用于在兩條can總線之間傳輸幀的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)通過(guò)CAN-CAN互連裝置鏈接在一起的兩條CAN總線之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓芾怼?br>[0002]本發(fā)明的領(lǐng)域更具體地涉及(盡管不是排他性地)汽車(chē)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003]當(dāng)今，機(jī)動(dòng)車(chē)輛一般配備有允許若干計(jì)算機(jī)彼此通信的若干CAN網(wǎng)絡(luò)(大寫(xiě)字母代表控制器局域網(wǎng)絡(luò))。當(dāng)?shù)谝?CAN網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)必須向第二 CAN網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，這些數(shù)據(jù)一定必要地行經(jīng)將這兩個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)的CAN總線互連的CAN-CAN橋。
[0004]與網(wǎng)關(guān)形成對(duì)照，CAN-CAN橋的規(guī)則是將來(lái)自第一總線的數(shù)據(jù)在第二總線一旦能夠接收數(shù)據(jù)時(shí)無(wú)修改地拷貝給這一第二總線。圖1以示意性且簡(jiǎn)化的方式展示了將第一CAN總線2和第二 CAN總線3互連的雙向CAN-CAN互連橋I的常規(guī)結(jié)構(gòu)。為了將來(lái)自第一總線2的CAN幀傳輸至第二總線3，CAN-CAN橋I 一般包括MPFO (首字母代表最高優(yōu)先級(jí)先出(Most Pr1rity First Out))類(lèi)型的RAM存儲(chǔ)器10，該存儲(chǔ)器的作用是只要第二總線3被占用就存儲(chǔ)從該第一總線2接收的CAN幀，并且第二總線3 —空閑就在考慮其優(yōu)先級(jí)的同時(shí)再次傳輸所存儲(chǔ)的這些幀。出于簡(jiǎn)化目的，未展現(xiàn)使得能夠管理優(yōu)先級(jí)的橋I的元件。CAN-CAN橋I還包括同一類(lèi)型的用于在相反方向上傳輸幀的RAM存儲(chǔ)器11。
[0005]根據(jù)ISO 11898標(biāo)準(zhǔn)，所有CAN數(shù)據(jù)幀都具有圖2中示意性展示的相同結(jié)構(gòu)。更確切地，CAN數(shù)據(jù)幀4常規(guī)地包括七個(gè)不同字段:
[0006]-幀開(kāi)始或SOF字段40，一般由I位構(gòu)成，
[0007]-12位或32位的判優(yōu)字段41，包括由11位或29位構(gòu)成的幀標(biāo)識(shí)符ID，
[0008]-校驗(yàn)字段42，由6位構(gòu)成，
[0009]-數(shù)據(jù)字段43，由O至64位構(gòu)成，
[0010]-冗余校驗(yàn)或CRC字段44(首字母代表循環(huán)冗余校驗(yàn))，由16位構(gòu)成，
[0011]-確認(rèn)字段45，由2位構(gòu)成，
[0012]-幀結(jié)束或EOF字段46，一般由7位構(gòu)成。
[0013]在上述結(jié)構(gòu)中，判優(yōu)字段41中所包含的標(biāo)識(shí)符ID使得能夠指示出賦予CAN幀的優(yōu)先級(jí)，并且該標(biāo)識(shí)符由此允許CAN-CAN橋I管理對(duì)其MPFO存儲(chǔ)器10和11中所存儲(chǔ)的幀根據(jù)其相對(duì)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行的拷貝。
[0014]當(dāng)今，在汽車(chē)領(lǐng)域，所有的數(shù)據(jù)幀都具有以11位編碼的標(biāo)識(shí)符，從而產(chǎn)生具有211個(gè)不同標(biāo)識(shí)符的可能性。另外，數(shù)據(jù)幀的上述結(jié)構(gòu)還用于使得所謂的診斷幀循環(huán)，從而使得能夠在車(chē)輛的出廠檢驗(yàn)過(guò)程中、或在由經(jīng)銷(xiāo)商或修車(chē)廠進(jìn)行車(chē)輛維修過(guò)程中檢測(cè)特定故障。這些診斷幀以臨時(shí)方式在掛到車(chē)輛上的診斷工具的請(qǐng)求下循環(huán)。
[0015]這些診斷幀必須不是以?xún)?yōu)先級(jí)方式來(lái)處理的，以便不干擾其他幀并且冒著檢測(cè)到偽故障的風(fēng)險(xiǎn)。因此為診斷幀從211個(gè)可能的標(biāo)識(shí)符當(dāng)中預(yù)留了一個(gè)范圍的標(biāo)識(shí)符的值，以便賦予它們最低的可能優(yōu)先級(jí)。
[0016]但為低優(yōu)先級(jí)而預(yù)留的這個(gè)范圍已經(jīng)用盡，并且如這些標(biāo)準(zhǔn)所授權(quán)的那樣希望從此以后針對(duì)這些診斷幀切換至以29位而不是11位編碼的標(biāo)識(shí)符。
[0017]這樣做之后，變得明顯的是，如圖1中所展示的CAN-CAN橋I結(jié)構(gòu)不再合適。第一種解決方案可以在于確定MPFO RAM存儲(chǔ)器10和11的大小，從而使得它們能夠存儲(chǔ)具有默認(rèn)以29位編碼的標(biāo)識(shí)符的幀，如圖3a中示意性展示的。這一解決方案產(chǎn)生成本開(kāi)銷(xiāo)。另夕卜，由于這些存儲(chǔ)器將必須同時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)幀(11位的標(biāo)識(shí)符)和診斷幀(29位的標(biāo)識(shí)符)，所以MPFO存儲(chǔ)器的占用率將不是最優(yōu)化的，如圖3b中示意性示出的(陰影區(qū)域中所表示的損失空間)。最后并且尤其是，圖1的CAN-CAN橋進(jìn)行的優(yōu)先級(jí)管理實(shí)施起來(lái)變得復(fù)雜得多，因?yàn)樗仨殞⒁?1位編碼的標(biāo)識(shí)符與以29位編碼的標(biāo)識(shí)符進(jìn)行比較。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明的目的是通過(guò)提出一種用于傳輸CAN幀的合適方法和合適的CAN-CAN互連裝置結(jié)構(gòu)來(lái)減輕現(xiàn)有技術(shù)的局限性。
[0019]相應(yīng)地，本發(fā)明的第一主題是一種通過(guò)CAN-CAN互連裝置將多個(gè)幀從第一 CAN總線傳輸?shù)降诙?CAN總線的方法，該方法包括以下步驟:
[0020]-生成并在該第一CAN總線上傳輸多個(gè)第一類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀，這些數(shù)據(jù)幀各自包括一個(gè)判優(yōu)字段，該判優(yōu)字段含有一個(gè)11位編碼的標(biāo)識(shí)符，該標(biāo)識(shí)符是與賦予每個(gè)幀的優(yōu)先級(jí)相關(guān)聯(lián)的；
[0021]-生成并在該第一CAN總線上傳輸具有比這些第一類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀更低的優(yōu)先級(jí)的多個(gè)第二類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀，每個(gè)第二類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀都包括一個(gè)判優(yōu)字段，該判優(yōu)字段含有一個(gè)29位編碼的標(biāo)識(shí)符；
[0022]-由該CAN-CAN互連裝置接收并分離出這些第一類(lèi)型的和第二類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀；
[0023]-將所接收的這些第一類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀存儲(chǔ)在該CAN-CAN互連裝置的一個(gè)MPFO類(lèi)型的RAM存儲(chǔ)器中；
[0024]-將所接收的這些第二類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀存儲(chǔ)在該CAN-CAN互連裝置的一個(gè)FIFO類(lèi)型的RAM存儲(chǔ)器中；
[0025]-只要該MPFO類(lèi)型的RAM存儲(chǔ)器不為空，就將這些第一類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀按優(yōu)先級(jí)順序傳輸至該第二 CAN總線；
[0026]-當(dāng)該MPFO類(lèi)型的RAM存儲(chǔ)器為空時(shí)，將這些第二類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀按到達(dá)順序傳輸至該第二 CAN總線。
[0027]根據(jù)其他附加或組合的可能具體特征:
[0028]-該第一和該第二CAN總線各自集成到一個(gè)機(jī)動(dòng)化車(chē)輛的CAN網(wǎng)絡(luò)中，這些第一類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀與將在這些CAN網(wǎng)絡(luò)之間交換的應(yīng)用數(shù)據(jù)相關(guān)，并且這些第二類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀與將被與該第二 CAN總線相連接的一個(gè)外部診斷工具所請(qǐng)求的診斷數(shù)據(jù)相關(guān)；
[0029]-該分離步驟包括提取出所接收的每個(gè)幀的該判優(yōu)字段中所含有的位數(shù)。
[0030]-作為一個(gè)變體，該分離步驟包括提取出所接收的每個(gè)幀的標(biāo)識(shí)符、以及將所提取的標(biāo)識(shí)符與針對(duì)這些第二類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀所預(yù)留的一個(gè)預(yù)定義標(biāo)識(shí)符列表加以比較。
[0031]本發(fā)明的主題也是一種能夠?qū)牡谝?CAN總線接收的數(shù)據(jù)幀傳輸至第二 CAN總線的CAN-CAN互連裝置，所接收的這些數(shù)據(jù)幀或者是各自包括一個(gè)含有11位編碼的、與賦予各幀的優(yōu)先級(jí)相關(guān)聯(lián)的標(biāo)識(shí)符的判優(yōu)字段的多個(gè)第一類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀，或者是具有比這些第一類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀更低的優(yōu)先級(jí)的多個(gè)第二類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀，每個(gè)第二類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀都包括一個(gè)含有29位編碼標(biāo)識(shí)符的判優(yōu)字段，該裝置包括:
[0032]-一個(gè)將從該第一總線接收的這些數(shù)據(jù)幀分離的模塊，該模塊能夠?qū)⑦@些第一類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀與這些第二類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀分離開(kāi)；
[0033]-一個(gè)MPFO類(lèi)型的RAM存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器能夠存儲(chǔ)源自該幀分離模塊的這些第一類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀；
[0034]-一個(gè)FIFO類(lèi)型的RAM存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器能夠存儲(chǔ)源自該幀分離模塊的這些第二類(lèi)型的數(shù)據(jù)幀；
[0035]-一個(gè)多路復(fù)用模塊，該多路復(fù)用模塊的多個(gè)輸入端連接至該MPFO類(lèi)型的RAM存儲(chǔ)器的多個(gè)輸出端和該FIFO類(lèi)型的RAM存儲(chǔ)器的多個(gè)輸出端，只要該MPFO類(lèi)型的RAM存儲(chǔ)器不為空，該多路復(fù)用模塊就能夠?qū)⒌谝活?lèi)型的數(shù)據(jù)幀按優(yōu)先級(jí)順序傳輸至該第二 CAN總線，并且當(dāng)該MPFO類(lèi)型的RAM存儲(chǔ)器為空時(shí)，能夠?qū)⒌诙?lèi)型的數(shù)據(jù)幀按到達(dá)順序傳輸至該第二 CAN總線。
[0036]有利的是，該MPFO類(lèi)型的RAM存儲(chǔ)器可以形成該裝置中所包括的一個(gè)MPFO類(lèi)型的第一 CAN-CAN橋的一部分，并且該FIFO類(lèi)型的RAM存儲(chǔ)器可以形成該裝置中所包括的一個(gè)FIFO類(lèi)型的第二 CAN-CAN橋的一部分。
【附圖說(shuō)明】
[0037]考慮對(duì)本發(fā)明的非限制性示例性實(shí)現(xiàn)方式的以下描述并參照附圖，將更好地理解本發(fā)明及其提供的各種優(yōu)點(diǎn)，在附圖中:
[0038]-圖1(上文已經(jīng)描述過(guò))示意性地展現(xiàn)了已知的雙向CAN-CAN橋的結(jié)構(gòu)；
[0039]-圖2(上文已經(jīng)描述過(guò))展現(xiàn)了 CAN數(shù)據(jù)幀的標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)；
[0040]-圖3a和圖3b(上文已經(jīng)描述過(guò))展示了 MPFO類(lèi)型的存儲(chǔ)器的實(shí)例，這些存儲(chǔ)器存儲(chǔ)具有以不同位數(shù)編碼的標(biāo)識(shí)符的幀；
[0041]-圖4展示了在兩條CAN總線之間通過(guò)CAN-CAN橋傳輸數(shù)據(jù)幀和診斷幀的框架內(nèi)根據(jù)本發(fā)明易于實(shí)現(xiàn)的各步驟；
[0042]-圖5示意性地展現(xiàn)了能夠用于實(shí)施根據(jù)圖4的方法的單向CAN-CAN互連裝置的可能的實(shí)施例；
[0043]-圖6示意性地展示了圖5的CAN-CAN互連裝置中所使用的存儲(chǔ)器的占用實(shí)例。
【具體實(shí)施方式】
[0044]現(xiàn)在將參照?qǐng)D4描述用于在第一 CAN總線2和第二 CAN總線3之間通過(guò)CAN-CAN互連裝置傳輸CAN幀的方法。出于說(shuō)明目的，將考慮非限制性的汽車(chē)領(lǐng)域，在該領(lǐng)域中，人們希望通過(guò)互連裝置傳輸:
[0045]-一方面，所謂的具有不同優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用CAN數(shù)據(jù)幀。
[0046]-另一方面，診斷CAN數(shù)據(jù)幀，它們的優(yōu)先級(jí)低于這些應(yīng)用CAN數(shù)據(jù)幀中的任一個(gè)幀的優(yōu)先級(jí)。
[0047]當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的方法能夠是在其中人們希望傳輸高優(yōu)先級(jí)的