WO2019121383A1 - Method for self-testing, data bus arrangement and use - Google Patents
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- H04L2012/40241—Flexray
Definitions
- the invention relates to a method for self-test according to the preamble of claim 1, a data bus arrangement according to claim 13 and a use according to claim 15.
- CAN data bus arrangements which correspond to the standard CAN
- two data bus lines are present, to each of which several control units are connected.
- These controllers usually each have a controller and a transceiver housed.
- the control units are connected to the data bus lines by means of a stub line, one of the data bus lines being a CAN high and a CAN low line in each case.
- CAN data bus arrangements are e.g. used in motor vehicles to avoid a diverse single wiring between ECUs.
- the same voltage value is set on both data bus lines or the voltage values on both data bus lines are not far apart.
- This resting state is also referred to as a recessive state. If the data bus lines are set to a dominant state, the voltage on the CAN high line rises and the voltage on the CAN low line drops. Thus, the two voltage levels of the data bus lines in the dominant state are further apart than in the recessive state. In addition, the input resistance of the CAN high and CAN low lines in the dominant mode of the transceiver is lower.
- the transceiver has two connections to the controller: one transmit input (TX) and one receive input (RX).
- TX transmit input
- RX receive input
- the transceiver receives information about the setting of the dominant or the recessive state via the transmit input.
- the reception input forms a readback line for the signals. These are going through read the transceiver from the data bus and passed it to the controller.
- CAN transceivers When CAN transceivers send telegrams to the bus - controlled by the CAN controller - a bit sequence of zeros and ones is present at the transceiver's TX input TX. During the transmission of the individual bits, the transmitting CAN controller reads back the bit via the receive input RX of the transceiver.
- the bits in the data frames determine which control unit is first allowed to send its data ("arbitration"), whereby the priority of the respective control unit is determined in such a way that, for example, safety-relevant messages (for example in the event of failure of the Motor control) can be sent in time before simple warnings (for example, failure of an LED display).
- the transceivers comprise at least a first and a second driver, wherein the drivers are each assigned to a data bus line and generate the corresponding signals for the associated bus line and pass on to this bus wei.
- the priority can be determined and a malfunctioning driver can be detected - e.g. through the microcontroller (when a recessive is read back when sending a dominant bit).
- the LIN bus has only one data bus line and only one stage in the transceiver that controls the voltage on the bus line.
- Flexray however, two data bus lines are provided, but additionally two further stages.
- the invention provides a method for self-test Sig nalübertragung for communication in a data bus arrangement, wherein the data bus arrangement comprises a first data bus line and a transceiver and the transceiver has a first stage and the first stage is connected to the first data bus.
- a first test signal is transmitted from the first stage to the first data bus.
- a first voltage level is measured on the first data bus line.
- this first measured voltage level is compared with a predetermined first target voltage level. From the result of this comparison can then be averaged whether the first stage is functional.
- the method provides a cost-effective and inexpensive method for testing the (CAN) transceiver, in particular the drivers (equal stages and identifiable as so-called "dominant driver") of the transceiver.
- the data bus arrangement is based preferably on the standard LIN, CAN or Flexray.
- the data bus arrangement has a second data bus line and the transceiver has a second stage, wherein the second stage is connected to the second data bus line.
- the data bus arrangement preferably relates to the standard CAN or Flexray.
- a second test signal is transmitted from the second stage to the first data bus line.
- a second voltage level is measured on the second data bus and then the measured second voltage level is compared with a second nominal voltage level. Then it is determined by means of the result of the comparison, whether the second stage is functional. Due to the development, it is possible to advantageously test both stages for their functionality.
- the measurement of the voltage level and the comparison with the target voltage levels preferably takes place by means of a comparator or Kom comparators.
- the transmission of the test signals from the first stage and the second stage takes place in succession. Only when both stages essentially send signals to the bus at the same time, a dominant state is generated. By transmitting the test signals in succession so no dominant state is generated, but only raised or lowered the voltage of the data bus line associated with the respective stage. Via a Termi n istswiderstand follows the voltage of one line of the other essentially.
- the transmission of the test signals from the first stage and the second stage takes place substantially simultaneously. This corresponds in principle to the normal function for the transmission of data signals, with a monitoring function being added. This can be designed differently. In this development, a CAN bus or Flexray is used.
- the test signal is designed so short that the test signal does not fall within the sampling period of the own controller or the controller of other participants of the data bus arrangement.
- the dominant level is ended before the sampling time.
- the connected controller and the other nodes do not detect this level as the beginning of a telegram.
- a voltage change on the bus may become apparent without necessarily detecting a dominant bit on the RX path (sense terminal) because the differential voltage threshold is not exceeded.
- a LIN bus is only about the formation of the first test signal, since the LIN bus also includes only one data bus line.
- the CAN bus and with Flexray there is also a second test signal in addition to the first test signal, so that the training of both is meant here. This also applies to the following second embodiment.
- the test signals are formed so long that a reception of the outgoing from the test signal voltage level on the readback path is feasible.
- the dominant level on the (CAN) high / low lines is therefore set "long enough” so that it can be detected via the normal receive path (RX), so that no additional comparator is required, but this causes a signal change at the receive input RX
- this signal change in the form of a voltage level on the RX is set shorter than the sampling time on the controller and therefore has no effect on the controller.
- the data bus arrangement in a transmission of the test signals in succession to two comparators Preferably, a comparator is provided for each data bus. This can be used to determine whether only the transceiver currently being tested actually transmits or another node. Since no dominant states are generated on the bus with this solution, this method is particularly preferred and is also suitable for use during regular operation. Particularly preferably two comparators are provided for each data bus line. This makes it possible to reduce errors. As an alternative to the comparators, A / D converters can also be used.
- a time window is defined in which the voltage is detected and taken into account for further processing. Either the comparators or the A / D converters are active in the time window and detect the voltage or the comparators or A / D converters are continuously active and the results of the comparator are passed in the defined time window.
- a termination of the transmission of the first and / or the second test signal takes place as soon as the first measured voltage level and / or the second measured voltage level exceeds or falls below a threshold value.
- the activation of the stage can be aborted prematurely as soon as one of the comparators exceeds or falls below the expected threshold.
- the time of the cancellation may be set to a point in time after a certain period of time, starting from the overshoot or undershooting of the threshold.
- the termination can also be triggered by a measured value at the receiving input, which falls below or exceeds a certain threshold.
- the measured voltage levels and / or the voltage levels exceeded at the comparator are stored and made available to a microcontroller for processing and evaluation.
- the result of the self-test and the bus level are stored and made available to the connected microcontroller for reading via an interface (eg SPI).
- an interface eg SPI
- a dynamic decision is made as to whether the transmission of test signals takes place in succession or simultaneously.
- the result of the comparators is stored, preferably as a register flag or as multiple register flags. Either the raw data (comparator values) or the logical (processed) response (pass / fail) are stored.
- the length of the test pulses can be configured.
- the comparator thresholds are also configurable.
- the self-test is performed before the actual communication begins; for example, after a wake-up signal at the start of the engine.
- the test can also be performed to test a failsafe function in which the transceiver should be shut down in the event of a fault.
- the shutdown of the transceiver is preferably suppressed. It is therefore tested whether the transceiver still turns on or not yet turned on.
- the bus biasing is switched on before the transmission of the test signal (s).
- Bus biasing refers to the switching on of the recessive, high-impedance voltage levels on the high line and the low line.
- the invention further relates to a data bus arrangement having a first data bus line and at least one transceiver, wherein the transceiver has a first stage and wherein the first stage is connected to the first data bus line, wherein the transceiver has a communication interface or a control pin, via which commands for executing a Self-tests are transmittable to the transceiver.
- this comprises a second data bus line and the transceiver a second stage, wherein the second stage is connected to the second data bus line.
- the transceiver transmits the test signal via the said communication interface (e.g., SPI) or the control pin. This allows the test to run completely independently of the controller.
- the transceiver is connected via the interface or the control pin to a microcontroller.
- the data bus arrangement has a third and a fourth driver in the transceiver, wherein the third driver is connected to the first data bus line and the fourth driver is connected to the second data bus line.
- the standard of the data bus arrangement or the associated protocol refers to Flexray.
- the invention relates to a use of the busan Regulation in a motor vehicle. Further preferred embodiments will become apparent from the dependent claims and the following description of exemplary embodiments with reference to FIGS.
- FIG. 1 is a circuit diagram of a transceiver according to the invention on the example CAN,
- Fig. 2 shows the waveform in the simultaneous transmission of
- Fig. 4 superimposition of the test pulses on the usual generation of a dominant bit.
- Fig. 1 shows the schematic structure of a CAN transceiver 1, which is part of a data bus arrangement.
- the transceiver 1 is connected to a first data bus line 3 and a second data bus line 5, wherein the first data bus line 3 is designed as a CAN high line and the second data bus 5 as a CAN low line.
- the transceiver comprises a transmit input TX and a receive input RX and an interface 7 (eg designed as an SPI interface).
- a reception module 9 and a transmission module 11 and a test module 13 are arranged.
- the receiving module 9 receives signals from the data bus lines 3, 5 and can process them, in order to then forward corresponding data via the receiving input RX to the CAN controller.
- the transmission module 11 receives signals via the transmission input TX and processes them. The transmission module 11 can then send corresponding data to a first Pass stage 15 and a second stage 17. Wherein the first stage 15 is a driver / a stage for the first data bus 3 and is connected to this and the second stage 17 is a driver / a stage for the second data bus 5 and connected thereto.
- the test module 13 receives data from the microcontroller via the interface 7 and forwards corresponding signals via the transmission module 11 to the first stage 15 and the second stage 17, which are connected to the first data bus line 3 and the second data bus line 5. Thus, test pulses can reach the data bus lines 3, 5 via the interface 7, the test module 13, the transmission module 11 and the first and second stages 15, 17.
- the transceiver 1 comprises a first trigger 19 and a second trigger 21, which are each connected to one of the data bus lines 3, 5 and the test module 13 and preferably formed as comparators. Via the triggers 19, 21 it is possible to read out the voltage on the data bus lines 3, 5 and to process them in the test module 13. To store the data, the test module 13 preferably contains a read-back memory. Furthermore, the transceiver 1 comprises a bus biasing module 23.
- the second data bus line 5 is denoted by the reference numeral 5x.
- a dominant signal is generated on the data bus lines 3, 5 by increasing the voltage 3a on the first data bus line 3 (CAN high) and reducing the voltage 5a on the second data bus line 5 (CAN low) becomes.
- the signal changes from one High (“1"), reference numeral 100, during the recessive state, goes low ("0"), 110, during the dominant state.
- a test pulse 3b, 5b is applied to the data bus lines 3, 5.
- the first and second stages 15, 17 simultaneously transmit test signals 3b, 5b to the first and second data bus lines 3, 5.
- the voltage 3b on the first data bus line 3 (CAN-High) is increased and the voltage 5b on the second data bus 5 (CAN-Low) reduced - but for a shorter period than for the generation of the dominant state. Accordingly, a shorter "0" state also arises at the receiving input RX.
- the very short turn-on of the two stages 15, 17 makes it possible to test the functionality of the transceiver while minimizing the disturbance on the data bus lines 3, 5 This is done by reading back the voltages from the data bus lines 3, 5 via the triggers 19, 21.
- a voltage threshold is preferably defined in the two triggers 19, 21. When the voltage threshold is undershot or exceeded by the voltage on the data bus lines 3, 5, an abort of the transmission of the test pulse is preferably carried out, for which purpose the stages 15, 17 are activated accordingly.
- the test signal 3b, 5b is so short in time that it does not fall within the sampling period of other subscribers in the data bus arrangement.
- the test signal on the data bus lines 3, 5 can be well identified and does not interfere with the other participants.
- FIG. 3 shows a self-test of the transceiver according to the invention, wherein test signals 3c, 5c, 3d, 5d from the stages 15, 17 are not applied simultaneously to the data bus lines 3, 5 become.
- a test signal 3c, 5c is transmitted from the first stage 17 and the second stage 19 to the first data bus line 3 and the second data bus line 5, so that the voltage 3c, 5c on the data bus lines 3, 5 is increased.
- a test signal 3d, 5d is transmitted from the first stage 17 and the second stage 19 for the first data bus line 3 and the second data bus line 5, so that the voltage 3d, 5d is respectively reduced on the data bus lines 3, 5.
- an excess of threshold value 120 occurs during the test signal when the voltage on the first data bus lines 3, 5 is undershot and below a threshold value 130 during the test signal when the voltage on the data bus lines 3, 5 is reduced the comparators are caused by falling below or exceeding the threshold values 120, 130, is preferably used to cancel the transmission of the respective test signal in order not to generate unnecessary disturbances on the data bus lines 3, 5.
- the comparators are preferably configurable in order to be able to set the optimum voltage threshold.
- FIG. 4 shows the superimposition of a test pulse with dominant bits of other receivers, the test signals for increasing and decreasing the voltage not being simultaneously applied to the data bus lines 3, 5, respectively.
- the superimposition of a test signal is shown by an increase of the voltage on the data bus lines 3,5, while on the right side in Figs. 4e-h the superposition represented by a reduction of the voltage.
- the time is shown on the X-axis and the voltage on the Y-axes.
- FIG. 4a a conventional signal transmission for the generation of a dominant bit 3a, 5a to the data bus lines 3, 5 shown, wherein on the first data bus line 3 (CAN-H line), the voltage is increased 3a and on the second data bus 5 (CAN -L line), the voltage 5a is reduced.
- FIG. 4b shows a test signal 3c, 5c generated by the first stage 15 and the second stage 17. The test signal 3c, 5c can be seen on both data bus lines 3, 5.
- FIG. 4c shows the superimposition of the signals from FIGS. 4a and 4b.
- the voltage is applied to the receive input RX, wherein during the recessive state 100, a "1" is present and during the dominant state 110 a "0".
- test signal 3d, 5d generated by the first and the second stage 15, 17 leads to a reduction of the voltage on the data bus lines 3, 5 and dominant bit is superimposed.
- the test signal is not visible at the receive input RX.
- the transceiver can be tested during operation on its functionality, without that the signals are disturbed on the data bus lines 3,5.
- 3c boosts voltage on the first data bus during a test pulse as it passes through the first stage 15 5c increases voltage on the second data bus during a test pulse as it passes through the second stage 17 3d Reduced voltage on the first data bus during a test pulse on transmission through the first stage 15 5d reduced voltage on the second data bus during a test pulse when transmitted through the second stage 17th
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Abstract
Description
Verfahren zum Selbsttest , Datenbusanordnung und Verwendung Method for self-test, data bus arrangement and use
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Selbsttest nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Datenbusanordnung nach An spruch 13 sowie eine Verwendung nach Anspruch 15. The invention relates to a method for self-test according to the preamble of claim 1, a data bus arrangement according to claim 13 and a use according to claim 15.
In herkömmlichen Datenbusanordnungen, welche dem Standard CAN entsprechen, sind zwei Datenbusleitungen vorhanden, an welche jeweils mehrere Steuergeräte angeschlossen sind. In diesen Steuergeräten sind üblicherweise jeweils ein Controller und ein Transceiver untergebracht. Die Steuergeräte werden mittels einer Stichleitung an die Datenbusleitungen angeschlossen, wobei jeweils eine der Datenbusleitungen eine CAN High und eine CAN Low Leitung ist. CAN-Datenbusanordnungen werden z.B. in Kraft fahrzeugen verwendet, um eine vielfältige Einzelverkabelung zwischen Steuergeräten zu vermeiden. In conventional data bus arrangements, which correspond to the standard CAN, two data bus lines are present, to each of which several control units are connected. These controllers usually each have a controller and a transceiver housed. The control units are connected to the data bus lines by means of a stub line, one of the data bus lines being a CAN high and a CAN low line in each case. CAN data bus arrangements are e.g. used in motor vehicles to avoid a diverse single wiring between ECUs.
Im Ruhezustand ist auf beiden Datenbusleitungen jeweils derselbe Spannungswert eingestellt oder die Spannungswerte auf beiden Datenbusleitungen liegen nicht weit auseinander. Dieser Ru hezustand wird auch als rezessiver Zustand bezeichnet . Werden die Datenbusleitungen in einen dominanten Zustand versetzt, so steigt die Spannung auf der CAN-High Leitung an und die Spannung auf der CAN-Low Leitung fällt. Damit liegen die beiden Span- nungslevel der Datenbusleitungen im dominanten Zustand weiter auseinander als im rezessiven Zustand. Außerdem ist der Ein gangswiderstand der CAN-High und CAN-Low Leitungen im dominanten Modus des Transceivers niedriger. In idle state, the same voltage value is set on both data bus lines or the voltage values on both data bus lines are not far apart. This resting state is also referred to as a recessive state. If the data bus lines are set to a dominant state, the voltage on the CAN high line rises and the voltage on the CAN low line drops. Thus, the two voltage levels of the data bus lines in the dominant state are further apart than in the recessive state. In addition, the input resistance of the CAN high and CAN low lines in the dominant mode of the transceiver is lower.
Der Transceiver weist zwei Anschlüsse zum Controller auf: Einen Sendeeingang (TX) und einen Empfangseingang (RX) . Über den Sendeeingang erhält der Transceiver Informationen zum Einstellen des dominanten oder des rezessiven Zustands. Der Empfangseingang bildet eine Rückleseleitung für die Signale. Diese werden durch den Transceiver vom Datenbus gelesen und an den Controller weitergegeben . The transceiver has two connections to the controller: one transmit input (TX) and one receive input (RX). The transceiver receives information about the setting of the dominant or the recessive state via the transmit input. The reception input forms a readback line for the signals. These are going through read the transceiver from the data bus and passed it to the controller.
Wenn CAN Transceiver Telegramme auf den Bus senden - gesteuert über den CAN Controller - liegt am Sendeeingang TX des Transceivers eine Bitfolge aus Nullen und Einsen an. Während der Übertragung der einzelnen Bits liest der sendende CAN Controller das Bit über den Empfangseingang RX des Transceivers zurück. When CAN transceivers send telegrams to the bus - controlled by the CAN controller - a bit sequence of zeros and ones is present at the transceiver's TX input TX. During the transmission of the individual bits, the transmitting CAN controller reads back the bit via the receive input RX of the transceiver.
Bei einer gleichzeitigen Kommunikation zwischen den Steuer geräten legen die Bits in den Datenframes fest, welches Steuergerät zuerst seine Daten senden darf („Arbitrierung"). Dabei wird die Priorität des jeweiligen Steuergeräts derart festgelegt, dass zum Beispiel sicherheitsrelevante Nachrichten (zum Beispiel bei Ausfall der Motorsteuerung) zeitlich vor einfachen Warnungen (zum Beispiel Ausfall einer LED Anzeige) gesendet werden können. In the case of simultaneous communication between the control units, the bits in the data frames determine which control unit is first allowed to send its data ("arbitration"), whereby the priority of the respective control unit is determined in such a way that, for example, safety-relevant messages (for example in the event of failure of the Motor control) can be sent in time before simple warnings (for example, failure of an LED display).
Die Transceiver umfassen mindestens einen ersten und einen zweiten Treiber, wobei die Treiber jeweils einer Datenbusleitung zugeordnet sind und die entsprechenden Signale für die zuge ordnete Busleitung generieren und an diese Busleitung wei tergeben. Durch das Zurücklesen der Signale über den Emp fangseingang RX kann während der Arbitrierung die Priorität festgestellt werden und es kann ein nicht funktionierender Treiber detektiert werden - z.B. durch den Mikrocontroller (wenn beim Senden eines dominanten Bits ein rezessives zurückgelesen wird) . The transceivers comprise at least a first and a second driver, wherein the drivers are each assigned to a data bus line and generate the corresponding signals for the associated bus line and pass on to this bus wei. By reading back the signals via the receiving input RX during the arbitration, the priority can be determined and a malfunctioning driver can be detected - e.g. through the microcontroller (when a recessive is read back when sending a dominant bit).
Derzeit gibt es keine Möglichkeit, einen CAN Transceiver beim Start unabhängig zu testen. Die einzige Möglichkeit wäre, den CAN-Controller in einen Testmodus zu setzen, durch eine Null an dem Sendeeingang TX einen dominanten Pegel anzufordern und diesen an RX zurück zu lesen. Der Aufwand ist hoch, die Zeitdauer des dominanten Pegels zu lang und damit der Bus gestört. Currently, there is no way to independently test a CAN transceiver at startup. The only option would be to put the CAN controller in a test mode, to request a dominant level from the TX input TX and a zero to read back to RX. The effort is high, the duration of the dominant level too long and thus disturbed the bus.
Gleiches gilt für einen LIN-Bus und für Flexray. Beim LIN-Bus gibt es nur eine Datenbusleitung und nur eine Stufe im Transceiver, welcher die Spannung auf der Busleitung kontrolliert. Bei Flexray hingegen sind zwar zwei Datenbusleitungen vorgesehen, jedoch zusätzlich noch zwei weitere Stufen. The same applies to a LIN bus and Flexray. The LIN bus has only one data bus line and only one stage in the transceiver that controls the voltage on the bus line. With Flexray, however, two data bus lines are provided, but additionally two further stages.
Es ist somit die Aufgabe der Erfindung, eine Testmöglichkeit für die Funktionalität des CAN Transceivers, insbesondere der zugehörigen Treiber, bereitzustellen, um Fehler zeitnah zu entdecken . It is thus the object of the invention to provide a test facility for the functionality of the CAN transceiver, in particular the associated driver, in order to detect errors in a timely manner.
Die Aufgabe wird gelöst durch die unabhängigen Ansprüche. The object is solved by the independent claims.
Die Erfindung sieht ein Verfahren zum Selbsttest einer Sig nalübertragung für die Kommunikation in einer Datenbusanordnung vor, wobei die Datenbusanordnung eine erste Datenbusleitung und einen Transceiver aufweist und der Transceiver eine erste Stufe aufweist und die erste Stufe mit der ersten Datenbusleitung verbunden ist. Für das Verfahren wird ein erstes Testsignal von der ersten Stufe an die erste Datenbusleitung übermittelt. Anschließend wird ein erster Spannungspegel auf der ersten Datenbusleitung gemessen. Danach wird dieser erste gemessene Spannungspegel mit einem vorgegebenen ersten Sollspannungspegel verglichen. Aus dem Ergebnis dieses Vergleichs kann dann er mittelt werden, ob die erste Stufe funktionsfähig ist. The invention provides a method for self-test Sig nalübertragung for communication in a data bus arrangement, wherein the data bus arrangement comprises a first data bus line and a transceiver and the transceiver has a first stage and the first stage is connected to the first data bus. For the method, a first test signal is transmitted from the first stage to the first data bus. Subsequently, a first voltage level is measured on the first data bus line. Thereafter, this first measured voltage level is compared with a predetermined first target voltage level. From the result of this comparison can then be averaged whether the first stage is functional.
Durch das Verfahren wird eine kostengünstige und nicht aufwendige Methode bereitgestellt, um den (CAN) Transceiver, insbesondere die Treiber (gleich Stufen und bezeichenbar als sog. „Domi- nant-Treiber" ) des Transceivers, zu testen. Die Datenbusanordnung beruht dabei bevorzugt auf dem Standard LIN, CAN oder Flexray. The method provides a cost-effective and inexpensive method for testing the (CAN) transceiver, in particular the drivers (equal stages and identifiable as so-called "dominant driver") of the transceiver. The data bus arrangement is based preferably on the standard LIN, CAN or Flexray.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Datenbusanordnung eine zweite Datenbusleitung und der Transceiver eine zweite Stufe auf, wobei die zweite Stufe mit der zweiten Datenbusleitung verbunden ist. In diesem Fall betrifft die Datenbusanordnung bevorzugt den Standard CAN oder Flexray. In a preferred development of the invention, the data bus arrangement has a second data bus line and the transceiver has a second stage, wherein the second stage is connected to the second data bus line. In this case, the data bus arrangement preferably relates to the standard CAN or Flexray.
In Weiterbildungen der Erfindung werden die gleichen Schritte bezogen auf die zweite Stufe durchgeführt. Zunächst wird ein zweites Testsignal von der zweiten Stufe an die erste Daten busleitung übermittelt. Danach wird ein zweiter Spannungspegel auf der zweiten Datenbusleitung gemessen und anschließend der gemessene zweite Spannungspegel mit einem zweiten Sollspan nungspegel verglichen. Dann wird mittels des Ergebnisses des Vergleichs ermittelt, ob die zweite Stufe funktionsfähig ist. Durch die Weiterbildung ist es möglich, vorteilhaft auch beide Stufen auf ihre Funktionsfähigkeit zu testen. Die Messung der Spannungspegel und der Vergleich mit den Sollspannungspegeln findet bevorzugt mittels eines Komparators bzw. mittels Kom paratoren statt. In developments of the invention, the same steps are carried out based on the second stage. First, a second test signal is transmitted from the second stage to the first data bus line. Thereafter, a second voltage level is measured on the second data bus and then the measured second voltage level is compared with a second nominal voltage level. Then it is determined by means of the result of the comparison, whether the second stage is functional. Due to the development, it is possible to advantageously test both stages for their functionality. The measurement of the voltage level and the comparison with the target voltage levels preferably takes place by means of a comparator or Kom comparators.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Übermitteln der Testsignale von der ersten Stufe und der zweiten Stufe zeitlich nacheinander. Nur wenn beide Stufen im We sentlichen gleichzeitig Signale auf den Bus geben, wird ein dominanter Zustand erzeugt. Durch das Übermitteln der Test signale nacheinander wird also kein dominanter Zustand erzeugt, sondern nur die Spannung der zu der jeweiligen Stufe zugehörigen Datenbusleitung angehoben oder abgesenkt. Über einen Termi nierungswiderstand folgt die Spannung der einen Leitung der jeweils anderen im Wesentlichen. In einer alternativen Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Übermitteln der Testsignale von der ersten Stufe und der zweiten Stufe im Wesentlichen gleichzeitig. Dies entspricht prinzipiell der normalen Funktion für die Übertragung von Datensignalen, wobei eine Überwachungsfunktion hinzukommt. Diese kann ver schieden ausgestaltet sein. In dieser Weiterbildung wird ein CAN-Bus oder Flexray eingesetzt. In a preferred embodiment of the invention, the transmission of the test signals from the first stage and the second stage takes place in succession. Only when both stages essentially send signals to the bus at the same time, a dominant state is generated. By transmitting the test signals in succession so no dominant state is generated, but only raised or lowered the voltage of the data bus line associated with the respective stage. Via a Termi nierungswiderstand follows the voltage of one line of the other essentially. In an alternative development of the invention, the transmission of the test signals from the first stage and the second stage takes place substantially simultaneously. This corresponds in principle to the normal function for the transmission of data signals, with a monitoring function being added. This can be designed differently. In this development, a CAN bus or Flexray is used.
In einer ersten Ausgestaltung dieser Weiterbildung ist das Testsignal derart kurz ausgebildet, dass das Testsignal nicht in den AbtastZeitraum des eigenen Controllers oder des Controllers anderer Teilnehmer der Datenbusanordnung fällt. Anders gesagt wird der dominante Pegel vor dem AbtastZeitpunkt beendet. Damit detektieren der angeschlossene Controller und die anderen Knoten diesen Pegel nicht als Beginn eines Telegramms. Es wird jedoch möglicherweise eine Spannungsänderung auf dem Bus sichtbar, ohne dass zwangsläufig ein dominantes Bit auf dem RX Pfad (Emp fangsanschluss) detektiert wird, da die Differenzspannungs schwelle nicht überschritten wird. Vorzugsweise wird z.B. bei einem CAN-Bussystem jeweils ein Komparator der ersten und der zweiten Datenbusleitung (CAN-H und CAN-L) zugeordnet und ge prüft, ob sich die Spannungen ändern, da sie im dominanten Zustand beim CAN-H angehoben und beim CAN-L abgesenkt wird. In a first embodiment of this development, the test signal is designed so short that the test signal does not fall within the sampling period of the own controller or the controller of other participants of the data bus arrangement. In other words, the dominant level is ended before the sampling time. Thus, the connected controller and the other nodes do not detect this level as the beginning of a telegram. However, a voltage change on the bus may become apparent without necessarily detecting a dominant bit on the RX path (sense terminal) because the differential voltage threshold is not exceeded. Preferably, e.g. in a CAN bus system each associated with a comparator of the first and second data bus line (CAN-H and CAN-L) and ge checks whether the voltages change because it raised in the dominant state at CAN-H and lowered at the CAN-L becomes.
Bei einem LIN-Bus geht es nur um die Ausbildung des ersten Testsignals, da der LIN-Bus auch nur eine Datenbusleitung umfasst. Beim CAN-Bus und bei Flexray gibt es neben dem ersten Testsignal auch noch ein zweites Testsignal, so dass hier die Ausbildung beider gemeint ist. Dies gilt ebenfalls für die folgende, zweite Ausgestaltung. A LIN bus is only about the formation of the first test signal, since the LIN bus also includes only one data bus line. With the CAN bus and with Flexray, there is also a second test signal in addition to the first test signal, so that the training of both is meant here. This also applies to the following second embodiment.
In einer zweiten Ausgestaltung sind die Testsignale derart lang ausgebildet, dass ein Empfang der aus dem Testsignal hervor gehenden Spannungspegel über den Rücklesepfad durchführbar ist. Der dominante Pegel an den (CAN) -High/Low Leitungen wird daher „hinreichend" lange eingestellt, so dass dieser über den normalen Empfangspfad (RX) festgestellt werden kann. Damit wird kein zusätzlicher Komparator benötigt, allerdings geht damit eine Signaländerung am Empfangseingang RX einher. Bevorzugt ist diese Signaländerung in Form eines Spannungspegels am RX (entspricht dominantem Pegel auf dem Bus) kürzer als der AbtastZeitpunkt am Controller eingestellt und hat daher keine Auswirkung auf den Controller. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass auch der Empfänger getestet werden kann. In a second embodiment, the test signals are formed so long that a reception of the outgoing from the test signal voltage level on the readback path is feasible. The dominant level on the (CAN) high / low lines is therefore set "long enough" so that it can be detected via the normal receive path (RX), so that no additional comparator is required, but this causes a signal change at the receive input RX Preferably, this signal change in the form of a voltage level on the RX (corresponding to the dominant level on the bus) is set shorter than the sampling time on the controller and therefore has no effect on the controller The advantage of this solution is that the receiver can also be tested ,
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Datenbusanordnung bei einer Übermittlung der Testsignale nacheinander zwei Komparatoren auf. Vorzugsweise wird für jede Datenbusleitung ein Komparator vorgesehen. Damit kann fest gestellt werden, ob tatsächlich ausschließlich der gerade zu überprüfende Transceiver sendet oder auch ein anderer Knoten. Da mit dieser Lösung keine dominanten Zustände auf dem Bus erzeugt werden, ist dieses Verfahren besonders bevorzugt und eignet sich auch für den Einsatz während des regulären Betriebs. Besonders bevorzugt werden jeweils zwei Komparatoren für jede Daten busleitung vorgesehen. Damit ist es möglich, Fehler zu redu zieren. Alternativ zu den Komparatoren können auch A/D-Wandler eingesetzt werden. In a preferred embodiment of the invention, the data bus arrangement in a transmission of the test signals in succession to two comparators. Preferably, a comparator is provided for each data bus. This can be used to determine whether only the transceiver currently being tested actually transmits or another node. Since no dominant states are generated on the bus with this solution, this method is particularly preferred and is also suitable for use during regular operation. Particularly preferably two comparators are provided for each data bus line. This makes it possible to reduce errors. As an alternative to the comparators, A / D converters can also be used.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird ein Zeitfenster definiert, in welchem die Spannung detektiert und für die Weiterverarbeitung berücksichtigt wird. Entweder sind die Komparatoren bzw. die A/D-Wandler in dem Zeitfenster aktiv und detektieren die Spannung oder die Komparatoren bzw. A/D-Wandler sind durchgehend aktiv und die Ergebnisse des Komparators werden in dem definierten Zeitfenster übergeben. In einer Weiterbildung der beiden alternativen Ausgestaltungen erfolgt ein Abbruch der Übermittlung des ersten und/oder des zweiten Testsignals, sobald der erste gemessene Spannungspegel und/oder der zweite gemessene Spannungspegel einen Schwellwert überschreitet oder unterschreitet. Es kann somit sowohl bei der ersten Ausgestaltung als auch bei der zweiten Ausgestaltung die Aktivierung der Stufe vorzeitig abgebrochen werden, sobald einer der Komparatoren die erwartete Schwelle über- oder unter schreitet. Alternativ kann der Zeitpunkt des Abbruchs auf einen Zeitpunkt nach einer bestimmten Zeitspanne ausgehend von der Über- oder Unterschreitung der Schwelle gesetzt sein. Weiterhin alternativ kann der Abbruch auch durch einen gemessenen Wert an dem Empfangseingang ausgelöst werden, der einen bestimmten Schwellwert unterschreitet oder überschreitet. In a further preferred embodiment of the invention, a time window is defined in which the voltage is detected and taken into account for further processing. Either the comparators or the A / D converters are active in the time window and detect the voltage or the comparators or A / D converters are continuously active and the results of the comparator are passed in the defined time window. In a development of the two alternative embodiments, a termination of the transmission of the first and / or the second test signal takes place as soon as the first measured voltage level and / or the second measured voltage level exceeds or falls below a threshold value. Thus, both in the first embodiment and in the second embodiment, the activation of the stage can be aborted prematurely as soon as one of the comparators exceeds or falls below the expected threshold. Alternatively, the time of the cancellation may be set to a point in time after a certain period of time, starting from the overshoot or undershooting of the threshold. Furthermore alternatively, the termination can also be triggered by a measured value at the receiving input, which falls below or exceeds a certain threshold.
In einer Weiterbildung werden die gemessenen Spannungspegel und/oder die beim Komparator überschrittenen Spannungspegel gespeichert und einem Mikrocontroller zur Verarbeitung und Auswertung zur Verfügung gestellt. In a further development, the measured voltage levels and / or the voltage levels exceeded at the comparator are stored and made available to a microcontroller for processing and evaluation.
In einer Weiterbildung wird das Testsignal bei der ersten und der zweiten Ausgestaltung unterdrückt und/oder ein Fehlerflag wird im Transceiver gesetzt, falls am Sendeeingang eine Null anliegt (also TX=0), d.h. wenn der CAN Controller gleichzeitig sendet. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass die normale Funktio nalität des Transceivers nicht durch den Selbsttest gestört wird. In a further development, the test signal in the first and the second embodiment is suppressed and / or an error flag is set in the transceiver if a zero is present at the transmit input (ie TX = 0), i. when the CAN controller is transmitting at the same time. This advantageously ensures that the normal func tionality of the transceiver is not disturbed by the self-test.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung werden das Ergebnis des Selbsttests und der Buspegel gespeichert und dem ange schlossenen Mikrocontroller zum Auslesen über eine Schnittstelle (z.B. SPI) zur Verfügung gestellt. In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird dynamisch entschieden, ob die Übermittlung von Testsignalen zeitlich nacheinander oder gleichzeitig erfolgt. In a further preferred refinement, the result of the self-test and the bus level are stored and made available to the connected microcontroller for reading via an interface (eg SPI). In a further preferred development of the invention, a dynamic decision is made as to whether the transmission of test signals takes place in succession or simultaneously.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird das Ergebnis der Komparatoren gespeichert, bevorzugt als ein Registerflag oder als mehrere Registerflags. Dabei werden entweder die Rohdaten (Komparatorwerte) oder die logische (weiterverarbeitete) Antwort (Pass/Fail) abgespeichert. In a further preferred embodiment, the result of the comparators is stored, preferably as a register flag or as multiple register flags. Either the raw data (comparator values) or the logical (processed) response (pass / fail) are stored.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Länge der Testpulse konfigurierbar. Insbesondere bevorzugt sind auch die Komparatorschwellen konfigurierbar . In a further preferred development, the length of the test pulses can be configured. Particularly preferably, the comparator thresholds are also configurable.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird bei gleich zeitiger und auch bei sequenzieller Übermittlung der Testsignale auf die Datenbusleitungen das Verfahren mehrmals ausgeführt, um die Fehleranfälligkeit zu verbessern. Da die Länge eines Bits definiert ist, kann durch mehrmaliges (z.B. vorher, nachher) Auslesen des/der Komparators/en überprüft werden, ob nur das Testsignal anliegt. Ein Senden des angeschlossenen, eigenen Controllers wird über TX=0 diagnostiziert und der Test wird mit einem Fehlerflag versehen. In a further preferred development, the method is carried out several times in the case of simultaneously and also in the case of sequential transmission of the test signals to the data bus lines in order to improve the susceptibility to errors. Since the length of a bit is defined, it can be checked by reading the comparator (s) several times (for example, before, after), if only the test signal is present. A transmission of the connected, own controller is diagnosed via TX = 0 and the test is provided with an error flag.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird der Selbsttest vor Beginn der eigentlichen Kommunikation durchgeführt; bei spielsweise nach einem Aufwachsignal beim Start des Motors. Der Test kann auch durchgeführt werden, um eine Failsafe Funktion zu testen, bei welcher der Transceiver im Fehlerfall abgeschaltet werden soll. Bei weiteren Tests wird bevorzugt die Abschaltung des Transceivers unterdrückt. Es wird daher getestet, ob der Transceiver noch einschaltet bzw. noch nicht einschaltet. Besonders bevorzugt wird vor dem Senden des/der Testsignale das Bus-Biasing eingeschaltet. Das Bus-Biasing bezeichnet dabei das Einschalten der rezessiven, hochohmigen Spannungspegel auf der High-Leitung und der Low-Leitung. In a further preferred embodiment, the self-test is performed before the actual communication begins; for example, after a wake-up signal at the start of the engine. The test can also be performed to test a failsafe function in which the transceiver should be shut down in the event of a fault. In further tests, the shutdown of the transceiver is preferably suppressed. It is therefore tested whether the transceiver still turns on or not yet turned on. Particularly preferably, the bus biasing is switched on before the transmission of the test signal (s). Bus biasing refers to the switching on of the recessive, high-impedance voltage levels on the high line and the low line.
Die Erfindung betrifft zudem eine Datenbusanordnung mit einer ersten Datenbusleitung und mindestens einem Transceiver, wobei der Transceiver eine erste Stufe aufweist und wobei die erste Stufe mit der ersten Datenbusleitung verbunden ist, wobei der Transceiver eine Kommunikationsschnittstelle oder einen Steuerpin aufweist, über welchen Befehle zur Ausführung eines Selbsttests an den Transceiver übermittelbar sind. The invention further relates to a data bus arrangement having a first data bus line and at least one transceiver, wherein the transceiver has a first stage and wherein the first stage is connected to the first data bus line, wherein the transceiver has a communication interface or a control pin, via which commands for executing a Self-tests are transmittable to the transceiver.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Datenbusanordnung umfasst diese eine zweite Datenbusleitung und der Transceiver eine zweite Stufe, wobei die zweite Stufe mit der zweiten Datenbusleitung verbunden ist. In a preferred development of the data bus arrangement, this comprises a second data bus line and the transceiver a second stage, wherein the second stage is connected to the second data bus line.
Bevorzugt wird dem Transceiver das Testsignal über die genannte Kommunikationsschnittstelle (z.B. SPI) oder den Steuerpin übermittelt. Damit kann der Test vollkommen unabhängig vom Controller ausgeführt werden. Bevorzugt ist der Transceiver über die Schnittstelle oder den Steuerpin mit einem Microcontroller verbunden . Preferably, the transceiver transmits the test signal via the said communication interface (e.g., SPI) or the control pin. This allows the test to run completely independently of the controller. Preferably, the transceiver is connected via the interface or the control pin to a microcontroller.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Datenbusanordnung einen dritten und einen vierten Treiber in dem Transceiver auf, wobei der dritte Treiber mit der ersten Da tenbusleitung und der vierte Treiber mit der zweiten Daten busleitung verbunden ist. Der Standard der Datenbusanordnung bzw. das zugehörige Protokoll bezieht sich dabei auf Flexray. In a preferred embodiment of the invention, the data bus arrangement has a third and a fourth driver in the transceiver, wherein the third driver is connected to the first data bus line and the fourth driver is connected to the second data bus line. The standard of the data bus arrangement or the associated protocol refers to Flexray.
Zudem betrifft die Erfindung eine Verwendung der Datenbusan ordnung in einem Kraftfahrzeug. Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich auch aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Aus führungsbeispielen anhand von Figuren. In addition, the invention relates to a use of the Datenbusan Regulation in a motor vehicle. Further preferred embodiments will become apparent from the dependent claims and the following description of exemplary embodiments with reference to FIGS.
In schematischer Darstellung zeigen beispielhaft: In a schematic representation, by way of example:
Fig. 1 ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen Transceivers am Beispiel CAN, 1 is a circuit diagram of a transceiver according to the invention on the example CAN,
Fig. 2 zeigt den Signalverlauf beim gleichzeitigen Senden von Fig. 2 shows the waveform in the simultaneous transmission of
Testsignalen, Test signals
Fig. 3 zeigt den idealisierten Signalverlauf beim nicht gleichzeitigen Senden von Testsignalen im Fall von vielen angeschlossenen Steuergeräten (= rezessiven Treibern) , 3 shows the idealized signal course in the case of non-simultaneous transmission of test signals in the case of many connected control devices (= recessive drivers),
Fig. 4 Überlagerung der Testpulse auf der üblichen Erzeugung eines dominanten Bits. Fig. 4 superimposition of the test pulses on the usual generation of a dominant bit.
Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau eines CAN Transceivers 1, welcher Teil einer Datenbusanordnung ist. Der Transceiver 1 ist mit einer ersten Datenbusleitung 3 und einer zweiten Daten busleitung 5 verbunden, wobei die erste Datenbusleitung 3 als CAN-High-Leitung und die zweite Datenbusleitung 5 als CAN-Low-Leitung ausgebildet ist. Der Transceiver umfasst einen Sendeeingang TX und einen Empfangseingang RX sowie eine Schnittstelle 7 (z.B. ausgebildet als eine SPI-Schnittstelle) . In dem Transceiver sind ein Empfangsmodul 9 und ein Sendemodul 11 sowie ein Testmodul 13 angeordnet. Das Empfangsmodul 9 empfängt Signale von den Datenbusleitungen 3, 5 und kann diese verarbeiten, um dann über den Empfangseingang RX entsprechende Daten an den CAN-Controller weiterzuleiten. Das Sendemodul 11 empfängt Signale über den Sendeeingang TX und verarbeitet diese. Das Sendemodul 11 kann dann entsprechende Daten an eine erste Stufe 15 und ein zweite Stufe 17 weitergeben. Wobei die erste Stufe 15 einen Treiber/eine Stufe für die erste Datenbusleitung 3 darstellt und mit dieser verbunden ist und die zweite Stufe 17 einen Treiber/eine Stufe für die zweite Datenbusleitung 5 darstellt und mit dieser verbunden ist. Das Testmodul 13 erhält über die Schnittstelle 7 Daten von dem Mikrocontroller und gibt entsprechende Signale über das Sendemodul 11 an die erste Stufe 15 und die zweite Stufe 17 weiter, welche mit der ersten Da tenbusleitung 3 und der zweiten Datenbusleitung 5 verbunden sind. Somit können Testpulse über die Schnittstelle 7, das Testmodul 13, das Sendemodul 11 und die erste und zweite Stufe 15, 17, auf die Datenbusleitungen 3, 5 gelangen. Fig. 1 shows the schematic structure of a CAN transceiver 1, which is part of a data bus arrangement. The transceiver 1 is connected to a first data bus line 3 and a second data bus line 5, wherein the first data bus line 3 is designed as a CAN high line and the second data bus 5 as a CAN low line. The transceiver comprises a transmit input TX and a receive input RX and an interface 7 (eg designed as an SPI interface). In the transceiver, a reception module 9 and a transmission module 11 and a test module 13 are arranged. The receiving module 9 receives signals from the data bus lines 3, 5 and can process them, in order to then forward corresponding data via the receiving input RX to the CAN controller. The transmission module 11 receives signals via the transmission input TX and processes them. The transmission module 11 can then send corresponding data to a first Pass stage 15 and a second stage 17. Wherein the first stage 15 is a driver / a stage for the first data bus 3 and is connected to this and the second stage 17 is a driver / a stage for the second data bus 5 and connected thereto. The test module 13 receives data from the microcontroller via the interface 7 and forwards corresponding signals via the transmission module 11 to the first stage 15 and the second stage 17, which are connected to the first data bus line 3 and the second data bus line 5. Thus, test pulses can reach the data bus lines 3, 5 via the interface 7, the test module 13, the transmission module 11 and the first and second stages 15, 17.
Zudem umfasst der Transceiver 1 einen ersten Trigger 19 und einen zweiten Trigger 21, welche jeweils mit einer der Datenbus leitungen 3, 5 und dem Testmodul 13 verbunden sind und vor zugsweise als Komparatoren ausgebildet sind. Über die Trigger 19, 21 ist es möglich, die Spannung auf den Datenbusleitungen 3, 5 auszulesen und in dem Testmodul 13 zu verarbeiten. Zur Spei cherung der Daten enthält das Testmodul 13 vorzugsweise einen Rücklesespeicher. Weiterhin umfasst der Transceiver 1 ein Bus-Biasing-Modul 23. In addition, the transceiver 1 comprises a first trigger 19 and a second trigger 21, which are each connected to one of the data bus lines 3, 5 and the test module 13 and preferably formed as comparators. Via the triggers 19, 21 it is possible to read out the voltage on the data bus lines 3, 5 and to process them in the test module 13. To store the data, the test module 13 preferably contains a read-back memory. Furthermore, the transceiver 1 comprises a bus biasing module 23.
Fig. 2 zeigt den Verlauf von Signalen auf den Datenbusleitungen 3, 5 und das zugehörige Signal am Empfangseingang RX beim Einschalten von beiden Stufen 15, 17 gleichzeitig. Die Spannung auf der ersten Datenbusleitung 3 ist allgemein mit dem Be zugszeichen 3x bezeichnet, während die Spannung auf der zweiten Datenbusleitung 5 mit dem Bezugszeichen 5x gekennzeichnet ist. Im ersten Zeitraum ZI der Darstellung wird ein dominantes Signal auf den Datenbusleitungen 3, 5 erzeugt, indem die Spannung 3a auf der ersten Datenbusleitung 3 (CAN-High) erhöht wird und die Spannung 5a auf der zweiten Datenbusleitung 5 (CAN-Low) ver ringert wird. Am Empfangseingang RX wechselt das Signal von einem High („1"), Bezugszeichen 100, während des rezessiven Zustands zu einem Low („0"), Bezugszeichen 110, während des dominanten Zustands . 2 shows the course of signals on the data bus lines 3, 5 and the associated signal at the receiving input RX when switching on both stages 15, 17 simultaneously. The voltage on the first data bus line 3 is generally designated by the reference numeral 3x, while the voltage on the second data bus line 5 is denoted by the reference numeral 5x. In the first period ZI of the representation, a dominant signal is generated on the data bus lines 3, 5 by increasing the voltage 3a on the first data bus line 3 (CAN high) and reducing the voltage 5a on the second data bus line 5 (CAN low) becomes. At the reception input RX the signal changes from one High ("1"), reference numeral 100, during the recessive state, goes low ("0"), 110, during the dominant state.
In dem zweiten Zeitraum Z2 der Darstellung wird ein Testpuls 3b, 5b auf die Datenbusleitungen 3, 5 gegeben. Dabei übermitteln die erste und die zweite Stufe 15, 17 gleichzeitig Testsignale 3b, 5b an die erste und die zweite Datenbusleitung 3, 5. Auch hier wird die Spannung 3b auf der ersten Datenbusleitung 3 (CAN-High) erhöht und die Spannung 5b auf der zweiten Datenbusleitung 5 (CAN-Low) verringert - jedoch für einen kürzeren Zeitraum als für die Erzeugung des dominanten Zustands. Dementsprechend entsteht auch am Empfangseingang RX ein kürzerer „0"-Zustand. Durch das sehr kurze Einschalten der beiden Stufen 15, 17 ist es möglich, die Funktionalität des Transceivers, zu testen und gleichzeitig die Störung auf den Datenbusleitungen 3, 5 so gering wie möglich zu halten. Dies geschieht über ein Zurücklesen der Spannungen von den Datenbusleitungen 3, 5 über die Trigger 19, 21. Bevorzugt sind in den zwei Triggern 19, 21 jeweils eine Spannungsschwelle definiert. Bei Unterschreiten oder Überschreiten der jeweiligen Spannungsschwelle durch die Spannung auf den Datenbusleitungen 3, 5 wird bevorzugt ein Abbruch des Sendens des Testpulses durchgeführt. Dafür werden die Stufen 15, 17 entsprechend angesteuert . In the second period Z2 of the illustration, a test pulse 3b, 5b is applied to the data bus lines 3, 5. In this case, the first and second stages 15, 17 simultaneously transmit test signals 3b, 5b to the first and second data bus lines 3, 5. Here, too, the voltage 3b on the first data bus line 3 (CAN-High) is increased and the voltage 5b on the second data bus 5 (CAN-Low) reduced - but for a shorter period than for the generation of the dominant state. Accordingly, a shorter "0" state also arises at the receiving input RX. The very short turn-on of the two stages 15, 17 makes it possible to test the functionality of the transceiver while minimizing the disturbance on the data bus lines 3, 5 This is done by reading back the voltages from the data bus lines 3, 5 via the triggers 19, 21. A voltage threshold is preferably defined in the two triggers 19, 21. When the voltage threshold is undershot or exceeded by the voltage on the data bus lines 3, 5, an abort of the transmission of the test pulse is preferably carried out, for which purpose the stages 15, 17 are activated accordingly.
Insbesondere bevorzugt ist das Testsignal 3b, 5b zeitlich derart kurz, dass es nicht in den AbtastZeitraum von anderen Teilnehmern in der Datenbusanordnung fällt. Damit kann das Testsignal auf den Datenbusleitungen 3, 5 gut identifiziert werden und stellt keine Störung für die anderen Teilnehmer dar. Particularly preferably, the test signal 3b, 5b is so short in time that it does not fall within the sampling period of other subscribers in the data bus arrangement. Thus, the test signal on the data bus lines 3, 5 can be well identified and does not interfere with the other participants.
Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Selbsttest des Transceivers, wobei Testsignale 3c, 5c, 3d, 5d von den Stufen 15, 17 nicht gleichzeitig auf die Datenbusleitungen 3, 5 gegeben werden. Im ersten Zeitraum ZI wird ein Testsignal 3c, 5c von der ersten Stufe 17 und der zweiten Stufe 19 an die erste Daten busleitung 3 und die zweite Datenbusleitung 5 übermittelt, so dass die Spannung 3c, 5c auf den Datenbusleitungen 3,5 erhöht wird. Im zweiten Zeitraum Z2 wird ein Testsignal 3d, 5d von der ersten Stufe 17 und der zweiten Stufe 19 für die erste Da tenbusleitung 3 und die zweite Datenbusleitung 5 übermittelt, so dass auf den Datenbusleitungen 3,5 die Spannung 3d, 5d jeweils verringert wird. Durch das nicht gleichzeitige Senden der Testsignale 3c, 5c und 3d, 5d wird somit kein dominanter Zustand auf den Datenbusleitungen 3, 5 erzeugt, so dass am Empfangs eingang RX nur ein High („1") anliegt, was sich über die Zeit nicht ändert . FIG. 3 shows a self-test of the transceiver according to the invention, wherein test signals 3c, 5c, 3d, 5d from the stages 15, 17 are not applied simultaneously to the data bus lines 3, 5 become. In the first period ZI, a test signal 3c, 5c is transmitted from the first stage 17 and the second stage 19 to the first data bus line 3 and the second data bus line 5, so that the voltage 3c, 5c on the data bus lines 3, 5 is increased. In the second period Z2, a test signal 3d, 5d is transmitted from the first stage 17 and the second stage 19 for the first data bus line 3 and the second data bus line 5, so that the voltage 3d, 5d is respectively reduced on the data bus lines 3, 5. Due to the non-simultaneous transmission of the test signals 3c, 5c and 3d, 5d thus no dominant state on the data bus lines 3, 5 is generated, so that at the input RX input is only a high ("1"), which does not change over time ,
An den Komparatoren entsteht eine Überschreitung des Schwel lenwertes 120 während des Testsignals bei Erhöhung der Spannung auf den ersten Datenbusleitungen 3, 5 und eine Unterschreitung eines Schwellenwertes 130 während des Testsignals bei Ver ringerung der Spannung auf den Datenbusleitungen 3, 5. Die Signaländerung, die durch die Komparatoren über das Unter schreiten oder Überschreiten der Schwellenwerte 120, 130 bewirkt wird, wird bevorzugt zum Abbruch des Sendens des jeweiligen Testsignals verwendet, um keine unnötigen Störungen auf den Datenbusleitungen 3, 5 zu erzeugen. Bevorzugt sind die Kom paratoren konfigurierbar, um die optimale Spannungsschwelle einstellen zu können. At the comparators, an excess of threshold value 120 occurs during the test signal when the voltage on the first data bus lines 3, 5 is undershot and below a threshold value 130 during the test signal when the voltage on the data bus lines 3, 5 is reduced the comparators are caused by falling below or exceeding the threshold values 120, 130, is preferably used to cancel the transmission of the respective test signal in order not to generate unnecessary disturbances on the data bus lines 3, 5. The comparators are preferably configurable in order to be able to set the optimum voltage threshold.
Fig. 4 zeigt die Überlagerung eines Testpulses mit dominanten Bits anderer Receiver, wobei die Testsignale zur Erhöhung und Verringerung der Spannung jeweils nicht gleichzeitig auf die Datenbusleitungen 3,5 gegeben werden. Auf der linken Seite in Fig. 4a-d ist die Überlagerung eines Testsignals durch eine Erhöhung der Spannung auf den Datenbusleitungen 3,5 gezeigt, während auf der rechten Seite in den Fig. 4e-h die Überlagerung durch eine Verringerung der Spannung dargestellt ist. Auf der X-Achse ist jeweils die Zeit dargestellt und auf den Y-Achsen die Spannung . 4 shows the superimposition of a test pulse with dominant bits of other receivers, the test signals for increasing and decreasing the voltage not being simultaneously applied to the data bus lines 3, 5, respectively. On the left side in Fig. 4a-d, the superimposition of a test signal is shown by an increase of the voltage on the data bus lines 3,5, while on the right side in Figs. 4e-h the superposition represented by a reduction of the voltage. The time is shown on the X-axis and the voltage on the Y-axes.
In Fig. 4a ist eine übliche Signalübermittlung für die Erzeugung eines dominanten Bits 3a, 5a an die Datenbusleitungen 3, 5 gezeigt, wobei auf der ersten Datenbusleitung 3 (CAN-H Leitung) die Spannung 3a erhöht wird und auf der zweiten Datenbusleitung 5 (CAN-L Leitung) die Spannung 5a verringert wird. In Fig. 4b ist ein Testsignal 3c, 5c gezeigt, welches durch die erste Stufe 15 und die zweite Stufe 17 erzeugt ist. Das Testsignal 3c, 5c ist dabei auf beiden Datenbusleitungen 3, 5 zu sehen. In Fig. 4c ist die Überlagerung der Signale aus Fig. 4a und Fig. 4b gezeigt. In Fig. 4d ist die Spannung am Empfangseingang RX aufgetragen, wobei während des rezessiven Zustands 100 eine „1" anliegt und während des dominanten Zustands 110 eine „0". In Fig. 4a, a conventional signal transmission for the generation of a dominant bit 3a, 5a to the data bus lines 3, 5 shown, wherein on the first data bus line 3 (CAN-H line), the voltage is increased 3a and on the second data bus 5 (CAN -L line), the voltage 5a is reduced. FIG. 4b shows a test signal 3c, 5c generated by the first stage 15 and the second stage 17. The test signal 3c, 5c can be seen on both data bus lines 3, 5. FIG. 4c shows the superimposition of the signals from FIGS. 4a and 4b. In Fig. 4d, the voltage is applied to the receive input RX, wherein during the recessive state 100, a "1" is present and during the dominant state 110 a "0".
Die Erklärungen gelten gleichermaßen für die Fig. 4e-h mit dem Unterschied, dass hier ein Testsignal 3d, 5d, das durch die erste und die zweite Stufe 15,17 generiert wird, zur Verringerung der Spannung auf den Datenbusleitungen 3,5 führt und dem dominanten Bit überlagert wird. In beiden Beispielen ist das Testsignal an dem Empfangseingang RX nicht sichtbar . Somit kann der Transceiver im laufenden Betrieb auf seine Funktionalität getestet werden, ohne, dass die Signale auf den Datenbusleitungen 3,5 gestört werden . Bezugs zeichenliste : The explanations apply equally to FIGS. 4e-h, with the difference that here a test signal 3d, 5d generated by the first and the second stage 15, 17 leads to a reduction of the voltage on the data bus lines 3, 5 and dominant bit is superimposed. In both examples, the test signal is not visible at the receive input RX. Thus, the transceiver can be tested during operation on its functionality, without that the signals are disturbed on the data bus lines 3,5. Reference sign list:
TX Sendeeingang TX send input
RX Empfangseingang RX reception input
I (CAN) Transceiver I (CAN) transceiver
3 erste Datenbusleitung 3 first data bus line
5 zweite Datenbusleitung 5 second data bus line
3x Spannung auf der ersten Datenbusleitung (allgemein) 3x voltage on the first data bus line (general)
5x Spannung auf der zweiten Datenbusleitung (allgemein)5x voltage on the second data bus line (general)
3a Spannung auf der ersten Datenbusleitung während eines dominanten Bits 3a voltage on the first data bus during a dominant bit
5a Spannung auf der zweiten Datenbusleitung während eines dominanten Bits 5a voltage on the second data bus during a dominant bit
3b Spannung auf der ersten Datenbusleitung während eines 3b voltage on the first data bus during a
Testpulses bei gleichzeitiger Übermittlung eines Signals durch die Stufe 15, 17 Test pulses with simultaneous transmission of a signal through the stage 15, 17
5b Spannung auf der zweiten Datenbusleitung während eines 5b voltage on the second data bus during a
Testpulses bei gleichzeitiger Übermittlung eines Signals durch die Stufen 15, 17 Test pulse with simultaneous transmission of a signal through the stages 15, 17
3c erhöhte Spannung auf der ersten Datenbusleitung während eines Testpulses bei Übermittlung durch die erste Stufe 15 5c erhöhte Spannung auf der zweiten Datenbusleitung während eines Testpulses bei Übermittlung durch die zweite Stufe 17 3d verringerte Spannung auf der ersten Datenbusleitung während eines Testpulses bei Übermittlung durch die erste Stufe 15 5d verringerte Spannung auf der zweiten Datenbusleitung während eines Testpulses bei Übermittlung durch die zweite Stufe 17 3c boosts voltage on the first data bus during a test pulse as it passes through the first stage 15 5c increases voltage on the second data bus during a test pulse as it passes through the second stage 17 3d Reduced voltage on the first data bus during a test pulse on transmission through the first stage 15 5d reduced voltage on the second data bus during a test pulse when transmitted through the second stage 17th
7 Schnittstelle 7 interface
9 Empfangsmodul 9 receiving module
II Sendemodul II transmitter module
13 Testmodul 13 test module
15 erste Stufe 15 first stage
17 zweite Stufe 19 Trigger 17 second stage 19 triggers
21 Trigger 21 triggers
23 Bus-Biasing-Modul 23 bus biasing module
100 rezessiver Zustand 100 recessive condition
110 dominanter Zustand 110 dominant state
120 Schwellenwert für Überschreitung 120 Threshold for overshoot
130 Schwellenwert für Unterschreitung 130 Threshold for underrun
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