测量值传输设备制造技术

本发明专利技术涉及用于根据SSI方法，即同步串行接口，串行地传输数据的测量值传输设备。提供至少一个从属装置，所述从属装置提供由至少一个传感器检测到的测量值的数据位以用于向主导装置进行串行逐位传输。主导装置借助具有多个时钟周期的时钟猝发向从属装置请求测量值，所述时钟周期的数量与待传输的数据位的数量相匹配。根据本发明专利技术的第一测量值传输设备的特征在于：时钟猝发的时钟周期具有指定的占空比，所述占空比对应于一个时钟周期的脉冲持续时间与周期持续时间的比值；以及主导装置包含比较器。主导装置读取在至少一个时钟线上输出的时钟猝发并在比较器中对占空比进行校验，以确定是否超过上限阈值及/或下限阈值。根据本发明专利技术的第二测量值传输设备的特征在于：对占空比的对应校验在从属装置中进行。

Measuring value transmission equipment

The present invention relates to a measuring value transmission device for serially transmitting data in accordance with a SSI method, i.e., a synchronous serial interface. At least one slave device is provided that provides data bits for measurements detected by at least one of the sensors for serial bit by bit transmission to the dominant device. The dominant device requests a measurement value to the slave device by means of a clock burst with a plurality of clock cycles, matching the number of data cycles to the number of data bits to be transmitted. The first is according to the characteristics of the measurement value of transmission equipment: clock burst clock cycle with a specified duty, the duty ratio of pulse duration ratio and cycle duration corresponding to one clock cycle; and the LED device comprises a comparator. The leading device reads the clock burst output on at least one clock line and checks the duty cycle in the comparator to determine whether the upper limit and / or lower threshold are exceeded. According to the second measuring value of the present invention, a transmission device is characterized in that a corresponding check for duty cycles is performed in a slave device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测量值传输设备
本专利技术涉及用于根据同步串行接口（SynchronousSerialInterface；SSI）方法在从属装置与主导装置之间进行串行数据传输的测量值传输设备，所述设备中，传感器检测到的测量值由与传感器相关联的从属装置调节并转换为串行数据流传输至主导装置，所述主导装置对检测到的测量值进行处理。
技术介绍
此类测量值传输设备描述于公开申请案EP171579A1中，所述测量值传输设备因其操作方法而被称为“同步串行接口（SSI）”。测量值传输设备包含主导装置和至少一个从属装置。从属装置与传感器相关联，其中若干传感器可选择性地与从属装置相关联。传感器所检测到的测量值已由传感器以数字形式提供为数据位。数据位连续地载入从属装置进入并行操作范围内的移位寄存器中。移位寄存器可在并行操作中储存测量值的数据位，并且随后在串行操作中为串行数据传输提供所述数据位。在并行操作期间，大量测量值可根据测量值或数据位的传输速率由传感器保存至移位寄存器中，并且可在测量值未储存并串行传输至主导装置的情况下由更新后的、新检测到的测量值再次替换。主导装置向选定的从属装置请求时钟猝发范围内的测量值的数据位，对代表测量值的数据位的处理和评估在所述主导装置中进行。时钟猝发包含固定数量的时钟周期。时钟周期的数量是从属装置以及主导装置所已知的。从属装置识别的第一预定时钟边缘（例如第一下降时钟边缘）触发单稳态触发器，所述单稳态触发器的输出信号将使移位寄存器从并行操作转换至串行操作。测量值的并行应用的数据位在第一时钟边缘处同时地储存在移位寄存器中并经提供以用于串行数据传输，所述并行应用的数据位代表在此时间点所检测到的测量值。测量值的数据位在以后每一个预定的时钟边缘（例如，每一个下降时钟边缘）处自从属装置传输至主导装置。此外，每个下降时钟边缘（重新）触发单稳态触发器。时钟周期的数量经精确地调整为待传输的数据位的数量。在待传输数据位的数量为n的情况下，主导装置输出一个时钟猝发中的n+1个时钟周期。在测量值的最后一个数据位的传输之后，直至由可重新触发的单稳态触发器所预定的时间结束为止，单稳态触发器的输出信号确保数据线路保持在预定的数据信号电平，以使移位寄存器在单稳态触发器时间内仍保持处于串行操作。因而限定了等待周期。主导装置在等待周期内识别由从属装置保持的数据信号电平，并使各个从属装置仅在等待周期结束后才传输新测量值的数据位。公开申请案DE10113716A1描述一种使用起始/停止接口的串行通信，所述起始/停止接口将与从属装置相关联的位置传感器或速度传感器连接至主导装置。公开申请案EP1294119A1描述一种用于测量值的串行传输的接口，在所述接口中校验位经附加至数据位，所述校验位由循环冗余校验获得。所述已知方法也被称为“循环冗余校验”（CRC方法）。CRC方法涉及一个步骤，在所述步骤中，由数据源提供的串行数据位被视作多项式并除以预定的生成多项式，以便将所获得的除法的余数传输至数据接收器以作为附加至数据位的校验位。由生成多项式用所有接收到的位在接收器中执行相同除法，所述接收到的位即数据位和校验位。通过将传输的校验位包括在除法中，必定在所述除法中获得值0且不带有余数。位元仅在所述情况下经正确地传输。（例如）于以下网址详细地描述CRC方法：http://en.wikipedia.org/wiki/Cyclic_redundancy_check。本专利技术的目标是根据提供高数据安全性的SSI方法提供在从属装置与主导装置之间进行串行数据传输的测量值传输设备。所述目标分别由在附随独立权利要求中所阐明的特征实现。
技术实现思路
根据第一实施方式的测量值数据传输设备涉及根据SSI方法的串行数据传输，其中，提供至少一个从属装置，所述从属装置提供由至少一个传感器检测到的测量值的数据位，以便在至少一个数据线路上进行到主导装置的串行逐位传输；且其中，主导装置借助于时钟猝发向从属装置请求测量值，所述时钟猝发提供在至少一个时钟线上并且包含若干时钟周期，所述时钟周期的数量与待传输的数据位的数量相匹配。根据本专利技术的测量值传输设备的特征在于：时钟猝发的时钟周期具有指定的占空比，所述占空比对应于一个时钟周期的脉冲持续时间与周期持续时间的比值；以及主导装置包含比较器，并且所述主导装置读回在至少一个时钟线上输出的时钟猝发并在比较器中对占空比进行校验以确定所述周期是否超过上限阈值及/或低于下限阈值。根据本专利技术的测量值数据传输设备通过识别由主导装置发出的时钟信号的误差增加数据传输的安全性。叠加在时钟信号上的干扰脉冲可在从属装置中导致以下后果：一个时钟周期或甚至若干时钟周期过多地被检测到。干扰脉冲可（例如）由时钟线上的电磁影响所致，所述干扰脉冲特别是在工业生产中必须经预测，所述电磁影响产生于大电流和电流的变化。时钟猝发中错误数量的时钟周期将导致测量值的错误传输。通过根据本专利技术的措施防止了测量值传输中的所述误差。确定时钟信号本身的主导装置也校验所述时钟信号已经为保持预定的占空比做好准备，所述占空比定义为一个时钟周期的脉冲持续时间与周期持续时间的比值。在此情况下，低电平或高电平可经指定作为脉冲持续时间。低电平将在以下被视作有效信号电平，以使脉冲持续时间将对应于低电平的持续时间。根据本专利技术的另一测量值传输设备同样基于根据SSI方法的串行数据传输，其中，提供至少一个从属装置，所述从属装置提供由传感器检测到的至少一个测量值的数据位，以用于在至少一个数据线路上进行到主导装置的串行逐位传输；且其中，主导装置借助于时钟猝发向从属装置请求测量值，所述时钟猝发提供在至少一个时钟线上并且包含若干时钟周期，所述时钟周期的数量经调整为待传输的数据位的数量。此测量值传输设备的特征同样在于：时钟猝发的时钟周期具有预定的占空比，所述占空比对应于一个时钟周期的脉冲持续时间与周期持续时间的比值；但其中从属装置包含比较器，在所述比较器中，从属装置对占空比进行校验以确定所述周期是否超过上限阈值及/或低于下限阈值。用于保持至少一个预定阈值的对占空比的校验同样通过识别至少一个时钟信号的时钟猝发的时钟周期的误差而增加了测量值传输的安全性。优选地，将根据本专利技术的两种措施结合，以使主导装置中的比较器和从属装置中的比较器均被提供以用于校验占空比。此举增强了特别就测量值传输设备而言的安全性，在所述测量值传输设备中，主导装置与从属装置在空间上彼此远离，且相应地需要相对较长的时钟线。根据本专利技术的测量值传输设备的一个相关优势为：最初描述的既定SSI方法可经维持，以使在已知硬件中仅极少的改变是必须的。磁阻位置传感器或速度传感器经提供作为根据本专利技术的测量值传输设备的传感器，所述传感器（例如）更详细的描述于源自本申请人的说明书DE102004025388B4中。根据本专利技术的测量值传输设备的有利实施方式和进一步发展是从属权利要求的主题。本专利技术的实施方式图示在图式中，并且将在以下通过参照描述更详细地说明所述实施方式。附图说明图1图示根据本专利技术的测量值传输设备的方块图，所述测量值传输设备具有主导装置和从属装置；图2图示主导装置与从属装置之间的主要信号传输；图3更详细地图示了图示于图2中的信号交换；图4a至图4c图示主导装置与从属装置之间的信号交换，在所述信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在至少一个数据线路(28)上从至少一个从属装置(SL)到主导装置(MA)的串行数据传输的测量值传输设备，所述至少一个从属装置(SL)提供由至少一个传感器(12)检测到的测量值(14)的数据位(DB)以用于串行逐位传输，其中所述主导装置(MA)借助提供在至少一个时钟线(26、60、62)上并包含若干时钟周期ZCLK、ZCLK+和ZCLK‑的时钟猝发(20、20+、20‑)向所述从属装置(SL)请求测量值(14)，所述时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK‑的数量(n+1)与待传输的所述数据位(DB)的数量(n)相匹配；所述测量值传输设备的特征在于：所述时钟猝发(20、20+、20‑)的所述时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK‑具有特定的占空比TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow‑/TCLK‑，所述占空比对应于一个时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK‑的脉冲持续时间TLow、TLow+、TLow‑与周期持续时间TCLK、TCLK+、TCLK‑的比值；以及所述主导装置(MA)包含比较器(32、70)；以及所述主导装置(MA)读回在所述至少一个时钟线(26、60、62)上输出的所述时钟猝发(20、20+、20‑)并且在所述比较器(32、70)中校验所述占空比TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow‑/TCLK‑以确定所述周期是否超过上限阈值(34)及/或低于下限阈值(36)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在至少一个数据线路(28)上从至少一个从属装置(SL)到主导装置(MA)的串行数据传输的测量值传输设备，所述至少一个从属装置(SL)提供由至少一个传感器(12)检测到的测量值(14)的数据位(DB)以用于串行逐位传输，其中所述主导装置(MA)借助提供在至少一个时钟线(26、60、62)上并包含若干时钟周期ZCLK、ZCLK+和ZCLK-的时钟猝发(20、20+、20-)向所述从属装置(SL)请求测量值(14)，所述时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-的数量(n+1)与待传输的所述数据位(DB)的数量(n)相匹配；所述测量值传输设备的特征在于：所述时钟猝发(20、20+、20-)的所述时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-具有特定的占空比TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-，所述占空比对应于一个时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-的脉冲持续时间TLow、TLow+、TLow-与周期持续时间TCLK、TCLK+、TCLK-的比值；以及所述主导装置(MA)包含比较器(32、70)；以及所述主导装置(MA)读回在所述至少一个时钟线(26、60、62)上输出的所述时钟猝发(20、20+、20-)并且在所述比较器(32、70)中校验所述占空比TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-以确定所述周期是否超过上限阈值(34)及/或低于下限阈值(36)。2.一种用于在至少一个数据线路(28)上从至少一个从属装置(SL)到主导装置(MA)的串行数据传输的测量值传输设备，所述至少一个从属装置(SL)提供由至少一个传感器(12)检测到的测量值(14)的数据位(DB)以用于串行逐位传输，其中所述主导装置(MA)借助提供在至少一个时钟线(26、60、62)上并包含若干时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-的时钟猝发(20、20+、20-)向所述从属装置(SL)请求测量值(14)，所述时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-的数量(n+1)与待传输的所述数据位(DB)的数量(n)相匹配；所述测量值传输设备的特征在于：所述时钟猝发(20、20+、20-)的所述时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-具有特定的占空比TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-，所述占空比对应于一个时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-的脉冲持续时间TLow、TLow+、TLow-与周期持续时间TCLK、TCLK+、TCLK-的比值；以及所述从属装置(SL)包含比较器(42、72)并且在所述比较器(42、72)中校验所述占空比TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-以确定所述周期是否超过上限阈值(44)及/或低于下限阈值(46)。3.一种用于在至少一个数据线路(28)上从至少一个从属装置(SL)到主导装置(MA)的串行数据传输的测量值传输设备，所述至少一个从属装置(SL)提供由至少一个传感器(12)检测到的测量值(14)的数据位(DB)以用于串行逐位传输，其中所述主导装置(MA)借助提供在至少一个时钟线(26、60、62)上并包含若干时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-的时钟猝发(20、20+、20-)向所述从属装置(SL)请求测量值(14)，所述时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-的数量(n+1)与待传输的所述数据位(DB)的数量(n)相匹配；所述测量值传输设备的特征在于：所述时钟猝发(20、20+、20-)的所述时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-具有特定的占空比TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-，所述占空比对应于一个时钟周期ZCLK、ZCLK+、ZCLK-的脉冲持续时间TLow、TLow+、TLow-与周期持续时间TCLK、TCLK+、TCLK-的比值；以及所述主导装置(MA)包含比较器(32、70)；以及所述主导装置(MA)读回在所述至少一个时钟线(26、60、62)上输出的所述时钟猝发(20、20+、20-)并在所述比较器(32、70)中校验所述占空比TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤纬·哈恩，
申请(专利权)人：巴鲁夫公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE