具有通过用于串行芯片间数据传输的物理传输路径的逻辑多通道通信的通信装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种通信装置（70），所述通信装置具有多个用户，其中一个用户被构造为主机（72）并且其它的用户被构造为外围模块（74、76、78、80），其中外围模块（74、76、78、80）中的至少两个以及至少两个接口模块（100、102、104、106）被集成在共同的物理实施单元（82）上，并且至少两个外围模块（74、76、78、80）中的每个明确地被分配至少一个被构造为从机的接口模块（100、102、104、106）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通信装置和用于在通信装置的用户之间交换数据的方法
本专利技术涉及用于数据交换的通信装置和方法。
技术介绍
在汽车
中，为了逻辑组件之间的数据传输在控制设备中使用串行接口（例如SPI，SerialPeripheralInterface（串行外设接口）），其中该逻辑组件可以例如被构造为集成电路（IC，IntegratedCircuit）。SPI标准描述被构造为主机的组件和不同的被构造为从机的组件之间的双向的、同步的并且串行的数据传输。在此，接口包括至少三条在主机和从机之间的线路，通常这是两条数据线和一条时钟线。在多个从机的情况下，这些组件中的每个需要主机的附加的选择或选取线。SPI接口能够实现菊花链或总线拓扑。在一些情况下，SPI接口并不适用于时间关键的控制信号的传输，以便使目前的安全关键应用的实时要求变得合理。经常利用SPI仅还实现诊断和状态信息的交换。时间关键控制信号通常在利用计时器单元和/或专有接口的情况下以高花费被传输给执行器和/或传感器的分析电路的控制组件。在总线拓扑形式的SPI接口的应用中，由于差的EMV特性在较高的数据速率的情况下得出越来越差的信号完整性和高的干扰影响。此外，只有发射信号与时钟信号同步地被传输，而接收信号的相位同步的传输由于在从机中的内部的延迟时间在高的数据速率的情况下变得越来越难，其中在数据传输中可能引起错误。以菊花链拓扑、即以环形拓扑的SPI接口的应用中，出现很长的等待时间，因此这样的装置不能有效地在汽车控制设备中被利用。根据现有技术，SPI接口不提供用于向主机传输中断（中断请求）的可能性。为此SPI主机必须以所定义的时间间隔向从机提起询问、例如用于读出新数据的读指令（所谓的轮询）。补救办法也提供附加的中断线，然而这提高布线花费以及管脚数量并且因此是不经济的。
技术实现思路
在该背景下，介绍根据本专利技术的通信装置和根据本专利技术的方法。利用本专利技术能够通过用于串行芯片间数据传输的共同的物理传输路径实现逻辑多通道通信。数据在这种情况下可以在用户之间传输，这些用户在通信装置中串行地和/或环形地被布置。在本专利技术的一种构型中，设置有例如环形地被构造的通信装置的多个被构造为从机的用户在物理实施单元、例如被构造为半导体和/或ASIC（applicationspecificintegratedcircuit（专用集成电路））的逻辑组件上的集成，以便因此将多个用于与被构造为主机的用户通信的分离的中断信号提供给该共同的实施单元的从机，其中所述从机被设置为功能单元。因此可以通过共同的物理传输路径为用于在环形的通信装置中的用户之间传输数据的方法提供逻辑通信通道，用此可以实现在物理实施单元上简单并且成本低的实施直到高的数据速率，其中该共同的物理传输路径可以通过多个从机的共同的接口来实现。该方案此外适用于在替代的硬件分区情况下包括软件层的微控制器（主机）中的接口模块的统一的构型。在构型中，在集成多个功能单元的情况下在共同的物理实施单元上为每个逻辑功能单元提供单独的中断信号。此外，可以设置外围模块在多个ASIC上的灵活的分布，用此可以实现硬件分区例如关于控制设备中的损耗功率的最优分布的优化以及要描述的包括该通信装置的系统的产品变型的可伸缩性的提高。因此利用该方法可以通过用于基于环形的通信装置的控制设备之内的逻辑组件之间的数据传输的共同的物理传输路径提供多个逻辑通信通道。通过环形拓扑，用户通过具有少的管脚数量的点到点连接来连接。被构造为微控制器的用户在此被设置为主机，由此不需要总线仲裁。在此多个从机被布置在分立组件（ASIC）上。作为用户的至少一个从机可以由作为逻辑电路的主机控制，其中该主机发射连续的数据流。通过连续同步到线路编码的数据信号的可能性，从机也不需要其它本地时钟。在本专利技术的其它构型中，可以在串行的环形的通信装置、例如所谓的环形总线的用户之间传输数据，通过该环形总线用户相互串行地连接。在此数据包可以从被构造为主机的用户向其它的被构造为从机的用户传送，其中该数据包在从机之间被传送。在此从用户到用户的数据传输可以以一位持续时间的延迟来实现，由此可能包含消息的数据包可以在用户之间以很少的等待时间被传输。数据包因此在每个用户中通过1位移位寄存器延迟地向下个用户转发。有别于现有技术，所使用的串行的、环形的通信装置提供停止软中断（中断请求）的可能性。为了能够在主机空转、即该主机不存在要发送的消息时从从机接收信息和/或中断请求，该主机连续地发射所谓的空帧。通过也被称为空闲帧的空帧的发送，因此实现从机的询问（轮询）。每个从机可以占用一个空帧并且每个从机的数据和/或作为所谓的“软中断”并且因此作为软件的中断的至少一个要求作为对询问的应答而被传输。通过多个用户在物理实施单元上的集成，多个外围模块拥有通过共同的串行数据接口向被构造为主机的用户传输单独的中断请求的可能性。被构造为主机的用户可以利用合适的服务例行程序对从机的中断请求作出反应。例如用于实现直接存储器存取的、被集成在被构造为主机的用户的存储器存取模块中的DMA功能能够实现将接收数据直接传输到存储器中。根据本专利技术的通信装置被构造用于执行所介绍的方法的所有步骤。在此该方法的各个步骤也可以被通信装置的各个部件执行。此外，通信装置的功能或通信装置的各个部件的功能可以作为该方法的步骤被实现。此外可能的是，该方法的步骤被实现为通信装置的至少一个部件的或整个通信装置的功能。本专利技术的其它优点和构型由说明书和附图得出。易于理解的是，上面所述的并且下面还要阐述的特征不仅可以以分别被说明的组合而且可以以其它的组合或单独地被使用，而不离开本专利技术的范围。附图说明图1以示意图示出环形拓扑的由现有技术已知的第一通信装置的实例，其中外部的外围模块被安置在物理实施单元上。图2以示意图示出环形拓扑的由现有技术已知的第二通信装置的实例，其中外部的外围模块被安置在不同的物理实施单元上。图3以示意图示出根据本专利技术的通信装置的第一实施方式。图4以示意图示出根据本专利技术的通信装置的第二实施方式。具体实施方式由现有技术已知的通信装置2在图1中示意性地被示出。该通信装置2包括作为用户的主机4，该主机在此被构造为微控制器并且具有用于串行的环形的通信装置2的接口6，该接口具有输出端8和输入端10。作为其它的用户，该通信装置2具有被构造为从机的数据接口18以及第一外围模块12和第二外围模块14。专用集成电路16（ASIC）包括用于两个外围模块12、14的共同的串行的被构造为从机的数据接口18，该数据接口适用于串行的环形网络。在此被构造为从机的数据接口18包括输入端20和输出端22。通信装置2的所述的用户、即主机4以及被构造为从机的数据接口18被串联。此外规定，多个外围模块12、14通过作为专用集成电路16（ASIC）的部件的从机被集成在作为用于这些外围模块12、14的共同的物理实施单元的该专用集成电路上。两个外围模块12、14可以通过共同的数据接口18与主机4通信。该通信装置2例如可以被构造为控制设备26的部件。因此图1示出该控制设备26的一种可能的硬件分区。在图1中的示例性图示的扩展中，该通信装置2可以具有附加的外围组件，以及还具有每个组件的任意数量的外围模块。另一个由现有技术已知的通信装置30在图2中示本文档来自技高网...

【技术保护点】
通信装置，所述通信装置具有多个用户，其中一个用户被构造为主机（72、170）并且其它的用户被构造为外围模块（74、76、78、80、174、176），其中所述外围模块（74、76、78、80、174、176）中的至少两个以及至少两个接口模块（100、102、104、106、190、192）被集成在共同的物理实施单元（82、164）上，并且至少两个外围模块（74、76、78、80、174、176）中的每个明确地被分配至少一个被构造为从机的接口模块（100、102、104、106、190、192）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.27 DE 102011083476.11.通信装置，所述通信装置具有多个用户，其中所述通信装置环形地被构造，其中所述用户相互串行地连接，其中一个用户被构造为主机（72、170）并且其它的用户被构造为外围模块（74、76、78、80、174、176），其中所述外围模块（74、76、78、80、174、176）中的至少两个以及至少两个接口模块（100、102、104、106、190、192）被集成在共同的物理实施单元（82、164）上，并且至少两个外围模块（74、76、78、80、174、176）中的每个明确地被分配至少一个被构造为从机的接口模块（100、102、104、106、190、192），所述至少两个外围模块（74、76、78、80、174、176）与所述主机（72、170）通过共同的物理数据接口（118、178）相连接，其中所述共同的物理数据接口（118）具有所述接口模块（100、102、104、106、190、192），所述接口模块被分配给所述外围模块（74、76、78、80、174、176）。2.根据权利要求1所述的通信装置，其中外围模块（74、76、78、80、174、176）在共同的实施单元（82、164）上具有通过所分配的接口模块（100、102、104、106、190、192）所提供的用于停止软中断的单独的中断通道。3.根据权利要求1或2所述的通信装置，其中至少一个接口模块（100、102、104、106、190、192）被分配至少一个外围模块（74、76、78、80、174、176）。4.用于在通信装置（70、...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJ罗哈切克，D托斯，T胡克，S托多罗夫，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE