DE102014215469A1 - Communication control device for a subscriber station of a bus system, programming tool and method for programming subscriber stations in a bus system having subscriber stations communicating according to different protocols - Google Patents
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Abstract
Es sind eine Teilnehmerstation (20) für ein Bussystem (1) und ein Verfahren zum Programmieren einzelner Teilnehmerstationen (20) in einem Bussystem (1), das nach unterschiedlichen Protokollen kommunizierenden Teilnehmerstationen (10, 20) aufweist, bereitgestellt. Die Teilnehmerstation (20) hat eine Kommunikationssteuereinrichtung (21) zum Erstellen oder Lesen zumindest einer Nachricht (7, 8, 9) für/von mindestens eine/r weiteren Teilnehmerstation (10; 20) des Bussystems (1), bei welchem zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation (10, 20) auf einen Bus (5) des Bussystems (1) gewährleistet ist, wobei die Kommunikationssteuereinrichtung (21) zur Vorbereitung einer Programmierung von mindestens einer weiteren Teilnehmerstation (10) im Bussystem (1) ausgestaltet ist, solange Nachrichten (7) zu senden, welche die mindestens eine weitere Teilnehmerstation (10) zum Aussenden von Fehlerrahmen (8) veranlassen, bis die mindestens eine weitere Teilnehmerstation (10) in einem Fehlerzustand ist, in welchem die mindestens eine weitere Teilnehmerstation (10) keine Fehlerrahmen (8) mit einer aktiven Fehlerkennung mehr aussenden.There are provided a subscriber station (20) for a bus system (1) and a method for programming individual subscriber stations (20) in a bus system (1) which has subscriber stations (10, 20) communicating according to different protocols. The subscriber station (20) has a communication control device (21) for creating or reading at least one message (7, 8, 9) for / from at least one further subscriber station (10; 20) of the bus system (1), in which at least temporarily exclusive, collision-free access of a subscriber station (10, 20) on a bus (5) of the bus system (1) is ensured, wherein the communication control device (21) for preparing a programming of at least one further subscriber station (10) in the bus system (1) is configured to send messages (7) which cause the at least one further subscriber station (10) to transmit error frames (8) until the at least one further subscriber station (10) is in an error state in which the at least one further subscriber station (10 ) send out any error frames (8) with an active error detection.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommunikationssteuereinrichtung für eine Teilnehmerstation eines Bussystems, ein Programmierwerkzeug und ein Verfahren zum Programmieren einzelner Teilnehmerstationen in einem Bussystem, das nach unterschiedlichen Protokollen kommunizierende Teilnehmerstationen aufweist, wobei das Bussystem insbesondere ein Bussystem ist, in welchem Classic-CAN-Teilnehmerstationen und CAN-FD-Teilnehmerstationen vorhanden sind und kommunizieren können.The present invention relates to a communication control device for a subscriber station of a bus system, a programming tool and a method for programming individual subscriber stations in a bus system having subscriber stations communicating according to different protocols, wherein the bus system is in particular a bus system in which Classic CAN subscriber stations and CAN -FD subscriber stations are present and can communicate.
Stand der TechnikState of the art
Für die Kommunikation zwischen Sensoren und Steuergeräten hat das CAN-Bussystem eine weite Verbreitung gefunden. Beispielsweise wird es in Automobilen eingesetzt. Beim CAN-Bussystem werden Nachrichten mittels des CAN-Protokolls übertragen, wie es in der CAN-Spezifikation in der
Eine Classic-CAN-Teilnehmerstation gemäß der vorliegenden Anmeldung ist nach der aktuellen gültigen
Im Unterschied dazu soll bei einer CAN-FD-Teilnehmerstation das im kommenden
In einem aus Classic-CAN- und CAN-FD-Teilnehmerstationen bestehenden Netzwerk oder Bussystem können nur Classic-CAN Nachrichten versendet werden, da sonst der CAN Error Frame Mechanismus greift und somit die Kommunikation signifikant stört. In bestimmten Betriebsarten, speziell im Anwendungsfall Update-Programmierung von einzelnen Steuergeräten in einem fahrzeuginternen Bussystem, soll jedoch eine schnellere Punkt-zu-Punkt Kommunikation zwischen zwei Teilnehmern des Bussystems verwendet werden. In a network or bus system consisting of Classic CAN and CAN FD subscriber stations, only Classic CAN messages can be sent, otherwise the CAN Error Frame mechanism will intervene and thus significantly disturb the communication. In certain modes, especially in the application case update programming of individual control units in an in-vehicle bus system, but a faster point-to-point communication between two participants of the bus system should be used.
Um auch bei dieser Konstellation das Versenden von CAN-FD-Nachrichten zu ermöglichen, ist es denkbar, dass die Classic-CAN-Teilnehmerstationen keine Error Messages versenden. Eine Möglichkeit dafür ist, dass die betreffenden Classic-CAN-Teilnehmerstationen ihre CAN-Protokoll-Controller deaktivieren oder in die Überwachungsbetriebsart (MonitorMode) versetzen. Eine andere Möglichkeit dafür ist ein Einsatz von Partial-Networking Transceivern in den Classic-CAN-Teilnehmerstationen, und dass diese Teilnehmerstationen zum „Einschlafen“ gebracht werden, in welchem Zustand die Teilnehmerstationen inaktiv sind.In order to enable the transmission of CAN-FD messages in this constellation as well, it is conceivable that the Classic-CAN subscriber stations do not send error messages. One possibility for this is that the relevant Classic CAN subscriber stations deactivate their CAN protocol controllers or set them to monitoring mode (MonitorMode). Another possibility for this is the use of partial networking transceivers in the Classic CAN subscriber stations, and that these subscriber stations are brought to "falling asleep", in which state the subscriber stations are inactive.
Beide Möglichkeiten erfordern unter Umständen eine Anpassung der Classic-CAN-Teilnehmerstation im Netzwerk. Diese Anpassung muss entweder softwaretechnisch erfolgen, um den Protokoll Controller zu deaktivieren. Oder die Anpassung ist durch eine Erweiterung der Hardware um Partial-Networking fähige Transceiver vorzunehmen. Both options may require adaptation of the Classic CAN subscriber station in the network. This adjustment must either be done by software to disable the protocol controller. Or the adjustment is made by an extension of the hardware to enable partial networking transceivers.
Problematisch ist, dass die genannten Möglichkeiten bei bestehenden Netzwerken in Fahrzeugen nicht immer umsetzbar sind. The problem is that these options are not always feasible with existing networks in vehicles.
Eine weitere Möglichkeit zur Lösung des zuvor genannten Problems, dass das Versenden von CAN-FD-Nachrichten im gemischten Netzwerk möglich ist, liegt darin, die zu programmierende CAN-FD-Teilnehmerstationen aus dem Netzwerk zu entfernen und an einer separaten Programmierstation über CAN FD zu programmieren. Another way of solving the aforementioned problem of sending CAN-FD messages in the mixed network is to remove the CAN-FD subscriber stations to be programmed from the network and to connect them to a separate programming station via CAN FD program.
Da die Programmierung in der Produktion jedoch strengen Taktzyklen unterliegt, ist auch die Ausbauvariante nicht immer umsetzbar. Können die Classic-CAN-Teilnehmerstationen eines bestehenden Netzwerks nicht angepasst werden und ist auch der Ausbau der zu programmierenden CAN-FD-Teilnehmerstation nicht möglich, wird der kleinste gemeinsame Nenner, das Classic CAN Format, zur Übertragung der zu programmierenden Daten verwendet. Somit ist dann auch für CAN-FD-Teilnehmerstationen keine Übertragung gemäß dem CAN FD Format mehr möglich.However, since programming in production is subject to strict clock cycles, the expansion variant is not always feasible. If the Classic-CAN subscriber stations of an existing network can not be adapted and if it is not possible to expand the CAN-FD subscriber station to be programmed, the lowest common denominator, the Classic CAN format, is used to transmit the data to be programmed. Thus, no transmission according to the CAN FD format is then also possible for CAN-FD subscriber stations.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kommunikationssteuereinrichtung für eine Teilnehmerstation eines Bussystems, ein Programmierwerkzeug und ein Verfahren zum Programmieren einzelner Teilnehmerstationen in einem Bussystem, das nach unterschiedlichen Protokollen kommunizierenden Teilnehmerstationen aufweist, bereitzustellen, welche die zuvor genannten Probleme lösen. Insbesondere sollen eine Kommunikationssteuereinrichtung für eine Teilnehmerstation eines Bussystems, ein Programmierwerkzeug und ein Verfahren zum Programmieren einzelner Teilnehmerstationen in einem Bussystem, das nach unterschiedlichen Protokollen kommunizierenden Teilnehmerstationen aufweist, bereitgestellt werden, welche eine Übertragung gemäß dem CAN-FD-Format auch in gemischten Bussystemen mit Classic-CAN-Teilnehmerstationen und CAN-FD-Teilnehmerstationen ermöglichen.It is therefore an object of the present invention to provide a communication control device for a subscriber station of a bus system, a programming tool and a method for programming individual subscriber stations in a bus system, which have different protocols communicating subscriber stations, which solve the aforementioned problems. In particular, a communication control device for a subscriber station of a bus system, a programming tool and a method for programming individual subscriber stations in a bus system having subscriber stations communicating according to different protocols are to be provided, which transmit in accordance with the CAN FD format also in mixed bus systems with Classic -CAN subscriber stations and CAN-FD subscriber stations.
Die Aufgabe wird durch eine Kommunikationssteuereinrichtung für eine Teilnehmerstation eines Bussystems mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Kommunikationssteuereinrichtung ist zum Erstellen oder Lesen zumindest einer Nachricht für/von mindestens eine/r weiteren Teilnehmerstation des Bussystems ausgestaltet, bei welchem zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation auf einen Bus des Bussystems gewährleistet ist, wobei die Kommunikationssteuereinrichtung zur Vorbereitung einer Programmierung von mindestens einer weiteren Teilnehmerstation im Bussystem ausgestaltet ist, solange Nachrichten zu senden, welche die mindestens eine weitere Teilnehmerstation zum Aussenden von Fehlerrahmen veranlassen, bis die mindestens eine weitere Teilnehmerstation in einem Fehlerzustand ist, in welchem die mindestens eine weitere Teilnehmerstation keine Fehlerrahmen mit einer aktiven Fehlerkennung mehr aussenden.The object is achieved by a communication control device for a subscriber station of a bus system with the features of claim 1. The communication control device is configured to create or read at least one message for / from at least one further subscriber station of the bus system, in which an exclusive, collision-free access of a subscriber station to a bus of the bus system is ensured at least temporarily, wherein the communication control device prepares for programming at least one further subscriber station is configured in the bus system, as long as to send messages that cause the at least one other subscriber station to send error frames until the at least one further subscriber station is in an error state in which the at least one further subscriber station no error frame with an active error detection send out more.
Die Kommunikationssteuereinrichtung ermöglicht die Programmierung einer CAN-FD-Teilnehmerstation via einer CAN-FD-Übertragung in einem gemischten Netzwerk bestehend aus Classic-CAN- und CAN-FD-Teilnehmerstationen, ohne die bestehenden Classic-CAN-Teilnehmerstationen zu verändern oder die zu programmierende CAN-FD-Teilnehmerstation auszubauen. The communication control device makes it possible to program a CAN FD subscriber station via a CAN FD transmission in a mixed network consisting of Classic CAN and CAN FD subscriber stations, without changing the existing Classic CAN subscriber stations or the CAN to be programmed Expand FD subscriber station.
Das von der Kommunikationssteuereinrichtung ausgeführte Verfahren verwendet Mechanismen der CAN-Teilnehmerstationen, die heute in allen Teilnehmerstationen typischerweise implementiert und somit bereits verfügbar sind. Dadurch ist der Umrüstaufwand für die Classic-CAN-Teilnehmerstationen minimal.The method performed by the communication controller uses mechanisms of the CAN subscriber stations which are typically implemented in all subscriber stations today and thus already available. As a result, the conversion effort for the Classic CAN subscriber stations is minimal.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Kommunikationssteuereinrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.Advantageous further embodiments of the communication control device are specified in the dependent claims.
Der Fehlerzustand, in welchem die weiteren Teilnehmerstationen keine Fehlerrahmen mehr aussenden, kann ein Zustand „Error Passive“ oder „Bus Off“ gemäß der CAN-Spezifikation in der
Die Nachrichten der Teilnehmerstation können CAN-FD-Nachrichten sein.The messages of the subscriber station can be CAN-FD messages.
Die zuvor genannte Aufgabe wird zudem durch ein Programmierwerkzeug für ein Bussystem nach Patentanspruch 4 gelöst. Das Programmierwerkzeug umfasst eine Einrichtung zum Programmieren einer Teilnehmerstation eines Bussystems, bei welchem zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation auf einen Bus des Bussystems gewährleistet ist, wobei die Einrichtung zur Vorbereitung einer Programmierung der Teilnehmerstation im Bussystem ausgestaltet ist, solange Nachrichten zu senden, welche eine weitere Teilnehmerstation zum Aussenden von Fehlerrahmen veranlassen, bis die weitere Teilnehmerstation in einem Fehlerzustand ist, in welchem die weitere Teilnehmerstation keine Fehlerrahmen mit einer aktiven Fehlerkennung mehr aussendet.The aforementioned object is also achieved by a programming tool for a bus system according to claim 4. The programming tool comprises a device for programming a subscriber station of a bus system in which an exclusive, collision-free access of a subscriber station to a bus of the bus system is ensured, at least temporarily, wherein the device for preparing a programming of the subscriber station is configured in the bus system, as long as to send messages, which cause another subscriber station to send out error frames until the other subscriber station is in an error state in which the further subscriber station no longer sends out error frames with an active error identifier.
Das Programmierwerkzeug bietet dieselben Vorteile, wie sie zuvor in Bezug auf die Kommunikationssteuereinrichtung genannt sind.The programming tool offers the same advantages as previously mentioned with respect to the communication controller.
Die zuvor beschriebene Kommunikationssteuereinrichtung kann Teil eines Bussystems sein, das zudem eine Busleitung und Teilnehmerstationen umfasst, welche über die Busleitung derart miteinander verbunden sind, dass sie miteinander kommunizieren können. Hierbei weisen mindestens zwei der Teilnehmerstationen eine zuvor beschriebene Kommunikationssteuereinrichtung und mindestens eine der Teilnehmerstationen ist eine weitere Teilnehmerstation.The communication control device described above may be part of a bus system, which also includes a bus line and subscriber stations, which are connected to each other via the bus line so that they can communicate with each other. Here, at least two of the subscriber stations have a previously described communication control device and at least one of the subscriber stations is another subscriber station.
Das Bussystem kann zudem ein zuvor beschriebenes Programmierwerkzeug aufweisen, wobei zum Senden der Nachrichten, zur Vorbereitung einer Programmierung von einer der Teilnehmerstationen, die zu programmierende Teilnehmerstationen oder das Programmierwerkzeug ausgestaltet ist.In addition, the bus system can have a programming tool as described above, wherein the subscriber stations to be programmed or the programming tool are designed to send the messages, to prepare for programming by one of the subscriber stations.
Es ist auch möglich, dass das Programmierwerkzeug ausgestaltet ist, das Senden der Nachricht durch die zu programmierende Teilnehmerstationen durch einen UDS-Diagnosedienst zu starten.It is also possible that the programming tool is configured to start the transmission of the message by the subscriber stations to be programmed by a UDS diagnostic service.
Die zuvor genannte Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Programmieren einzelner Teilnehmerstationen in einem Bussystem, das nach unterschiedlichen Protokollen kommunizierenden Teilnehmerstationen aufweist, nach Patentanspruch 8 gelöst. Das Verfahren umfasst die Schritte: Erstellen oder Lesen, mit einer Kommunikationssteuereinrichtung, zumindest einer Nachricht für/von mindestens eine/r weiteren Teilnehmerstation des Bussystems, bei welchem zumindest zeitweise ein exklusiver, kollisionsfreier Zugriff einer Teilnehmerstation auf einen Bus des Bussystems gewährleistet ist, Senden, zur Vorbereitung einer Programmierung von mindestens einer weiteren Teilnehmerstation im Bussystem, von Nachrichten, welche die mindestens eine weitere Teilnehmerstation zum Aussenden von Fehlerrahmen veranlassen, solange bis die mindestens eine weitere Teilnehmerstation in einem Fehlerzustand ist, in welchem die mindestens eine weitere Teilnehmerstation keine Fehlerrahmen mit einer aktiven Fehlerkennung mehr aussendet.The aforementioned object is also achieved by a method for programming individual subscriber stations in a bus system having subscriber stations communicating according to different protocols, according to
Das Verfahren den verwendet möglicherweise den UDS Diagnosedienst „Control Communication – disable non-diagnostic communication“.The procedure may use the UDS Diagnostic Service "Control Communication - disable non-diagnostic communication".
Das Verfahren bietet dieselben Vorteile, wie sie zuvor in Bezug auf die Kommunikationssteuereinrichtung genannt sind.The method offers the same advantages as previously mentioned with respect to the communication controller.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen. Further possible implementations of the invention also include not explicitly mentioned combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments. The skilled person will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the invention.
Zeichnungendrawings
Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings and to exemplary embodiments. Show it:
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen. In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals, unless stated otherwise.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In
Die Teilnehmerstationen
Somit sind die Nachrichten
Empfängt eine der Teilnehmerstationen
In der Betriebsart Update-Programmierung von einzelnen Teilnehmerstationen
Das Verfahren bereitet also die Programmierung einer Teilnehmerstation
Bei dem Verfahren werden alle Teilnehmerstationen
In den Zuständen
Erst danach beginnt das Übertragen der zu programmierenden Daten im CAN FD Format vom Programmierwerkzeug
Das Verfahren verwendet Mechanismen der CAN-Teilnehmerstationen
Nach dem Start des Verfahrens zur Vorbereitung der Programmierung einer Teilnehmerstation
Bei dem Schritt S2 wird an alle Teilnehmerstationen
Bei dem Schritt S3 wird an alle Teilnehmerstationen
Bei dem Schritt S4 werden gegebenenfalls weitere vorbereitende Schritte wie – Ausschalten der Fehlererkennung, Prüfung von Logistik-Kennungen, usw. durchgeführt. Der Schritt S4 kann daher auch weggelassen werden. Danach geht der Fluss zu einem Schritt S31 weiter.If necessary, further preparatory steps, such as switching off the error detection, checking logistics identifiers, etc., are carried out in step S4. The step S4 can therefore be omitted. Thereafter, the flow proceeds to a step S31.
Bei dem Schritt S31 wird wieder, wie bei dem Schritt S3, an alle Teilnehmerstationen
Bei dem Schritt S5 wird an die zu programmierende Teilnehmerstation
Sofern die CAN-FD-Teilnehmerstation
Danach geht der Fluss zu einem Schritt S6 weiter.Thereafter, the flow proceeds to a step S6.
Bei dem Schritt S6 und den darauffolgenden Schritten S7 und S8 wird die zu programmierende Teilnehmerstation
Bei dem Schritt S7 wird an die zu programmierende Teilnehmerstation
Bei dem Schritt S8 wird eine Standardsequenz der Programmierung ausgeführt. Danach ist das Verfahren beendet. Nach Neustart der Teilnehmerstationen
Das Verfahren wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch das Programmierwerkzeug
Das oben beschriebene Verfahren, die nicht beteiligten Teilnehmerstationen
Der Anwendungsfall der Erfindung ist die Programmierung eines Teilnehmers und somit nicht der Normalbetrieb des Fahrzeugs und des Bussystems
Damit wird eine Anpassung der Classic-CAN-Teilnehmerstation
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Verfahren anstelle des Programmierwerkzeugs
Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des Bussystems
Das zuvor beschriebene Bussystem
Die Anzahl und Anordnung der Teilnehmerstationen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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