总线系统的用户站和减少总线系统中的有线发射的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于总线系统的用户站和一种用于减少总线系统中的有线发射(Leitungsgebundene Emiss1nen)的方法，在所述方法中实现对出现在总线信号的切换过程中的切换沿的对称化。
【背景技术】
[0002]CAN总线是一种对信号对称化具有高要求的差分总线系统。在这种情况下适用:信号对称化越好，在用户站(诸如汽车收音机(Autorad1))处的干扰辐射和干扰越小。反相的信号CAN_!^PCAN_L&须这样被控制，使得它们的平均值尽可能小地与中间电压(MUtenspannung)VCC5/2=2.5V 有偏差。
[0003]目前，信号对称化通过如下方式被获得:向接地GND的与到电位VCC5的开关的电阻被平衡，使得在显性总线状态或者总线的显性状态(其中信号的电压差CAN_H-CAN_L有为大约2V的值)下平均值电压为2.5V。开关电阻的均衡例如通过智能的确定尺寸或者通过例如在DE10250576A1中所描述的调节电路而发生。
[0004]然而，因为用于CAN_H和CANJJ^驱动级具有不同的延迟时间，所以在切换沿中出现问题。这些延迟是与过程和温度有关的并且为老化所决定。因此，固定的运行时间补偿只可以实现不完全地减少平均值电压中的干扰峰值。
【发明内容】
[0005]因而，本发明的任务是:提供一种用于总线系统的用户站和一种方法，所述用户站和方法解决之前所提到的问题。尤其是应该提供一种用于总线系统的用户站和一种方法，其中以如下目标实现对在总线信号的切换过程中出现的切换沿的对称化:平均值电压在切换过程期间具有与理想值VCC5/2尽可能小的偏差，显著地减小所辐射的干扰是可能的并且即使在老化和温度漂移时也可进行总线信号的最优的对称化。
[0006]该任务由一种根据专利权利要求1所述的用于总线系统的用户站来解决。该用户站包括用于使总线系统的总线的信号延迟的第一延迟环节和用于使总线系统的总线的信号延迟的第二延迟环节，其中第一和第二延迟环节的延迟时间与总线状态有关地或者对于在总线系统的总线上的上升的和下降的信号沿无关地可数字地被设置(einstellbar)，以便在总线上的上升的和下降的信号沿期间进行信号的对称化。
[0007]利用该用户站，使用于CAN_H和CAN_U^驱动级的延迟时间即使在长时间运行时也彼此相适应。因此，在平均值电压中的干扰峰值即使在用户站的老化和温度漂移时也可有效地被补偿。因而，最优的对称化即使在老化和温度漂移时也是可能的。
[0008]此外，利用该用户站，对出现在切换过程中的信号切换沿的对称化是可能的。借此，可以避免在不同的信号路径中的由于器件失配(器件Mismatch)而可出现的电流误差。
[0009]除此之外，所辐射的干扰显著地被减小。
[0010]该用户站的有利的其它的构建方案在从属专利权利要求中被说明。
[0011]此外，该用户站还可具有用于将信号发送到总线上的发送装置，其中所述第一和第二延迟环节被布置在发送装置的CAN_lJf号路径中或者在发送装置的CAN_H信号路径中。
[0012]在该用户站中，延迟环节可能被构造为使得延迟环节的延迟时间一定(sicher)小于互补路径的可比较的延迟时间直到一定大于互补路径的可比较的延迟时间。
[0013]此外，之前所描述的用户站还可具有用于对在总线上的电压进行求和的加法块、用于过滤由加法块输出的总电压的电容器和用于评价(Bewertung)由电容器所过滤的总电压的模拟/数字转换器，以便在总线上的上升的和下降的信号沿期间进行信号对称化。在这种情况下，也存在如下可能性:该用户站被构建用于关于总电压中的电压峰值的振幅高度和/或所述电压峰值的时间跨度来分析所述电压峰值，和/或此外该用户站还具有用于在总线信号的隐性一显性转变时对在总电压中的电压峰值进行计数的第一累加寄存器和用于在总线信号的显性一隐性转变时对在总电压中的电压峰值进行计数的第二累加寄存器，其中针对隐性一显性转变，在总电压中的正的电压峰值的情况下，第一累加寄存器被递增(hochzaehlen)并且借此第一延迟环节的延迟被减小，并且其中针对显性一隐性转变，在总电压中的正的电压峰值的情况下，第二累加寄存器被递增并且借此第二延迟环节的延迟被减小。
[0014]之前所描述的用户站可以是总线系统的部分，所述总线系统具有总线和至少两个用户站，所述至少两个用户站通过总线这样彼此相连，使得它们可以彼此进行通信，其中所述至少两个用户站中的至少一个是之前所描述的用户站之一。
[0015]此外，之前所提到的任务还通过一种根据专利权利要求7所述的用于减少总线系统中的有线发射的方法来解决。在该方法中，在总线系统的用户站的情况下，用于使总线系统的总线的信号延迟的第一延迟环节和用于使总线系统的总线的信号延迟的第二延迟环节被设置，其中第一和第二延迟环节的延迟时间与总线状态有关地或者针对在总线系统的总线上的上升的和下降的信号沿无关地数字地被设置，以便在总线上的上升的和下降的信号沿期间进行信号对称化。
[0016]该方法提供与之前关于用户站被提到的优点同样的优点。
[0017]该方法的有利的其它的构建方案在从属专利权利要求中被说明。
[0018]在该方法中，延迟环节被构造为使得所述延迟环节的延迟时间一定小于互补路径的可比较的延迟时间直到一定大于互补路径的可比较的延迟时间。
[0019]此外，在该方法中，加法块还可对在总线上的电压进行求和，电容器还可过滤由加法块输出的总电压，并且模拟/数字转换器还可评价由电容器所过滤的总电压，以便在总线上的上升的和下降的信号沿期间进行信号对称化。在这种情况下，总电压中的电压峰值可关于所述电压峰值的振幅高度和/或所述电压峰值的时间跨度而被分析，和/或第一累加寄存器可在总线信号的隐性一显性转变时对在总电压中的电压峰值进行计数，而第二累加寄存器可在总线信号的显性一隐性转变时对在总电压中的电压峰值进行计数，其中针对隐性一显性转变，在总电压中的正的电压峰值的情况下，第一累加寄存器被递增并且借此第一延迟环节的延迟被减小，其中针对显性一隐性转变，在总电压中的正的电压峰值的情况下，第二累加寄存器被递减(herunterzaehlen)并且借此第二延迟环节的延迟被增加。所述递减和递增适用于如下情况:延迟环节被布置在CAN_IJ§径中。
[0020]本发明的其它的可能的实施方案也包括之前或者在下文关于实施例方面所描述的特征或者实施形式的没有明确被提到的组合。在此，本领域技术人员也将添加单个方面作为对本发明的相应的基本形式的改进方案或者补充方案。
【附图说明】
[0021 ]随后，本发明参考附图并且依据实施例进一步被描述。
[0022]图1示出了按照第一实施例的总线系统的简化的方框电路图；
图2示出了在按照第一实施例的总线系统中的总线信号在时间上的额定电压变化过程；
图3示出了在按照第一实施例的总线系统中的在时间上的不同的电压变化过程；
图4示出了按照第一实施例的总线系统的用户站的发送装置的电路图；
图5示出了按照第二实施例的总线系统的用户站的发送装置的电路图；和图6示出了按照第三实施例的总线系统的用户站的发送装置的电路图。
[0023]在这些附图中，只要不另作说明，相同的或者功能相同的要素就被配备有同样的参考符号。
【具体实施方式】
[0024]图1示出了例如可以是CAN总线系统、CAN-FD总线系统等等的总线系统I。总线系统I可以在车辆(尤其是机动车)、飞机等等中或者在医院等等中得到应用。
[0025]在图1中，总线系统I有多个用户站10、20、30，所述用户站10、20、30分别被连接到具有第一总线芯线(Busader)41和第二总线芯线42的总线40上。总线芯线41、42也可以被称作CAN_!^PCAN_L并且用于在发送状态下将占主导的电平親合输入(Einkopplung)。消息45、46、47可以以信号的形式通过总线40在各个用户站10、20、30之间被传输。用户站10、20、30例如可以是机动车的控制设备或者显示设备。
[0026]如在图1中示出的那样，用户站10、30分别有通信控制装置11、发送装置12和接收装置13。而用户站20有通信控制装置11和发送/接收装置14。用户站10、30的发送装置12、接收装置13和用户站20的发送/接收装置14分别直接被连接到总线40上，即使这在图1中没有被示出也如此。
[0027]通信控制装置11用于控制相应的用户站10、20、30通过总线40与被连接到总线40上的用户站10、20、30中的另一用户站的通信。发送装置12用于发送信号形式的消息45、47并且用于减少总线系统I中的有线发射，以便满足总线系统I对信号对称化的要求，如稍后还更详细地被描述的那样。有线发射可出现在总线40上。通信控制装置11可以如传统的CAN控制器那样被实施。接收装置13关于其接收功能性可以如传统的CAN收发器那样被实施。发送/接收装置14可以如传统的CAN收发器那样被实施。
[0028]图2示出了在时间t上的具有切换沿51、52的电压变化过程U，如该电压变化