收发器电路以及用于控制器局域网络的方法_2

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子中是图1的扩展数据长度(EDL)比特108)可以在隐性状态中被发射。以这种方式,在一些例子中,帧检测和/或解码模块404可能确定耦合的发射输入信号403可以是CAN FD帧。
[0030]在一个例子中,EDL比特108的检测逻辑“I”可能表示CAN H)帧,而EDL比特108的检测逻辑“O”可能表示正常CAN帧。
[0031 ]在一些例子中,如果帧检测和/或解码模块404确定耦合的发射输入信号403是CAN帧,那么检测模块可能不启用驱动器模块406。在一些例子中,如果帧检测和/或解码模块404确定耦合的发射输入信号403是CAN FD帧,那么检测模块可能启用驱动器模块406。
[0032]在一些例子中,驱动器模块406可以在(通常会是被动的)显性到隐性的转变期间被主动地启用,该显性到隐性的转变将CAN总线转变到逻辑“I”。在其它例子中,在从(主动的)隐性到显性的转变期间驱动器模块406可以被禁用,该隐性到显性的转变将CAN总线转变到逻辑“O”。
[0033]在一些例子中,驱动器模块406可以被启用以用于所有显性到隐性的转变。在其它例子中,驱动器模块406可以被启用以用于可选择数目的显性到隐性的转变。在一些例子中,启用所有显性到隐性的转变或选择性的显性到隐性的转变可以在仲裁字段或控制字段期间执行。
[0034]在一些例子中,当检测器模块接收CANH)帧数据字段的时候,驱动器模块406可以被启用。在其它例子中,驱动器模块406可以在传输CAN FD帧的高比特速率字段期间被启用。例如,响应于检测到CAN帧或CAN FD帧的仲裁字段和/或在CAN帧或CAN FD帧的仲裁字段的传输期间,驱动器模块406可以被禁用/启用。在其它例子中,响应于检测到CAN帧或CANH)帧的控制字段和/或在CAN帧或CAN H)帧的控制字段的传输期间,驱动器模块406可能被禁用/启用。在另一个例子中,驱动器模块406可以在控制字段中的特定点被启用,例如在图1的BRS比特114之后。
[0035]在一些例子中,驱动器模块406可以操作用于在标准CAN帧和CAN FD帧上二者操作,以及在扩展格式CAN帧和CAN H)帧上操作。在一些例子中,驱动器模块406可以被配置成仅仅在CAN FD帧操作期间操作。
[0036]在一些例子中,在传输CANH)帧的高比特速率数据字段之后,驱动器模块406可以被帧检测和/或解码模块404去激活。
[0037]在一些例子中,在帧检测和/或解码模块404检测到CAN帧或CAN H)帧内的CRC字段内的循环冗余校验(CRC)定界符之后,驱动器模块406可以被停用,因为检测模块已确定完成CAN FD帧传输。
[0038]在一些例子中,在完成显性到隐性状态期间驱动器模块406可以被启用。在其它例子中,在从显性到隐性状态的转变时驱动器模块406可以被临时启用。因此,驱动器模块406可以在从显性到隐性状态的转变期间被启用,并且一旦完成转变就被禁用。
[0039]在一些例子中,驱动器406可以控制切换模块408。在一些例子中,禁用驱动器模块406也可能禁用切换模块408。在一些例子中,切换模块可以是简单的单刀双掷开关,或类似的。在一些例子中,切换模块408可以是机电式开关,例如继电器。在其它例子中,切换模块408可以是差动元件,例如,差动开关。在其它例子中,切换模块408可以是半导体类型设备。在一些例子中,切换模块408可能包括多个晶体管类型设备。在一些例子中,切换模块408可能包括操作地耦合于CANH 316和CANL 318的M0SFET。在一些例子中,M0SFET到CAN总线的耦合可以取决于所使用的MOSFET的类型(例如,增强或耗尽类型设备)。在其它例子中,切换模块408可以是场效应晶体管(FET)、双极结晶体管(BJT)或任何其它合适的半导体开关装置。在其它例子中,切换模块408可能包括逻辑门。在另一些例子中,切换模块408可能包括下述元件:该元件带有位于CANL 318和上偏置电平或Vcc以及CANH 316和下偏置电平或gnd之间的双重结构。
[0040]在一些例子中,当启用切换模块408的时候,转变时间可以比已知CAN系统短很多,从而主动地切换在显性和隐性状态之间的转变。
[0041]在一些例子中,在CAN总线网络上有效地发射所发射的输入信号403之前检测耦合的所发射的输入信号403可能允许检测模块确定耦合的所发射的输入信号403是否是比当前CAN系统更早的CAN H)帧。在当前CAN系统中,一旦从CAN协议模块306所发射的输入信号在CAN总线的接收路径上被“接收” ,CAN FD帧才将会被识别。在一些例子中,在CAN总线上CAN FD帧被发射之前,检测CAN FD帧因此可能允许帧检测和/或解码模块404改善系统的最大波特率。在一些例子中,选择性地启用切换模块408还可能改善系统的最大波特率,由于从显性阶段到隐性阶段的主动的转变,系统被主动地使用了更长的时段。
[0042]在一些例子中,在由帧检测和/或解码模块404检测的CANFD帧期间启用切换模块408可能启用切换模块408以提高/缩短显性到隐性的转变。因此,在一些例子中,启用切换模块408可能比当前CAN系统更快地将差动CAN总线输出电压拉动回到其隐性状态(零总线差动电压)。
[0043]现在参照图5,图5显示了帧检测和/或解码模块404的简化示例方框图。在一个例子中,帧检测和/或解码模块404包括操作地耦合于发射器端口 504的比特采样模块506。比特采样模块506的采样操作由时钟502控制。因此,出现在发射器(TXD)端口 504上的所发射的输入信号(CAN帧)由比特采样器模块506以时钟速率进行采样。来自比特采样器模块506的输出被输入到移位寄存器模块510。帧检测器模块508的空闲阶段和起始也操作地耦合于时钟502和比特采样器模块506并且控制检测所发射的信号在CAN空闲阶段的完整持续时间是否是隐性,例如正如在ISOl 1898-1中描述的。
[0044]一旦帧检测器模块508的空闲阶段和起始被检测,帧检测器模块508的空闲阶段和起始关闭开关512,从而使所发射的输入信号(CAN帧)被加载到移位寄存器模块510。在一个例子中,仅仅帧的一部分被转移以确定该帧是否是常规CAN帧或CAN H)帧。以这种方式,仅仅该帧的相关部分可以由帧处理单元514处理,帧处理单元514例如在一个例子中处理并管理根据ISO 11898-1的比特填充操作。一旦帧处理单元514完成比特填充操作,那么适当的和相关的比特,例如= EDL比特520、r0比特522和BRS比特524等等可以被提取并由所选择的比特提取&比较(SEC)单元516处理。SEC单元516随后将所提取的信号转移到驱动器控制逻辑(LDC)526,其也从发射器端口 504传递所发射的输入信号(CAN帧)。
[0045]此外,在一个例子中,帧处理单元514可能给比较功能传递接收的帧530,例如正如参照图7所描述的作为选择性唤醒单元(SWU)/接收器CAN FD功能的一部分。
[0046]现在参照图6,图6显示了结合本发明的多个方面的用于已知CANFD系统和示例性CAN H)系统的高负载CAN H)总线信号601,620的简化时序图。在当前CAN H)系统的时序图601中,CAN总线602初始时可能在隐性状态“A”603,例如由图3中禁用(高阻抗)导通的晶体管312、314引起的。在这种情况下,CAN总线处于电源电压一半的电压电平,正如在图3中通过电阻器网络322施加到输出CANH 316和CANL 318二者,其代表逻辑高或隐性比特。
[0047]在时刻“B”605,CAN协议模块(图3的CAN协议模块305)确定显性比特应当被发射。因此,在这种情况下,导通的晶体管312、314被启用,从而引起CAN总线60 2中的电压变化。在这种情况下,参照图3,CANH 316转变到3.5V并且CANL 318转变到1.5V。由于该转变是通过导通的晶体管312、314主动地强制的,所以转变时间607是相对小的。
[0048]在时刻“C” 609,CAN总线602处的差动输出电压产生了显性比特,即CAN系统内的逻辑低。
[0049]在时刻“D”611,CAN协议306给导通的晶体管312、314发射禁用信号(逻辑“I”)从而使它们成为高阻抗。因此,只有VCC/2电位经由电阻器网络322被施加到输出CANH 316和CANL 318二者。由于从显性到隐形的转变是被动转变,所以转变时间613基本上长于主动转变情况607。在一些情况下,以被动方式从显性到隐形的转变的相对较长的转变时间可能是由于系统内的时间常数导致的,例如来自CAN总线602内寄生电容和电阻。以这种方式,在当前CAN FD系统内的相对长的转变时间611将限制CAN H)系统在高比特速率阶段期间使用的最大波特率。
[0050]现在参照结合本发明的多个方面的示例性CANH)系统的时序图例子620,从显性到隐性比特的转变时间显著减少。在一些例子中,参照图4,在所发射的输入信号在CAN总线网络上被发射之前,经由耦合的所发射的输入信号403,帧检测和/或解码模块404检测到CAN H)帧由CAN协议模块306发射。因此,在一些例子中,在时刻“A” 622,在CAN总线632上发射CAN FD帧之前,帧检测和/或解码模块404可能意识到它。此外,当完成CAN H)帧的传输时,在时刻“D” 624,帧检测和/或解码模块404意识到它需要主动地驱动在CAN总线632上从显性到隐性的转变。
[0051 ] 在一些例子中,主动地驱动从显性到隐性的转变减小了转变时间626。在一些例子中并且参照图4,如果切换模块408被激活,例如响应于CAN FD显性到隐性的转变,那么切换模块408可以可操作用于将CANH 316和CANL 318总线电压耦合在一起。
[0052]在一些例子中,切换模块408可以在CANH)帧内在发射/接收期间被实施,例如在其中信号从发射单元发射到总线或从总线发射到接收单元。在其它例子中,切换模块408可以在数据区域内的CAN
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