CHIP DE COMUNICACIONES FLEXRAY.

La presente invención hace referencia a chip de comunicaciones FlexRay para el acoplamiento de un enlace de comunicaciones FlexRay con un usuario asignado al chip de comunicaciones FlexRay en una red FlexRay, a través de la que se transmiten mensajes. La puesta en red de mecanismos de control, sensores y actuadores mediante la ayuda de un sistema de comunicaciones y un sistema de buses, es decir, un enlace de comunicaciones, se ha incrementado drásticamente en los últimos años en la construcción de vehículos modernos o también en la construcción de maquinaria, especialmente en el área de las máquinas-herramientas como también en la automatización. Se pueden obtener, de este modo, efectos de sinergia a través de la distribución de funciones en múltiples mecanismo de control. Se habla entonces de sistemas distribuidos. La comunicación entre dos estaciones diferentes se realiza, cada vez más, a través de un sistema de buses, es decir, a través de un sistema de comunicaciones. El flujo de comunicación en el sistema de buses, los mecanismos de acceso y recepción, así como el tratamiento de fallas, son regulados a través de un protocolo. Un protocolo conocido al respecto es el protocolo FlexRay, con lo que actualmente se utiliza como base la especificación de protocolo FlexRay v2.0. El FlexRay es un sistema de bus rápido, determinista y tolerante a fallas, especialmente para su aplicación en un vehículo. El protocolo FlexRay trabaja según el procedimiento del acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), con lo que a los componentes, es decir, a los usuarios o a los mensajes a ser transmitidos, les son asignadas ranuras de tiempo fijas, en las que tienen un acceso exclusivo a la conexión de comunicación. En este caso, las ranuras de tiempo se repiten en un ciclo predeterminado, de manera que el momento en el que un mensaje se transmite a través del bus puede ser pronosticado con exactitud, y el acceso al bus se lleva a cabo de forma determinista. Para aprovechar de manera óptima el ancho de banda para la transmisión de mensajes, el FlexRay subdivide el ciclo en una parte estática y una parte dinámica. Para ello, las ranuras de tiempo se encuentran en la parte estática en el inicio de un ciclo de bus. En la parte dinámica las ranuras de tiempo se asignan dinámicamente. En este punto, el acceso exclusivo al bus es posibilitado, respectivamente, sólo por un tiempo breve, los así llamados minislots (miniranuras). Sólo si se lleva a cabo un acceso a un bus dentro de un minislot se prolonga la ranura de tiempo por el tiempo requerido. De este modo, el ancho de banda sólo se consume si realmente se necesita. En este caso, FlexRay se comunica a través de dos conductos físicamente separados con una tasa de datos con, en cada caso, un máximo de 10 MByte/s. A su vez, ambos canales corresponden a la capa física, especialmente del modelo de capas OSI (Open System Architecture). Estos sirven principalmente para la transmisión de mensajes redundantes, y con ello, tolerante a fallas, pero pueden transmitir también diferentes mensajes, con lo que la tasa de datos se duplicaría. Aunque FlexRay también puede funcionar con tasas de datos bajas. Para llevar a cabo funciones síncronas, y optimizar el ancho de banda a través de pequeños espacios entre dos mensajes, los componentes distribuidos en la red de comunicación, es decir los usuarios, requieren una base temporal común, el así llamado tiempo global. Para la asincronización se transmiten mensajes de sincronización en la parte estática del ciclo, con lo que mediante un algoritmo especial, correspondiente a la especificación del FlexRay, se corrige la hora local de un componente de manera tal, que todos los relojes locales corran de forma sincrónica a un reloj global. Un nodo de red FlexRay o un usuario o host FlexRay contiene un procesador de usuario, es decir, un procesador host, un controlador FlexRay o un controlador de comunicación, así como, en el caso de una supervisión de bus un guardián del bus. Para ello, el procesador host, es decir el procesador de usuario, suministra y procesa los datos que son transmitidos a través del controlador de comunicación FlexRay. Para la comunicación en una red FlexRay, los mensajes o los objetos de los mensajes pueden ser configurados con, por ejemplo, hasta 254 bytes de datos. Esto se encuentra representado en el documento SAF FlexRay - The Communication System for Advanced Automotive Control Systems Bd. 2001-1-676, 05.03.01, XP009023349, ISSN 01487191. Este estado actual del arte muestra un chip de comunicaciones en forma de un chip FlexRay, en el que se conecta un usuario FlexRay con una interfaz de memoria para mensajes (Message Buffer Interface) a través de una unidad de transmisión (Transmit Unit) y una unidad de recepción (Receive Unit). Es objeto de la presente invención, poner a disposición un chip de comunicaciones FlexRey que soporte de manera óptima la comunicación en una red FlexRay y que, especialmente, garantice la integridad de los datos. Ventajas de la invención Esta tarea es resuelta por un chip de comunicaciones Flex-Ray para el acoplamiento de un enlace de comunicaciones Flex-Ray, como capa física, con un usuario asignado al chip de comunicaciones FlexRay en una red FlexRay, a través de la cual se transmiten mensajes. Para ello, el chip de comunicaciones FlexRay contiene, de manera ventajosa, una primera disposición para el almacenamiento de, al menos, una parte de los mensajes transmitidos y una segunda disposición para la conexión de la primera disposición con el usuario, así como una tercera disposición para la conexión del enlace de comunicaciones FlexRay, con lo que la segunda disposición contiene un almacenamiento de mensaje de entrada y un almacenamiento de mensajes de salida. 2 ES 2 335 509 T3 En este caso, la primera disposición contiene, de manera ventajosa, un gestor de mensajes, es decir un Message Handler y una memoria para mensajes, con lo que el gestor de mensajes asume el control en relación a la primera y la segunda disposición respecto de un acceso de datos de la memoria para mensajes. En este caso, la memoria para mensajes de la primera disposición se encuentra dividida, de manera conveniente, en un encabezado de segmento y un segmento de datos. De manera ventajosa, para la conexión al host, es decir el usuario FlexRay o el procesador host, la segunda disposición contiene un almacenamiento de mensaje de entrada y un almacenamiento de mensajes de salida, con lo que en una forma de ejecución preferente, ya sea el almacenamiento de mensaje de entrada o el almacenamiento de mensaje de salida o, en el mejor de los casos, ambos almacenamientos se encuentran divididos respectivamente en una memoria intermedia parcial y una memoria caché, que son leídas y/o escritas, alternadamente, con lo que se garantiza la integridad de los datos. La lectura o escritura alternada de la respectiva memoria intermedia parcial y de la memoria caché correspondiente se puede lograr, de manera ventajosa, con el cambio del respectivo acceso o con el cambio del contenido de la memoria. En este caso es ventajoso, si cada memoria intermedia parcial y cada memoria caché se encuentra conformada de manera tal, que se puede almacenar un área de datos y un área de encabezado de dos mensajes FlexRay. Para la adaptación sin problemas a diferentes bien usuarios o bien hosts, la segunda disposición contiene un chip de interfaz, que se compone de un chip parcial específico para el usuario y un chip parcial independiente del usuario, de manera que para la adaptación de usuario sólo se debe modificar el chip parcial específico para el usuario y, así se aumenta en general la flexibilidad del chip de comunicaciones FlexRay. Para ello, los chips parciales también pueden realizarse dentro del chip de interfaz en software, respectivamente, es decir cada chip parcial como función de software. De acuerdo a los recorridos de transmisión redundantes en FlexRay, la tercera disposición posee, de manera ventajosa, un primer chip de interfaz y un segundo chip de interfaz y se encuentra dividido, a su vez, en dos rutas de datos con dos direcciones de datos, respectivamente. De forma conveniente, la tercera disposición contiene también una primera y una segunda memoria intermedia para atender a ambas rutas de datos y a las, en cada cado, dos direcciones de datos. En este caso también aquí la primera y la segunda memoria intermedia se encuentran conformadas de manera tal, que al menos se pueden almacenar, en cada caso, un área de datos de dos mensajes Flex-Ray. De forma ventajosa, cada uno de los chips de interfaz de la tercera disposición contiene un registro de desplazamiento y una máquina de estado del protocolo FlexRay. Debido al chip de comunicaciones FlexRay conforme a la invención, la especificación de protocolo FlexRay, especialmente v2.0, puede ser soportada...

1. Chip de comunicaciones FlexRay (100) para el acoplamiento de un enlace de comunicación FlexRay (101) con un usuario (102) asignado al chip de comunicaciones FlexRay en una red FlexRay, a través de la que se transmiten mensajes, con lo que el chip de comunicaciones FlexRay (100) contiene los siguientes componentes: - una primera disposición (105) para el almacenamiento de, al menos, una parte de los mensajes transmitidos y - una segunda disposición (104) para la conexión de la primera disposición (105) con el usuario (102) así como - una tercera disposición (103) para la conexión del enlace de comunicaciones FlexRay (101) con la primera disposición (105), caracterizado porque la segunda disposición (104) contiene un almacenamiento de mensaje de entrada (201) y un almacenamiento de mensaje de salida (202). 2. Chip de comunicaciones FlexRay (100) conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque la primera disposición (105) contiene un gestor de mensajes (200) y una memoria para mensajes (300). 3. Chip de comunicaciones FlexRay (100) conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque la primera disposición (105) contiene una memoria para mensajes (300), con lo que la memoria para mensajes se encuentra dividida en un encabezado de segmento (HS) y un segmento de datos (DS). 4. Chip de comunicaciones FlexRay (100) conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque el almacenamiento de mensaje de entrada (202) se encuentra dividido en una memoria intermedia parcial (701) y una memoria caché (700), con lo que el acceso a la memoria intermedia parcial y a la memoria caché es transpuesto. 5. Chip de comunicaciones FlexRay (100) conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque el almacenamiento de mensaje de entrada (201) se encuentra dividido en una memoria intermedia parcial (400) y una memoria caché (401), cuyo contenido es transpuesto uno con otro. 6. Chip de comunicaciones FlexRay (100) conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque el almacenamiento de mensaje de salida (202) se encuentra dividido en una memoria intermedia parcial (701) y una memoria caché (700), con lo que el acceso a la memoria intermedia parcial y a la memoria caché es transpuesto. 7. Chip de comunicaciones FlexRay (100) conforme a la reivindicación 4, caracterizado porque el almacenamiento de mensaje de salida (202) se encuentra dividido en una memoria intermedia parcial (701) y una memoria caché (700), cuyo contenido es transpuesto uno con otro. 8. Chip de comunicaciones FlexRay (100) conforme a una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque cada almacenamiento de mensaje de entrada (400, 401) y cada almacenamiento de mensaje de salida (700, 701) se encuentra conformado de manera tal, que se puede almacenar, respectivamente, un área de datos y un área de encabezado de dos mensajes FlexRay. 9. Chip de comunicaciones FlexRay (100) conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda disposición (104) contiene un chip de interfaz que se compone de un chip parcial específico para el usuario (204) y un chip parcial independiente del usuario (203). 10. Chip de comunicaciones FlexRay (100) conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque la tercera disposición (103) posee un primer chip de interfaz (207) y un segundo chip de interfaz (208) y se encuentra dividido en dos rutas de datos con dos direcciones de datos respectivamente. 11. Chip de comunicaciones FlexRay (100) conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque la tercera disposición (103) posee una primera memoria intermedia (206) y una segunda memoria intermedia (205) y se encuentra dividido en dos rutas de datos con dos direcciones de datos respectivamente. 12. Chip de comunicaciones FlexRay (100) conforme a la reivindicación 11, caracterizado porque cada una de las memorias intermedias (205, 206) se encuentra conformada de manera tal, que se puede almacenar un área de datos de dos mensajes FlexRay. 13. Chip de comunicaciones FlexRay (100) conforme a la reivindicación 10, caracterizado porque cada uno de los chips de interfaz (207, 208) contiene un registro de desplazamiento y una máquina de estado del protocolo FlexRay. 12 ES 2 335 509 T3 13 ES 2 335 509 T3 14 ES 2 335 509 T3 ES 2 335 509 T3 16 ES 2 335 509 T3 17 ES 2 335 509 T3 18 ES 2 335 509 T3 19 ES 2 335 509 T3 ES 2 335 509 T3 21 ES 2 335 509 T3 22 ES 2 335 509 T3 23