Procedimiento, circuito de mando de bus CAN y sistema bus CAN para la recuperación de una frecuencia de pulso de reloj de un bus CAN.

Procedimiento para la recuperación de una frecuencia de pulso de reloj (T) de un bus CAN

(1) con un dispositivomaestro (2) con un generador de pulsos de reloj (3) y con al menos un dispositivo subordinado (4), con las etapas:

a) preparación de la frecuencia de pulso de reloj (T) a través del generador de pulsos de reloj (3);

b) emisión de al menos un cuadro (R), que contiene en la parte de la cabecera al menos un patrón binario (B)predeterminado, con la frecuencia de pulso de reloj (T) acondicionada a través del dispositivo maestro (2)por medio del bus CAN (1);

c) recepción del cuadro (R) enviado a través del dispositivo subordinado (4);

d) extracción del patrón binario (B) predeterminado a partir del cuadro (R) recibido;

e) dotación del dispositivo subordinado (4) con un bucle de regulación de las fases (5);

caracterizado por elf) accionamiento del bucle de regulación de las fases (5) con el patrón binario (B) predeterminado extraídocomo señal de referencia para la recuperación de la frecuencia de pulso de reloj (T) del bus CAN (1) en eldispositivo subordinado (4),

en el que el dispositivo maestro (2) emite en instantes de emisión predeterminados, respectivamente, un cuadro (R)a través del bus CAN (1), que presenta una parte de cabecera con el patrón binario (B) predeterminado y una partede datos, en el caso de que en el dispositivo maestro (2) exista en el instante respectivo de la emisión un cuadro dedatos a emitir, y emite un cuadro ficticio, que presenta al menos una parte de cabecera con el patrón binario (B)predeterminado, en el caso de que en el dispositivo maestro (2) no esté presente en el instante respectivo de laemisión ningún cuadro de datos a emitir.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/051414.

Solicitante: ROBERT BOSCH GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: POSTFACH 30 02 20 70442 STUTTGART ALEMANIA.

Inventor/es: NEWALD,JOSEF.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > H04L7/00 (Disposiciones para sincronizar el receptor con el emisor)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Disposiciones para sincronizar el receptor con el... > H04L7/04 (Control de velocidad o de fase por medio de señales de sincronización)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > CIRCUITOS ELECTRONICOS BASICOS > CONTROL AUTOMATICO, ARRANQUE, SINCRONIZACION O ESTABILIZACION... > Control automático de frecuencia o fase; Sincronización... > H03L7/08 (Detalles del bucle cerrado en fase)

PDF original: ES-2449144_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento, circuito de mando de bus CAN y sistema bus CAN para la recuperación de una frecuencia de pulso de reloj de un bus CAN.

Estado de la técnica

La invención se refiere a un procedimiento, a un circuito de mando de bus CAN y a un sistema de bus CAN para la recuperación de una frecuencia de pulso de reloj de un bus CAN con un dispositivo maestro con un generador de pulso de reloj y con al menos un dispositivo subordinado.

Los dispositivos subordinados acoplados por medio del bus CAN, como por ejemplo sensores o reguladores inteligentes, están cargados de manera más desfavorable con altos costes de la electrónica de evaluación. Una porción esencial de ellos se debe al cuarzo oscilante o cuarzo necesario para el funcionamiento del bus. Los resonadores cerámicos más económicos solamente cumplen en una medida insuficiente los requerimientos de exactitud para el bus CAN o bien para la interfaz CAN o bien deben suprimirse de la misma manera por razones de costes.

La solicitud de patente GB 2 260 152 A publica un procedimiento para la sincronización del generador de pulso de reloj de una instalación de recepción para la sincronización de una señal de mensajes, en la que a partir de una comparación de la frecuencia se deriva una señal de error, que se utiliza para la realización de una corrección del pulso de reloj del generador de pulsos de reloj.

Ventajas de la invención El procedimiento de acuerdo con la invención para la recuperación de una frecuencia de pulso de reloj de un bus CAN con las características de la reivindicación 1, el circuito de mando de bus CAN con las características de la reivindicación 8 y el sistema bus CAN con las características de la reivindicación 12 presentan, respectivamente, la ventaja de acondicionar la frecuencia de pulso de reloj del bus CAN de un dispositivo subordinado acoplado con el bus CAN de una manera económica y en particular de una manera sencilla.

Además, de acuerdo con la invención se proporciona un dispositivo subordinado, acoplado con el bus CAN, que acondiciona la frecuencia de pulso de reloj del bus CAN sin el empleo de un resonador cerámico o de un cuarzo oscilante en el dispositivo subordinado.

De acuerdo con la presente invención se propone un procedimiento para la recuperación de una frecuencia de pulso de reloj de un bus CAN con un dispositivo maestro con un generador de pulsos de reloj y con al menos un dispositivo subordinado, que presenta las siguientes etapas:

a) preparación de la frecuencia de pulso de reloj a través del generador de pulsos de reloj;

b) emisión de al menos un cuadro, que contiene en la parte de la cabecera al menos un patrón binario predeterminado, con la frecuencia de pulso de reloj acondicionada a través del dispositivo maestro por medio del bus CAN;

c) recepción del cuadro enviado a través del dispositivo subordinado;

d) extracción del patrón binario predeterminado a partir del cuadro recibido,

e) dotación del dispositivo subordinado con un bucle de regulación de las fases; y

f) accionamiento del bucle de regulación de las fases con el patrón binario predeterminado extraído como señal de referencia para la recuperación de la frecuencia de pulso de reloj del bus CAN en el dispositivo subordinado,

en el que el dispositivo maestro emite en instantes de emisión predeterminados, respectivamente, un cuadro a través del bus CAN, que presenta una parte de cabecera con el patrón binario predeterminado y una parte de datos, en el caso de que en el dispositivo maestro exista en el instante respectivo de la emisión un cuadro de datos a emitir, y emite un cuadro ficticio, que presenta al menos una parte de cabecera con el patrón binario predeterminado, en el caso de que en el dispositivo maestro no esté presente en el instante respectivo de la emisión ningún cuadro de datos a emitir.

Por lo demás, se propone un circuito de mando de bus CAN para la recuperación de una frecuencia de pulso de reloj de un bus CAN, que acopla un dispositivo maestro, que presenta un generador de pulsos de reloj, que acondiciona la frecuencia de pulsos de reloj del bus CAN, con al menos un dispositivo subordinado, presentando el circuito de mando de bus CAN:

que está diseñado para acoplar un dispositivo maestro con al menos un dispositivo subordinado, presentando el

dispositivo maestros un generador de pulsos de reloj, que acondiciona la frecuencia de pulsos de reloj del bus CAN,

d) una instalación de recepción, que recibe a través del dispositivo maestro unos cuadros enviados por medio del bus CAN, que contienen en la parte de la cabecera, respectivamente, al menos un patrón binario predeterminado;

e) una instalación de extracción, que extrae el patrón binario predeterminado desde el cuadro recibido respectivo; y

f) un bucle de regulación de fases, que utiliza como señal de referencia el patrón binario predeterminado extraído para la recuperación de la frecuencia de pulso de reloj del bus CAN en el dispositivo subordinado caracterizado porque la instalación de recepción está diseñada para recibir el cuadro, que presenta la parte de la cabecera con e patrón binario predeterminado y una parte de datos, en el caso de que en el dispositivo maestro esté presente en el instante respectivo de la emisión un cuadro de datos a emitir, y para recibir un cuadro ficticio, que presenta una parte de cabecera con el patrón binario predeterminado, en el caso de que en el dispositivo maestro no esté presente en el instante respectivo ningún cuadro de datos a emitir.

Además, se propone un sistema de bus CAN, que presenta:

un bus CAN, un dispositivo maestro y al menos un dispositivo subordinado, en el que el bus CAN está diseñado para acoplar el dispositivo maestro con al menos un dispositivo subordinado, en el que el dispositivo maestro presenta un generador de pulsos de reloj, que está diseñado para acondicionar una frecuencia de pulso de reloj para el bus CAN, y en el que el al menos un dispositivo subordinado presenta al menos un circuito de mando de bus CAN, caracterizado porque el dispositivo maestro presenta una instalación de emisión, que está diseñada para emitir en instantes predeterminados de la emisión, respectivamente, un cuadro con la frecuencia de pulso de reloj a través del bus CAN, en el que el cuadro presenta una parte de cabecera con el patrón binario predeterminado y una parte de datos, en el caso de que en el dispositivo maestro esté presente en el instante predeterminado de la emisión un cuadro de datos a emitir, y para emitir un cuadro ficticio, que presenta al menos una parte de cabecera con el patrón binario predeterminado, en el caso de que en el dispositivo maestro no esté presente en el instante respectivo de la emisión ningún cuadro de datos a emitir.

La ventaja de la presente invención consiste en que a través del bucle de regulación de fases de acuerdo con la invención en el dispositivo subordinado se acondiciona una posibilidad sencilla y en particular también económica de recuperar la frecuencia de pulso de reloj del bus CAN en el dispositivo subordinado. De esta manera se reduce en N-1 el número de los cuarzos o de los cuarzos oscilantes, que son necesarios en un sistema de bus CAN o en un compuesto CAN, donde N representa el número de los nodos en el compuesto CAN. El dispositivo maestro en el compuesto CAN puede determinar especialmente la velocidad de transmisión de los datos, siendo posible una modificación o una adaptación flexible en el marco de la norma. Esta modificación solamente tiene que efectuarse, por lo tanto, en el dispositivo maestro. También es posible una reducción automática de la velocidad de baudios para la reducción del consumo de corriente o... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la recuperación de una frecuencia de pulso de reloj (T) de un bus CAN (1) con un dispositivo maestro (2) con un generador de pulsos de reloj (3) y con al menos un dispositivo subordinado (4) , con las etapas:

a) preparación de la frecuencia de pulso de reloj (T) a través del generador de pulsos de reloj (3) ;

b) emisión de al menos un cuadro (R) , que contiene en la parte de la cabecera al menos un patrón binario (B) predeterminado, con la frecuencia de pulso de reloj (T) acondicionada a través del dispositivo maestro (2) por medio del bus CAN (1) ;

c) recepción del cuadro (R) enviado a través del dispositivo subordinado (4) ;

d) extracción del patrón binario (B) predeterminado a partir del cuadro (R) recibido;

e) dotación del dispositivo subordinado (4) con un bucle de regulación de las fases (5) ; caracterizado por el

f) accionamiento del bucle de regulación de las fases (5) con el patrón binario (B) predeterminado extraído como señal de referencia para la recuperación de la frecuencia de pulso de reloj (T) del bus CAN (1) en el dispositivo subordinado (4) ,

en el que el dispositivo maestro (2) emite en instantes de emisión predeterminados, respectivamente, un cuadro (R) a través del bus CAN (1) , que presenta una parte de cabecera con el patrón binario (B) predeterminado y una parte de datos, en el caso de que en el dispositivo maestro (2) exista en el instante respectivo de la emisión un cuadro de datos a emitir, y emite un cuadro ficticio, que presenta al menos una parte de cabecera con el patrón binario (B) predeterminado, en el caso de que en el dispositivo maestro (2) no esté presente en el instante respectivo de la emisión ningún cuadro de datos a emitir.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el bucle de regulación de las fases (5) está dotado al menos con un oscilador (6) controlado por tensión que marcha libremente, cuya frecuencia de salida (FA) es controlada por su tensión de entrada (UE) , y con un detector de fases (7) , cuya tensión de salida (UA) es acondicionada en función de una diferencia de fases entre la frecuencia de salida (FA) del oscilador (6) controlado por tensión y el patrón binario (B) predeterminado extraído, en el que la tensión de entrada (UE) del oscilador (6) controlado por tensión depende al menos de la tensión de salida (UA) del detector de fases (7) , o corresponde a ésta y el oscilador (6) controlado por tensión puede ser activado en una gama predeterminada de frecuencias, que presenta la frecuencia de pulso de reloj (T) del bus CAN (1) .

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el bucle de regulación de fases (5) es accionado al menos hasta un estado estabilizado, en el que la frecuencia de salida (FA) del oscilador controlado por tensión corresponde al menos esencialmente a la frecuencia de pulso de reloj (T) del bus CAN (1) .

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque a través del dispositivo maestro (2) se lleva a cabo una reducción de la velocidad de baudios para la reducción del consumo de corriente o en el modo Stand-by.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque a través del dispositivo maestro (2) se realiza un ajuste o modificación de la velocidad de transmisión de datos del sistema de bus CAN en el marco de la norma.

6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque el patrón binario (B) predeterminado es un patrón de sincronización.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado porque el generador de pulsos de reloj (3) está configurado como un oscilador con un cuarzo oscilante.

8. Circuito de mando de bus CAN (8) para la recuperación de una frecuencia de pulso de reloj (T) de un bus CAN (1) , que está diseñado para acoplar un dispositivo maestro (2) con al menos un dispositivo subordinado (4) , en el que el dispositivo maestro (2) presenta un generador de pulsos de reloj (3) , que acondiciona la frecuencia de pulsos de reloj (T) del bus CAN (1) , en el que el dispositivo subordinado presenta al menos un circuito de mando de bus CAN con a) una instalación de recepción (9) , que recibe a través del dispositivo maestro (2) unos cuadros (R) enviados por medio del bus CAN (1) , que contienen en la parte de la cabecera, respectivamente, al menos un patrón binario (B) predeterminado;

b) una instalación de extracción (10) , que extrae el patrón binario (B) predeterminado desde el cuadro (R)

recibido respectivo; y

c) un bucle de regulación de las fases (5) , caracterizado porque el bucle de regulación de las fases utiliza como señal de referencia el patrón binario (B) predeterminado extraído para la recuperación de la frecuencia de pulso de reloj (T) del bus CAN (1) en el dispositivo subordinado (4) , y en el que el dispositivo de recepción (10) está diseñado para recibir el cuadro (R) , que presenta la parte de la cabecera con el patrón binario (B) predeterminado y una parte de datos, en el caso de que en el dispositivo maestro (2) esté presente en el instante respectivo de la emisión un cuadro de datos a emitir, y para recibir un cuadro ficticio, que presenta una parte de cabecera con el patrón binario (B) predeterminado, en el caso de que en el dispositivo maestro (2) no esté presente en el instante respectivo ningún cuadro de datos a emitir.

9. Circuito de mando de bus CAN de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el bucle de regulación de las fases (5) presenta al menos un oscilador (6) controlado por tensión que marcha libremente, cuya frecuencia de salida (FA) es controlada por su tensión de entrada (UE) , y presenta un detector de fases (7) , cuya tensión de salida (UA) es acondicionada en función de una diferencia de fases entre la frecuencia de salida (FA) del oscilador

(6) controlado por tensión y el patrón binario (B) predeterminado extraído, en el que la tensión de entrada (UE) del oscilador (6) controlado por tensión depende al menos de la tensión de salida (UA) del detector de fases (7) o corresponde a ésta y el oscilador (6) controlado por tensión puede ser accionado en una gama de frecuencias predeterminada, que presenta la frecuencia de pulso de reloj (T) del bus CAN (1) .

10. Circuito de mando de bus CAN de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque el bucle de regulación de las fases (5) es accionado al menos hasta un estado estabilizado, en el que la frecuencia de salida (FA) del oscilador (6) controlado por tensión corresponde al menos esencialmente a la frecuencia de pulso de reloj

(T) del bus CAN (1) .

11. Circuito de mando de bus CAN de acuerdo con la reivindicación 8, 9 ó 10, caracterizado porque el patrón binario

(B) predeterminado es un patrón de sincronización.

12. Un sistema de bus CAN, con un bus CAN (1) , un dispositivo maestro (2) y al menos un dispositivo subordinado (4) , en el que el bus CAN está diseñado para acoplar el dispositivo maestro (2) con al menos un dispositivo subordinado (4) , en el que el dispositivo maestro (2) presenta un generador de pulsos de reloj (3) , que está diseñado para acondicionar una frecuencia de pulso de reloj (T) para el bus CAN (1) , y en el que el al menos un dispositivo subordinado (4) presenta al menos un circuito de mando de bus CAN (8) , con a) una instalación de recepción (9) , que recibe a través del dispositivo maestro (2) unos cuadros (R) enviados por medio del bus CAN (1) , que contienen en la parte de la cabecera, respectivamente, al menos un patrón binario (B) predeterminado;

b) una instalación de extracción (10) , que extrae el patrón binario (B) predeterminado desde el cuadro (R) recibido respectivo; y

c) un bucle de regulación de las fases (5) ,

caracterizado porque el bucle de regulación de las fases utiliza como señal de referencia el patrón binario (B) predeterminado extraído para la recuperación de la frecuencia de reloj (T) para el bus CAN (1) , en el dispositivo subordinado (4) y porque el dispositivo maestro (2) presenta una instalación de emisión (11) , que está diseñada para emitir en instantes predeterminados de la emisión, respectivamente, un cuadro (R) con la frecuencia de pulso de reloj (T) a través del bus CAN (1) , en el que el cuadro presenta una parte de cabecera con el patrón binario (B) predeterminado y una parte de datos, en el caso de que en el dispositivo maestro (2) esté presente en el instante predeterminado de la emisión un cuadro de datos a emitir, y para emitir un cuadro ficticio, que presenta al menos una parte de cabecera con el patrón binario (B) predeterminado, en el caso de que en el dispositivo maestro (2) no esté presente en el instante respectivo de la emisión ningún cuadro de datos a emitir.

13. Sistema de bus CAN de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque el bucle de regulación de fases (5) del circuito de mando de bus CAN (8) presenta al menos un oscilador (6) controlado por tensión que marcha libremente, cuya frecuencia de salida (FA) es controlada por su tensión de entrada (UE) , y un detector de fases (7) , en el que una tensión de salida (UA) del detector de fases (7) es acondicionada en función de una diferencia de fases entre la frecuencia de salida (FA) del oscilador (6) controlado por tensión y el patrón binario (B) predeterminado extraído, y en el que la tensión de entrada (UE) del oscilador (6) controlado por tensión depende al menos de la tensión de salida (UA) del detector de fases (7) o corresponde a ésta y el oscilador (6) controlado por tensión puede ser accionado en una gama de frecuencias predeterminada, que presenta la frecuencia de pulso de reloj (T) del bus CAN (1) .

14. Sistema de bus CAN de acuerdo con la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque el bucle de regulación de las fases (5) puede ser accionado al menos hasta un estado estabilizado, en el que la frecuencia de salida (FA) del oscilador (6) controlado por tensión corresponde al menos esencialmente a la frecuencia de pulso de reloj (T) del bus CAN (1) .

15. Sistema de bus CAN de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque el patrón binario (B) predeterminado es un patrón de sincronización.

16. Sistema de bus CAN de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 12 a 15, caracterizado porque el 5 generador de pulsos de reloj (3) está configurado como un oscilador con un cuarzo oscilante.

17. Sistema de bus CAN de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 12 a 16, caracterizado porque a través del dispositivo maestro (2) se lleva a cabo una reducción de la velocidad de baudios para la reducción del consumo de corriente o se realiza en el estado Stand-by.

18. Sistema de bus CAN de acuerdo con al menos una de las reivindicaciones 12 a 17, caracterizado porque a 10 través del dispositivo maestro (2) se lleva a cabo un ajuste o modificación de la velocidad de transmisión de datos del sistema de bus CAN en el marco de la norma.