线路诊断的系统和技术的制作方法

背景技术：

1、随着电子元件尺寸的减小和性能预期的提高，更多的元件被包括在以前未被仪器化或仪器化程度较低的设备中。在某些设置中，用于在这些部件之间交换信号的通信基础设施(例如，在车辆中)需要粗而重的电缆束。

技术实现思路

1、本文公开了用于线路诊断的系统和技术，该系统和技术通过使用多个时间间隔的刺激来感测电缆的状态，并检测它们在不同阈值水平下的信号反射时间。从多次反射中衍生的信息可用于确定电缆特性(例如，“电线短路”、“电线开路”、“正确端接”等)。与传统时域反射计(tdr)方法相比，本文公开的系统和技术可有利地需要较小复杂的硬件和实现算法，并且因此可以在其中tdr先前不合适的设置中实现。此外，如果检测到电缆问题，则本文公开的系统和技术可以确定电缆问题沿着电缆的大致位置，从而加速问题的校正。本文公开的任何线路诊断系统和方法都可以由本文公开的通信系统或任何其他合适的电气系统来实现。

2、根据一个方面，一种使用时域反射计进行线路诊断的系统，包括：驱动器，被配置为驱动第一引脚和第二引脚；模拟前端，包括：电阻梯形器，被配置为设置至少一个参考电压；第一比较器，被配置为接收所述至少一个参考电压和第一引脚输出；第二比较器，被配置为接收所述至少一个参考电压和第二引脚输出；和缓冲器，被配置为存储第一比较器确定所述第一引脚输出与所述至少一个参考电压交叉的第一时间、以及第二比较器确定所述第二引脚输出与至少一个参考电压交叉的第二时间；和数字前端，被配置为从所述缓冲器接收数据并识别故障。

3、根据另一方面，一种使用时域反射计进行线路诊断的系统，包括：驱动器，被配置为驱动第一引脚和第二引脚；模拟前端，包括：数模转换器，被配置为设置至少一个参考电压；第一比较器，被配置为接收所述至少一个参考电压和第一引脚输出；第二比较器，被配置为接收所述至少一个参考电压和第二引脚输出；和缓冲器，被配置为存储第一比较器确定所述第一引脚输出与所述至少一个参考电压交叉的第一时间、以及第二比较器确定所述第二引脚输出与至少一个参考电压交叉的第二时间；和数字前端，被配置为从所述缓冲器接收数据并识别故障。

4、在一些实施方式中，所述数字前端被配置为基于检测到所接收的数据中的上升沿和下降沿来识别故障。在一些实施方式中，所述至少一个参考电压包括第一参考电压和第二参考电压，并且第一比较器被配置为接收第一参考电压和第二比较器被配置成接收第二参考电压。在一些实施方式中，所述驱动器被配置为差分地驱动所述引脚。在一些实施方式中，驱动器被配置为以单端方式驱动引脚。

5、在一些实施方式中，所述系统还包括计数器，被配置为在所述驱动器被激活时开始计数，并且其中所述计数器用于确定所述第一时间和所述第二时间。在一些实施方式中，该系统还包括检测电路，该检测电路被配置为接收第一比较器输出并确定第一引脚输出何时与至少一个参考电压交叉。在一些实施方式中，所述系统还包括检测电路，所述检测电路被配置为接收第二比较器输出并确定所述第二引脚输出何时与所述至少一个参考电压交叉。在一些实施方式中，所述系统还包括双线总线，其中在到网络总线子节点的双线总线上执行线路诊断。

6、在一些实施方式中，数字前端被配置为基于高转换速率来识别故障。在一些实施方式中，数字前端被配置为基于短时间窗口内电压的快速变化来识别故障。在一些实施方式中，所述第一比较器被配置为生成第一比较器输出，并且所述第二比较器被配置成生成第二比较器输出电压，并且其中所述数字前端被配置成接收所述第一和第二比较器输出并基于短时间窗内的电压的快速变化来识别故障。在一些实施方式中，数字前端还被配置为识别本地供电的子节点。在一些实施方式中，数字前端还被配置为识别总线供电的子节点。

7、根据另一方面，一种使用时域反射计进行线路诊断的方法，包括：驱动第一引脚和第二引脚中的至少一个；设置至少一个参考电压；在第一比较器处比较所述至少一个参考电压和第一引脚输出；在第二比较器处比较所述至少一个参考电压和第二引脚输出；在缓冲器中存储第一比较器确定所述第一引脚输出与所述至少一个参考电压交叉的第一时间,在所述缓冲器中存储第二比较器确定所述第二引脚输出与所述至少一个参考电压交叉的第二时间；以及从缓冲器接收数据并识别故障。

8、在一些实施方式中，该方法还包括基于检测到所述接收到的数据中的上升沿和下降沿来识别故障。在一些实施方式中，所述至少一个参考电压包括第一参考电压和第二参考电压，和在所述第一比较器处比较所述至少一个参考电压和所述第一引脚输出包括比较所述第一参考电压和所述第一引脚输出；和在所述第二比较器处比较所述至少一个参考电压和所述第二引脚输出包括比较所述第二参考电压和所述第二引脚输出。在一些实施方式中，驱动所述第一引脚和所述第二引脚中的至少一个包括差分地驱动所述引脚。在一些实施方式中，驱动所述第一引脚和所述第二引脚中的至少一个包括驱动第一引脚和第二引脚中的一个。

9、在一些实施方式中，该方法还包括当驱动开始时开始计数器，其中所述计数器用于确定所述第一时间和所述第二时间。在一些实施方式中，该方法还包括接收第一比较器输出，并确定所述第一引脚输出何时与所述至少一个参考电压交叉。在一些实施方式中，该方法还包括接收第二比较器输出，并确定所述第二引脚输出何时与所述至少一个参考电压交叉。在一些实施方式中，该方法还包括识别双线通信系统中的外围设备中的故障。

10、在一些实施方式中，识别故障包括确定所述第一比较器输出和所述第二比较器输出中的至少一个的转换速率。在一些实施方式中，识别故障包括识别短路和开路中的一个。在一些实施方式中，识别故障包括识别短路和开路中的一个。在一些实施方式中，该方法还包括识别本地供电子节点和总线供电子节点之一。

11、根据另一方面，一种用于使用时域反射计的双线通信系统中的线路诊断的系统，包括：驱动器，被配置为驱动第一引脚和第二引脚；计数器，被配置为当所述驱动器被激活时开始计数；电阻梯形器，被配置为设置至少一个参考电压；第一比较器，被配置为接收所述至少一个参考电压和第一引脚输出；第二比较器，被配置为接收所述至少一个参考电压和第二引脚输出；检测电路，被配置为接收第一比较器输出和第二比较器输出，确定所述第一引脚输出何时与所述至少一个参考电压交叉，并且确定所述第二引脚输出何时和所述至少一个参考电压交叉；和数字前端，被配置为从所述检测电路接收数据并识别故障。

12、在一些实施方式中，所述检测电路接收来自所述计数器的计数器输出，并且其中所述检测电路还被配置为使用所述计数器输出来确定所述第一引脚输出与所述至少一个参考电压交叉的第一时间。

技术特征：

1.一种使用时域反射计进行线路诊断的系统，包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述数字前端被配置为基于检测到所接收的数据中的上升沿和下降沿来识别故障。

3.根据任一前述权利要求所述的系统，还包括电阻梯形器和数模转换器中的一个，被配置为设置所述第一参考电压和所述第二参考电压。

4.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述驱动器被配置为差分地和单端地驱动所述引脚之一。

5.根据任一前述权利要求所述的系统，还包括第三比较器和第四比较器，所述第三比较器被配置为接收第三参考电压和所述第一引脚输出，并且所述第四比较器被配置为接收第四参考电压和第二引脚输出。

6.根据任一前述权利要求所述的系统，还包括计数器，被配置为当所述驱动器被激活时开始计数，并且其中所述计数器用于确定所述第一时间和所述第二时间。

7.根据任一前述权利要求所述的系统，还包括检测电路，被配置为接收第一比较器输出并确定所述第一引脚输出何时与所述第一参考电压交叉。

8.根据任一前述权利要求所述的系统，还包括检测电路，被配置为接收第二比较器输出并确定所述第二引脚输出何时与所述第二参考电压交叉。

9.根据任一前述权利要求所述的系统，还包括双线总线，其中所述线路诊断是在到网络总线子节点的双线总线上执行的。

10.一种使用时域反射计进行线路诊断的方法，包括：

11.根据权利要求10所述的方法，还包括基于检测到所述接收到的数据中的上升沿和下降沿来识别故障。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法，其中所述至少一个参考电压包括第一参考电压和第二参考电压，并且其中：

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中驱动所述第一引脚和所述第二引脚中的至少一个包括差分地驱动所述引脚。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，还包括当驱动开始时开始计数器，其中所述计数器用于确定所述第一时间和所述第二时间。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，还包括：

16.根据权利要求15所述的方法，其中识别故障包括确定所述第一比较器输出和所述第二比较器输出中的至少一个的转换速率。

17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法，还包括确定故障的位置。

18.根据权利要求10至17中任一项所述的方法，还包括识别双线通信系统中的外围设备中的故障。

19.一种用于使用时域反射计的双线通信系统中的线路诊断的系统，包括：

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述检测电路接收来自所述计数器的计数器输出，并且其中所述检测电路还被配置为使用所述计数器输出来确定所述第一引脚输出与所述至少一个参考电压交叉的第一时间。

技术总结
公开了使用时域反射计进行线路诊断，包括：驱动器，被配置为驱动第一引脚和第二引脚；模拟前端，包括：第一比较器，被配置为接收第一参考电压和第一引脚输出；第二比较器，被配置为接收第二参考电压和第二引脚输出；和缓冲器，被配置为存储第一比较器确定所述第一引脚输出与所述至少一个参考电压交叉的第一时间、以及第二比较器确定所述第二引脚输出与至少一个参考电压交叉的第二时间；和数字前端，被配置为从所述缓冲器接收数据并识别故障。

技术研发人员：P·瑟雷,M·凯斯勒,D·博伊考,M·K·舒沃,M·普齐
受保护的技术使用者：亚德诺半导体国际无限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14