a defect, a replacement control unit that supports the communication standard of the bus system to which the replaced control unit was connected is not always available in time.

Zudem werden die Daten mancher Geräte des Fahrzeugs, wie beispielsweise eines Regensensors oder eines Warnsignalerzeugers usw. für Teile der technischen Anlage benötigt, die mit den unterschiedlichen Kommunikationsstandards kommunizieren.In addition, the data from some of the vehicle's devices, such as a rain sensor or a warning signal generator, etc., are needed for parts of the technical system that communicate using different communication standards.

Zur Lösung dieses Problems, könnten zwei Geräte, insbesondere zwei Regensensoren und/oder Warnsignalerzeuger, usw. zum Einsatz kommen, von denen jeweils eines/einer an das CAN-Bussystem angeschlossen ist und das/der andere an das 1 0BAS E-T1 S-Bussystem angeschlossen ist.To solve this problem, two devices, in particular two rain sensors and/or warning signal generators, etc., could be used, one of which is connected to the CAN bus system and the other to the 1 0BAS E-T1 S bus system.

Alternativ kann ein solches Gerät Kommunikationseinrichtungen aufweisen, die zur Kommunikation in dem CAN-Bussystem ausgestaltet sind, und Kommunikationseinrichtungen aufweisen, die zur Kommunikation in dem 1 0BASE-T1 S-Bussystem ausgestaltet sind.Alternatively, such a device may have communication devices designed for communication in the CAN bus system and communication devices designed for communication in the 10BASE-T1 S-bus system.

Dadurch sind jedoch deutlich mehr Geräte erforderlich als für eine technische Anlage, bei der nur ein Kommunikationsstandard zur Kommunikation verwendet wird. Infolge dessen benötigt die technische Anlage mehr Platz und wird deutlich teurer in der Herstellung und Wartung.However, this requires significantly more equipment than a system that uses only one communication standard. Consequently, the system requires more space and is considerably more expensive to manufacture and maintain.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sende-/Empfangseinrichtung für eine Teilnehmerstation eines seriellen Bussystems und ein Verfahren zur Kommunikation mit differentiellen Signalen in einem seriellen Bussystem bereitzustellen, welche die zuvor genannten Probleme lösen. Insbesondere sollen eine Sende-/Empfangseinrichtung für eine Teilnehmerstation eines seriellen Bussystems und ein Verfahren zur Kommunikation mit differentiellen Signalen in einem seriellen Bussystem bereitgestellt werden, die das Kompatibilitätsproblem zwischen verschiedenen Kommunikationsstandards in einer technischen Anlage lösen.Therefore, the object of the present invention is to provide a transmit/receive device for a subscriber station of a serial bus system and a method for communication with differential signals in a serial bus system, which solve the aforementioned problems. In particular, a transmit/receive device for a subscriber station of a serial bus system and a method for communication with differential signals in a serial bus system are to be provided that solve the compatibility problem between different communication standards in a technical system.

Die Aufgabe wird durch eine Sende-/Empfangseinrichtung für eine Teilnehmerstation eines seriellen Bussystems mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Die Sende-/Empfangseinrichtung hat ein Sendemodul zum Senden eines digitalen Sendesignals als analoges differentielles Signal auf einen Bus des Bussystems, um an mindestens eine andere Teilnehmerstation des Bussystems eine Nachricht zu senden, ein Empfangsmodul zum Empfangen von Signalen von dem Bus und zum Erzeugen eines digitalen Empfangssignals aus dem analogen differentiellen Signal, einen ersten Anschluss zum Empfangen des Sendesignals von einer Kommunikationssteuereinrichtung, einen zweiten Anschluss zum Ausgeben des digitalen Empfangssignals an die Kommunikationssteuereinrichtung, einen dritten Anschluss, der als digitaler Ausgang oder Eingang schaltbar ist, und ein COM-IF-Bestimmungsmodul zum Auswerten, falls die Sende-/Empfangseinrichtung in eine Betriebsart geschaltet ist, in der die Sende-/Empfangseinrichtung aktiv eine Kommunikation über mindestens einen des ersten bis dritten Anschlusses ausführen kann, ob der dritte Anschluss als Ausgang oder als Eingang geschaltet ist, wobei das Sendemodul und das Empfangsmodul jeweils eine Ausgestaltung für zwei unterschiedliche Kommunikationsstandards aufweisen und zur Kommunikation in dem seriellen Bussystem gemäß einem der zwei Kommunikationsstandards auf der Grundlage des Auswerteergebnisses des COM-IF-Bestimmungsmoduls einstellbar sind.The problem is solved by a transmit/receive device for a participant station of a serial bus system with the features of claim 1. The transmit/receive device has a transmit module. The device comprises a transmitter for sending a digital transmit signal as an analog differential signal onto a bus of the bus system in order to send a message to at least one other subscriber station of the bus system, a receiver module for receiving signals from the bus and for generating a digital receive signal from the analog differential signal, a first connection for receiving the transmit signal from a communication control unit, a second connection for outputting the digital receive signal to the communication control unit, a third connection that can be switched as a digital output or input, and a COM-IF determination module for evaluating, if the transmitter/receiver is switched to an operating mode in which the transmitter/receiver can actively perform communication via at least one of the first to third connections, whether the third connection is switched as an output or as an input, wherein the transmitter module and the receiver module each have an configuration for two different communication standards and are used for communication in the serial bus system according to one of the two communication standards based on the evaluation result of the COM-IF determination module are configurable.

Die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung hat zusätzlich zu einem ersten Anschluss für ein digitales Sendesignal und zu einem zweiten Anschluss für ein digitales Empfangssignal einen dritten Anschluss für ein digitales Signal. Mit Hilfe eines speziellen Moduls an diesem dritten Anschluss kann die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung erkennen, ob der kombinierte Transceiver sich insbesondere nach dem Standard für 10BASE-T1S oder dem Standard für CAN-XL verhalten soll, ohne hierfür einen zusätzlichen Anschluss oder nicht standardisierte Eingaben (Inputs) seitens der Kommunikationssteuereinrichtung, insbesondere ihres Controllers, reservieren zu müssen. Das Modul ist ausgestaltet, den Eingangspegel und/oder die Impedanz an dem dritten Anschluss zu erfassen.The described transceiver has, in addition to a first connection for a digital transmit signal and a second connection for a digital receive signal, a third connection for a digital signal. Using a special module at this third connection, the described transceiver can detect whether the combined transceiver should operate according to the 10BASE-T1S standard or the CAN-XL standard, without requiring an additional connection or non-standard inputs from the communication control unit, particularly its controller. The module is designed to detect the input level and/or impedance at the third connection.

Somit kann die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung selbstständig erkennen, welchen Kommunikationsstandard eine angeschlossene Kommunikationssteuereinrichtung verwendet. Dadurch besteht, bei unverändertem Anschluss der beschriebenen Sende-/Empfangseinrichtung an den Bus, eine sehr hohe Flexibilität für die Auswahl des Kommunikationsstandards für das Bussystem und somit der Kommunikationssteuereinrichtung.Thus, the described transmitter/receiver can independently detect which communication standard a connected communication control unit uses. This allows for a very high degree of flexibility in selecting the communication standard for the bus system and therefore the communication control unit, provided the described transmitter/receiver is connected to the bus in its original configuration.

Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass elektrische Schaltungsteile, wie die elektrische Spannungsversorgung usw., der beschriebenen Sende-/Empfangseinrichtung für zwei unterschiedliche Kommunikationsstandards verwendbar sind. Als Folge davon kann die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung Halbleiterfläche einsparen. Dadurch ist der Platzbedarf der Sende-/Empfangseinrichtung und des Bussystems optimiert. Im Ergebnis ist die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung äußerst ressourcenschonend und kostengünstig.An additional advantage is that electrical circuit components, such as the power supply, etc., of the described transceiver can be used for two different communication standards. As a result, the described transceiver can save semiconductor space. This optimizes the space requirements of the transceiver and the bus system. Consequently, the described transceiver is extremely resource-efficient and cost-effective.

Durch die Ausgestaltung der beschriebenen Sende-/Empfangseinrichtung ist der Aufwand für die Anpassung der Kommunikationssteuereinrichtung an die Sende-/Empfangseinrichtung sehr gering. Es sind nur die Beschaltungen der Anschlüsse (Pins) für die Busleitungen des Busses an die verwendete Kommunikationssteuereinrichtung anzupassen.Due to the design of the described transceiver, the effort required to adapt the communication control unit to the transceiver is very low. Only the wiring of the connections (pins) for the bus lines needs to be adapted to the communication control unit being used.

Zudem wird aufgrund der Ausgestaltung der beschriebenen Sende-/Empfangseinrichtung dennoch unaufwändig und kostengünstig eine zuverlässige Kommunikation mit sehr geringer Fehlerquote für mindestens zwei unterschiedliche differentielle Bussysteme ermöglicht.Furthermore, due to the design of the described transmitting/receiving device, reliable communication with a very low error rate is nevertheless enabled in an uncomplicated and cost-effective manner for at least two different differential bus systems.

Die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung ermöglicht dadurch, dass ein Wechsel des Kommunikationsstandards für eine bestehende Verdrahtung von Sende-/Empfangseinrichtungen vergleichsweise unaufwändig realisierbar ist. Grund dafür ist, dass die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung mit minimalem Konfigurationsaufwand für Bussysteme verwendbar ist, auf denen eine Kommunikation mit unterschiedlichen Kommunikationsstandards stattfindet. Gegebenenfalls kann damit auch ein bereits vorhandenes Gerät einer technischen Anlage, insbesondere eines Fahrzeugs, je nach Bedarf flexibel an unterschiedliche Bussysteme angeschlossen werden, auf denen eine Kommunikation mit unterschiedlichen Kommunikationsstandards stattfindet.The described transceiver enables a relatively simple change in the communication standard for an existing wiring setup. This is because the described transceiver can be used with minimal configuration effort for bus systems that support communication using different communication standards. If necessary, this also allows an existing device in a technical system, particularly a vehicle, to be flexibly connected to different bus systems that support communication using different communication standards, as required.

Die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung ist ausgestaltet, sich je nach angeschlossener Kommunikationssteuereinrichtung als CAN SIC Sende-/Empfangseinrichtung und/oder CAN XL Sende-/Empfangseinrichtung und/oder 10BASE-T1S Sende-/Empfangseinrichtung einzustellen.The described transmit/receive device is designed to be configured as a CAN SIC transmit/receive device and/or CAN XL transmit/receive device and/or 10BASE-T1S transmit/receive device, depending on the connected communication control device.

Insgesamt kann die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung dadurch nicht nur die Kommunikation im Bussystem zwischen anderen Teilnehmerstationen mit den für den jeweiligen Kommunikationsstandard geforderten (hohen) Bitraten realisieren, sondern ist auch derart ausgestaltet, dass die übertragbare Bitrate nicht durch Fehler in der Kommunikation herabgesetzt wird.Overall, the described transmit/receive device can therefore not only facilitate communication in the bus system between other participant stations using the respective communication standard. It not only achieves the required (high) bit rates, but is also designed in such a way that the transmittable bit rate is not reduced by errors in communication.

Die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung kann insbesondere für Gateway-Produkte zum Einsatz kommen. Derartige Gateway-Produkte beinhalten typischerweise einen Block zur Spannungsversorgung und mehrere Schnittstellen (Interface). Beispielsweise wird eine Spannungsversorgung U_bat auf 5V geregelt, um damit mehrere CAN- Sende-/Empfangseinrichtungen (CAN-Transceiver) und/oder LIN-Transceiver zu betreiben. Ein solches Gateway kann mehrere gleiche, zuvor beschriebene Sende-/Empfangseinrichtungen enthalten, welche dann seitens Tier1 durch die Controller-Ansteuerung als Sende/Empfangseinrichtung für CAN-XL (CAN-SIC) oder 10BASE-T1S betrieben werden können.The described transceiver can be used particularly for gateway products. Such gateway products typically include a power supply unit and several interfaces. For example, a voltage supply U_bat is regulated to 5V to operate multiple CAN transceivers and/or LIN transceivers. Such a gateway can contain several identical transceivers as described above, which can then be operated by the Tier 1 controller as transceivers for CAN-XL (CAN-SIC) or 10BASE-T1S.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Sende-/Empfangseinrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Further advantageous configurations of the transmitting/receiving device are described in the dependent claims.

Das COM-IF-Bestimmungsmodul kann einen Komparator und Widerstände aufweisen, um den Spannungspegel und/oder die Impedanz an dem dritten Anschluss zu erfassen. Hierbei kann der Komparator zwischen zwei Reihenschaltungen aus den Widerständen geschaltet sein, wobei die zwei Reihenschaltungen parallel geschaltet sind.The COM-IF determination module can include a comparator and resistors to detect the voltage level and/or impedance at the third terminal. The comparator can be connected between two series circuits of resistors, with the two series circuits connected in parallel.

Gemäß einer Ausgestaltung ist das COM-IF-Bestimmungsmodul, falls die Sende-/Empfangseinrichtung in die Betriebsart geschaltet ist, in der die Sende-/Empfangseinrichtung aktiv eine Kommunikation über mindestens einen des ersten bis dritten Anschlusses ausführen kann, und falls der dritte Anschluss als Eingang geschaltet ist, ausgestaltet, zusätzlich auszuwerten, ob eine vorbestimmte Eigenschaft eines Kommunikationsstandards der zwei Kommunikationsstandards ausgeführt wurde oder nicht.According to one embodiment, the COM-IF determination module, if the transmitting/receiving device is switched to the operating mode in which the transmitting/receiving device can actively perform communication via at least one of the first to third connections, and if the third connection is configured as an input, is designed to additionally evaluate whether a predetermined property of one of the two communication standards has been executed or not.

Hierbei kann die Sende-/Empfangseinrichtung in die Betriebsart CONFIG geschaltet sein, in der die Sende-/Empfangseinrichtung aktiv eine Kommunikation über den dritten Anschluss ausführen kann, wobei die vorbestimmte Eigenschaft des Kommunikationsstandards der zwei Kommunikationsstandards das State-Handling gemäß 10BASE-T1S ist.In this case, the transmit/receive device can be switched to the CONFIG operating mode, in which the transmit/receive device can actively perform communication via the third port, where the predetermined property of the communication standard of the two communication standards is state handling according to 10BASE-T1S.

Möglicherweise hat die zuvor beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung zudem ein COM-IF-Erfassungsmodul zum Auswerten des digitalen Sendesignals an dem ersten Anschluss, um das Sendemodul und das Empfangsmodul zur Kommunikation in dem seriellen Bussystem gemäß einem der zwei Kommunikationsstandards einzustellen.The previously described transmit/receive device may also have a COM-IF acquisition module for evaluating the digital transmit signal at the first port in order to configure the transmit module and the receive module for communication in the serial bus system according to one of the two communication standards.

Denkbar ist zudem, dass die zuvor beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung zudem ein Betriebsart-Auswahlmodul zur Auswahl einer Betriebsart des Sendemoduls und/oder des Empfangsmoduls auf der Grundlage eines Auswerteergebnisses des COM-IF-Bestimmungsmoduls hat. Hierbei ist es möglich, dass das Betriebsart-Auswahlmodul ausgestaltet ist, zur Auswahl der Betriebsart des Sendemoduls und/oder des Empfangsmoduls zudem das Sendesignal an dem ersten Anschluss auszuwerten. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass das COM-IF-Bestimmungsmodul nach Weitergabe eines Auswerteergebnisses an das Betriebsart-Auswahlmodul weiter auszuwerten, ob der dritte Anschluss als Ausgang oder als Eingang geschaltet ist.It is also conceivable that the previously described transmit/receive device includes an operating mode selection module for choosing an operating mode for the transmit module and/or the receive module based on an evaluation result from the COM-IF determination module. In this case, the operating mode selection module could be designed to also evaluate the transmit signal at the first terminal to select the operating mode of the transmit module and/or the receive module. Additionally or alternatively, it is possible that, after forwarding an evaluation result to the operating mode selection module, the COM-IF determination module could further evaluate whether the third terminal is configured as an output or an input.

In einer Ausgestaltung ist das Sendemodul ausgestaltet, bei einem Kommunikationsstandard der zwei Kommunikationsstandards die analogen differentiellen Signale in einer ersten Kommunikationsphase der Nachricht mit einem anderen Physical Layer zu erzeugen als in einer zweiten Kommunikationsphase.In one embodiment, the transmitting module is designed to generate the analog differential signals in a first communication phase of the message with a different physical layer than in a second communication phase, when using one of the two communication standards.

Optional sind die zwei Kommunikationsstandards CAN XL und 10BASE-T1S.The two communication standards CAN XL and 10BASE-T1S are optional.

Die zuvor beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung kann Teil einer Teilnehmerstation für ein serielles Bussystem sein. Die Teilnehmerstation kann zudem eine Kommunikationssteuereinrichtung zur Steuerung der Kommunikation in dem Bussystem und zur Erzeugung des Sendesignals sein. Die Teilnehmerstation kann für die Kommunikation in dem Bussystem ausgestaltet sein, in dem zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation auf den Bus des Bussystems gewährleistet ist.The previously described transmit/receive device can be part of a subscriber station for a serial bus system. The subscriber station can also be a communication control device for managing communication within the bus system and generating the transmit signal. The subscriber station can be configured for communication within the bus system in such a way that, at least temporarily, exclusive, collision-free access to the bus of a subscriber station is guaranteed.

Mindestens zwei der zuvor beschriebenen Sende-/Empfangseinrichtungen können Teil eines Gateways zum Weiterleiten von Nachrichten zwischen mindestens einem ersten Bussystem und einem zweiten Bussystem sein, wobei eine der mindestens zwei Sende-/Empfangseinrichtungen des Gateways an das erste Bussystem angeschlossen ist und eine andere der mindestens zwei Sende-/Empfangseinrichtungen an das zweite Bussystem angeschlossen ist.At least two of the previously described transmit/receive devices can be part of a gateway for forwarding messages between at least a first bus system and a second bus system, wherein one of the at least two transmit/receive devices of the gateway is connected to the The first bus system is connected, and another of the at least two transmitting/receiving devices is connected to the second bus system.

Die zuvor genannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zur Kommunikation mit differentiellen Signalen in einem seriellen Bussystem mit den Merkmalen von Anspruch 15 gelöst. Das Verfahren wird mit einer Sende-/Empfangseinrichtung für eine Teilnehmerstation des Bussystems ausgeführt, die ein Sendemodul, ein Empfangsmodul, einen ersten Anschluss, einen zweiten Anschluss, einen dritten Anschluss, der als digitaler Ausgang oder Eingang schaltbar ist, und ein COM-IF-Bestimmungsmodul aufweist, wobei das Sendemodul und das Empfangsmodul jeweils eine Ausgestaltung für zwei unterschiedliche Kommunikationsstandards aufweisen, und wobei das Verfahren die Schritte aufweist Empfangen, an dem ersten Anschluss, eines digitalen Sendesignals von einer Kommunikationssteuereinrichtung, wobei das Sendesignal zum Senden als analoges differentielles Signal auf einen Bus des Bussystems ausgestaltet ist, um an mindestens eine andere Teilnehmerstation des Bussystems eine Nachricht zu senden, Auswerten, mit dem COM-IF-Bestimmungsmodul, falls die Sende-/Empfangseinrichtung in eine Betriebsart geschaltet ist, in der die Sende-/Empfangseinrichtung aktiv eine Kommunikation über mindestens einen des ersten bis dritten Anschlusses ausführen kann, ob der dritte Anschluss als Ausgang oder als Eingang geschaltet ist, Schalten des Sendemoduls und des Empfangsmoduls aufgrund der Auswertung des COM-IF-Bestimmungsmoduls zur Kommunikation in dem seriellen Bussystem gemäß einem Kommunikationsstandard der zwei Kommunikationsstandards, Senden, mit dem Sendemodul, des Sendesignals als analoges differentielles Signal auf den Bus gemäß dem eingestellten Kommunikationsstandard, und/oder Empfangen, mit dem Empfangsmodul, von analogen differentiellen Signalen von dem Bus zur Ausgabe eines digitalen Empfangssignals gemäß dem eingestellten Kommunikationsstandard an die Kommunikationssteuereinrichtung.The aforementioned problem is also solved by a method for communication with differential signals in a serial bus system with the features of claim 15. The method is carried out with a transceiver for a participant station of the bus system, which has a transmit module, a receive module, a first terminal, a second terminal, a third terminal which is switchable as a digital output or input, and a COM-IF determination module, wherein the transmit module and the receive module each have an configuration for two different communication standards, and wherein the method comprises the steps of receiving, at the first terminal, a digital transmit signal from a communication control device, wherein the transmit signal is configured for transmission as an analog differential signal to a bus of the bus system in order to send a message to at least one other participant station of the bus system; evaluating, with the COM-IF determination module, if the transceiver is switched to an operating mode in which the transceiver can actively perform communication via at least one of the first to third terminals, whether the third terminal is switched as an output or as an input; switching the transmit module and the The receiver module, based on the evaluation of the COM-IF determination module, communicates in the serial bus system according to one of the two communication standards: transmitting, with the transmit module, the transmit signal as an analog differential signal onto the bus according to the set communication standard, and/or receiving, with the receiver module, analog differential signals from the bus to output a digital receive signal according to the set communication standard to the communication control unit.

Das Verfahren bietet dieselben Vorteile, wie sie zuvor in Bezug auf die Sende-/Empfangseinrichtung genannt sind.The method offers the same advantages as previously mentioned in relation to the transmitting/receiving equipment.

Zudem führt die beschriebene Sende-/Empfangseinrichtung bei dem Verfahren zur Kommunikation mit differentiellen Signalen in einem seriellen Bussystem auch ein Verfahren zur Einstellung der Sende-/Empfangseinrichtung auf einen von zwei Kommunikationsstandards zur Kommunikation mit differentiellen Signalen in einem seriellen Bussystem aus.Furthermore, the described transmit/receive device also performs a method for setting the transmit/receive device to one of two communication standards for communication with differential signals in a serial bus system in the procedure for communication with differential signals in a serial bus system.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.Other possible implementations of the invention also include combinations of features or embodiments described previously or subsequently with regard to the exemplary embodiments, even if not explicitly mentioned. In such cases, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.

ZeichnungenDrawings

Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:

  • 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Gateways mit Bussystemen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 2 ein Schaubild zur Veranschaulichung des Aufbaus eines Rahmens für eine Nachricht, die von einer Teilnehmerstation eines Bussystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gesendet werden kann;
  • 3 ein Blockschaltbild einer Sende-/Empfangseinrichtung einer Teilnehmerstation des Bussystems von 1;
  • 4 ein Blockschaltbild der Sende-/Empfangseinrichtung von 3, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung für einen ersten Kommunikationsstandard für differentielle Signale auf dem Bus mit Rahmen gemäß 2 eingestellt ist;
  • 5 eine elektrische Schaltung eines Kommunikationsschnittstelle-Bestimmungsmoduls der Sende-/Empfangseinrichtung von 3, die mit einem Anschlussschaltmodul einer Kommunikationssteuereinrichtung für den ersten Kommunikationsstandard beschaltet ist;
  • 6 ein Blockschaltbild der Sende-/Empfangseinrichtung von 3, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung für einen zweiten Kommunikationsstandard für differentielle Signale auf dem Bus eingestellt ist;
  • 7 die elektrische Schaltung eines Kommunikationsschnittstelle-Bestimmungsmoduls der Sende-/Empfangseinrichtung von 3, die mit einem Anschlussschaltmodul der Kommunikationssteuereinrichtung für den zweiten Kommunikationsstandard beschaltet ist;
  • 8 bis 11 ein Beispiel für einen zeitlichen Verlauf von Signalen, die von der Sende-/Empfangseinrichtung bei der Konfiguration von 4 für einen Rahmen von 2 empfangen oder auf dem Bus erzeugt werden;
  • 12 ein anderes Beispiel für einen zeitlichen Verlauf von Signalen, die von der Sende-/Empfangseinrichtung bei der Konfiguration von 4 in einer Arbitrationsphase (SIC-Betriebsart) empfangen oder auf dem Bus erzeugt werden;
  • 13 den zeitlichen Verlauf der Bussignale CAN_H, CAN_L, die aufgrund des Sendesignals von 12 von der Sende-/Empfangseinrichtung von 4 auf den Bus gesendet werden; und
  • 14 bis 17 ein Beispiel für einen zeitlichen Verlauf von Signalen, die von der Sende-/Empfangseinrichtung bei der Konfiguration von 8 empfangen oder auf dem Bus erzeugt werden.
The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing and by means of exemplary embodiments. The drawing shows:
  • 1 a simplified block diagram of a gateway with bus systems according to a first embodiment;
  • 2 a diagram illustrating the structure of a frame for a message that can be sent by a participating station of a bus system according to the first embodiment;
  • 3 a block diagram of a transmitting/receiving device of a subscriber station of the bus system of 1 ;
  • 4 a block diagram of the transmitting/receiving equipment of 3 , if the transmit/receive device for a first communication standard for differential signals on the bus with frame according to 2 is set;
  • 5 an electrical circuit of a communication interface determination module of the transmitting/receiving device of 3 , which is connected to a switching module of a communication control unit for the first communication standard;
  • 6 a block diagram of the transmitting/receiving equipment of 3 , if the transmit/receive device is set to a second communication standard for differential signals on the bus;
  • 7 the electrical circuit of a communication interface determination module of the transmitting/receiving device of 3 , which is connected to a switching module of the communication control unit for the second communication standard;
  • 8 until 11 An example of a time course of signals that are transmitted/received by the transmitting/receiving device during the configuration of 4 for a framework of 2 received or generated on the bus;
  • 12 Another example of a temporal progression of signals generated by the transmitting/receiving device during configuration of 4 received in an arbitration phase (SIC operating mode) or generated on the bus;
  • 13 the temporal progression of the bus signals CAN_H, CAN_L, which are due to the transmit signal from 12 from the transmitting/receiving device of 4 be sent to the bus; and
  • 14 until 17 An example of a time course of signals that are transmitted/received by the transmitting/receiving device during the configuration of 8 received or generated on the bus.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference symbols unless otherwise specified.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary implementations

1 zeigt ein erstes Bussystem 1 und ein zweites Bussystem 1A, die über ein Gateway 5 miteinander verbunden sind. Das Gateway 5 kann jedoch an mehr als zwei Bussysteme 1, 1A angeschlossen sein, auch wenn dies in den Figuren nicht gezeigt ist. 1 The figures show a first bus system 1 and a second bus system 1A, which are connected to each other via a gateway 5. However, the gateway 5 can be connected to more than two bus systems 1 and 1A, even though this is not shown in the figures.

Das erste Bussystem 1 kann beispielsweise zumindest abschnittsweise ein CAN-Bussystem, wie ein Classical CAN-Bussystem, ein CAN-FD-Bussystem, ein CAN-XL-Bussystem, usw., gemäß dem internationalen Standard ISO 11898-1:2024 sein. Das zweite Bussystem 1A kann beispielsweise zumindest abschnittsweise ein 10BASE-T1S-Bussystem gemäß dem internationalen Standard IEEE 802.3cg™ sein. Die Bussysteme 1, 1A sind jedoch nicht darauf beschränkt. Insbesondere können die Bussysteme 1, 1A ausgestaltet sein, gemäß demselben Kommunikationsstandard zu arbeiten. Die Bussysteme 1, 1A können in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, einem Flugzeug, usw., oder im Krankenhaus usw. Verwendung finden.The first bus system 1 can, for example, be at least partially a CAN bus system, such as a Classical CAN bus system, a CAN FD bus system, a CAN XL bus system, etc., according to the international standard ISO 11898-1:2024. The second bus system 1A can, for example, at least partially be a 10BASE-T1S bus system according to the international standard IEEE 802.3cg™. However, bus systems 1 and 1A are not limited to this. In particular, bus systems 1 and 1A can be configured to operate according to the same communication standard. Bus systems 1 and 1A can be used in a vehicle, especially a motor vehicle, an aircraft, etc., or in a hospital, etc.

Auch wenn die Bussysteme 1, 1A nachfolgend anhand von CAN-Bussystemen und 10BASE-T1S-Bussystemen beschrieben sind, ist keines der Bussysteme 1, 1A darauf beschränkt. Alternativ kann mindestens eines der Bussysteme 1, 1A ein sonstiges serielles Bussystem 1 sein, das insbesondere differentielle Signale verwendet.Although the bus systems 1 and 1A are described below using CAN bus systems and 10BASE-T1S bus systems as examples, none of the bus systems 1 and 1A are limited to these. Alternatively, at least one of the bus systems 1 and 1A can be another serial bus system 1 that uses differential signals in particular.

In 1 hat das Bussystem 1 eine Vielzahl von Teilnehmerstationen 10, 20, 30, die, ebenso wie das Gateway 5, jeweils an einen Bus 40 oder Busleitung mit einer ersten Busader 41 und einer zweiten Busader 42 angeschlossen sind. Die Busadern 41, 42 können bei einem CAN-Bussystem auch CANH und CANL zum Leiten von Signalen CAN_H, CAN_L auf dem Bus 40 genannt werden. Die Busadern 41, 42 bilden zusammen die Busleitung für den Bus 40.In 1 Bus system 1 has a multitude of participant stations 10, 20, 30, which, like gateway 5, are each connected to a bus 40 or bus line with a first bus wire 41 and a second bus wire 42. In a CAN bus system, the bus wires 41 and 42 can also be called CANH and CANL for carrying signals CAN_H and CAN_L on bus 40. Together, the bus wires 41 and 42 form the bus line for bus 40.

Das Bussystem 1A hat bei dem Beispiel von 1 eine Teilnehmerstation 50, die, ebenso wie das Gateway 5, an einen Bus 40A oder Busleitung mit einer ersten Busader 41A und einer zweiten Busader 42A angeschlossen ist. Bei einem 10BASE-T1S-Bussystem 1A werden die Busadern 41A, 42B LINE+ und LINE- genannt. Die Busadern 41A, 42B bilden zusammen die Busleitung für den Bus 40A.In the example of, bus system 1A 1 A subscriber station 50, which, like gateway 5, is connected to a bus 40A or bus line with a first bus wire 41A and a second bus wire 42A. In a 10BASE-T1S bus system 1A, the bus wires 41A and 42B are called LINE+ and LINE-, respectively. The bus wires 41A and 42B together form the bus line for bus 40A.

Über den ersten Bus 40 können Nachrichten 45, 46, 47 in der Form von Signalen zwischen den einzelnen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 und dem Gateway 5 übertragen werden. Über den zweiten Bus 40A können Nachrichten 48 in der Form von Signalen zwischen der Teilnehmerstation 50 und dem Gateway 5 übertragen werden. Das Gateway 5 kann die Nachrichten 45, 46, 47 jeweils umgesetzt in den erforderlichen Kommunikationsstandard auf den Bus 40A weiterleiten und/oder eine Nachricht 48 auf den Bus 40 weiterleiten. Die Teilnehmerstationen 10, 20, 30, 50 sind beispielsweise Steuergeräte oder Anzeigevorrichtungen eines Kraftfahrzeugs.Messages 45, 46, and 47, in the form of signals, can be transmitted via the first bus 40 between the individual participant stations 10, 20, and 30 and the gateway 5. Messages 48, in the form of signals, can be transmitted via the second bus 40A between participant station 50 and the gateway 5. The gateway 5 can convert messages 45, 46, and 47 into the required communication standard and forward them to bus 40A, and/or forward a message 48 to bus 40. The participant stations 10, 20, 30, and 50 are, for example, control units or display devices of a motor vehicle.

Wie in 1 gezeigt, haben die Teilnehmerstationen 10, 30 jeweils eine Kommunikationssteuereinrichtung 11 und eine Sende-/Empfangseinrichtung 12. Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 hat ein Sendemodul 121 und ein Empfangsmodul 122.As in 1 As shown, participant stations 10 and 30 each have a communication control unit 11 and a transmit/receive unit 12. The transmit/receive unit 12 has a transmit module 121 and a receive module 122.

Die Teilnehmerstation 20 hat eine Kommunikationssteuereinrichtung 21 und eine Sende-/Empfangseinrichtung 22. Die Sende-/Empfangseinrichtung 22 hat ein Sendemodul 221 und ein Empfangsmodul 222.The subscriber station 20 has a communication control unit 21 and a transmit/receive unit 22. The transmit/receive unit 22 has a transmit module 221 and a receive module 222.

Die Teilnehmerstation 50 hat eine Kommunikationssteuereinrichtung 11A und eine Sende-/Empfangseinrichtung 12. Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 hat ebenso ein Sendemodul 121 und ein Empfangsmodul 122, auch wenn dies in 1 nicht gezeigt ist.The subscriber station 50 has a communication control unit 11A and a transmit/receive unit 12. The transmit/receive unit 12 also has a transmit module 121 and a receive module 122, although this is not shown in 1 not shown.

Die Sende-/Empfangseinrichtungen 12 der Teilnehmerstationen 10, 30 und die Sende-/Empfangseinrichtung 22 der Teilnehmerstation 20 sind jeweils direkt an den Bus 40 angeschlossen, auch wenn dies in 1 nicht dargestellt ist. Dasselbe gilt für die Sende-/Empfangseinrichtung 12 der Teilnehmerstation 50 in Bezug auf den Bus 40A.The transmit/receive equipment 12 of subscriber stations 10 and 30, and the transmit/receive equipment 22 of subscriber station 20, are each directly connected to bus 40, even if this is in 1 not shown. The same applies to the transmit/receive device 12 of the subscriber station 50 with regard to bus 40A.

Die Kommunikationssteuereinrichtungen 11, 21 dienen jeweils zur Steuerung einer Kommunikation der jeweiligen Teilnehmerstation 10, 20, 30 über den Bus 40 mit mindestens einer anderen Teilnehmerstation der Teilnehmerstationen 10, 20, 30, die an den Bus 40 angeschlossen sind. Dasselbe gilt für die Kommunikationssteuereinrichtung 11A der Teilnehmerstation 50 in Bezug auf den Bus 40A.The communication control units 11 and 21 each serve to control communication between the respective subscriber station 10, 20, and 30 via bus 40 and at least one other subscriber station of subscriber stations 10, 20, and 30 that is connected to bus 40. The same applies to the communication control unit 11A of subscriber station 50 with respect to bus 40A.

Die Kommunikationssteuereinrichtung 11 erstellt und liest erste Nachrichten 45, 47, die beispielsweise modifizierte CAN Nachrichten 45, 47 sind. Hierbei sind die modifizierten CAN Nachrichten 45, 47 beispielsweise auf der Grundlage des CAN XL-Formats aufgebaut. Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 dient zum Senden und Empfangen der Nachrichten 45, 47 von dem Bus 40. Das Sendemodul 121 empfängt ein von der Kommunikationssteuereinrichtung 11 für eine der Nachrichten 45, 47 erstelltes digitales Sendesignal TxD und setzt dieses in Signale auf den Bus 40 um. Das digitale Sendesignal TxD kann zumindest zeitweise bzw. abschnittsweise ein pulsweiten-moduliertes Signal sein. Das Empfangsmodul 122 empfängt auf dem Bus 40 gesendete Signale entsprechend den Nachrichten 45 bis 47 und erzeugt daraus ein digitales Empfangssignal RxD. Das Empfangsmodul 122 sendet das Empfangssignal RxD an die Kommunikationssteuereinrichtung 11.The communication control unit 11 creates and reads initial messages 45 and 47, which are, for example, modified CAN messages 45 and 47. These modified CAN messages 45 and 47 are based, for example, on the CAN XL format. The transmit/receive unit 12 is used to send and receive messages 45 and 47 from bus 40. The transmit module 121 receives a digital transmit signal TxD generated by the communication control unit 11 for one of the messages 45 and 47 and converts it into signals on bus 40. The digital transmit signal TxD can be a pulse-width modulated signal, at least temporarily or in sections. The receive module 122 receives signals transmitted on bus 40 corresponding to messages 45 to 47 and generates a digital receive signal RxD from them. The receive module 122 sends the receive signal RxD to the communication control unit 11.

Zusätzlich kann die Kommunikationssteuereinrichtung 11 zum Erstellen und Lesen von zweiten Nachrichten 46 ausgestaltet sein, die beispielsweise CAN FD Nachrichten 46 sind. Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 kann entsprechend ausgestaltet sein.Additionally, the communication control unit 11 can be configured to create and read second messages 46, which are, for example, CAN FD messages 46. The transmit/receive unit 12 can be configured accordingly.

Die Kommunikationssteuereinrichtung 11A ist in Bezug auf 3 bis 7 genauer beschrieben.The communication control unit 11A is related to 3 until 7 more precisely described.

Die Kommunikationssteuereinrichtung 21 von 1 kann wie ein herkömmlicher CAN-Controller nach ISO 11898-1:2015 ausgeführt sein, d.h. wie ein CAN FD toleranter Classical CAN-Controller oder ein CAN FD Controller. Die Kommunikationssteuereinrichtung 21 erstellt und liest zweite Nachrichten 46, beispielsweise CAN FD Nachrichten oder Classical CAN Nachrichten. Die Sende-/Empfangseinrichtung 22 dient zum Senden und Empfangen der Nachrichten 46 von dem Bus 40. Das Sendemodul 221 empfängt ein von der Kommunikationssteuereinrichtung 21 erstelltes digitales Sendesignal TxD und setzt dieses in Signale für eine Nachricht 46 auf den Bus 40 um. Das Empfangsmodul 222 empfängt auf dem Bus 40 gesendete Signale entsprechend den Nachrichten 45 bis 47 und erzeugt daraus ein digitales Empfangssignal RxD. Die Sende-/Empfangseinrichtung 22 ist möglicherweise wie ein herkömmlicher CAN FD Transceiver oder CAN SIC Transceiver ausgeführt.The communication control unit 21 of 1 It can be implemented like a conventional CAN controller according to ISO 11898-1:2015, i.e., like a CAN FD-tolerant Classical CAN controller or a CAN FD controller. The communication control unit 21 creates and reads secondary messages 46, for example, CAN FD messages or Classical CAN messages. The transmit/receive unit 22 is used to send and receive the messages 46 from the bus 40. The transmit module 221 receives a digital transmit signal TxD created by the communication control unit 21 and converts it into signals for a message 46 on the bus 40. The receive module 222 receives signals transmitted on the bus 40 corresponding to messages 45 to 47 and generates a digital receive signal RxD from them. The transmit/receive unit 22 may be implemented like a conventional CAN FD transceiver or CAN SIC transceiver.

Zum Senden der Nachrichten 45, 46, 47 mit CAN SIC oder CAN XL auf den Bus 40 werden bewährte Eigenschaften übernommen, die für die Robustheit und Anwenderfreundlichkeit von CAN und CAN FD verantwortlich sind, insbesondere Rahmenstruktur mit Identifier und Arbitrierung nach dem bekannten CSMA/CR-Verfahren. Das CSMA/CR-Verfahren hat zur Folge, dass es sogenannte rezessive Zustände auf dem Bus 40 geben muss, welche von anderen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 mit dominanten Pegeln oder dominanten Zuständen auf dem Bus 40 überschrieben werden können.To send messages 45, 46, 47 to bus 40 using CAN SIC or CAN XL, proven features are adopted that contribute to the robustness and user-friendliness of CAN and CAN FD, in particular the frame structure with identifier and arbitration according to the well-known CSMA/CR method. The CSMA/CR method necessitates the existence of so-called recessive states on bus 40, which can be overwritten by other participating stations 10, 20, 30 with dominant levels or dominant states on bus 40.

Mit den beiden Teilnehmerstationen 10, 30 ist eine Bildung und dann Übertragung von Nachrichten 45, 47 mit verschiedenen CAN-Formaten, insbesondere dem Classical CAN Format oder dem CAN FD Format oder dem CAN XL Format, sowie der Empfang solcher Nachrichten 45, 47 realisierbar. Dies ist nachfolgend für eine Nachricht 45 genauer beschrieben.With the two participant stations 10, 30, the formation and subsequent transmission of messages 45, 47 using various CAN formats, in particular the Classical CAN format, the CAN FD format, or the CAN XL format, as well as the reception of such messages 45, 47, is possible. This is described in more detail below for message 45.

Findet auf dem Bus 40 keine Kommunikation statt, kann mindestens eine der Teilnehmerstationen 10, 20, 30, insbesondere ihre Kommunikationssteuereinrichtung 11, 21 in einen Schlafmodus SLEEP versetzt werden. Damit kann Energie gespart werden.If no communication takes place on bus 40, at least one of the participant stations 10, 20, 30, in particular their communication control unit 11, 21, can be put into a sleep mode. This saves energy.

Bei CAN XL schaltet die Teilnehmerstation 10, 30 insbesondere ihre Sende-/Empfangseinrichtung 12 in eine Betriebsart SLOW oder SIC, um an der Kommunikation auf dem Bus 40 teilzunehmen. In der Betriebsart SLOW oder SIC kann die Teilnehmerstation 10, 30 in einer Arbitrationsphase 451 (erste Kommunikationsphase) eines Rahmens von 2 an einer Arbitration zwischen den Teilnehmerstation 10, 20, 30 des Bussystems 1 teilnehmen.In CAN XL, the participating station 10, 30 switches its transmit/receive device 12 to a SLOW or SIC operating mode in order to participate in communication on bus 40. In SLOW or SIC operating mode, the participating station 10, 30 can participate in an arbitration phase 451 (first communication phase) of a frame of 2 to participate in an arbitration between participant stations 10, 20, 30 of bus system 1.

2 zeigt für die Nachricht 45 einen Rahmen 450, der insbesondere ein CAN XL Rahmen ist, wie er von der Kommunikationssteuereinrichtung 11 für die Sende-/Empfangseinrichtung 12 zum Senden auf den Bus 40 bereitgestellt wird. Hierbei erstellt die Kommunikationssteuereinrichtung 11 den Rahmen 450 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als kompatibel mit CAN FD. Alternativ ist der Rahmen 450 kompatibel zu einem beliebigen Nachfolgestandard für CAN FD. Der Rahmen 450 hat eine maximale Zeitdauer T_450, die einer vorbestimmten maximalen Rahmenlänge des Rahmens 450 entspricht. 2 Figure 1 shows a frame 450 for message 45, which is in particular a CAN XL frame, as provided by the communication control unit 11 to the transmit/receive unit 12 for transmission on bus 40. In this embodiment, the communication control unit 11 creates the frame 450 as compatible with CAN FD. Alternatively, the frame 450 is compatible with any successor standard for CAN FD. The frame 450 has a maximum duration T_450, which corresponds to a predetermined maximum frame length.

Gemäß 2 ist der Rahmen 450 für die CAN-Kommunikation auf dem Bus 40 in unterschiedliche Kommunikationsphasen 451, 452 unterteilt, nämlich eine Arbitrationsphase 451 (erste Kommunikationsphase) und eine Datenphase 452 (zweite Kommunikationsphase). Der Rahmen 450 hat, nach einem Startbit SOF, ein Arbitrationsfeld 453, ein Steuerfeld 454, ein erstes Umschaltfeld 455, ein Datenfeld 456, ein Prüfsummenfeld 457, ein zweites Umschaltfeld 458 und ein Rahmenabschlussfeld 459. Das Prüfsummenfeld 457, das zweite Umschaltfeld 458 und das Rahmenabschlussfeld 459 bilden eine Rahmenendphase 457, 458, 459 des Rahmens 450.According to 2 Frame 450 for CAN communication on bus 40 is divided into different communication phases 451 and 452: an arbitration phase 451 (first communication phase) and a data phase 452 (second communication phase). Following a start bit SOF, frame 450 has an arbitration field 453, a control field 454, a first changeover field 455, a data field 456, a checksum field 457, a second changeover field 458, and a frame termination field 459. The checksum field 457, the second changeover field 458, and the frame termination field 459 form a frame termination phase 457, 458, 459 of frame 450.

In der Arbitrationsphase 451 wird mit Hilfe eines Identifizierers (ID) in dem Arbitrationsfeld 453 bitweise zwischen den Teilnehmerstationen 10, 20, 30 ausgehandelt, welche Teilnehmerstation 10, 20, 30 die Nachricht 45, 46 mit der höchsten Priorität senden möchte und daher für die nächste Zeit zum Senden in der anschließenden Datenphase 452 einen exklusiven Zugriff auf den Bus 40 des Bussystems 1 bekommt. In der Arbitrationsphase 451 wird ein Physical Layer wie bei CAN oder CAN FD oder CAN SIC verwendet. Der Physical Layer entspricht der Bitübertragungsschicht oder Schicht 1 des bekannten OSI-Modells (Open Systems Interconnection Modell).In arbitration phase 451, an identifier (ID) in the arbitration field 453 is used to negotiate bitwise between participating stations 10, 20, and 30 which station wants to send the message 45, 46 with the highest priority and therefore receives exclusive access to bus 40 of bus system 1 for sending in the subsequent data phase 452. A physical layer, similar to that used in CAN, CAN FD, or CAN SIC, is employed in arbitration phase 451. This physical layer corresponds to the physical layer, or layer 1, of the well-known OSI model (Open Systems Interconnection model).

Während der Phase 451 findet das bekannte CSMA/CR-Verfahren Verwendung, welches gleichzeitigen Zugriff der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 auf den Bus 40 erlaubt, ohne dass die höher priorisierte Nachricht 45, 46 zerstört wird. Dadurch können dem Bussystem 1 relativ einfach weitere Bus-Teilnehmerstationen 10, 20, 30 hinzugefügt werden, was sehr vorteilhaft ist.During phase 451, the well-known CSMA/CR protocol is used, which allows simultaneous access to bus 40 by participant stations 10, 20, and 30 without destroying the higher-priority message 45 or 46. This makes it relatively easy to add further bus participant stations 10, 20, and 30 to bus system 1, which is very advantageous.

Das CSMA/CR-Verfahren hat zur Folge, dass es sogenannte rezessive Zustände auf dem Bus 40 geben muss, welche von anderen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 mit dominanten Pegeln oder dominanten Zuständen auf dem Bus 40 überschrieben werden können. Im rezessiven Zustand herrschen an der einzelnen Teilnehmerstation 10, 20, 30 hochohmige Verhältnisse, was in Kombination mit den Parasiten der Busbeschaltung längere Zeitkonstanten zur Folge hat. Dies führt zu einer Begrenzung der maximalen Bitrate des heutigen CAN-FD-Physical-Layers auf derzeit etwa 2 Megabit pro Sekunde im realen Fahrzeug-Einsatz.The CSMA/CR protocol necessitates the existence of recessive states on bus 40, which can be overridden by other participant stations 10, 20, 30 with dominant levels or states on bus 40. In the recessive state, high impedance conditions prevail at individual participant stations 10, 20, 30, which, in combination with the parasitic effects of the bus circuitry, results in longer time constants. This limits the maximum bit rate of today's CAN FD physical layer to approximately 2 megabits per second in real-world vehicle applications.

Am Ende der Arbitrationsphase 451 wird, mit Hilfe des ersten Umschaltfelds 455, in die Betriebsart für die Datenphase 452 umgeschaltet. Bei CAN-XL wechselt die Teilnehmerstation 10, 30, insbesondere ihre Sende-/Empfangseinrichtung 12, welche die Arbitration gewonnen hat und somit in der Datenphase 452 der Sender des Rahmens 450 ist, in eine Betriebsart FAST_TX. Jedoch wechselt bei CAN XL die Teilnehmerstation 10, 30, insbesondere ihre Sende-/Empfangseinrichtung 12, welche die Arbitration verloren hat und somit in der Datenphase nur Empfänger des Rahmens 450 ist, in eine Betriebsart FAST_RX.At the end of the arbitration phase 451, the first switching field 455 switches to the operating mode for the data phase 452. With CAN-XL, the participating station 10, 30, in particular its transmit/receive unit 12, which won the arbitration and is therefore the sender of the frame 450 in the data phase 452, switches to a FAST_TX operating mode. However, with CAN XL, the participating station 10, 30, in particular its transmit/receive unit 12, which lost the arbitration and is therefore only the receiver of the frame 450 in the data phase, switches to a FAST_RX operating mode.

In der Datenphase 452 werden neben einem Teil des ersten Umschaltfelds 455 die Nutzdaten des CAN-XL-Rahmens 450 bzw. der Nachricht 45 aus dem Datenfeld 456 sowie das Prüfsummenfeld 457 und ein Teil des zweiten Umschaltfelds 458 gesendet. Am Ende der Datenphase 452 wird, mit Hilfe des zweiten Umschaltfelds 458, wieder in die Arbitrationsphase 451 zurückgeschaltet.In data phase 452, in addition to part of the first switching field 455, the payload data of the CAN-XL frame 450 or message 45 from data field 456, as well as the checksum field 457 and part of the second switching field 458, are sent. At the end of data phase 452, the second switching field 458 switches back to arbitration phase 451.

Ein Sender der Nachricht 45 beginnt ein Senden von Bits der Datenphase 452 auf den Bus 40 erst, wenn die Teilnehmerstation 10 als der Sender die Arbitration gewonnen hat und die Teilnehmerstation 10 als Sender damit zum Senden einen exklusiven Zugriff auf den Bus 40 des Bussystems 1 hat.A sender of message 45 only begins sending bits of data phase 452 to bus 40 when the subscriber station 10, as the sender, has won the arbitration and thus has exclusive access to bus 40 of bus system 1 for sending.

Somit verwenden die Teilnehmerstationen 10, 30 in der Arbitrationsphase 451 als erster Kommunikationsphase teilweise, insbesondere bis zum FDF-Bit (inklusive), ein von CAN/CAN-FD bekanntes Format gemäß der ISO11898-1:2015 . Jedoch ist im Vergleich zu CAN oder CAN FD in der Datenphase 452 als zweiter Kommunikationsphase eine Steigerung der Netto-Datenübertragungsrate auf über 10 Megabit pro Sekunde, insbesondere 20 Mbit/s, möglich. Außerdem ist ein Anheben der Größe der Nutzdaten pro Rahmen, insbesondere auf etwa 2kbyte oder einen beliebigen anderen Wert möglich.Thus, in arbitration phase 451, the participating stations 10 and 30 partially use a format known from CAN/CAN-FD as the first communication phase, particularly up to and including the FDF bit. ISO11898-1:2015 However, compared to CAN or CAN FD, in the data phase 452 (the second communication phase), an increase in the net data transmission rate to over 10 megabits per second, especially 20 Mbit/s, is possible. Furthermore, it is possible to increase the size of the payload per frame, particularly to approximately 2 kilobytes or any other value.

3 zeigt die Sende-/Empfangseinrichtung 12 genauer, die für eine der Teilnehmerstationen 10, 30 verwendbar ist. Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 hat einen Anschluss TXD/TX für ein Sendesignal von 8 oder 12 oder 14, einen Anschluss RXD/RX für ein Empfangssignal von 11 oder 17, einen Anschluss STB/ED für insbesondere ein Statussignal, einen Anschluss CANH/LINE+ für das Signal CAN_H oder LINE+, und einen Anschluss CANL/LINE- für das Signal CAN_L oder LINE-. Zusätzlich hat die Sende-/Empfangseinrichtung 12 Anschlüsse für eine Spannungsversorgung VCC, Masse (GND) und VIO für eine optionale andere Spannungsversorgung der Anschlüsse TXD/TX, RXD/RX, STB/ED. Die Anzahl der Anschlüsse der Sende-/Empfangseinrichtung 12 ist jedoch nicht auf die genannte Anzahl von 8 Anschlüssen beschränkt. Stattdessen kann die Anzahl der Anschlüsse je nach Bedarf gewählt werden. 3 Figure 12 shows in more detail the transceiver unit 12, which can be used for one of the subscriber stations 10 or 30. The transceiver unit 12 has a TXD/TX connection for a transmit signal of 8 or 12 or 14 , an RXD/RX connection for receiving a signal from 11 or 17 The transceiver has one STB/ED connector, primarily for a status signal; one CANH/LINE+ connector for the CAN_H or LINE+ signal; and one CANL/LINE- connector for the CAN_L or LINE- signal. Additionally, the transceiver has 12 connectors for a VCC power supply, ground (GND), and VIO for an optional additional power supply to the TXD/TX, RXD/RX, and STB/ED connectors. However, the number of connectors on the transceiver is not limited to the aforementioned 8. Instead, the number of connectors can be selected as needed.

Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 hat zudem das Sendemodul 121, das Empfangsmodul 122, ein Betriebsart-Auswahlmodul 123, ein optionales Kommunikationsschnittstelle-Erfassungsmodul 124 und ein Kommunikationsschnittstelle-Bestimmungsmodul 125. Das optionale Kommunikationsschnittstelle-Erfassungsmodul 124 ist nachfolgend COM-IF-Erfassungsmodul 124 genannt. Das Kommunikationsschnittstelle-Bestimmungsmodul 125 ist insbesondere in Bezug auf 4 bis 7 genauer beschrieben. Das Kommunikationsschnittstelle-Bestimmungsmodul 125 kann auch COM-IF-Bestimmungsmodul 125 genannt werden.The transmit/receive unit 12 also includes the transmit module 121, the receive module 122, an operating mode selection module 123, an optional communication interface acquisition module 124, and a communication interface determination module 125. The optional communication interface acquisition module 124 is hereinafter referred to as the COM-IF acquisition module 124. The communication interface determination module 125 is particularly relevant with regard to 4 until 7 more precisely described. The communication interface design module 125 can also be called COM-IF design module 125.

Das optionale COM-IF-Erfassungsmodul 124 hat einen Prüfblock 1241 zum Prüfen des Zustands der Anschlüsse TXD/TX, STB/ED und/oder eines Signals an dem jeweiligen Anschluss TXD/TX, STB/ED. Zudem hat das COM-IF-Erfassungsmodul 124 einen Entscheidungsblock 1242 zum Entscheiden, welche Kommunikationssteuereinrichtung 11, 11A an die Sende-/Empfangseinrichtung 12 angeschlossen ist. Das COM-IF-Erfassungsmodul 124 führt somit eine Auswertung des Zustands, insbesondere Spannungspegels oder Widerstandswerts, der Anschlüsse TXD/TX, STB/ED und/oder eines Signals an dem jeweiligen Anschluss TXD/TX, STB/ED aus. Dies ist nachfolgend genauer beschrieben.The optional COM-IF acquisition module 124 has a test block 1241 for checking the status of the TXD/TX, STB/ED terminals and/or a signal at the respective TXD/TX, STB/ED terminal. The COM-IF acquisition module 124 also has a decision block 1242 for determining which communication control unit 11, 11A is connected to the transmit/receive unit 12. The COM-IF acquisition module 124 thus performs an evaluation of the status, in particular the voltage level or resistance value, of the TXD/TX, STB/ED terminals and/or a signal at the respective TXD/TX, STB/ED terminal. This is described in more detail below.

Das Sendemodul 121 kann als Vollbrücke mit vier Sendestufen ausgestaltet sein, die in den Figuren nicht dargestellt sind. Das Sendemodul 121 hat einen Innenwiderstand 1211.The transmitter module 121 can be configured as a full bridge with four transmission stages, which are not shown in the figures. The transmitter module 121 has an internal resistance of 1211.

Das optionale COM-IF-Erfassungsmodul 124 kann ein Digitalteil sein, das insbesondere ein zeitdiskretes System ist. Das COM-IF-Erfassungsmodul 124 kann mit einer vorbestimmten Frequenz betrieben werden, welche zum Prüfen des Signals an dem Anschluss TXD/TX geeignet ist. Insbesondere ist die Frequenz größer als 400 MHz.The optional COM-IF acquisition module 124 can be a digital component, specifically a discrete-time system. The COM-IF acquisition module 124 can operate at a predetermined frequency suitable for testing the signal at the TXD/TX connector. Specifically, the frequency is greater than 400 MHz.

Die Sende-/Empfangseinrichtung 22 kann auf dieselbe Weise aufgebaut sein wie die Sende-/Empfangseinrichtung 12. Daher ist die Sende-/Empfangseinrichtung 22 nicht separat beschrieben.The transmitting/receiving device 22 can be constructed in the same way as the transmitting/receiving device 12. Therefore, the transmitting/receiving device 22 is not described separately.

Bei der Sende-/Empfangseinrichtung 12 erfolgt über den mindestens einen Anschluss VCC die Spannungsversorgung zum Versorgen der ersten und zweiten Busader 41, 42 mit elektrischer Energie. Insbesondere kann an den Anschluss VCC eine Spannung von 5 V oder 3,3 V oder eine beliebige andere gewünschte elektrische Spannung zur Spannungsversorgung angeschlossen sein. Die Verbindung mit Masse, insbesondere CAN_GND, ist über den Anschluss GND realisiert.In the transceiver 12, the voltage supply for the first and second bus wires 41, 42 is provided via at least one VCC terminal. Specifically, a voltage of 5 V or 3.3 V, or any other desired voltage, can be connected to the VCC terminal. The connection to ground, in particular CAN_GND, is implemented via the GND terminal.

Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 ist mit den Anschlüssen CANH/LINE+ und CANL/LINE- an den Bus 40 anschließbar, genauer gesagt dessen erste Busader 41 für CAN_H oder CAN-XL_H oder LINE+ und dessen zweite Busader 42 für CAN_L oder CAN-XL_L oder LINE-. Genauer gesagt, ist das Sendemodul 121 an seinem Ausgang an die Anschlüsse CANH/LINE+ und CANL/LINEangeschlossen. Zudem ist das Empfangsmodul 122 an seinem Eingang an die Anschlüsse CANH/LINE+ und CANL/LINE- angeschlossen.The transceiver 12 can be connected to bus 40 via the CANH/LINE+ and CANL/LINE- connections, specifically its first bus wire 41 for CAN_H or CAN-XL_H or LINE+ and its second bus wire 42 for CAN_L or CAN-XL_L or LINE-. More precisely, the transceiver module 121 is connected to the CANH/LINE+ and CANL/LINE- connections at its output. Furthermore, the receiver module 122 is connected to the CANH/LINE+ and CANL/LINE- connections at its input.

Das Sendemodul 121 ist an seinem Eingang an den Anschluss TXD/TX angeschlossen zum Empfang eines in 8 oder 12 gezeigten Sendesignals TxD von der Kommunikationssteuereinrichtung 11 von 1 oder zum Empfang eines in 14 gezeigten Sendesignals Tx. Zudem ist das Sendemodul 121 an seinem Eingang an einen Ausgang des Betriebsart-Auswahlmoduls 123 angeschlossen, an welchem ein Betriebsart-Auswahlsignal B_SW mit Informationen zur Auswahl der zu schaltenden Betriebsart ausgegeben wird.The transmitter module 121 is connected at its input to the TXD/TX port for receiving a signal in 8 or 12 shown transmit signal TxD from the communication control unit 11 of 1 or to receive one in 14 The transmitted signal Tx shown. Furthermore, the transmitting module 121 is connected at its input to an output of the operating mode selection module 123, to which a The operating mode selection signal B_SW is output with information for selecting the operating mode to be switched.

Das Empfangsmodul 122 ist zudem an seinem Eingang an den Ausgang des Betriebsart-Auswahlmoduls 123 angeschlossen, an welchem das Betriebsartschaltsignal B_SW ausgegeben wird. Ein erster Ausgang des Empfangsmoduls 122 ist angeschlossen an den Anschluss RXD/RX zur Ausgabe eines in 11 gezeigten Empfangssignals RxD an die Kommunikationssteuereinrichtung 11 von 1 oder zur Ausgabe eines Empfangssignals Rx, wie in 17 gezeigt, an eine. Ein zweiter Ausgang des Empfangsmoduls 122 ist an den Anschluss STB/ED angeschlossen.The receiver module 122 is also connected at its input to the output of the operating mode selection module 123, at which the operating mode switching signal B_SW is output. A first output of the receiver module 122 is connected to the RXD/RX terminal for outputting a 11 shown received signal RxD to the communication control unit 11 of 1 or to output a received signal Rx, as in 17 shown, to one. A second output of the receiver module 122 is connected to the STB/ED port.

Das Betriebsart-Auswahlmodul 123 von 3 ist an einem ersten Eingangsanschluss an den Anschluss TXD/TX angeschlossen zum Empfang des Sendesignals TxD oder Tx, wie zuvor beschrieben. Zudem ist das Betriebsart-Auswahlmodul 123 von 3 an einem zweiten Eingangsanschluss an den Ausgang des optionalen COM-IF-Erfassungsmoduls 124 angeschlossen. Noch dazu ist das Betriebsart-Auswahlmodul 123 von 3 an einem dritten Eingangsanschluss an den Anschluss STB/ED angeschlossen. Der Ausgangsanschluss des Betriebsart-Auswahlmoduls 123 ist an das Sendemodul 121 und an das Empfangsmodul 122 angeschlossen, wie zuvor beschrieben.The operating mode selection module 123 of 3 The first input port is connected to the TXD/TX port for receiving the transmit signal TxD or Tx, as described previously. Additionally, the operating mode selection module 123 is... 3 a second input port is connected to the output of the optional COM-IF acquisition module 124. In addition, the operating mode selection module 123 is also connected. 3 The third input port is connected to the STB/ED port. The output port of the operating mode selection module 123 is connected to the transmit module 121 and the receive module 122, as described previously.

Das optional vorhandene COM-IF-Erfassungsmodul 124 von 3 ist an seinem ersten Eingangsanschluss an den Anschluss TXD/TX angeschlossen zum Empfang des Sendesignals TxD oder Tx, wie zuvor beschrieben. Zudem ist das COM-IF-Erfassungsmodul 124 von 3 an seinem zweiten Eingangsanschluss an den Anschluss STB/ED angeschlossen.The optional COM-IF acquisition module 124 from 3 Its first input pin is connected to the TXD/TX connector to receive the transmit signal TxD or Tx, as described previously. Additionally, the COM-IF acquisition module 124 is... 3 connected to the STB/ED connection at its second input port.

Ist das COM-IF-Erfassungsmodul 124 vorhanden, wertet das Modul 124 die Eingabe an den Anschlüssen TXD/TX, STB/ED aus, um zu bestimmen, ob die Sende-/Empfangseinrichtung 12 mit einer Kommunikationssteuereinrichtung 11 (CAN-XL-Controller) oder einer Kommunikationssteuereinrichtung 11A (10BASE-T1S- Controller) von 6 verbunden ist. Das COM-IF-Erfassungsmodul 124 gibt sein Auswerteergebnis an das Betriebsart-Auswahlmodul 123 aus.If the COM-IF acquisition module 124 is present, the module 124 evaluates the input at the TXD/TX, STB/ED ports to determine whether the transmit/receive device 12 is connected to a communication control unit 11 (CAN-XL controller) or a communication control unit 11A (10BASE-T1S controller) 6 is connected. The COM-IF acquisition module 124 outputs its evaluation result to the operating mode selection module 123.

Das Betriebsart-Auswahlmodul 123 ist ausgestaltet, aus der Ausgabe des Moduls 125 die aktuelle Betriebsart zu bestimmen, nämlich beispielsweise SLEEP, SLOW oder SIC, FAST_TX, FAST_RX bei CAN-XL oder LOW_POWER, NORMAL, TRANSMITTING, CONFIG bei 10BASE-T1S. Zusätzlich kann das Betriebsart-Auswahlmodul 123 ausgestaltet sein, alternativ oder zusätzlich aus den Eingaben an dem Anschluss TXD/TX und der Ausgabe des optionalen Moduls 124 die aktuelle Betriebsart zu bestimmen, nämlich beispielsweise SLEEP, SLOW oder SIC, FAST_TX, FAST_RX bei CAN XL oder LOW_POWER, NORMAL, TRANSMITTING, CONFIG bei 10BASE-T1S.The operating mode selection module 123 is designed to determine the current operating mode from the output of module 125, namely, for example, SLEEP, SLOW or SIC, FAST_TX, FAST_RX for CAN-XL or LOW_POWER, NORMAL, TRANSMITTING, CONFIG for 10BASE-T1S. Additionally, the operating mode selection module 123 can be configured to determine the current operating mode from the inputs at the TXD/TX connector and the output of the optional module 124, namely, for example, SLEEP, SLOW or SIC, FAST_TX, FAST_RX for CAN XL or LOW_POWER, NORMAL, TRANSMITTING, CONFIG for 10BASE-T1S.

Zudem ist das Betriebsart-Auswahlmodul 123 ausgestaltet, sein Bestimmungsergebnis, also die Information über die Betriebsart, an die Module 121, 122 in dem Signal B_SW weiterzuleiten. Insbesondere schaltet das Betriebsart-Auswahlmodul 123 mit dem Signal B_SW die Betriebsart des Sendemoduls 121 und die Betriebsart des Empfangsmoduls 122 je nach dem erforderlichen Kommunikationsstandard, für welchen die Sende-/Empfangseinrichtung 12 zum Einsatz kommen soll. Dies ist nachfolgend anhand von 4 in Bezug auf ein CAN-Bussystem 1 und anhand von 6 in Bezug auf ein 10BASE-T1S-Bussystem 1A beschrieben.Furthermore, the operating mode selection module 123 is designed to forward its determination result, i.e., the information about the operating mode, to modules 121 and 122 in the signal B_SW. Specifically, the operating mode selection module 123 uses the signal B_SW to switch the operating mode of the transmitting module 121 and the operating mode of the receiving module 122 according to the required communication standard for which the transmitting/receiving device 12 is to be used. This is illustrated below. 4 with regard to a CAN bus system 1 and based on 6 described in relation to a 10BASE-T1S bus system 1A.

Wie nachfolgend anhand von 4 bis 7 noch genauer erläutert, sind bei der Sende-/Empfangseinrichtung (Transceiver) 12 der Anschluss RXD/RX und der Anschluss STB/ED für die Verwendung in den Bussystemen 1, 1A unterschiedlich schaltbar.As shown below, based on 4 until 7 To explain in more detail, the RXD/RX connection and the STB/ED connection of the transmit/receive device (transceiver) 12 can be switched differently for use in the bus systems 1, 1A.

Die folgende Tabelle 1 zeigt ein Beispiel für die Typen und Funktionen der einzelnen Anschlüsse (SO8-Anschluss oder SO8-Pin) der Sende-/Empfangseirichtung 12 von 3. Tabelle 1: Vergleich von Typ und Funktion der Anschlüsse der Sende-/Empfangseinrichtung 12 bei CAN XL und 10BASE-T1S CAN-XLSO8 PinName 10BASE-T1SSO8 Pin(OA3p-Pin)Name CAN-XLSO8 PinTyp 10BASE-T1SSO8 Pin(OA3p-Pin)Typ CAN-XLSO8 PinFunktion 10BASE-T1SSO8 Pin(OA3p-Pin)Funktion CANH LINE+ Ausgang/Eingang Ausgang/Eingang BusleitungPositiv BusleitungPositiv CANL LINE- Ausgang/Eingang Ausgang/Eingang BusleitungNegativ BusleitungNegativ TXD TX Eingang Eingang EingangTransceiverZustandssteuerung EingangTransceiverZustandssteuerung RXD RX Ausgang Ausgang/Eingang AusgangReceiverWake-UpSignalisierung AusgangReceiverWake-Up-Signalisierung CONFIG Mode:MDIO TaktEingang VCC VCC Eingang Eingang Spannungsversorgung Spannungsversorgung VIO VIO Eingang Eingang Spannungsversorg. I/O Spannungsversorgung I/O GND GND Eingang Eingang Masse Masse STB ED Eingang Ausgang/Eingang StandbyEin/Aus Kollisions-Erfassung Aktivitäts-Erfassung Konf.Betriebsart:MDIO-Dateneingabe The following Table 1 shows an example of the types and functions of the individual connectors (SO8 connector or SO8 pin) of the transmit/receive device 12 of 3 . Table 1: Comparison of the type and function of the connections of the transmit/receive device 12 for CAN XL and 10BASE-T1S CAN-XLSO8 PinName 10BASE-T1SSO8 Pin(OA3p Pin)Name CAN-XLSO8 Pin Type 10BASE-T1SSO8 Pin(OA3p Pin)Type CAN-XLSO8 Pin Function 10BASE-T1SSO8 Pin (OA3p-Pin) Function CANH LINE+ Exit/Input Exit/Input Bus line Positive Bus line Positive CANL LINE- Exit/Input Exit/Input Bus line negative Bus line negative TXD TX Entrance Entrance Input Transceiver State Control Input Transceiver State Control RXD RX Exit Exit/Input Output Receiver Wake-Up Signaling Output Receiver Wake-Up Signaling CONFIG Mode: MDIO Clock Input VCC VCC Entrance Entrance Power supply Power supply VIO VIO Entrance Entrance Power supply. I/O Power supply I/O GND GND Entrance Entrance mass mass STB ED Entrance Exit/Input Standby On/Off Collision detection, activity detection, configuration operating mode: MDIO data input

4 zeigt, dass die Sende-/Empfangseinrichtung 12 in einem CAN-Bussystem 1 zur Kommunikation gemäß dem Standard CAN XL zwischen die Kommunikationssteuereinrichtung 11 von 1 und eine Gleichspannungsdrossel 13 geschaltet ist. Die Gleichspannungsdrossel 13 ist über einen Leitungsverbinder 15 an die Busadern 41, 42 der Busleitung für den Bus 40 angeschlossen. Die Gleichspannungsdrossel 13 wird auch Common-Mode-Choke (CMC) genannt. Die Busadern 41, 42 können als verdrillte Adern ausgestaltet sein. Die verdrillten Adern werden auch als Twisted Pair bezeichnet. Die erste und zweite Busader 41, 42 sind mit einem Abschlusswiderstand 49 terminiert. Der Abschlusswiderstand 49 ist ein externer Lastwiderstand für das Sendemodul 121. Wie zuvor erwähnt, kann das Sendemodul 121 kann als Vollbrücke mit vier Sendestufen ausgestaltet sein. Der Widerstand 49 ist in den Brückenzweig der Vollbrücke zwischen die Anschlüsse CANH/LINE+ und CANL/LINE- der Sende-/Empfangseinrichtung 12, genauer des Sendemoduls 121, für die Busadern 41, 42 geschaltet. 4 shows that the transmitter/receiver 12 in a CAN bus system 1 is used for communication according to the CAN XL standard between the communication control unit 11 of 1 and a DC choke 13 is connected. The DC choke 13 is connected to the bus wires 41 and 42 of the bus line for bus 40 via a line connector 15. The DC choke 13 is also called a common-mode choke (CMC). The bus wires 41 and 42 can be configured as twisted pairs. The first and second bus wires 41 and 42 are terminated with a terminating resistor 49. The terminating resistor 49 is an external load resistor for the transmitter module 121. As mentioned previously, the transmitter module 121 can be configured as a full bridge with four transmitter stages. The resistor 49 is connected in the bridge branch of the full bridge between the terminals CANH/LINE+ and CANL/LINE- of the transmit/receive device 12, more precisely of the transmit module 121, for the bus wires 41, 42.

Der Anschluss STB wird bei CAN verwendet, um die Sende-/Empfangseinrichtung 12 zwischen einem Bereitschaftszustand (Betriebsart STANDBY) und einem aktiven Zustand zu schalten. In dem Bereitschaftszustand (Betriebsart STANDBY) ist die Sende-/Empfangseinrichtung 12 energiesparend aber passiv und der Anschluss STB auf den Spannungspegel oder Zustand HI (HIGH = hoch) geschaltet. In dem aktiven Zustand von CAN, der auch als normaler Zustand bezeichnet werden kann, ist die Sende-/Empfangseinrichtung 12 aktiv, kann also an der Kommunikation auf dem Bus 40 teilnehmen und ist hierfür in eine der Betriebsarten geschaltet, wie nachfolgend beschrieben. In dem aktiven Zustand ist der Anschluss STB auf den Spannungspegel oder Zustand LW (LOW = niedrig) geschaltet, wird also immer aus Sicht der Sende-/Empfangseinrichtung 12 von außen getrieben.The STB connection is used in CAN to switch the transceiver 12 between a standby state (STANDBY mode) and an active state. In standby mode (STANDBY mode), the transceiver 12 is energy-saving but passive, and the STB connection is set to the voltage level or state HI (HIGH). In the active state of CAN, which can also be referred to as the normal state, the transceiver 12 is active and can therefore participate in communication on bus 40. For this purpose, it is switched to one of the operating modes, as described below. In the active state, the STB connection is set to the voltage level or state LW (LOW), meaning it is always driven externally from the perspective of the transceiver 12.

Gemäß 5 hat die Kommunikationssteuereinrichtung 11 ein Betriebsart-Auswahlmodul 113 zur Auswahl der Betriebsart der Sende-/Empfangseinrichtung 12. Die anderen Module der Einrichtung 11 sind in 5 nicht dargestellt. Das Betriebsart-Auswahlmodul 113 hat einen ersten Schalter S1 und einen zweiten Schalter S2. Die Schalter S1, S2 können jeweils ein Transistor, insbesondere CMOS-Transistor, sein.According to 5 The communication control unit 11 has an operating mode selection module 113 for selecting the operating mode of the transmitting/receiving unit 12. The other modules of the unit 11 are in 5 Not shown. The operating mode selection module 113 has a first switch S1 and a second switch S2. The switches S1 and S2 can each be a transistor, in particular a CMOS transistor.

Bei dem Betriebsart-Auswahlmodul 113 sind die Schalter S1, S2 in Reihe geschaltet. Die Reihenschaltung der Schalter S1, S2 ist zwischen die Anschlüsse VIO und GND geschaltet. Der Anschluss STB/ED ist an die Verbindung der Schalter S1, S2 angeschlossen. Je nach Stellung der Schalter S1, S2 wird der Anschluss STB/ED auf den Spannungspegel oder Zustand HI (HIGH = hoch) oder auf den Spannungspegel oder Zustand LW (LOW = niedrig) gezogen.In the operating mode selection module 113, switches S1 and S2 are connected in series. This series connection of switches S1 and S2 is between terminals VIO and GND. The STB/ED terminal is connected to the S1/S2 switch connection. Depending on the position of switches S1 and S2, the STB/ED terminal is pulled to either the HI (high) or LW (low) voltage level or state.

Auf Seiten der Sende-/Empfangseinrichtung 12 hat das Kommunikationsschnittstelle-Bestimmungsmodul 125 einen Auswerteblock 1251, einen Operationsverstärker oder Komparator 1252 und einen ersten bis sechsten Widerstand R1 ... R6.On the side of the transmit/receive device 12, the communication interface determination module 125 has an evaluation block 1251, an operational amplifier or comparator 1252 and a first to sixth resistor R1 ... R6.

Der Auswerteblock 1251 dient zur Auswertung des Zustands des Anschlusses STB/ED, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung 12 aktiv ist, also die Sende-/Empfangseinrichtung 12 nicht in einen passiven Zustand geschaltet ist. Beispielsweise sind aktive Zustände bei CAN XL die Betriebsarten SLOW oder SIC, FAST_TX, FAST_RX und bei 10BASE-T1S die Betriebsarten NORMAL, TRANSMITTING, CONFIG.Evaluation block 1251 is used to evaluate the state of the STB/ED connection when the transceiver 12 is active, i.e., when the transceiver 12 is not in a passive state. For example, active states for CAN XL are the operating modes SLOW or SIC, FAST_TX, FAST_RX, and for 10BASE-T1S are the operating modes NORMAL, TRANSMITTING, CONFIG.

Erkennt der Auswerteblock 1251, dass der Anschluss STB/ED von außen auf den Zustand LW (LOW = niedrig) gezogen wird, ohne dass vorher das State-Handling zur Betriebsart CONFIG für 10BASE-T1S durchlaufen wurde, wird sich die Sende-/Empfangseinrichtung 12 nach dem Can Standard, insbesondere der CAN-XL Norm (CiA610-3), verhalten und in den aktiven Zustand von CAN, insbesondere CAN-XL, gehen bzw. in dem aktiven Zustand bleiben. Grund dafür ist, dass aus einem solchen Zustand an dem Anschluss STB/ED zwangsweise ersichtlich ist, dass die Sende-/Empfangseinrichtung 12 mit einer Kommunikationssteuereinrichtung 11, insbesondere einem CAN- oder CAN-XL-Controller, verbunden ist.If the evaluation block 1251 detects that the STB/ED connection is pulled to the LW (LOW) state from the outside without the state handling for the CONFIG operating mode for 10BASE-T1S having been completed beforehand, the transceiver 12 will behave according to the CAN standard, in particular the CAN-XL standard (CiA610-3), and enter or remain in the active CAN state, in particular CAN-XL. This is because such a state at the STB/ED connection necessarily indicates that the transceiver 12 is connected to a communication control unit 11, in particular a CAN or CAN-XL controller.

Erkennt der Auswerteblock 1251, dass der Anschluss STB/ED von außen auf den Zustand LW (LOW = niedrig) gezogen wird, wobei vorher das State-Handling zur Betriebsart CONFIG für 10BASE-T1S durchlaufen wurde, wird sich die Sende-/Empfangseinrichtung 12 nach dem Standard für 10 BASE-T1S für die Funktion gemäß der Open-Alliance TC14 verhalten und in den aktiven Zustand für die Betriebsart CONFIG gehen. Das Verhalten nach dem Standard für 10BASE-T1S ist noch genauer in Bezug auf 6 und 7 beschrieben.If evaluation block 1251 detects that the STB/ED connection is being pulled to the LW (LOW) state from the outside, after the state handling for CONFIG mode for 10BASE-T1S has been completed, the transmit/receive device 12 will behave according to the 10BASE-T1S standard for the function according to Open Alliance TC14 and enter the active state for CONFIG mode. The behavior according to the 10BASE-T1S standard is even more precise with regard to 6 and 7 described.

Der Auswerteblock 1251 von 5 kann beispielsweise für die Unterscheidung zwischen den zwei Kommunikationsstandards CAN, insbesondere CAN XL, und 10 BASE-T1S als analoge Hardware ausgestaltet sein. Eine solche Hardware ist für diese Unterscheidung sowohl bei CAN vorhanden, da der STB-Anschluss als Eingang geschaltet ist, als auch bei 10Base-T1S für die Erkennung der Betriebsart CONFIG vorhanden. Dadurch wird für die Unterscheidung zwischen diesen beiden Kommunikationsstandards kein nennenswerter zusätzlicher Schaltungsmehraufwand erzeugt.Evaluation block 1251 of 5 For example, the differentiation between the two communication standards CAN, especially CAN XL, and 10BASE-T1S can be implemented as analog hardware. Such hardware is present for this differentiation both for CAN, since the STB connection is configured as an input, and for 10Base-T1S for detecting the CONFIG operating mode. This means that no significant additional circuitry is required to differentiate between these two communication standards.

Der Komparator 1252 mit den vorgeschalteten Widerständen R1 bis R6 dient zur Auswertung des Zustands des Anschlusses STB/ED, wenn die Sende-/Empfangseinrichtung 12 passiv ist. In einem solchen passiven Zustand der Sende-/Empfangseinrichtung 12 ist die Sende-/Empfangseinrichtung 12 beispielsweise bei CAN, insbesondere CAN XL, in die Betriebsart STANDBY geschaltet und bei 10BASE-T1S in die Betriebsart LOW_POWER geschaltet.The comparator 1252 with the series resistors R1 to R6 is used to evaluate the state of the STB/ED connection when the transceiver 12 is passive. In such a passive state, the transceiver 12 is, for example, switched to STANDBY mode for CAN, especially CAN XL, and to LOW_POWER mode for 10BASE-T1S.

Bei dem Kommunikationsschnittstelle-Bestimmungsmodul 125 ist der erste Widerstand R1 in Reihe zu einem zweiten Widerstand R2 geschaltet. Der zweite Widerstand R2 ist in Reihe zu einem dritten Widerstand R3 geschaltet. Die Reihenschaltung der Widerstände R1, R2, R3 ist zwischen den Anschluss VIO und Masse GND geschaltet. Der Anschluss STB ist an die Verbindung der Widerstände R1, R2 angeschlossen. Ein erster Eingang des Komparators 1251, der auf positivem Potential (+) liegt, ist an die Verbindung der Widerstände R1, R2 angeschlossen.In the communication interface selection module 125, the first resistor R1 is connected in series with a second resistor R2. The second resistor R2 is connected in series with a third resistor R3. The series connection of resistors R1, R2, R3 is connected between the VIO terminal and ground (GND). The STB terminal is connected to the junction of resistors R1 and R2. The first input of comparator 1251, which is at positive potential (+), is connected to the junction of resistors R1 and R2.

Ein vierter Widerstand R4 ist in Reihe zu einem fünften Widerstand R5 geschaltet. Der fünfte Widerstand R5 ist in Reihe zu dem sechsten Widerstand R6 geschaltet. Die Reihenschaltung der Widerstände R4, R5, R6 ist zwischen den Anschluss VIO und Masse GND geschaltet. Ein zweiter Eingang des Komparators 1251, der auf negativem Potential (-) liegt, ist an die Verbindung der Widerstände R5, R6 angeschlossen. Zwischen den Eingängen des Komparators 1251 liegt eine elektrische Spannung Uh an. Der Ausgang des Komparators 1251 ist mit dem Betriebsart-Auswahlmodul 123 verbunden.A fourth resistor, R4, is connected in series with a fifth resistor, R5. The fifth resistor, R5, is connected in series with the sixth resistor, R6. The series connection of resistors R4, R5, and R6 is connected between terminal VIO and ground (GND). A second input of comparator 1251, which is at negative potential (-), is connected to the junction of resistors R5 and R6. An electrical voltage Uh is applied between the inputs of comparator 1251. The output of comparator 1251 is connected to the operating mode selection module 123.

Die Wahl der Widerstandswerte der Widerstände R1 ... R6 sowie die exakte Schaltungstopologie des Blocks 125 hängt von verschiedenen Implementierungsfaktoren ab, wie beispielsweise der Stromaufnahme, parasitären Eigenschaften der verwendeten Technologie, zeitlichen Anforderungen, wie Timing Anforderungen, und sonstigen Implementierungsfaktoren. Bei einem speziellen Beispiel haben die Widerstände R1 und R4 jeweils einen kleineren Widerstandswert als jeder der Widerstände R2, R3, R5, R6, wobei der Widerstand R4 einen kleineren Widerstandswert hat als der Widerstand R1. Die Widerstandswerte der Widerstände R2, R3, R5, R6 können jeweils gleich sein. Insbesondere hat der Widerstand R1 einen Widerstandswert von 200 kΩ, der Widerstand R4 einen Widerstandswert von 100 kΩ, und die Widerstände R2, R3, R5, R6 jeweils einen Widerstandswert von 1 MΩ. Die Auslegung der Widerstandswerte der Widerstände R1 ... R6 ist jedoch nicht darauf beschränkt, solange die folgende Funktion des Moduls125 erfüllt ist.The choice of resistance values for resistors R1 to R6, as well as the exact circuit topology of Block 125, depends on various implementation factors, such as current consumption, parasitic properties of the technology used, timing requirements, and other implementation factors. In a specific example, resistors R1 and R4 each have a lower resistance value than each of resistors R2, R3, R5, and R6, with resistor R4 having a lower resistance value than resistor R1. The resistance values of resistors R2, R3, R5, and R6 can each be equal. Specifically, resistor R1 has a resistance value of 200 kΩ, resistor R4 has a resistance value of 100 kΩ, and resistors R2, R3, R5, and R6 each have a resistance value of 1 MΩ. However, the design of the resistance values for resistors R1 to R6 is not limited to these, as long as the following function of Module 125 is fulfilled.

5 zeigt für das vorangehende Beispiel den Fall, bei welchem das Betriebsart-Auswahlmodul 113 den Anschluss STB/ED für den ersten Kommunikationsstandard einstellt, bei dem vorliegenden Beispiel also CAN. Daher ist der Schalter S1 geschlossen und somit leitend. Der Schalter S2 ist geöffnet und somit sperrend. Dadurch kann bei einem Standalone CAN-Produkt der Anschluss STB („Standby-Pin“) als ein Ausgang der Kommunikationssteuereinrichtung 11, insbesondere seines CAN-Controllers, geschaltet sein. Damit ist der Anschluss STB ein Eingang der Sende-/Empfangseinrichtung 12 für CAN. 5 The preceding example illustrates the case where the operating mode selection module 113 sets the STB/ED connection for the first communication standard, in this example CAN. Therefore, switch S1 is closed and thus conductive. Switch S2 is open and thus non-conductive. Consequently, in a standalone CAN product, the STB connection ("standby pin") can be configured as an output of the communication control unit 11, specifically its CAN controller. Therefore, the STB connection becomes an input of the transmit/receive unit 12 for CAN.

Mit der Auswahl der Widerstandswerte für die Widerstände R1 ... R6 gemäß dem vorangehenden Beispiel ist bei dem Modul 125 der Anschluss STB/ED wesentlich niederohmiger mit dem Anschluss VIO verbunden als auf der Referenzseite, welche die Widerstände R4, R5, R6 aufweist. Daher gibt der Komparator 1252 den Wert bzw. Zustand HI (HIGH = hoch) aus. Als Folge davon sucht die Sende-/Empfangseinrichtung 12 nach einem Aufweckmuster (Wake-Up Pattern) gemäß dem ersten Kommunikationsstandard , insbesondere für CAN oder CAN-XL, am Bus 40.With the selection of resistance values for resistors R1 ... R6 according to the preceding example, the STB/ED connection of module 125 is connected to the VIO connection with a significantly lower resistance than on the reference side, which has resistors R4, R5, R6. Therefore, comparator 1252 outputs the value or state HI (HIGH = high). As a consequence, the transceiver 12 searches for a wake-up pattern according to the first communication standard, in particular for CAN or CAN-XL, on bus 40.

6 zeigt, dass die Sende-/Empfangseinrichtung 12 in einem 10BASE-T1S-Bussystem 1A zur Kommunikation gemäß dem Standard 10BASE-T1S zwischen die Kommunikationssteuereinrichtung 11A und die Gleichspannungsdrossel 13 geschaltet ist. Die Gleichspannungsdrossel 13 ist über ein Wechselspannungs-Entkopplungsmodul 14, insbesondere einen Entkopplungskondensator, an den Leitungsverbinder 15 und somit an die Busadern 41, 42 und den Abschlusswiderstand 49 angeschlossen. Die Kommunikationssteuereinrichtung 11A ist zur Steuerung einer Kommunikation gemäß dem Standard 10BASE-T1S ausgestaltet. Das Wechselspannungs-Entkopplungsmodul 14 kann auch AC-Entkopplungsmodul genannt werden. Im Übrigen gilt für das Sendemodul 121 dasselbe, wie in Bezug auf 3 und/oder 4 beschrieben. 6 Figure 1 shows that the transceiver 12 is connected in a 10BASE-T1S bus system 1A for communication according to the 10BASE-T1S standard between the communication control unit 11A and the DC choke 13. The DC choke 13 is connected to the line connector 15 and thus to the bus wires 41, 42 and the terminating resistor 49 via an AC decoupling module 14, in particular a decoupling capacitor. The communication control unit 11A is designed to control communication according to the 10BASE-T1S standard. The AC decoupling module 14 can also be called an AC decoupling module. The same applies to the transceiver module 121 as described above. 3 and/or 4 described.

Gemäß 7 hat die Kommunikationssteuereinrichtung 11A ein Betriebsart-Auswahlmodul 113A zur Auswahl der Betriebsart der Sende-/Empfangseinrichtung 12. Die anderen Module der Einrichtung 11A sind in 7 nicht dargestellt. Das Betriebsart-Auswahlmodul 113A hat einen ersten Schalter S1 und einen zweiten Schalter S2. Die Schalter S1, S2 können jeweils ein Transistor, insbesondere CMOS-Transistor, sein. Das Kommunikationsschnittstelle-Bestimmungsmodul 125 der Sende-/Empfangseinrichtung 12 ist aufgebaut, wie zuvor in Bezug auf 5 beschrieben.According to 7 The communication control unit 11A has an operating mode selection module 113A for selecting the operating mode of the transmitting/receiving unit 12. The other modules of the unit 11A are in 7 not shown. The operating mode selection module 113A has a first switch S1 and a second switch S2. The switches S1 and S2 can each be a transistor, in particular a CMOS transistor. The communication interface determination module 125 of the transmit/receive device 12 is constructed as previously described with regard to 5 described.

Bei dem Betriebsart-Auswahlmodul 113A sind die Schalter S1, S2 in Reihe geschaltet. Die Reihenschaltung der Schalter S1, S2 ist zwischen die Anschlüsse VIO und GND geschaltet. Der Anschluss STB/ED ist an die Verbindung der Schalter S1, S2 angeschlossen.In the operating mode selection module 113A, switches S1 and S2 are connected in series. This series connection of switches S1 and S2 is connected between terminals VIO and GND. The STB/ED terminal is connected to the connection of switches S1 and S2.

Der Auswerteblock 1251 geht für den aktiven Zustand der Sende-/Empfangseinrichtung 12 vor, wie zuvor in Bezug auf 5 beschrieben.Evaluation block 1251 proceeds for the active state of the transmitting/receiving device 12 as previously described above. 5 described.

Für den passiven Zustand der Sende-/Empfangseinrichtung 12 gilt Folgendes.The following applies to the passive state of the transmitting/receiving device 12.

7 zeigt für das vorangehende Beispiel der Widerstandswerte der Widerstände R1 ... R6 (5) den Fall, bei welchem das Betriebsart-Auswahlmodul 113A den Anschluss STB/ED für den zweiten Kommunikationsstandard einstellt, bei dem vorliegenden Beispiel also 10BASE-T1S. Daher ist der Schalter S1 geöffnet und somit sperrend. Zudem ist der Schalter S2 geöffnet und somit sperrend. Dadurch ist bei 10BASE-T1S der Anschluss ED als ein Ausgang der Sende-/Empfangseinrichtung 12 geschaltet. 7 shows the resistance values of resistors R1 ... R6 for the preceding example ( 5 The case in which the operating mode selection module 113A sets the STB/ED connection for the second communication standard, in this example 10BASE-T1S. Therefore, switch S1 is open and thus blocked. Additionally, switch S2 is open and thus blocked. As a result, with 10BASE-T1S, the ED connection is configured as an output of the transceiver 12.

Daher ist der Anschluss STB/ED bzw. ED also auf Seiten der Kommunikationssteuereinrichtung 11A hochohmig geschaltet.Therefore, the STB/ED or ED connection is switched to high impedance on the side of the communication control unit 11A.

Mit der Auswahl der Widerstandswerte für die Widerstände R1 ... R6 gemäß dem vorangehenden Beispiel entsteht durch den Pull-up-Widerstand R1, der einen Widerstandswert von insbesondere 200 kΩ hat, ein höherer Spannungsfall als über den Widerstand R4, der einen kleineren Widerstandswert als der Widerstand R1, insbesondere 200 kΩ, hat. Somit ist bei dem Modul 125 der Anschluss STB/ED wesentlich hochohmiger mit dem Anschluss VIO verbunden als auf der Referenzseite, welche die Widerstände R4, R5, R6 aufweist. Daher gibt der Komparator 1252 den Wert bzw. Zustand LW (LOW = niedrig) aus. Als Folge davon sucht die Sende-/Empfangseinrichtung 12 nach einem Aufweckmuster (Wake-Up Pattern) gemäß dem zweiten Kommunikationsstandard , insbesondere für 10BASE-T1S, am Bus 40A.By selecting the resistance values for resistors R1 ... R6 according to the preceding example, the pull-up resistor R1, which has a resistance value of, in particular, 200 kΩ, results in a higher voltage drop than resistor R4, which has a lower resistance value than resistor R1, in particular 200 kΩ. Therefore, on module 125, the STB/ED connection to the VIO connection has a significantly higher impedance than on the reference side, which has resistors R4, R5, and R6. Consequently, comparator 1252 outputs the value or state LW (LOW). As a result, the transceiver 12 searches for a wake-up pattern according to the second communication standard, specifically for 10BASE-T1S, on bus 40A.

Im Unterschied zu der Schaltung des Betriebsart-Auswahlmoduls 113A von 7, wird der Anschluss STB/ED bzw. ED für den CONFIG Mode als Eingang geschaltet, wie zuvor in Bezug auf 5 beschrieben. In diesem Fall schaltet die Kommunikationssteuereinrichtung 11A die Schalter S1, S2, wie in 5 gezeigt und wie zuvor beschrieben. In diesem Fall ist der Anschluss ED als MDIO (Management Data Input gemäß Open-Alliance TC14) Dateneingang verwendbar, mit welchem Einstellungen in Registern gespeichert werden. Gemäß der 10BASE-T1S Spezifikation ( Open-Alliance TC14, letzte Veröffentlichung Version 1.5 am 08.11.2022 ) wird hierfür Anschluss ED mit einem schwachen Pull-Up Widerstand mit dem Anschluss VIO verbunden werden. Daher ist der Anschluss STB/ED bzw. ED, sofern nicht von außen getrieben, im Zustand HI (HIGH = hoch), wie zuvor für 5 in Bezug auf den Anschluss STB für CAN beschrieben.In contrast to the circuit of the operating mode selection module 113A from 7 The STB/ED or ED connection is switched as an input for CONFIG mode, as previously described. 5 described. In this case, the communication control unit 11A switches switches S1 and S2 as described. 5 shown and as previously described. In this case, the ED pin can be used as an MDIO (Management Data Input according to Open Alliance TC14) data input, with which settings are stored in registers. According to the 10BASE-T1S specification ( Open Alliance TC14, last release version 1.5 on November 8, 2022 For this purpose, terminal ED will be connected to terminal VIO via a weak pull-up resistor. Therefore, terminal STB/ED or ED, unless externally driven, will be in the HI (HIGH = high) state, as previously described. 5 described in relation to the STB connection for CAN.

Ist die Sende-/Empfangseinrichtung 12 in die Konfiguration von 4 geschaltet, werden an den Anschlüssen der Sende-/Empfangseinrichtung 12 die Signale von 8 bis 11 empfangen bzw. erzeugt. Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 ist in unterschiedliche Betriebsarten SLEEP, SLOW oder SIC, FAST_TX, FAST_RX schaltbar, wie in dem internationalen Standard ISO 11898-1:2024 für CAN festgelegt.Is the transmit/receive device 12 included in the configuration of 4 When switched, the signals from the transmitter/receiver unit 12 are received at the terminals of the transmitter/receiver unit. 8 until 11 received or generated. The transmit/receive device 12 can be switched to different operating modes SLEEP, SLOW or SIC, FAST_TX, FAST_RX, as specified in the international standard ISO 11898-1:2024 for CAN.

8 zeigt ein Beispiel für einen zeitlichen Verlauf eines digitalen Sendesignals TxD, welches die Sende-/Empfangseinrichtung 12 für einen Rahmen 450 von 2 von der Kommunikationssteuereinrichtung 11 seriell empfängt. Das Sendesignal TxD ist über der Zeit t in die zwei Kommunikationsphasen 451, 452 unterteilt, wie zuvor beschrieben. 8 shows an example of the time course of a digital transmit signal TxD, which the transmit/receive device 12 uses for a frame 450 of 2 The communication control unit 11 receives the signal serially. The transmitted signal TxD is divided into the two communication phases 451 and 452 over time t, as described previously.

In der ersten Kommunikationsphase (Arbitrationsphase) 451 hat das Sendesignal TxD Bits mit einer Bitzeit t_bt1 und die zwei unterschiedlichen Zustände HI (hoch = high), insbesondere 1, und LW (niedrig = low), insbesondere 0. In der zweiten Kommunikationsphase (Datenphase) 452 ist das Sendesignal TxD zumindest zeitweise ein pulsweitenmoduliertes Signal mit einer Bitzeit t_bt2 und den zwei unterschiedlichen Zuständen LV0, LV1. Die Bitzeit t_bt2 ist kürzer als die Bitzeit t_bt1.In the first communication phase (arbitration phase) 451, the transmitted signal TxD has bits with a bit time t_bt1 and the two distinct states HI (high), specifically 1, and LW (low), specifically 0. In the second communication phase (data phase) 452, the transmitted signal TxD is at least temporarily a pulse-width modulated signal with a bit time t_bt2 and the two distinct states LV0, LV1. The bit time t_bt2 is shorter than the bit time t_bt1.

Gemäß 8 verwendet die Sende-/Empfangseinrichtung 12, wie auch die Sende-/Empfangseinrichtung 22, in der ersten Kommunikationsphase (Arbitrationsphase) 451 einen ersten Physical Layer 451_P, um das Sendesignal TxD von 8 als differentielle Bussignale CAN_H, CAN_L gemäß 9 auf den Bus 40 zu senden. Für den Physical Layer 451_P gibt es die Betriebsart SLOW oder SIC der Sende-/Empfangseinrichtung 12, wie zuvor und auch nachfolgend genauer beschrieben.According to 8 In the first communication phase (arbitration phase) 451, the transmitting/receiving device 12, as well as the transmitting/receiving device 22, uses a first physical layer 451_P to transmit the transmit signal TxD from 8 as differential bus signals CAN_H, CAN_L according to 9 to send to bus 40. For Physical Layer 451_P, the operating mode SLOW or SIC of the transmit/receive device 12 is available, as described in more detail above and below.

Jedoch kann die Sende-/Empfangseinrichtung 12 gemäß 8 in der zweiten Kommunikationsphase (Datenphase) 452 einen zweiten Physical Layer 452_P verwenden, der sich von dem ersten Physical Layer 451_P unterscheidet, um das Sendesignal TxD von 8 als differentielle Bussignale CAN_H, CAN_L gemäß 9 auf den Bus 40 zu senden. Für den Physical Layer 452_P gibt es die zwei Betriebsarten der Sende-/Empfangseinrichtung 12, nämlich FAST_TX und FAST_RX, wie zuvor genauer beschrieben.However, the transmitting/receiving device 12 can be used according to 8 In the second communication phase (data phase) 452, a second physical layer 452_P is used, which differs from the first physical layer 451_P, to transmit the TxD signal from 8 as differential bus signals CAN_H, CAN_L according to 9 to send to bus 40. For Physical Layer 452_P, the two operating modes of the transmit/receive device 12 are FAST_TX and FAST_RX, as described in more detail above.

Wie in 9 gezeigt, sind die Signale CAN_H, CAN_L serielle analoge Signale und haben abwechselnd mindestens einen dominanten Zustand 401 und/oder mindestens einen rezessiven Zustand 402. Bei dem dominanten Zustand 401 gilt U = VCAN_H = 3,5 V und U = VCAN_L = 1,5 V. Bei dem rezessiven Zustand 402 gilt U = VCAN_H = VCAN_L = 2,5. Ein dominanter Zustand 401 (dom) wird bei einer NRZ-Codierung des Sendesignals TxD in der Phase 451 getrieben, wenn TXD = 0 bzw. LW (LOW = Niedrig) gilt. Ein rezessiver Zustand 402 (rec) wird erzeugt, bzw. stellt sich bei einer NRZ-Codierung des Sendesignals TxD in der Phase 451 ein, wenn TXD = 1 bzw. HI (HIGH = Hoch) gilt.As in 9 As shown, the signals CAN_H and CAN_L are serial analog signals and alternately have at least one dominant state 401 and/or at least one recessive state 402. In the dominant state 401, U = VCAN_H = 3.5 V and U = VCAN_L = 1.5 V. In the recessive state 402, U = VCAN_H = VCAN_L = 2.5 V. A dominant state 401 (dom) is driven in phase 451 with NRZ encoding of the transmit signal TxD when TXD = 0 or LW (LOW). A recessive state 402 (rec) is generated, or occurs in phase 451 with NRZ encoding of the transmit signal TxD, when TXD = 1 or HI (HIGH).

Nach der Arbitration in der Arbitrationsphase 451 steht eine der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 als Gewinnerin fest. Erkennt die jeweilige Teilnehmerstation 10, 30 die Signalisierung in dem ersten Umschaltfeld 455 von 2 für die Umschaltung von der ersten in die zweite Kommunikationsphase 451, 452, schaltet die zugehörige Sende-/Empfangseinrichtung 12 ihren Physical Layer 451_P am Ende der Arbitrationsphase 451 in den Physical Layer 452_P der Datenphase 452 um, wie auch zuvor beschrieben.After the arbitration in arbitration phase 451, one of the participating stations 10, 20, or 30 is determined as the winner. If the respective participating station 10 or 30 recognizes the signal in the first switching field 455, 2 For the switch from the first to the second communication phase 451, 452, the associated transmit/receive device 12 switches its Physical Layer 451_P at the end of the arbitration phase 451 to the Physical Layer 452_P of the data phase 452, as described above.

Wie in 9 gezeigt, erzeugt das Sendemodul 121 des Senders dann in der Datenphase 452 bzw. in der zweiten Betriebsart (FAST_TX) abhängig von dem Sendesignal TxD von 8 nacheinander und somit seriell die Zustände L0 oder L1 mit dem Physical Layer 452_P für die Signale CAN_H, CAN_L auf dem Bus 40. Der Zustand L0 (VCAN_H = 3,0 V, VCAN_L = 2,0 V) wird bei einer Pulsweiten-Modulation (PWM-Codierung) des Sendesignals TxD für ein erstes PWM-Symbol in dem Sendesignal TxD getrieben. Der Zustand L1 (VCAN_H = 2,0 V und VCAN_L = 3,0 V) wird bei der Pulsweiten-Modulation (PWM-Codierung) des Sendesignals TxD für ein zweites PWM-Symbol LV1, das sich von dem ersten PWM-Symbol LV0 unterscheidet, in dem Sendesignal TxD getrieben.As in 9 As shown, the transmitter module 121 then generates in the data phase 452 or in the second operating mode (FAST_TX) depending on the transmitted signal TxD from 8 The states L0 and L1 are sequentially and thus serially transmitted to Physical Layer 452_P for the signals CAN_H and CAN_L on bus 40. State L0 (VCAN_H = 3.0 V, VCAN_L = 2.0 V) is driven by pulse-width modulation (PWM) of the transmitted signal TxD for a first PWM symbol within the signal. State L1 (VCAN_H = 2.0 V and VCAN_L = 3.0 V) is driven by pulse-width modulation (PWM) of the transmitted signal TxD for a second PWM symbol, LV1, which differs from the first PWM symbol, LV0, within the signal.

Die Frequenz der Signale CAN_H, CAN_L kann entsprechend dem Sendesignal TxD in der Datenphase 452 gesteigert sein. Bei dem Beispiel von 8 und 9 ist hierfür die Bitzeit oder Bitdauer t_bt2 in der Datenphase 452 kürzer bzw. geringer als die Bitzeit oder Bitdauer t_bt1 in der Arbitrationsphase 451. Somit ist die Netto-Datenübertragungsrate in der Datenphase 452 bei dem Beispiel von 8 und 9 im Vergleich zu der Arbitrationsphase 451 gesteigert.The frequency of the CAN_H and CAN_L signals can be increased according to the transmitted signal TxD in data phase 452. In the example of... 8 and 9 In this case, the bit time or bit duration t_bt2 in data phase 452 is shorter or lower than the bit time or bit duration t_bt1 in arbitration phase 451. Therefore, the net data transmission rate in data phase 452 in the example of 8 and 9 increased compared to the arbitration phase 451.

Dagegen schaltet beispielsweise die Sende-/Empfangseinrichtung 12 der Teilnehmerstation 30 ihren Physical Layer 451_P am Ende der Arbitrationsphase 451 von der ersten Betriebsart (SLOW oder SIC) in den Physical Layer 452_P der Datenphase 452 für die dritte Betriebsart (FAST_RX) der Sende-/Empfangseinrichtung 12 um, wenn die Teilnehmerstation 30 in der Datenphase 452 nur Empfänger, also kein Sender, des Rahmens 450 ist.In contrast, for example, the transmit/receive device 12 of the subscriber station 30 switches its Physical Layer 451_P at the end of the arbitration phase 451 from the first operating mode (SLOW or SIC) to the Physical Layer 452_P of the data phase 452 for the third operating mode (FAST_RX) of the transmit/receive device 12, if the subscriber station 30 is only a receiver, i.e., not a sender, of the frame 450 in the data phase 452.

Erkennt die Sende-/Empfangseinrichtung 12, insbesondere mit der Signalisierung in dem zweiten Umschaltfeld 458 von 2, dass eine Umschaltung von der Datenphase 452 zurück in die Arbitrationsphase 451 vorzunehmen ist, wird die Sende-/Empfangseinrichtung 12 vom Senden (Betriebsart FAST_TX) (und)oder Empfangen (Betriebsart FAST_RX) von Signalen mit dem Physical Layer 452_P umgeschaltet zum Senden und/oder Empfangen von Signalen mit dem Physical Layer 451_P. Somit schalten alle Sende-/Empfangseinrichtungen 12 nach dem Ende der Datenphase 452 ihre Betriebsart in die erste Betriebsart (SLOW oder SIC) um. Somit können alle Sende-/Empfangseinrichtungen 12 nicht nur zwischen den Bitzeiten t_bt1, t_bt2 schalten, sondern auch ihren Physical Layer umschalten, wie zuvor beschrieben.Does the transmitting/receiving device 12 recognize, in particular with the signaling in the second switching field 458, from 2 Since a switch from data phase 452 back to arbitration phase 451 is required, the transmit/receive device 12 switches from transmitting (operating mode FAST_TX) and/or receiving (operating mode FAST_RX) signals with physical layer 452_P to transmitting and/or receiving signals with physical layer 451_P. Thus, after the end of data phase 452, all transmit/receive devices 12 switch their operating mode to the first operating mode (SLOW or SIC). Therefore, all transmit/receive devices 12 can not only switch between bit times t_bt1 and t_bt2, but also switch their physical layer, as described previously.

Gemäß 10 bildet sich in der Arbitrationsphase 451 über der Zeit t im idealen Fall auf dem Bus 40 ein Differenzsignal VDIFF = CAN_H - CAN_L mit Werten von VDIFF = 2V für dominante Zustände 401 (dom) und VDIFF = 0V für rezessive Zustände 402 (rec) aus. Der Verlauf von VDIFF in der Phase 451 ist auf der linken Seite in 10 gezeigt. Dagegen bildet sich in der Datenphase 452 über der Zeit t auf dem Bus 40 ein Differenzsignal VDIFF = CAN_H - CAN_L entsprechend den Zuständen L0, L1 von 9 aus, wie auf der rechten Seite in 10 gezeigt. Der Zustand L0 hat einen Wert VDIFF = 1V. Der Zustand L1 hat einen Wert VDIFF = -1V.According to 10 In the arbitration phase 451, an ideal differential signal VDIFF = CAN_H - CAN_L forms on bus 40 over time t, with values of VDIFF = 2V for dominant states 401 (dom) and VDIFF = 0V for recessive states 402 (rec). The waveform of VDIFF in phase 451 is shown on the left side in 10 shown. In contrast, a differential signal VDIFF = CAN_H - CAN_L forms on bus 40 during data phase 452 over time t, corresponding to the states L0, L1 of 9 as on the right side in 10 shown. State L0 has a value VDIFF = 1V. State L1 has a value VDIFF = -1V.

Das Empfangsmodul 122 kann die Zustände 401, 402 jeweils mit zwei der Empfangsschwellen T1, T2, T3 unterscheiden, die in den Bereichen TH_T1, TH_T2, TH_T3 liegen. Hierfür tastet das Empfangsmodul 122 die Signale von 9 oder 10 zu Zeitpunkten t_A ab, wie in 10 gezeigt. Zum Auswerten des Abtastergebnisses verwendet das Empfangsmodul 122 in der Arbitrationsphase 451 die Empfangsschwelle T1 von beispielsweise 0,7 V und die Empfangsschwelle T2 von beispielsweise -0,35 V. Dagegen verwendet das Empfangsmodul 122 in der Datenphase 452 nur Signale, die mit der Empfangsschwelle T3 ausgewertet wurden. Bei der Umschaltung zwischen der ersten bis dritten Betriebsart (SLOW oder SIC, FAST_TX, FAST_RX), die zuvor in Bezug auf 8 beschrieben sind, schaltet das Empfangsmodul 122 jeweils die Empfangsschwellen T2, T3 um.The receiver module 122 can distinguish between states 401 and 402 using any two of the reception thresholds T1, T2, and T3, which lie within the ranges TH_T1, TH_T2, and TH_T3. For this purpose, the receiver module 122 samples the signals from 9 or 10 at times t_A, as in 10 shown. To evaluate the sampling result, the receiver module 122 uses the receive threshold T1 of, for example, 0.7 V and the receive threshold T2 of, for example, -0.35 V in the arbitration phase 451. In contrast, the receiver module 122 only uses signals evaluated with the receive threshold T3 in the data phase 452. When switching between the first to third operating modes (SLOW or SIC, FAST_TX, FAST_RX), which were previously defined with respect to 8 As described, the receiver module 122 switches the reception thresholds T2 and T3.

Die Empfangsschwelle T2 dient zum Erkennen, ob der Bus 40 frei ist, wenn die Teilnehmerstation 12 neu in die Kommunikation am Bus 40 hinzugeschaltet wird und versucht, sich in die Kommunikation am Bus 40 zu integrieren.The reception threshold T2 is used to detect whether bus 40 is free when the subscriber station 12 is newly connected to the communication on bus 40 and attempts to integrate itself into the communication on bus 40.

Bei Empfang der entsprechenden Signale von dem Bus 40 erzeugt jede Sende-/Empfangseinrichtung 12 das zugehörige Empfangssignal RxD, wie in 11 gezeigt. Das Empfangssignal RxD von 11 hat idealerweise keinen Zeitversatz zu dem Sendesignal TxD von 8.Upon receiving the corresponding signals from bus 40, each transmit/receive device 12 generates the associated receive signal RxD, as shown in 11 shown. The received signal RxD from 11 Ideally, it has no time delay relative to the transmitted signal TxD from 8 .

12 zeigt ein Beispiel für einen Teil des digitalen Sendesignals TxD, welches das Sendemodul 121 in der Arbitrationsphase 451 von der Kommunikationssteuereinrichtung 11 empfängt, und daraus die Signale CAN_H, CAN_L für den Bus 40 erzeugt. In 12 wechselt das Sendesignal TxD von einem Zustand LW (Niedrig = Low) zu einem Zustand HI (Hoch = High) und wieder zurück zu dem Zustand LW (Niedrig = Low). 12 Figure 1 shows an example of a portion of the digital transmit signal TxD, which the transmit module 121 receives from the communication control unit 11 during arbitration phase 451, and from which it generates the signals CAN_H and CAN_L for bus 40. 12 The transmitted signal TxD changes from a state LW (Low) to a state HI (High) and back to the state LW (Low).

Wie in 13 genauer gezeigt, erzeugt das Sendemodul 121 für das Sendesignal TxD von 12 die Signale CAN_H, CAN_L für die Busadern 41, 42 derart, dass zusätzlich ein Zustand 403 (sic) vorhanden ist. Der Zustand 403 (SIC) kann unterschiedlich lang sein, wie mit dem Zustand 403_0 (SIC) beim Übergang von dem Zustand 402 (rec) zu dem Zustand 401 (dom) gezeigt und dem Zustand 403_1 (sic) beim Übergang von dem Zustand 401 (dom) zu dem Zustand 402 (rec) gezeigt. Der Zustand 403_0 (sic) ist zeitlich kürzer als der Zustand 403_1 (sic). Um Signale gemäß 13 zu erzeugen, wird das Sendemodul 121 in eine SIC-Betriebsart (SIC-Mode) geschaltet.As in 13 To show more precisely, the transmitter module 121 generates the transmission signal TxD from 12 The signals CAN_H and CAN_L for bus wires 41 and 42 are configured such that an additional state 403 (sic) is present. State 403 (sic) can have a different duration, as shown by state 403_0 (sic) during the transition from state 402 (rec) to state 401 (dom) and state 403_1 (sic) during the transition from state 401 (dom) to state 402 (rec). State 403_0 (sic) is shorter in duration than state 403_1 (sic). To configure signals according to 13 To generate this, the transmitter module 121 is switched to a SIC operating mode (SIC mode).

Das Durchlaufen des kurzen sic-Zustands 403_0 ist in der CiA610-3 nicht gefordert und der Zustand ist abhängig von der Art der Implementierung. Die zeitliche Dauer des „langen“ Zustands 403_1 (sic) ist für CAN-SIC als auch für die SIC-Betriebsart bei CAN-XL spezifiziert als t_sic < 530ns, beginnend mit der steigenden Flanke an dem Sendesignal TxD von 12.The passage through the short sic state 403_0 is not required in CiA610-3, and the state depends on the implementation. The duration of the "long" state 403_1 (sic) is specified for both CAN-SIC and the SIC operating mode in CAN-XL as t_sic < 530 ns, starting with the rising edge of the transmit signal TxD. 12 .

Das Sendemodul 121 soll in dem „langen“ Zustand 403_1 (SIC) die Impedanz zwischen den Busadern 41 (CANH) und 42 (CANL) möglichst gut an den charakteristischen Wellenwiderstand Zw der verwendeten Busleitung anpassen. Hierbei gilt Zw=100Ohm oder 120Ohm. Diese Anpassung verhindert Reflexionen und lässt somit den Betrieb bei höheren Bitraten zu. Zur Vereinfachung wird nachfolgend immer von dem Zustand 403 (sic) oder sic-Zustand 403 gesprochen.In the "long" state 403_1 (SIC), the transmitter module 121 is designed to match the impedance between bus conductors 41 (CANH) and 42 (CANL) as closely as possible to the characteristic impedance Zw of the bus line used. Here, Zw = 100 ohms or 120 ohms. This matching prevents reflections and thus allows operation at higher bit rates. For simplicity, the following text will always refer to state 403 (sic) or sic state 403.

Das Sendemodul 121 kann zur Erzeugung von Signalen für den Bus 40 für die folgenden CAN-Typen verwendet werden: CAN-FD, CAN-SIC und CAN-XL. Tabelle 1: CAN_Typen für Sendemodul 121 CAN-Typ Kommunikationsphasen/Bitrate Buszustände (Busstates) Sendemodul-Zustände CAN-FD Arbitration dom, rec dom, rec CAN-SIC Arbitration dom, sic, rec dom, sic, rec CAN-XL Arbitration oderArbitration undDatenfeld für denFall, dass keineUmschaltung ineine der FAST-Betriebsarten stattfindet dom, sic, rec dom, sic, rec CAN-XL Datenphase L0, L1 L0, L1 The transmitter module 121 can be used to generate signals for bus 40 for the following CAN types: CAN-FD, CAN-SIC, and CAN-XL. Table 1: CAN types for transmitter module 121 CAN type Communication phases/bit rate Bus states Transmitter module states CAN-FD Arbitration dom, rec dom, rec CAN-SIC Arbitration dom, sic, rec dom, sic, rec CAN-XL Arbitration or arbitration and data field in case no switch to one of the FAST operating modes takes place. dom, sic, rec dom, sic, rec CAN-XL Data phase L0, L1 L0, L1

Somit kann der Sendemodul-Zustand 403 (sic) nicht nur bei CAN-SIC oder CAN-XL (xl_sic) erzeugt werden. Der Sendemodul-Zustand 403 (sic) kann zudem bei CAN-FD erzeugt werden. In CAN-FD kann die Zeit für den Sendemodul-Zustand 403 (sic) jedoch kürzer sein als bei CAN-SIC oder CAN-XL.Therefore, the transmitter module state 403 (sic) can be generated not only in CAN-SIC or CAN-XL (xl_sic). It can also be generated in CAN-FD. However, in CAN-FD, the duration of the transmitter module state 403 (sic) can be shorter than in CAN-SIC or CAN-XL.

Das Sendemodul 121 kann somit bei CAN FD zwei verschiedene Buszustände, bei CAN SIC drei verschiedene Buszustände und bei CAN XL fünf verschiedene Zustände erzeugen.The transmitter module 121 can therefore generate two different bus states for CAN FD, three different bus states for CAN SIC and five different states for CAN XL.

Ist die Sende-/Empfangseinrichtung 12 in die Konfiguration von 6 geschaltet, werden an den Anschlüssen der Sende-/Empfangseinrichtung 12 die Signale von 14 bis 17 empfangen bzw. erzeugt. Die Sende-/Empfangseinrichtung 12 ist in unterschiedliche Betriebsarten LOW-POWER, NORMAL, TRANSMITTING, CONFIG schaltbar, wie in dem internationalen Standard IEEE 802.3cg™ für 10BASE-T1S festgelegt.Is the transmit/receive device 12 in the configuration of 6 When switched, the signals from the transmitter/receiver unit 12 are received at the terminals of the transmitter/receiver unit. 14 until 17 received or generated. The transmit/receive device 12 can be switched between different operating modes LOW-POWER, NORMAL, TRANSMITTING, CONFIG, as specified in the international standard IEEE 802.3cg™ for 10BASE-T1S.

14 zeigt ein Beispiel für einen zeitlichen Verlauf eines digitalen Sendesignals Tx, welches die Sende-/Empfangseinrichtung 12 von der Kommunikationssteuereinrichtung 11A von 6 empfängt, um das Sendesignal Tx als differentielle Bussignale LINE+, LINE- gemäß dem Standard 10BASE-T1S auf den Bus 40A des Bussystems 1A zu senden; 14 shows an example of the time course of a digital transmit signal Tx, which the transmit/receive device 12 sends from the communication control device 11A. 6 receives the transmit signal Tx as differential bus signals LINE+, LINE- according to the 10BASE-T1S standard to bus 40A of bus system 1A;

Gemäß 14 ist das Sendesignal Tx über der Zeit t in mehrere Kommunikationsphasen 460, 461, 462 unterteilt, die den einzelnen Teilnehmerstationen 10, 20, 30 von einer Master-Teilnehmerstation zum Senden zugeteilt werden. Die Sendeerlaubnis wird nach einem Round-Robin-Algorithmus zugewiesen, bei welchem in einem Sendezyklus jede Teilnehmerstation einen Sendezeitschlitz bekommt, so dass Kollisionen auf dem Bus 40 vermieden werden können. In den Kommunikationsphasen 460, 461, 462 hat das Sendesignal Tx Bits mit einer Bitzeit t_bt und die zwei unterschiedlichen Zustände HI (hoch = high), insbesondere 1, und LW (niedrig = low), insbesondere 0.According to 14 The transmit signal Tx is divided over time t into several communication phases 460, 461, 462, which are assigned to the individual subscriber stations 10, 20, 30 by a master subscriber station for transmission. Transmission permission is granted according to a round-robin algorithm, in which each subscriber station receives a transmission time slot in a transmission cycle, thus avoiding collisions on bus 40. In communication phases 460, 461, 462, the transmit signal Tx has bits with a bit time t_bt and the two different states HI (high), specifically 1, and LW (low), specifically 0.

Wie in 15 gezeigt, sendet die Sende-/Empfangseinrichtung 12 das Sendesignal Tx von 14 als serielle analoge Signale LINE+, LINE- auf den Bus 40A. Die Signale haben abwechselnd mindestens einen Zustand V0, der auch VLINE_POS genannt wird, und/oder mindestens einen Zustand V1, der auch VLINE_NEG genannt wird.As in 15 As shown, the transmit/receive device 12 sends the transmit signal Tx from 14 The serial analog signals LINE+ and LINE- are transmitted to bus 40A. The signals alternately have at least one state V0, also called VLINE_POS, and/or at least one state V1, also called VLINE_NEG.

Gemäß 16 bildet sich auf dem Bus 40A über der Zeit t im idealen Fall ein Differenzsignal V_L aus. Bei dem Zustand V0 gilt U = V_L (V0) = +0,5 V. Bei dem Zustand V1 gilt U = V_L (V1) = -0,5 V.According to 16 Ideally, a differential signal V_L forms on bus 40A over time t. In state V0, U = V_L (V0) = +0.5 V. In state V1, U = V_L (V1) = -0.5 V.

Das Empfangsmodul 122 kann die Zustände V0, V1 jeweils mit zwei der Empfangsschwellen T1_ETH, T2_ETH, T3_ETH unterscheiden, die in den Bereichen TH_T1, TH_T2, TH_T3 liegen. Hierfür tastet das Empfangsmodul 122 die Signale von 15 oder 16 zu vorbestimmten Zeitpunkten ab. Zum Auswerten des Abtastergebnisses verwendet das Empfangsmodul 122 in den Betriebsarten NORMAL und TRANSMITTING jeweils alle drei Empfangsschwellen T1_ETH, T2_ETH, T3_ETH. Dagegen verwendet das Empfangsmodul 122 in der Betriebsart LOW-POWER nur die zwei Empfangsschwellen T2_ETH, T3_ETH. Die Empfangsschwelle T1_ETH hat üblicherweise einen Wert von 0,0 V, die Empfangsschwelle T2_ETH üblicherweise einen Wert von +0,15 V und die Empfangsschwelle T3_ETH üblicherweise einen Wert von -0,15 V. Bei der Umschaltung zwischen den Betriebsarten (NORMAL, TRANSMITTING, LOW-POWER), die zuvor in Bezug auf 8 beschrieben sind, schaltet das Empfangsmodul 122 die Empfangsschwellen T1_ETH, T2_ETH, T3_ETH je nach Bedarf um.The receiver module 122 can distinguish the states V0 and V1 using any two of the reception thresholds T1_ETH, T2_ETH, and T3_ETH, which lie in the ranges TH_T1, TH_T2, and TH_T3. For this purpose, the receiver module 122 samples the signals from 15 or 16 at predetermined times. To evaluate the sampling result, the receiver module 122 uses all three receive thresholds T1_ETH, T2_ETH, and T3_ETH in both NORMAL and TRANSMITTING modes. In contrast, the receiver module 122 uses only the two receive thresholds T2_ETH and T3_ETH in LOW-POWER mode. The receive threshold T1_ETH typically has a value of 0.0 V, the receive threshold T2_ETH typically has a value of +0.15 V, and the receive threshold T3_ETH typically has a value of -0.15 V. When switching between the operating modes (NORMAL, TRANSMITTING, LOW-POWER), which were previously defined with respect to 8 As described, the receiver module 122 switches the reception thresholds T1_ETH, T2_ETH, T3_ETH as needed.

Bei Empfang der entsprechenden Signale von dem Bus 40 erzeugt jede Sende-/Empfangseinrichtung 12 das zugehörige Empfangssignal Rx, wie in 15 gezeigt. Das Empfangssignal Rx hat idealerweise keinen Zeitversatz zu dem Sendesignal Tx.Upon receiving the corresponding signals from bus 40, each transmit/receive device 12 generates the associated receive signal Rx, as shown in 15 As shown. Ideally, the received signal Rx has no time delay compared to the transmitted signal Tx.

Zum Einstellen der Konfiguration der Sende-/Empfangseinrichtung 12 gemäß 4 oder gemäß 6 geht die Sende-/Empfangseinrichtung 12 vor, wie nachfolgend beschrieben.To configure the transmit/receive device 12 according to 4 or according to 6 The transmitting/receiving device 12 proceeds as described below.

Nach Einschalten der Versorgungsspannung an dem Anschluss VCC, was auch als Power-Up bezeichnet wird, bleibt das Sendemodul 121 möglichst zunächst busseitig in einem hochohmigen Zustand. Hierbei bedeutet „hochohmiger Zustand“, dass bei dem Sendemodul 121 der Widerstandswert des Innenwiderstands 1211 auf einen Widerstandswert eingestellt wird, der mindestens so groß ist, wie der Widerstandswert des Busabschlusswiderstands 49. Dadurch wird sichergestellt, dass der Bus 40, 40A nicht mit potenziell falschen Symbolen blockiert wird.After the supply voltage is switched on at the VCC terminal, also known as power-up, the transmitter module 121 remains in a high-impedance state on the bus side, if possible. "High-impedance state" here means that the resistance value of the internal resistor 1211 in the transmitter module 121 is set to a value at least as high as the resistance value of the bus termination resistor 49. This ensures that the bus 40, 40A is not blocked with potentially incorrect symbols.

Das Sendemodul 121 bleibt solange busseitig in dem hochohmigen Zustand, bis durch die Auswertung des Moduls 125 sicher ist, ob an den Eingängen der Sende-/Empfangseinrichtung 12 eine Kommunikationssteuereinrichtung 11 angeschlossen ist, so dass sich die Einrichtung 12 nach dem CAN, insbesondere CAN-XL, -Standard verhalten soll, oder ob eine Kommunikationssteuereinrichtung 11A angeschlossen ist, so dass sich die Einrichtung 12 nach dem 10BASE-T1S-Standard verhalten soll.The transmitter module 121 remains in the high-impedance state on the bus side until the evaluation of the module 125 confirms whether a communication control device 11 is connected to the inputs of the transmitter/receiver device 12, so that the device 12 should behave according to the CAN, in particular CAN-XL, standard, or whether a communication control device 11A is connected, so that the device 12 should behave according to the 10BASE-T1S standard.

Sobald mit den Modulen 123, 125, gegebenenfalls auch zusätzlich mit dem optionalen Modul 124, das Prüfen und/oder die Auswertung abgeschlossen ist, insbesondere eine Entscheidung über den Kommunikationsstandard getroffen wird bzw. ist, verhält sich die Sende-/Empfangseinrichtung 12 nach dem entsprechenden Kommunikationsstandard.Once the testing and/or evaluation is completed using modules 123, 125, and optionally also module 124, and in particular once a decision has been made regarding the communication standard, the transmitting/receiving device 12 behaves according to the corresponding communication standard.

Jedoch ist die Sende-/Empfangseinrichtung 12 ausgestaltet, zur Plausibilisierung die Auswertung mit den Modulen 123, 125, gegebenenfalls auch zusätzlich mit dem optionalen Modul 124, weiter auszuführen. Dadurch wird sichergestellt, dass eventuelle Fehlerfälle, beispielsweise ein Kurzschluss an dem Anschluss STB/ED und/oder dem Anschluss TX/TXD, erkannt werden.However, the transmitting/receiving device 12 is designed to further perform the evaluation with modules 123, 125, and optionally also with the optional module 124, for plausibility checks. This ensures that any faults, such as a short circuit at the STB/ED connection and/or the TX/TXD connection, are detected.

Das Modul 125 kann somit im passiven Zustand den Spannungspegel und/oder die Impedanz an dem Anschluss STB/ED erkennen. Danach sucht die Sende-/Empfangseinrichtung 12 ein entsprechendes Aufweckmuster am Bus 40, 40A, um in die jeweiligen aktiven Betriebsarten zu schalten, also bei CAN oder CAN FD in die Betriebsart SLOW, bei CAN XL oder CAN FD in die Betriebsart SIC und bei 10BASE-T1S in die Betriebsart NORMAL.In its passive state, module 125 can detect the voltage level and/or impedance at the STB/ED connection. The transceiver 12 then searches for a corresponding wake-up pattern on bus 40, 40A to switch to the respective active operating modes: SLOW mode for CAN or CAN FD, SIC mode for CAN XL or CAN FD, and NORMAL mode for 10BASE-T1S.

Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel hat die Sende-/Empfangseinrichtung 12 keine Aufweckfunktion. Demzufolge hat die Sende-/Empfangseinrichtung 12 für den ersten Kommunikationsstandard, insbesondere CAN, keine Betriebsart SLEEP und für den zweiten Kommunikationsstandard, insbesondere 10BASE-T1S, keine Betriebsart LOW-POWER.According to a second embodiment, the transmitter/receiver 12 has no wake-up function. Consequently, the transmitter/receiver 12 has no SLEEP operating mode for the first communication standard, in particular CAN, and no LOW-POWER operating mode for the second communication standard, in particular 10BASE-T1S.

Eine solche Sende-/Empfangseinrichtung 12 ohne Aufweckfunktion geht nach Erkennung von Spannungspegel und/oder Impedanz an dem Anschluss STB/ED ohne Vorbedingung Wakeup in die jeweiligen aktiven Betriebsarten, also bei CAN oder CAN FD in die Betriebsart SLOW, bei CAN XL oder CAN FD in die Betriebsart SIC und bei 10BASE-T1S in die Betriebsart NORMAL.Such a transmit/receive device 12 without a wake-up function, after detecting voltage level and/or impedance at the STB/ED connection, goes into the respective active operating modes without a precondition wake-up, i.e., into the SLOW operating mode for CAN or CAN FD, into the SIC operating mode for CAN XL or CAN FD, and into the NORMAL operating mode for 10BASE-T1S.

Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen der Sende-/Empfangseinrichtung 12, der Teilnehmerstationen 10, 20, 30, 50 der Bussysteme 1, 1A und des darin ausgeführten Verfahrens gemäß den Ausführungsbeispielen und deren Modifikationen können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Zusätzlich sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.All previously described configurations of the transmit/receive device 12, the subscriber stations 10, 20, 30, 50, the bus systems 1, 1A, and the method implemented therein according to the exemplary embodiments and their modifications can be used individually or in all possible combinations. In addition, the following modifications are particularly conceivable.

Das zuvor beschriebene Bussystem 1, 1A gemäß mindestens einem der Ausführungsbeispiele ist anhand eines auf dem CAN-Protokoll oder dem 10BASE-T1S basierenden Bussystems beschrieben. Das Bussystem 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel kann jedoch alternativ eine andere Art von Kommunikationsnetz sein, bei dem die Signale als differentielle Signale übertragen werden.The previously described bus system 1, 1A according to at least one of the embodiments is described using a bus system based on the CAN protocol or 10BASE-T1S. However, the bus system 1 according to the embodiment can alternatively be a different type of communication network in which the signals are transmitted as differential signals.

Es ist vorteilhaft, jedoch nicht zwangsläufige Voraussetzung, dass bei mindestens einem der Bussystem 1, 1A zumindest für bestimmte Zeitspannen ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation 10, 20, 30 auf den Bus 40 gewährleistet ist.It is advantageous, but not a necessary requirement, that at least one of the bus systems 1, 1A guarantees exclusive, collision-free access to bus 40 for at least certain periods of time by a participant station 10, 20, 30.

Das Bussystem 1 gemäß mindestens einem der Ausführungsbeispiele und deren Modifikationen ist insbesondere ein Bussystem, bei dem zwischen mindestens zwei der Teilnehmerstationen 10, 20, 30 gemäß zwei verschiedenen CAN-Standards kommuniziert werden kann, wie beispielsweise CAN-HS oder CAN FD oder CAN XL. Somit ist die Funktionalität des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels beispielsweise bei Sende-/Empfangseinrichtungen 12, 22 einsetzbar, die in einem derartigen Bussystem zu betreiben sind.The bus system 1 according to at least one of the embodiments and their modifications is, in particular, a bus system in which communication between at least two of the participant stations 10, 20, 30 is possible according to two different CAN standards, such as CAN-HS or CAN FD or CAN XL. Thus, the functionality of the previously described embodiment can be used, for example, with transmit/receive devices 12, 22 that are to be operated in such a bus system.

Die Anzahl und Anordnung der Teilnehmerstationen 10, 20, 30, 50 in jedem der Bussysteme 1, 1A gemäß mindestens einem der Ausführungsbeispiele und deren Modifikationen ist beliebig wählbar.The number and arrangement of the participant stations 10, 20, 30, 50 in each of the bus systems 1, 1A according to at least one of the embodiments and their modifications is freely selectable.

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • ISO11898-1:2015 [0064]ISO11898-1:2015 [0064]
  • Open-Alliance TC14, letzte Veröffentlichung Version 1.5 am 08.11.2022 [0105]Open Alliance TC14, last release version 1.5 on 08.11.2022 [0105]

Claims (15)

Sende-/Empfangseinrichtung (12) für eine Teilnehmerstation (10; 30; 50) eines seriellen Bussystems (1; 1A), mit einem Sendemodul (121) zum Senden eines digitalen Sendesignals (TxD; Tx) als analoges differentielles Signal (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-) auf einen Bus (40; 40A) des Bussystems (1; 1A), um an mindestens eine andere Teilnehmerstation (10; 20; 30) des Bussystems (1; 1A) eine Nachricht (45; 48) zu senden, einem Empfangsmodul (122) zum Empfangen von Signalen (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-) von dem Bus (40; 40A) und zum Erzeugen eines digitalen Empfangssignals (RxD; Rx) aus dem analogen differentiellen Signal (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-), einem ersten Anschluss (TXD/TX) zum Empfangen des Sendesignals (TxD; Tx) von einer Kommunikationssteuereinrichtung (11; 11A), einem zweiten Anschluss (RXD/RX) zum Ausgeben des digitalen Empfangssignals (RxD; Rx) an die Kommunikationssteuereinrichtung (11; 11A), einem dritten Anschluss (STB/ED), der als digitaler Ausgang oder Eingang schaltbar ist, und einem COM-IF-Bestimmungsmodul (125) zum Auswerten, falls die Sende-/Empfangseinrichtung (12) in eine Betriebsart geschaltet ist, in der die Sende-/Empfangseinrichtung (12) aktiv eine Kommunikation über mindestens einen des ersten bis dritten Anschlusses (TXD/TX; RXD/RX; STB/ED) ausführen kann, ob der dritte Anschluss (STB/ED) als Ausgang oder als Eingang geschaltet ist, wobei das Sendemodul (121) und das Empfangsmodul (122) jeweils eine Ausgestaltung für zwei unterschiedliche Kommunikationsstandards (CAN; 10BASE-T1S) aufweisen und zur Kommunikation in dem seriellen Bussystem (1; 1A) gemäß einem der zwei Kommunikationsstandards (CAN; 10BASE-T1S) auf der Grundlage des Auswerteergebnisses des COM-IF-Bestimmungsmoduls (125) einstellbar sind.Transmit/receive device (12) for a subscriber station (10; 30; 50) of a serial bus system (1; 1A), comprising: a transmit module (121) for sending a digital transmit signal (TxD; Tx) as an analog differential signal (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-) to a bus (40; 40A) of the bus system (1; 1A) in order to send a message (45; 48) to at least one other subscriber station (10; 20; 30) of the bus system (1; 1A), a receive module (122) for receiving signals (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-) from the bus (40; 40A) and for generating a digital receive signal (RxD; Rx) from the analog differential signal (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-), a first connection (TXD/TX) for receiving the transmit signal (TxD; Tx) from a communication control unit (11; 11A), a second connection (RXD/RX) for outputting the digital receive signal (RxD; Rx) to the communication control unit (11; 11A), a third connection (STB/ED) that can be switched as a digital output or input, and a COM-IF determination module (125) for evaluating, if the transmit/receive unit (12) is switched to an operating mode in which the transmit/receive unit (12) can actively perform communication via at least one of the first to third connections (TXD/TX; RXD/RX; STB/ED), whether the third connection (STB/ED) is switched as an output or as an input, whereby the transmit module (121) and the receive module (122) each have an configuration for two different communication standards (CAN; 10BASE-T1S) and are configurable for communication in the serial bus system (1; 1A) according to one of the two communication standards (CAN; 10BASE-T1S) based on the evaluation result of the COM-IF determination module (125). Sende-/Empfangseinrichtung (12) nach Anspruch 1, wobei das COM-IF-Bestimmungsmodul (125) einen Komparator (1252) und Widerstände (R1, R2, ..., R6) aufweist, um den Spannungspegel (Uh) und/oder die Impedanz an dem dritten Anschluss (STB/ED) zu erfassen.Transmitting/receiving device (12) according to Claim 1 , wherein the COM-IF determination module (125) comprises a comparator (1252) and resistors (R1, R2, ..., R6) to detect the voltage level (Uh) and/or the impedance at the third terminal (STB/ED). Sende-/Empfangseinrichtung (12) nach Anspruch 2, wobei der Komparator (1252) zwischen zwei Reihenschaltungen (R1, R2, R3; R4, R5, R6) aus den Widerständen (R1, R2, ..., R6) geschaltet ist, und wobei die zwei Reihenschaltungen (R1, R2, R3; R4, R5, R6) parallel geschaltet sind.Transmitting/receiving device (12) according to Claim 2 , wherein the comparator (1252) is connected between two series circuits (R1, R2, R3; R4, R5, R6) of the resistors (R1, R2, ..., R6), and wherein the two series circuits (R1, R2, R3; R4, R5, R6) are connected in parallel. Sende-/Empfangseinrichtung (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das COM-IF-Bestimmungsmodul (125), falls die Sende-/Empfangseinrichtung (12) in die Betriebsart geschaltet ist, in der die Sende-/Empfangseinrichtung (12) aktiv eine Kommunikation über mindestens einen des ersten bis dritten Anschlusses (TXD/TX; RXD/RX; STB/ED) ausführen kann, und falls der dritte Anschluss (STB/ED) als Eingang geschaltet ist, ausgestaltet ist zusätzlich auszuwerten, ob eine vorbestimmte Eigenschaft eines Kommunikationsstandards der zwei Kommunikationsstandards (CAN; 10BASE-T1S) ausgeführt wurde oder nicht.Transmitting/receiving device (12) according to one of the preceding claims, wherein the COM-IF determination module (125), if the transmitting/receiving device (12) is switched to the operating mode in which the transmitting/receiving device (12) can actively perform communication via at least one of the first to third ports (TXD/TX; RXD/RX; STB/ED), and if the third port (STB/ED) is configured as an input, is additionally designed to evaluate whether a predetermined property of a communication standard of the two communication standards (CAN; 10BASE-T1S) has been implemented or not. Sende-/Empfangseinrichtung (12) nach Anspruch 4, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung (12) in die Betriebsart CONFIG geschaltet ist, in der die Sende-/Empfangseinrichtung (12) aktiv eine Kommunikation über den dritten Anschluss (STB/ED) ausführen kann, und wobei die vorbestimmte Eigenschaft des Kommunikationsstandards der zwei Kommunikationsstandards (CAN; 10BASE-T1S) das State-Handling gemäß 10BASE-T1S ist.Transmitting/receiving device (12) according to Claim 4 , wherein the transmit/receive device (12) is switched to the CONFIG operating mode in which the transmit/receive device (12) can actively perform communication via the third port (STB/ED), and wherein the predetermined property of the communication standard of the two communication standards (CAN; 10BASE-T1S) is the state handling according to 10BASE-T1S. Sende-/Empfangseinrichtung (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, zudem mit einem COM-IF-Erfassungsmodul (124) zum Auswerten des digitalen Sendesignals (TxD; Tx) an dem ersten Anschluss (TXD/TX), um das Sendemodul (121) und das Empfangsmodul (122) zur Kommunikation in dem seriellen Bussystem (1; 1A) gemäß einem der zwei Kommunikationsstandards (CAN; 10BASE-T1S) einzustellen.Transmitting/receiving device (12) according to one of the preceding claims, further comprising a COM-IF acquisition module (124) for evaluating the digital transmit signal (TxD; Tx) at the first terminal (TXD/TX) in order to configure the transmitting module (121) and the receiving module (122) for communication in the serial bus system (1; 1A) according to one of the two communication standards (CAN; 10BASE-T1S). Sende-/Empfangseinrichtung (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, zudem mit einem Betriebsart-Auswahlmodul (123) zur Auswahl einer Betriebsart des Sendemoduls (121) und/oder des Empfangsmoduls (122) auf der Grundlage eines Auswerteergebnisses des COM-IF-Bestimmungsmoduls (125).Transmitting/receiving device (12) according to one of the preceding claims, furthermore comprising an operating mode selection module (123) for selecting an operating mode of the transmitting module (121) and/or the receiving module (122) on the basis of an evaluation result of the COM-IF determination module (125). Sende-/Empfangseinrichtung (12) nach Anspruch 7, wobei das Betriebsart-Auswahlmodul (123) ausgestaltet ist, zur Auswahl der Betriebsart des Sendemoduls (121) und/oder des Empfangsmoduls (122) zudem das Sendesignal (TxD; Tx) an dem ersten Anschluss (TXD/TX) auszuwerten.Transmitting/receiving device (12) according to Claim 7 , wherein the operating mode selection module (123) is designed to also evaluate the transmit signal (TxD; Tx) at the first connection (TXD/TX) in order to select the operating mode of the transmit module (121) and/or the receive module (122). Sende-/Empfangseinrichtung (12) nach Anspruch 7 oder 8, wobei das COM-IF-Bestimmungsmodul (125) nach Weitergabe eines Auswerteergebnisses an das Betriebsart-Auswahlmodul (123) weiter auszuwerten, ob der dritte Anschluss (STB/ED) als Ausgang oder als Eingang geschaltet ist.Transmitting/receiving device (12) according to Claim 7 or 8 , wherein the COM-IF determination module (125) further evaluates, after passing an evaluation result to the operating mode selection module (123), whether the third connection (STB/ED) is switched as an output or as an input. Sende-/Empfangseinrichtung (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Sendemodul (121) ausgestaltet ist, bei einem Kommunikationsstandard (CAN XL) der zwei Kommunikationsstandards (CAN; 10BASE-T1S) die analogen differentiellen Signale (CAN_H, CAN_L) in einer ersten Kommunikationsphase (451) der Nachricht (45) mit einem anderen Physical Layer (451_P) zu erzeugen als in einer zweiten Kommunikationsphase (452).Transmitting/receiving device (12) according to one of the preceding claims, wherein the transmitting module (121) is configured to generate the analog differential signals (CAN_H, CAN_L) in a first communication phase (451) of the message (45) with a different physical layer (451_P) than in a second communication phase (452) when using one communication standard (CAN XL) of the two communication standards (CAN; 10BASE-T1S). Sende-/Empfangseinrichtung (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zwei Kommunikationsstandards CAN XL und 10BASE-T1S sind.Transmitting/receiving device (12) according to one of the preceding claims, wherein the two communication standards are CAN XL and 10BASE-T1S. Teilnehmerstation (10; 30; 50) für ein serielles Bussystem (1; 1A), mit einer Sende-/Empfangseinrichtung (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, und einer Kommunikationssteuereinrichtung (11; 11A) zum Steuern der Kommunikation in dem Bussystem (1;1A) und zur Erzeugung des Sendesignals (TxD, Tx).Subscriber station (10; 30; 50) for a serial bus system (1; 1A), comprising a transmit/receive device (12) according to one of the preceding claims, and a communication control device (11; 11A) for controlling the communication in the bus system (1; 1A) and for generating the transmit signal (TxD, Tx). Teilnehmerstation (10; 30; 50) nach Anspruch 12, wobei die Teilnehmerstation (10; 30; 50) für die Kommunikation in einem Bussystem (1; 1A) ausgestaltet ist, in dem zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation (10; 30; 50) auf den Bus (40; 40A) des Bussystems (1; 1A) gewährleistet ist.Participant station (10; 30; 50) after Claim 12 , wherein the subscriber station (10; 30; 50) is designed for communication in a bus system (1; 1A) in which at least temporarily exclusive, collision-free access of a subscriber station (10; 30; 50) to the bus (40; 40A) of the bus system (1; 1A) is guaranteed. Gateway (5) zum Weiterleiten von Nachrichten (45; 46; 47; 48) zwischen mindestens einem ersten Bussystem (1) und einem zweiten Bussystem (1A), mit mindestens zwei Sende-/Empfangseinrichtungen (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine der mindestens zwei Sende-/Empfangseinrichtungen (12) des Gateways (5) an das erste Bussystem (1) angeschlossen ist und eine andere der mindestens zwei Sende-/Empfangseinrichtungen (12) an das zweite Bussystem (1A) angeschlossen ist.Gateway (5) for forwarding messages (45; 46; 47; 48) between at least a first bus system (1) and a second bus system (1A), with at least two transmit/receive devices (12) according to one of the Claims 1 until 11 , wherein one of the at least two transmit/receive devices (12) of the gateway (5) is connected to the first bus system (1) and another of the at least two transmit/receive devices (12) is connected to the second bus system (1A). Verfahren zur Kommunikation in einem seriellen Bussystem (1; 1A), wobei das Verfahren mit einer Sende-/Empfangseinrichtung (12) für eine Teilnehmerstation (10; 30; 50) des Bussystems (1; 1A) ausgeführt wird, die ein Sendemodul (121), ein Empfangsmodul (122), einen ersten Anschluss (TXD/TX), einen zweiten Anschluss (RXD/RX), einen dritten Anschluss (STB/ED), der als digitaler Ausgang oder Eingang schaltbar ist, und ein COM-IF-Bestimmungsmodul (125) aufweist, wobei das Sendemodul (121) und das Empfangsmodul (122) jeweils eine Ausgestaltung für zwei unterschiedliche Kommunikationsstandards (CAN; 10BASE-T1S) aufweisen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, Empfangen, an dem ersten Anschluss (TXD/TX), eines digitalen Sendesignals (TxD; Tx) von einer Kommunikationssteuereinrichtung (11; 11A), wobei das Sendesignal (TxD; Tx) zum Senden als analoges differentielles Signal (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-) auf einen Bus (40; 40A) des Bussystems (1; 1A) ausgestaltet ist, um an mindestens eine andere Teilnehmerstation (10; 20; 30; 50) des Bussystems (1A) eine Nachricht (45) zu senden, Auswerten, mit dem COM-IF-Bestimmungsmodul (125), falls die Sende-/Empfangseinrichtung (12) in eine Betriebsart geschaltet ist, in der die Sende-/Empfangseinrichtung (12) aktiv eine Kommunikation über mindestens einen des ersten bis dritten Anschlusses (TXD/TX; RXD/RX; STB/ED) ausführen kann, ob der dritte Anschluss (STB/ED) als Ausgang oder als Eingang geschaltet ist, Schalten des Sendemoduls (121) und des Empfangsmoduls (122) aufgrund der Auswertung des COM-IF-Bestimmungsmoduls (125) zur Kommunikation in dem seriellen Bussystem (1; 1A) gemäß einem Kommunikationsstandard der zwei Kommunikationsstandards (CAN; 10BASE-T1S), Senden, mit dem Sendemodul (121), des Sendesignals (TxD; Tx) als analoges differentielles Signal (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-) auf den Bus (40; 40A) gemäß dem eingestellten Kommunikationsstandard, und/oder Empfangen, mit dem Empfangsmodul (122), von analogen differentiellen Signalen (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-) von dem Bus (40; 40A) zur Ausgabe eines digitalen Empfangssignals (RxD; Rx) gemäß dem eingestellten Kommunikationsstandard an die Kommunikationssteuereinrichtung (11; 11A).A method for communication in a serial bus system (1; 1A), wherein the method is carried out with a transmit/receive device (12) for a subscriber station (10; 30; 50) of the bus system (1; 1A), which has a transmit module (121), a receive module (122), a first terminal (TXD/TX), a second terminal (RXD/RX), a third terminal (STB/ED) which is switchable as a digital output or input, and a COM-IF determination module (125), wherein the transmit module (121) and the receive module (122) each have an configuration for two different communication standards (CAN; 10BASE-T1S), wherein the method comprises the steps: Receive, at the first terminal (TXD/TX), a digital transmit signal (TxD; Tx) from a communication control device (11; 11A), wherein the transmit signal (TxD; Tx) is configured to send as an analog differential signal (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-) to a bus (40; 40A) of the bus system (1; 1A) in order to send a message (45) to at least one other receiving station (10; 20; 30; 50) of the bus system (1A), Evaluate, with the COM-IF determination module (125), if the transmit/receive device (12) is switched to an operating mode in which the transmit/receive device (12) can actively perform communication via at least one of the first to third connections (TXD/TX; RXD/RX; STB/ED), whether the third connection (STB/ED) is configured as an output or as an input, Switching the transmit module (121) and the receive module (122) based on the evaluation of the COM-IF determination module (125) for communication in the serial bus system (1; 1A) according to one of the two communication standards (CAN; 10BASE-T1S), Transmit, with the transmit module (121), the transmit signal (TxD; Tx) as an analog differential signal (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-) to the bus (40; 40A) according to the set communication standard, and/or Receive, with the receive module (122), of analog differential signals (CAN_H, CAN_L; LINE+, LINE-) from the bus (40; 40A) for output of a digital receive signal (RxD; Rx) according to the set communication standard to the communication control unit (11; 11A).
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