专利名称：用于寻址和/或激活用户的方法和芯片单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种寻址和/或激活至少一个用户的方法，所述至少一个用户与至少一个串行数据总线相关联，尤其是与至少一个控制器区域网络(CAN)总线相关联，并用于执行至少一个应用。
本发明还涉及一种芯片单元，尤其是一种系统芯片单元，用于寻址和/或激活至少一个用户，所述至少一个用户与至少一个串行数据总线相关联，尤其是与至少一个控制器区域网络总线相关联，并用于执行至少一个应用。
背景技术：
随着串行网络，尤其是汽车复杂性的增加，在串行网络中使用的电子元件所需的能量方面也存在越来越大的增长。该增长是出于这样的事实即使当机动车辆处于停放状态，用于提供舒适和便利的越来越多的功能元件是可用的，那么就必须从车辆电池直接进行操作。
因为很大数量的功能元件通过例如控制器区域网络(CAN，Controller Area Network bus)总线被顺次连成网状，所以即使当只有少量的车辆功能元件运行时，由于总线上的每个用户被这些较少的用户传送的数据“唤醒”或“保持醒着”这样的事实，整个总线系统也要一直被激活。假定只有少数的车辆功能元件在运行，它们甚或是十分不必要的，这使得系统的电流消耗不期望的增高。
在现有技术中，现在已知通过全局唤醒首先唤醒所有用户的方法。此后，希望尽量多的用户变回至睡眠状态，只有利用个别定义的唤醒符号或利用特殊的电平方案才能将它们从此睡眠状态再次唤醒。
然而该情况下不利的是在通过关闭不需要的节点建立子网络之前必须首先唤醒所有节点。至少短时间内这将引起高电流消耗，高电流消耗是一个大的损失，尤其是循环唤醒处理。
在另外的方法中，通过特殊的硬件对总线上的每个数据包进行分析以允许做出所述信息是否与睡眠节点相关并因此关闭所述节点的判断。只有当考虑的信息与预先定义的信息的比较是成功的，所述应用才被唤醒和启动。然而在该情况下的缺点之一是具有连续电源供给的第二总线协议控制器需要使用用于所述信息的复杂滤波器对总线进行监视，并对它搜索相关信息。
图1表示汽车中的用于CAN应用的该种现有的控制器区域网络系统的示意实施例。
系统芯片B利用CAN收发器B.1并利用它自己的CAN控制器(包括一石英晶体振荡器)B.2分析串行CAN总线A上的数据通信，然而应用微控制器(包括一石英晶体振荡器)C.2和应用硬件D能被关闭以节省系统上的电流。
然而，第二应用CAN控制器C.1在该情况下是需要的并且该过程需要非常精确的操作(这就是为什么需要一单独的石英晶体振荡器和一单独的CAN控制器)，以便不会产生不正确的判断作为汽车中典型发生的故障种类结果。如果信息比较器B.3已经发现预先定义的唤醒信息，则应用D被激活并向其供电。然而，这种复杂的实现过程一般是非常昂贵的。
发明内容
将上述的缺点和缺陷作为出发点并适当考虑概述的现有技术，所以本发明的目的是进一步开发一种在第一段中详述的方法和一种在第二段中详述的芯片单元，其中网络上的个体用户，也就是数据总线上的个体用户能够以标靶的方式被选择的唤醒，以便以这种方式在需要时能够形成单独的子网络，而不必唤醒整个网络。
本发明的目的是通过具有权利要求1所述特征的方法以及通过具有权利要求8所述特征的芯片单元来实现的。本发明的优选实施例以及有用的改进将在每个从属权利要求当中描述。
因此本发明是基于通过选择性唤醒的子网络操作的原理作出的。根据本发明的教导，在该情况下通过使用应用控制器(此后还被称作应用控制器单元)中已经存在的协议控制器(此后还被称作协议控制器单元)和只有当时在串行数据总线上出现通信时才从系统芯片或某一其它硬件项向它提供部分供给而能够避免协议控制器硬件的重复，该重复在现有技术中是强制性的。为了在系统芯片和应用控制器之间交换信号，在任何时候出现连接的情况下都会产生应用，因此不存在必须操作的进一步外部负担。
关于根据本发明的方法的过程，无论何时在数据总线上出现信息(术语“信息messages”在该情况下不仅包括消息，而且包括数据总线上出现的通信和/或数据包)，通过至少一个上游收发器(此后也称作收发器单元)或通过系统芯片(此前和此后也称作芯片单元或系统芯片单元)对协议控制器提供电压供给。
在该情况下具有有利效果的一个事实是例如在控制器区域网络的基础上，系统中的应用可分开提供协议控制器。协议控制器本身可形成一独立的设备或可并入所述微控制器。
在本发明的一个特定实施例中，分开提供的协议控制器使用至少一个信息过滤单元可将引入信息和存储的参考信息进行比较，所述分开提供的协议控制器可有效的具有适于存在的要求的它自己的时钟信号，为了所述信息比较的目的所述信息过滤单元在所述协议控制器中是可用的。
如果比较证实是肯定的，则所述协议控制器只将应答发送给上游收发器或上游系统芯片。只有从所述协议控制器接收到这种适当的肯定应答的情况下，上游收发器或上游系统芯片才向所述应用和它的微控制器提供供给。
本发明还涉及一种用于执行上述类型的方法的收发器单元。所述收发器单元被连接到所述数据总线并且与协议控制器单元和应用控制器单元进行通信。
根据本发明的优选的进一个发展，至少一个控制逻辑与所述收发器单元相关联和/或至少一个控制逻辑被实施在所述收发器单元中。
本发明还涉及一种第一调压器，其与至少一个电池单元相连接并与至少一个收发器单元，尤其是与上述类型的收发器单元相通信，该调压器用于在至少一个串行数据总线，尤其是至少一个控制器区域网络总线上出现至少一个引入信息的情况下，向至少一个协议控制器单元提供电压，所述协议控制器单元与至少一个用于执行至少一个应用的用户相关联。
本发明还涉及一种第二调压器，该第二调压器与至少一个电池单元相连并且与至少一个收发器单元、尤其是上述类型的收发器单元相通信，所述第二调压器用于在至少一个引入信息和至少一个参考信息之间相一致和/或匹配的情况下给至少一个应用控制器单元提供电压，所述至少一个引入信息出现在至少一个串行数据总线，尤其是至少一个控制器区域网络总线上，所述至少一个参考信息存储在至少一个协议控制器单元中并且与所述应用相关联，所述至少一个应用控制器单元与至少一个用户相关联，所述至少一个用户用于执行至少一个应用。
根据本发明的芯片单元，尤其是系统芯片单元包括-至少一个上述类型的收发器单元，-至少一个上述类型的第一调压器，和-至少一个上述类型的第二调压器。
本发明还涉及一种用于尤其是利用一个上述类型的信息比较器和/或信息过滤器将至少一个引入信息与至少一个存储的参考信息进行比较的协议控制器单元，所述至少一个引入信息出现在至少一个数据总线上，所述至少一个存储的参考信息与将被至少一个用户执行的至少一个应用相关联。如果出现一个或多个引入信息，则所述控制器单元必须首先被提供电压。
根据本发明的优选的进一步发展，所述协议控制器单元包括至少一个定时发生器，尤其是一个石英单元，其使所述协议控制器单元具有它自己的定时，尤其是石英定时。
本发明还涉及一种上述类型的应用控制器单元。该应用控制器单元只有在至少一个引入信息与至少一个存储的参考信息相一致和/或匹配的情况下才提供有电压，所述至少一个引入信息出现在至少一个数据总线上，所述至少一个存储的参考信息与将被至少一个用户执行的至少一个应用相关联。
根据本发明优选的进一步发展，可以通过至少一个收发器单元，尤其是上述类型的收发器单元激活所述应用控制器单元。
本发明还涉及一种上述类型的用户，其将用于执行至少一个应用并与至少一个串行数据总线相关联，所述用户包括-至少一个上述类型的协议控制器单元，和-至少一个上述类型的应用控制器单元。
本发明还涉及一种上述类型的系统，其包括-至少一个上述类型的芯片单元，和-至少一个上述类型的用户，所述芯片单元和所述用户彼此进行通信。
最后，本发明涉及上述种类的方法和/或上述种类的至少一个芯片单元的应用，所述方法和所述芯片单元用于寻址和/或激活至少一个用户，该用户与至少一个数据总线相关联，并趋用于执行至少一个应用，所述方法和芯片单元用在汽车电子仪器中，尤其是机动车辆的电子仪器中。
虽然上面已经进行了说明，但有各种可能的方式来有利的实施和精炼本发明的教导。另一方面，关于这一点可参照权利要求1、4、9和11的从属权利要求，并且在另外的一个方面中，通过图2中所示的示意实施例和之后的说明，本发明的特征和优点将是显而易见的，并且将参照这些实施例对它们进行说明。
图1为具有一芯片单元和一微控制器单元的系统的现有实施例的方框图，和图2为根据本发明方法的并具有根据本发明的芯片单元和微控制器单元的系统的实施例的方框图。
具体实施例方式
图2中概略的示出一个系统100，用于执行一个应用并与串行控制器区域网络数据总线10上的节点12连接的用户40利用该系统能被寻址和激活。系统100在该情况下的操作原理如下如果通信量增加并在CAN数据总线线路10上被检测到，则与数据总线10连接并与控制逻辑配合的收发器34，或包含所述收发器单元34的系统芯片单元30开启第一调压器32，从一电池单元20向所述收发器34或系统芯片单元30永久供电，所述第一调压器32通过线路92、94与所述收发器单元34相连并且其目的是向与所述应用用户40相关联的协议控制器单元42供电，所述协议控制器单元42具有适合要求的它自己的时钟信号。为此，所述第一调压器32与所述电池单元20相连。
通过将所述收发器单元34和协议控制器单元42连接起来的接收线(＝RXD线52)，位流被传递给所述协议控制器单元42，在那里对位流进行分析。那么在协议控制器单元42中，利用一信息比较器或信息滤波器在那里进行接收的信息或数据包与存储的参考信息或数据包的比较。
因为石英控制时钟信号(来自于协议控制器单元42中的石英晶体振荡器)和所述协议硬件是可用的，所以能够以非常高的精度进行某些信息或数据包的检测。然而，因为还没有向应用本身(包括应用微控制器44)提供任何供电，所以在该情况下能够节省非常可观的电能。
如果所述比较结果是肯定的，则协议控制器单元42通过传输线(＝TXD线路54)将反馈信号传送给收发器单元34，也就是传送给系统芯片单元30。通过馈送线26被同样连接到电池单元20并且通过线路96连接到收发器单元34的第二调压器36然后被开启，并且作为从第二调压器36向与用户40相关的应用控制器单元44提供电压的结果，所述应用通过连接线路82被完全开启。从图2中所示的还可以看出，还有一个复位线路84(“reset”)，其连在第二调压器36和应用微控制器单元44之间。
另一方面，如果没有检测到信息，也就是说如果从CAN总线10引入的信息与存储在协议控制器单元42中的与应用相关的参考信息不相对应，那么第二调压器36将不开启。
当在所述总线上已经存在一段时间的静态时，所述静态是在系统芯片单元30或在收发器单元34中预置的，第一调压器32也被关闭，这样能最大程度的节约电流。现在系统芯片单元30或收发器单元34只从电池单元20获得供电并且从CAN数据总线10等待引入信息以便能再次开启所述第一调压器32。
通过收发器单元34(或系统芯片单元30)和应用控制器单元44之间的模式控制接口70可对系统100进行配置和控制。
与已经参照图2说明的实施例相关产生的另外一点是为了实施的目的本发明与它是否是被使用的整体系统芯片30或是分离的元件例如收发器34和调压器32、36无关。也与协议控制器42是否被并入微控制器或以独立设备的形式来实现无关。
所以，总之，可以说图2中所示的系统100能被设计以寻址和激活与一串行数据总线系统10相关联的用户40，所述每个用户都趋于执行一个应用，从而能够有选择的和以标靶的方式唤醒网络上的个体用户40，即数据总线10上的个体用户40，当需要时能够以这种方式形成个体子网络，而不需要唤醒整个网络。
为此，所述协议控制器单元42可有利的用在对流动的位流进行寻址/激活分析的应用中。用于协议控制器单元42和用于应用控制器单元44的独立电流供给方案在该情况下允许系统100的电流消耗充分减小。
数据总线10和串行协议控制器单元42的物理连接之间的简单“握手”机构被用于产生关于局部系统是否将唤醒，也就是是否将被寻址和激活的决定。
参考符号说明100 系统10数据总线，尤其是控制器区域网络数据总线12数据总线10上的节点20电池单元21电池单元20和第一调压器32之间的线路26电池单元20和第二调压器36之间的线路30芯片单元，尤其是系统芯片单元32芯片单元30的第一调压器34芯片单元30的收发器36芯片单元30的第二调压器40用户42协议控制器单元44应用控制器单元52收发器单元34和协议控制器单元42之间的第一线路54收发器单元34和协议控制器单元42之间的第二线路62第一调压器32和协议控制器单元42之间的线路70收发器单元34和应用控制器单元44之间的接口82第二调压器36和应用控制器单元44之间的线路84第二调压器36和应用控制器单元44之间的复位线路92第一调压器32和收发器单元34之间的第一线路94第一调压器32和收发器单元34之间的第二线路96收发器单元34和第二调压器36之间的线路
权利要求
1.一种寻址和/或激活至少一个用户(40)的方法，所述至少一个用户与至少一个串行数据总线(10)相关联，尤其是与一控制器区域网络总线相关联，并用于执行至少一个应用，其特征在于，如果在数据总线(10)上出现至少一个引入信息，则与所述用户(40)相关联的至少一个协议控制器单元(42)被首先提供电压。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于-通过所述引入信息对协议控制器单元(42)进行寻址，-将所述引入信息与至少一个参考信息进行比较，所述参考信息与所述应用相关联并被存储在所述协议控制器单元(42)中，-如果在所述引入信息和所述参考信息之间存在一致和/或匹配，则至少一个应答传递给用户(40)上游连接的至少一个收发器单元(34)，和-所述应用，尤其是与所述用户(40)相关联的至少一个应用控制器单元(44)通过所述收发器单元(34)被激活。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于只有当所述引入信息和参考信息一致和/或匹配时，所述应用，尤其是应用控制器单元(44)才被提供电压。
4.用于执行权利要求1到3中的任何一个所述的方法的收发器单元(34)，其特征在于所述收发器单元(34)-被连接到所述数据总线(10)，-与所述协议控制器单元(42)通信(52，54)，和-与所述应用控制器单元(44)通信(70)。
5.如权利要求4所述的收发器，其特征在于包括至少一组控制逻辑，其与所述收发器单元(34)相关联和/或实施在所述收发器单元(34)中。
6.一种与至少一个电池单元(20)相连接并且与至少一个收发器单元(34)，尤其是如权利要求4或5所述的收发器单元(34)通信(92，94)的第一调压器(32)，用于在至少一个串行数据总线(10)，尤其是至少一个控制器区域网络总线上出现至少一个引入信息的情况下，给与至少一个用户(40)相关联的至少一个协议控制器单元(42)提供电压，所述至少一个用户用于执行至少一个应用。
7.一种与至少一个电池单元(20)相连接并且与至少一个收发器单元(34)，尤其是如权利要求4或5所述的收发器单元(34)通信(96)的第二调压器(36)，该第二调压器趋用于在至少一个引入信息和至少一个参考信息之间相一致和/或匹配的情况下给至少一个应用控制器单元(44)提供电压，所述至少一个引入信息出现在至少一个串行数据总线(10)，尤其是至少一个控制器区域网络总线上，所述至少一个参考信息存储在至少一个协议控制器单元(42)中并且与所述应用相关联，所述至少一个应用控制器单元(44)与至少一个用户(40)相关联，所述至少一个用户用于执行至少一个应用。
8.一种芯片单元(30)，尤其是一种系统芯片单元，用于寻址和/或激活至少一个用户(40)，所述至少一个用户与至少一个数据总线(10)，尤其是至少一个控制器区域网络总线相关联并趋用于执行至少一个应用，其特征在于包括-至少一个如权利要求4或5所述的收发器单元(34)，-至少一个如权利要求6所述的第一调压器(32)，和-至少一个如权利要求7所述的第二调压器(36)。
9.一种用于尤其是利用至少一个信息比较器和/或信息滤波器将至少一个引入信息与至少一个存储的参考信息进行比较的协议控制器单元(42)，所述至少一个引入信息出现在至少一个串行数据总线(10)，尤其是至少一个控制器区域网络总线上，所述至少一个存储的参考信息与将被至少一个用户(40)执行的至少一个应用相关联，其特征在于如果出现一个或多个引入信息，则所述控制器单元(42)必须首先被提供电压。
10.如权利要求9所述的协议控制器单元(42)，其特征在于包括至少一个定时发生器，尤其是一个石英单元，其使所述协议控制器单元(42)具有它自己的定时，尤其是石英定时。
11.一种应用控制器单元(44)，其只有在至少一个引入信息与至少一个存储的参考信息相一致和/或匹配的情况下才被提供电压，所述至少一个引入信息出现在至少一个串行数据总线(10)，尤其是至少一个控制器区域网络总线上，所述至少一个存储的参考信息与将被至少一个用户(40)执行的至少一个应用相关联。
12.如权利要求11所述的应用控制器单元(44)，其特征在于可以通过至少一个收发器单元(34)，尤其是如权利要求4或5所述的收发器单元激活所述应用控制器单元(44)。
13.一种用户(40)，其将用于执行至少一个应用并与至少一个串行数据总线(10)，尤其是至少一个控制器区域网络总线相关联，其特征在于包括-至少一个如权利要求9或10所述的协议控制器单元(42)，和-至少一个如权利要求11或12所述的应用控制器单元(44)。
14.一种系统，其特征在于包括-至少一个如权利要求8所述的芯片单元(30)，和-至少一个如权利要求13所述的用户(40)，所述芯片单元(30)和所述用户(40)彼此进行通信(52，54；62；70；82，84)。
15.如权利要求1到3中的任何一个所述的方法和/或至少一个如权利要求8中所述的芯片单元(30)的应用，所述方法和所述芯片单元用于寻址和/或激活至少一个如权利要求13所述的用户(40)，该用户与至少一个数据总线(10)，尤其是与至少一个控制器区域网络总线相关联，并趋用于执行至少一个应用，所述方法和芯片单元用在汽车电子仪器中，尤其是机动车辆的电子仪器中。
全文摘要
为了进一步开发一种用于以这样一种方式寻址和/或激活至少一个用户(40)的方法和芯片单元(30)，即网络上的个体用户(40)，也就是数据总线(10)上的个体用户(40)能被有选择的和以标靶方式唤醒使得在需要时以这种方式形成个体子网络，而不需要唤醒整个网络，所述至少一个用户与至少一个数据总线(10)，尤其是至少一个控制器区域网络相关联并用于执行至少一个应用，本发明提出在数据总线(10)上出现至少一个引入信息的情况下，与用户(40)相关联的至少一个协议控制器单元(42)被首先提供电压。
文档编号G06F1/26GK1659498SQ03813364
公开日2005年8月24日 申请日期2003年6月5日 优先权日2002年6月10日
发明者M·穆特 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司