測(cè)量值傳輸設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于根據(jù)SSI方法，即同步串行接口，串行地傳輸數(shù)據(jù)的測(cè)量值傳輸設(shè)備。提供至少一個(gè)從屬裝置，所述從屬裝置提供由至少一個(gè)傳感器檢測(cè)到的測(cè)量值的數(shù)據(jù)位以用于向主導(dǎo)裝置進(jìn)行串行逐位傳輸。主導(dǎo)裝置借助具有多個(gè)時(shí)鐘周期的時(shí)鐘猝發(fā)向從屬裝置請(qǐng)求測(cè)量值，所述時(shí)鐘周期的數(shù)量與待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位的數(shù)量相匹配。根據(jù)本發(fā)明的第一測(cè)量值傳輸設(shè)備的特征在于：時(shí)鐘猝發(fā)的時(shí)鐘周期具有指定的占空比，所述占空比對(duì)應(yīng)于一個(gè)時(shí)鐘周期的脈沖持續(xù)時(shí)間與周期持續(xù)時(shí)間的比值；以及主導(dǎo)裝置包含比較器。主導(dǎo)裝置讀取在至少一個(gè)時(shí)鐘線上輸出的時(shí)鐘猝發(fā)并在比較器中對(duì)占空比進(jìn)行校驗(yàn)，以確定是否超過上限閾值及/或下限閾值。根據(jù)本發(fā)明的第二測(cè)量值傳輸設(shè)備的特征在于：對(duì)占空比的對(duì)應(yīng)校驗(yàn)在從屬裝置中進(jìn)行。
【專利說明】測(cè)量值傳輸設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于根據(jù)同步串行接口(Synchronous Serial Interface ;SSI)方法在從屬裝置與主導(dǎo)裝置之間進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏y(cè)量值傳輸設(shè)備，所述設(shè)備中，傳感器檢測(cè)到的測(cè)量值由與傳感器相關(guān)聯(lián)的從屬裝置調(diào)節(jié)并轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)流傳輸至主導(dǎo)裝置，所述主導(dǎo)裝置對(duì)檢測(cè)到的測(cè)量值進(jìn)行處理。
【背景技術(shù)】
[0002]此類測(cè)量值傳輸設(shè)備描述于公開申請(qǐng)案EP171579A1中，所述測(cè)量值傳輸設(shè)備因其操作方法而被稱為“同步串行接口(SSI)”。測(cè)量值傳輸設(shè)備包含主導(dǎo)裝置和至少一個(gè)從屬裝置。從屬裝置與傳感器相關(guān)聯(lián)，其中若干傳感器可選擇性地與從屬裝置相關(guān)聯(lián)。傳感器所檢測(cè)到的測(cè)量值已由傳感器以數(shù)字形式提供為數(shù)據(jù)位。數(shù)據(jù)位連續(xù)地載入從屬裝置進(jìn)入并行操作范圍內(nèi)的移位寄存器中。移位寄存器可在并行操作中儲(chǔ)存測(cè)量值的數(shù)據(jù)位，并且隨后在串行操作中為串行數(shù)據(jù)傳輸提供所述數(shù)據(jù)位。在并行操作期間，大量測(cè)量值可根據(jù)測(cè)量值或數(shù)據(jù)位的傳輸速率由傳感器保存至移位寄存器中，并且可在測(cè)量值未儲(chǔ)存并串行傳輸至主導(dǎo)裝置的情況下由更新后的、新檢測(cè)到的測(cè)量值再次替換。
[0003]主導(dǎo)裝置向選定的從屬裝置請(qǐng)求時(shí)鐘猝發(fā)范圍內(nèi)的測(cè)量值的數(shù)據(jù)位，對(duì)代表測(cè)量值的數(shù)據(jù)位的處理和評(píng)估在所述主導(dǎo)裝置中進(jìn)行。時(shí)鐘猝發(fā)包含固定數(shù)量的時(shí)鐘周期。時(shí)鐘周期的數(shù)量是從屬裝置以及主導(dǎo)裝置所已知的。從屬裝置識(shí)別的第一預(yù)定時(shí)鐘邊緣(例如第一下降時(shí)鐘邊緣)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出信號(hào)將使移位寄存器從并行操作轉(zhuǎn)換至串行操作。測(cè)量值的并行應(yīng)用的數(shù)據(jù)位在第一時(shí)鐘邊緣處同時(shí)地儲(chǔ)存在移位寄存器中并經(jīng)提供以用于串行數(shù)據(jù)傳輸，所述并行應(yīng)用的數(shù)據(jù)位代表在此時(shí)間點(diǎn)所檢測(cè)到的測(cè)量值。
[0004]測(cè)量值的數(shù)據(jù)位在以后每一個(gè)預(yù)定的時(shí)鐘邊緣(例如，每一個(gè)下降時(shí)鐘邊緣)處自從屬裝置傳輸至主導(dǎo)裝置。此外，每個(gè)下降時(shí)鐘邊緣(重新)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。時(shí)鐘周期的數(shù)量經(jīng)精確地調(diào)整為待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位的數(shù)量。在待傳輸數(shù)據(jù)位的數(shù)量為η的情況下，主導(dǎo)裝置輸出一個(gè)時(shí)鐘猝發(fā)中的n+1個(gè)時(shí)鐘周期。
[0005]在測(cè)量值的最后一個(gè)數(shù)據(jù)位的傳輸之后，直至由可重新觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器所預(yù)定的時(shí)間結(jié)束為止，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出信號(hào)確保數(shù)據(jù)線路保持在預(yù)定的數(shù)據(jù)信號(hào)電平，以使移位寄存器在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時(shí)間內(nèi)仍保持處于串行操作。因而限定了等待周期。主導(dǎo)裝置在等待周期內(nèi)識(shí)別由從屬裝置保持的數(shù)據(jù)信號(hào)電平，并使各個(gè)從屬裝置僅在等待周期結(jié)束后才傳輸新測(cè)量值的數(shù)據(jù)位。
[0006]公開申請(qǐng)案DElOl 13716A1描述一種使用起始/停止接口的串行通信，所述起始/停止接口將與從屬裝置相關(guān)聯(lián)的位置傳感器或速度傳感器連接至主導(dǎo)裝置。
[0007]公開申請(qǐng)案EP1294119A1描述一種用于測(cè)量值的串行傳輸?shù)慕涌?，在所述接口中校?yàn)位經(jīng)附加至數(shù)據(jù)位，所述校驗(yàn)位由循環(huán)冗余校驗(yàn)獲得。所述已知方法也被稱為“循環(huán)冗余校驗(yàn)”(CRC方法)。[0008]CRC方法涉及一個(gè)步驟，在所述步驟中，由數(shù)據(jù)源提供的串行數(shù)據(jù)位被視作多項(xiàng)式并除以預(yù)定的生成多項(xiàng)式，以便將所獲得的除法的余數(shù)傳輸至數(shù)據(jù)接收器以作為附加至數(shù)據(jù)位的校驗(yàn)位。由生成多項(xiàng)式用所有接收到的位在接收器中執(zhí)行相同除法，所述接收到的位即數(shù)據(jù)位和校驗(yàn)位。通過將傳輸?shù)男ｒ?yàn)位包括在除法中，必定在所述除法中獲得值O且不帶有余數(shù)。位元僅在所述情況下經(jīng)正確地傳輸。(例如)于以下網(wǎng)址詳細(xì)地描述CRC方法:http://en.wikiDedia.0rg/wiki/Cyclic redundancy check。
[0009]本發(fā)明的目標(biāo)是根據(jù)提供高數(shù)據(jù)安全性的SSI方法提供在從屬裝置與主導(dǎo)裝置之間進(jìn)行串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏y(cè)量值傳輸設(shè)備。
[0010]所述目標(biāo)分別由在附隨獨(dú)立權(quán)利要求中所闡明的特征實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]根據(jù)第一實(shí)施方式的測(cè)量值數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備涉及根據(jù)SSI方法的串行數(shù)據(jù)傳輸，其中，提供至少一個(gè)從屬裝置，所述從屬裝置提供由至少一個(gè)傳感器檢測(cè)到的測(cè)量值的數(shù)據(jù)位，以便在至少一個(gè)數(shù)據(jù)線路上進(jìn)行到主導(dǎo)裝置的串行逐位傳輸；且其中，主導(dǎo)裝置借助于時(shí)鐘猝發(fā)向從屬裝置請(qǐng)求測(cè)量值，所述時(shí)鐘猝發(fā)提供在至少一個(gè)時(shí)鐘線上并且包含若干時(shí)鐘周期，所述時(shí)鐘周期的數(shù)量與待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位的數(shù)量相匹配。根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量值傳輸設(shè)備的特征在于:時(shí)鐘猝發(fā)的時(shí)鐘周期具有指定的占空比，所述占空比對(duì)應(yīng)于一個(gè)時(shí)鐘周期的脈沖持續(xù)時(shí)間與周期持續(xù)時(shí)間的比值；以及主導(dǎo)裝置包含比較器，并且所述主導(dǎo)裝置讀回在至少一個(gè)時(shí)鐘線上輸出的時(shí)鐘猝發(fā)并在比較器中對(duì)占空比進(jìn)行校驗(yàn)以確定所述周期是否超過上限閾值及/或低于下限閾值。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量值數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備通過識(shí)別由主導(dǎo)裝置發(fā)出的時(shí)鐘信號(hào)的誤差增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴／B加在時(shí)鐘信號(hào)上的干擾脈沖可在從屬裝置中導(dǎo)致以下后果:一個(gè)時(shí)鐘周期或甚至若干時(shí)鐘周期過多地被檢測(cè)到。干擾脈沖可(例如)由時(shí)鐘線上的電磁影響所致，所述干擾脈沖特別是在工業(yè)生產(chǎn)中必須經(jīng)預(yù)測(cè)，所述電磁影響產(chǎn)生于大電流和電流的變化。時(shí)鐘猝發(fā)中錯(cuò)誤數(shù)量的時(shí)鐘周期將導(dǎo)致測(cè)量值的錯(cuò)誤傳輸。通過根據(jù)本發(fā)明的措施防止了測(cè)量值傳輸中的所述誤差。
[0013]確定時(shí)鐘信號(hào)本身的主導(dǎo)裝置也校驗(yàn)所述時(shí)鐘信號(hào)已經(jīng)為保持預(yù)定的占空比做好準(zhǔn)備，所述占空比定義為一個(gè)時(shí)鐘周期的脈沖持續(xù)時(shí)間與周期持續(xù)時(shí)間的比值。在此情況下，低電平或高電平可經(jīng)指定作為脈沖持續(xù)時(shí)間。低電平將在以下被視作有效信號(hào)電平，以使脈沖持續(xù)時(shí)間將對(duì)應(yīng)于低電平的持續(xù)時(shí)間。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一測(cè)量值傳輸設(shè)備同樣基于根據(jù)SSI方法的串行數(shù)據(jù)傳輸，其中，提供至少一個(gè)從屬裝置，所述從屬裝置提供由傳感器檢測(cè)到的至少一個(gè)測(cè)量值的數(shù)據(jù)位，以用于在至少一個(gè)數(shù)據(jù)線路上進(jìn)行到主導(dǎo)裝置的串行逐位傳輸；且其中，主導(dǎo)裝置借助于時(shí)鐘猝發(fā)向從屬裝置請(qǐng)求測(cè)量值，所述時(shí)鐘猝發(fā)提供在至少一個(gè)時(shí)鐘線上并且包含若干時(shí)鐘周期，所述時(shí)鐘周期的數(shù)量經(jīng)調(diào)整為待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位的數(shù)量。此測(cè)量值傳輸設(shè)備的特征同樣在于:時(shí)鐘猝發(fā)的時(shí)鐘周期具有預(yù)定的占空比，所述占空比對(duì)應(yīng)于一個(gè)時(shí)鐘周期的脈沖持續(xù)時(shí)間與周期持續(xù)時(shí)間的比值；但其中從屬裝置包含比較器，在所述比較器中，從屬裝置對(duì)占空比進(jìn)行校驗(yàn)以確定所述周期是否超過上限閾值及/或低于下限閾值。
[0015]用于保持至少一個(gè)預(yù)定閾值的對(duì)占空比的校驗(yàn)同樣通過識(shí)別至少一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘猝發(fā)的時(shí)鐘周期的誤差而增加了測(cè)量值傳輸?shù)陌踩浴?br> [0016]優(yōu)選地，將根據(jù)本發(fā)明的兩種措施結(jié)合，以使主導(dǎo)裝置中的比較器和從屬裝置中的比較器均被提供以用于校驗(yàn)占空比。此舉增強(qiáng)了特別就測(cè)量值傳輸設(shè)備而言的安全性，在所述測(cè)量值傳輸設(shè)備中，主導(dǎo)裝置與從屬裝置在空間上彼此遠(yuǎn)離，且相應(yīng)地需要相對(duì)較長的時(shí)鐘線。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量值傳輸設(shè)備的一個(gè)相關(guān)優(yōu)勢(shì)為:最初描述的既定SSI方法可經(jīng)維持，以使在已知硬件中僅極少的改變是必須的。
[0018]磁阻位置傳感器或速度傳感器經(jīng)提供作為根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量值傳輸設(shè)備的傳感器，所述傳感器(例如)更詳細(xì)的描述于源自本 申請(qǐng)人:的說明書DE102004025388B4中。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量值傳輸設(shè)備的有利實(shí)施方式和進(jìn)一步發(fā)展是從屬權(quán)利要求的主題。
[0020]本發(fā)明的實(shí)施方式圖示在圖式中，并且將在以下通過參照描述更詳細(xì)地說明所述實(shí)施方式。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1圖示根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量值傳輸設(shè)備的方塊圖，所述測(cè)量值傳輸設(shè)備具有主導(dǎo)裝置和從屬裝置；
[0022]圖2圖示主導(dǎo)裝置與從屬裝置之間的主要信號(hào)傳輸；
[0023]圖3更詳細(xì)地圖示了圖示于圖2中的信號(hào)交換；
[0024]圖4a至圖4c圖示主導(dǎo)裝置與從屬裝置之間的信號(hào)交換，在所述信號(hào)交換中，時(shí)鐘猝發(fā)的時(shí)鐘周期的占空比受到干擾；
[0025]圖5圖示根據(jù)本發(fā)明的另一測(cè)量值傳輸設(shè)備的方塊圖，所述測(cè)量值傳輸設(shè)備具有主導(dǎo)裝置和從屬裝置；以及
[0026]圖6a至圖6d圖示根據(jù)圖5的主導(dǎo)裝置與從屬裝置之間的信號(hào)交換，在所述信號(hào)交換中，時(shí)鐘猝發(fā)的時(shí)鐘周期的占空比在兩個(gè)時(shí)鐘線中的一個(gè)時(shí)鐘線上受到干擾。
【具體實(shí)施方式】
[0027]圖1圖不測(cè)量值傳輸設(shè)備10,所述測(cè)量值傳輸設(shè)備10包含主導(dǎo)裝置MA和至少一個(gè)從屬裝置SL。由傳感器12檢測(cè)到的測(cè)量值14由傳感器12以模擬形式提供或提供為經(jīng)數(shù)字化的。如果將測(cè)量值14提供為模擬信號(hào)，那么提供模數(shù)轉(zhuǎn)換器16，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器16布置在傳感器12中或從屬裝置SL中。測(cè)量值14儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)供應(yīng)裝置18中，并可用于后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸。
[0028]測(cè)量值傳輸由主導(dǎo)裝置MA借助于時(shí)鐘信號(hào)CLK控制。首先，主導(dǎo)裝置MA請(qǐng)求測(cè)量值14的數(shù)據(jù)位DB，所述測(cè)量值14由從屬裝置SL借助時(shí)鐘信號(hào)CLK提供。時(shí)鐘信號(hào)CLK更詳細(xì)地圖示于圖2和圖3中。出于數(shù)據(jù)請(qǐng)求的目的，主導(dǎo)裝置MA向各個(gè)從屬裝置SL發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)CLK范圍內(nèi)的時(shí)鐘猝發(fā)20，所述時(shí)鐘猝發(fā)20包含預(yù)定數(shù)量的具有特定時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間TCLK的時(shí)鐘周期ZCLK。時(shí)鐘周期ZCLK的數(shù)量為從屬裝置SL已知。一個(gè)時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間TCLK內(nèi)的占空比TLow/TCLK經(jīng)固定地預(yù)定且固定為(例如)50%，所述占空比TLow/TCLK指示(例如)關(guān)于時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間TCLK的L電平的持續(xù)時(shí)間TLow。[0029]圖2圖示時(shí)鐘信號(hào)CLK的間隔，所述時(shí)鐘信號(hào)CLK包含兩個(gè)時(shí)鐘猝發(fā)20 ;而圖3詳細(xì)圖示出現(xiàn)在時(shí)鐘猝發(fā)20期間的信號(hào)。在圖2中，由于時(shí)鐘猝發(fā)20期間存在大量的時(shí)鐘周期ZCLK，時(shí)鐘猝發(fā)20的預(yù)定數(shù)量的時(shí)鐘周期ZCLK僅能以緊密聚集的方式圖示。
[0030]磁阻位置傳感器或速度傳感器經(jīng)提供作為傳感器12，所述傳感器已經(jīng)描述于(例如)本文所參照的上述專利說明書DE102004025388B4中。所述傳感器12可提供數(shù)據(jù)位寬度為(例如)16位至48位的高分辨率測(cè)量值14。測(cè)量值14可代表位置亦或可根據(jù)位置確定的速度。
[0031]數(shù)據(jù)位DB的數(shù)量在以下被指定為η。在下面的同步串行數(shù)據(jù)傳輸中，假設(shè)η個(gè)數(shù)據(jù)位DB的傳輸需要n+1個(gè)時(shí)鐘周期ZCLK。時(shí)鐘信號(hào)CLK (例如)在空閑狀態(tài)下處于高電平
H。數(shù)據(jù)信號(hào)DAT的傳輸發(fā)生在時(shí)鐘猝發(fā)20期間，其中數(shù)據(jù)位DB在數(shù)據(jù)信號(hào)DAT范圍內(nèi)經(jīng)串行地、逐位地自從屬裝置SL傳輸至主導(dǎo)裝置MA。同樣在所述情況下，例如，還假定處于空閑狀態(tài)的數(shù)據(jù)信號(hào)DAT的高電平H。
[0032]在時(shí)鐘猝發(fā)20開始時(shí)的時(shí)鐘信號(hào)CLK的第一下降邊緣確保數(shù)據(jù)供應(yīng)裝置18儲(chǔ)存當(dāng)前由傳感器12提供并在模數(shù)轉(zhuǎn)換器16中可選地?cái)?shù)字化的測(cè)量值14，并且所述數(shù)據(jù)供應(yīng)裝置使測(cè)量值為隨后的測(cè)量值傳輸做好準(zhǔn)備。提供計(jì)時(shí)器22用于控制數(shù)據(jù)供應(yīng)裝置18，所述計(jì)時(shí)器在時(shí)鐘信號(hào)CLK的第一下降邊緣處經(jīng)觸發(fā)。計(jì)時(shí)器22的轉(zhuǎn)換信號(hào)24的發(fā)生觸發(fā)數(shù)據(jù)供應(yīng)裝置18，以用于并行地接受經(jīng)數(shù)字化地提供的測(cè)量值14并用于儲(chǔ)存測(cè)量值14的數(shù)據(jù)位DB。
[0033]傳感器12對(duì)單個(gè)測(cè)量值14的供應(yīng)速率可大體上與從屬裝置SL中的信號(hào)處理無關(guān)。所述速率可慢于或快于時(shí)鐘周期持續(xù)時(shí)間TCLK。唯一相關(guān)的是當(dāng)前可得的測(cè)量值14在時(shí)鐘邊緣(例如，第一下降時(shí)鐘邊緣)處儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)供應(yīng)裝置18中。
[0034]數(shù)據(jù)供應(yīng)裝置18在時(shí)鐘信號(hào)CLK的第一上升時(shí)鐘邊緣處提供第一數(shù)據(jù)位DB。此舉優(yōu)選地涉及最高有效位(Mo st Significant Bit ;MSB)。在以后每個(gè)上升時(shí)鐘邊緣處提供下一數(shù)據(jù)位DB。最低有效位(Least Significant Mt ;LSB)提供在時(shí)鐘周期n+1的倒數(shù)第二個(gè)上升時(shí)鐘邊緣處并傳輸至主導(dǎo)裝置。
[0035]等待信號(hào)作^胃提供在時(shí)鐘猝發(fā)20的最后一個(gè)時(shí)鐘邊緣處，在所述猝發(fā)20期間，數(shù)據(jù)信號(hào)DAT假定一預(yù)定的電平。在圖示的實(shí)施方式中，所述電平為低電平。主導(dǎo)裝置MA根據(jù)等待時(shí)間Tm_W識(shí)別從屬裝置SL的阻塞狀態(tài)并在發(fā)出下一時(shí)鐘猝發(fā)20之前進(jìn)行相應(yīng)地等待。等待時(shí)間Tm_W可因此亦被稱作阻塞時(shí)間。等待時(shí)間Tm_W向主導(dǎo)裝置MA發(fā)出信號(hào):從屬裝置SL尚未為新測(cè)量值14的數(shù)據(jù)位DB的進(jìn)一步傳輸做好準(zhǔn)備。測(cè)量值傳輸?shù)亩虝鹤枞_保所限定測(cè)量值14的數(shù)據(jù)位DB可在時(shí)鐘猝發(fā)20開始時(shí)儲(chǔ)存在從屬裝置SL中。
[0036]等待時(shí)間Tm_W結(jié)束后，主導(dǎo)裝置MA立即借助于新時(shí)鐘猝發(fā)20請(qǐng)求新測(cè)量值14的數(shù)據(jù)位DB。從時(shí)鐘猝發(fā)到時(shí)鐘猝發(fā)20的時(shí)間在圖2中記為查詢時(shí)間TA。如果周期性或準(zhǔn)周期性的數(shù)據(jù)傳輸由主導(dǎo)裝置MA觸發(fā)，那么查詢時(shí)間TA亦可指定為時(shí)鐘猝發(fā)周期持續(xù)時(shí)間。主導(dǎo)裝置MA通過輸出下一時(shí)鐘猝發(fā)20而向從屬裝置SL請(qǐng)求新測(cè)量值14的數(shù)據(jù)位DB的傳輸。
[0037]基于操作模式，測(cè)量值傳輸設(shè)備10中的數(shù)據(jù)傳輸被稱為同步串行數(shù)據(jù)傳輸或稱為經(jīng)建立的“同步串行接口(SSI)”， 以使可連接所有使用SSI方法的主導(dǎo)裝置MA和從屬裝置SL。[0038]基于功能原則，在時(shí)鐘線26上從主導(dǎo)裝置MA傳輸至從屬裝置SL的時(shí)鐘信號(hào)CLK對(duì)于適當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸而言是極為重要的。如果從屬裝置中預(yù)期的時(shí)鐘周期ZCLK的數(shù)量η未達(dá)到或如果識(shí)別到比預(yù)期更多的時(shí)鐘周期ZCLK，那么在數(shù)據(jù)線路28上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)DAT在主導(dǎo)裝置MA中將不會(huì)被正確地解讀，并且會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的測(cè)量值傳輸。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式得出:由主導(dǎo)裝置MA中的時(shí)鐘產(chǎn)生器30產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)CLK由主導(dǎo)裝置MA自身讀回并評(píng)估。所述讀回意思是主導(dǎo)裝置MA經(jīng)由返回饋線31從時(shí)鐘線26上再次讀取時(shí)鐘信號(hào)CLK，并且由主導(dǎo)裝置MA自身評(píng)估所述信號(hào)，所述時(shí)鐘信號(hào)CLK由主導(dǎo)裝置MA的時(shí)鐘產(chǎn)生器30產(chǎn)生并提供在時(shí)鐘線26上。時(shí)鐘信號(hào)CLK經(jīng)由返回饋線31供應(yīng)至布置在主導(dǎo)裝置MA中的第一比較器32。第一比較器32通過與上限閾值34及/或下限閾值36比較而評(píng)估占空比TLow/TCLK。
[0040]所述至少一個(gè)閾值34、36由(例如)以下方式確定:任何超出閾值10% (例如)的占空比TLow/TCLK和各個(gè)低于所述值的占空比TLow/TCLK導(dǎo)致第一誤差信號(hào)Fl，所述第一誤差信號(hào)Fl經(jīng)提供至(例如)時(shí)鐘重復(fù)裝置38和數(shù)據(jù)信號(hào)釋放器40。
[0041]圖4a假定正確的占空比TLow/TCLK。圖4b圖示錯(cuò)誤的占空比TLowf 1/TCLK，在圖4b中，脈沖持續(xù)時(shí)間TLowfl錯(cuò)誤的過短并因此低于下限閾值36 ;而圖4c圖示脈沖持續(xù)時(shí)間TLowf2的情況，所述脈沖持續(xù)時(shí)間TLowf2過長并超出上限閾值34。
[0042]第一誤差信號(hào)Fl觸發(fā)時(shí)鐘重復(fù)裝置38，例如以用于受誤差影響的時(shí)鐘猝發(fā)20的更新輸出。第一誤差信號(hào)Fl優(yōu)選地同時(shí)充當(dāng)阻塞信號(hào)，所述阻塞信號(hào)在以下方面阻塞數(shù)據(jù)信號(hào)釋放器40:將拒絕在時(shí)鐘猝發(fā)20內(nèi)接收到并被識(shí)別為錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)信號(hào)DAT，或者阻塞接收到的數(shù)據(jù)位DB的輸出。
[0043]對(duì)自己的時(shí)鐘信號(hào)CLK的讀回以及對(duì)比較器32中的讀回時(shí)鐘猝發(fā)20的時(shí)鐘周期ZCLK的占空比TLow/TCLK與上限閾值34及/或下限閾值36的對(duì)比引起測(cè)量值傳輸中的高
安全性。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式得出，第二比較器42提供在從屬裝置SL中，所述第二比較器也將時(shí)鐘信號(hào)CLK的時(shí)鐘猝發(fā)20的時(shí)鐘周期ZCLK的占空比TLow/TCLK與上限閾值44及/或下限閾值46進(jìn)行對(duì)比。所述至少一個(gè)閾值44、46可與主導(dǎo)裝置MA中所提供的閾值34、36相同。從屬裝置SL中的至少一個(gè)閾值44、46也可不同于主導(dǎo)裝置MA的至少一個(gè)閾值34、36。提供在主導(dǎo)裝置MA中的至少一個(gè)閾值34、36可指定為主導(dǎo)裝置相關(guān)的閾值
34、36，并且從屬裝置SL中的至少一個(gè)閾值44、46可指定為從屬裝置相關(guān)的閾值44、46。
[0045]如果占空比TLow/TCLK超出或低于閾值44、46，那么第二比較器發(fā)出第二誤差信號(hào)F2。例如數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)48以及(可選地)誤差信號(hào)產(chǎn)生器50可使用第二誤差信號(hào)F2。
[0046]不同的誤差和誤差的識(shí)別對(duì)應(yīng)于已關(guān)于圖4b和圖4c說明的誤差。
[0047]一旦識(shí)別誤差，第二誤差信號(hào)F2觸發(fā)數(shù)據(jù)信號(hào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)48以抑制時(shí)鐘猝發(fā)21中剩余數(shù)據(jù)位DB的輸出。
[0048]在從屬裝置的第二比較器42中通過與上限閾值44及/或下限閾值46進(jìn)行對(duì)比而對(duì)占空比TLow/TCLK進(jìn)行的評(píng)估也確保測(cè)量值傳輸?shù)母甙踩浴?br> [0049]根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施方式的結(jié)合是特別恰當(dāng)?shù)模渲?，第一比較器32提供在主導(dǎo)裝置MA中，而第二比較器42提供在從屬裝置SL中，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)量值傳輸安全性的進(jìn)一步增加。
[0050]一個(gè)實(shí)施方式提供已知的CRC方法的使用，所述CRC方法在開頭已描述。出于所述目的，CRC產(chǎn)生器52提供在從屬裝置SL中，所述產(chǎn)生器將串行可用數(shù)據(jù)位DB視為多項(xiàng)式，所述多項(xiàng)式除以預(yù)定CRC生成多項(xiàng)式54。得到的所述除法的余數(shù)作為CRC校驗(yàn)位附加至數(shù)據(jù)位DB，其中提供數(shù)量為m的CRC校驗(yàn)位mCRC。圖3圖示CRC校驗(yàn)位mCRC附加至數(shù)據(jù)位DB的LSB。
[0051 ] 主導(dǎo)裝置MA包含CRC校驗(yàn)裝置56，所述CRC校驗(yàn)裝置56具有與從屬裝置SL中的CRC產(chǎn)生器52相同的CRC生成多項(xiàng)式54。在CRC校驗(yàn)裝置56中用所有接收到的位(即數(shù)據(jù)位DB和CRC校驗(yàn)位mCRC)通過CRC生成多項(xiàng)式54進(jìn)行相同除法。由于傳輸?shù)腃RC校驗(yàn)位mCRC包括在除法中，必定在值的正確傳輸中獲得值O且不帶有余數(shù)。全部位僅在此情況下經(jīng)正確地傳輸。此舉特別地導(dǎo)致以下結(jié)果:數(shù)據(jù)位DB正確地傳輸至主導(dǎo)裝置MA。僅在所述情況下，CRC校驗(yàn)裝置56將提供釋放信號(hào)58，所述釋放信號(hào)58向數(shù)據(jù)信號(hào)釋放器40發(fā)送信號(hào):數(shù)據(jù)位DB有效并可釋放以用于進(jìn)一步處理。
[0052]多項(xiàng)式0xA412或0x86C或0xADC9優(yōu)選地經(jīng)提供為CRC生成多項(xiàng)式54，對(duì)應(yīng)于x16+x14+xn+x5+x2+l 或 X16+X15+X12+X7+X6+X4+X3+1 或 X16+X14+X12+Xn+X9+X8+X7+X4+X+1。
[0053]優(yōu)選地，16位CRC校驗(yàn)位mCRC附加至數(shù)據(jù)位DB。
[0054]安全性的進(jìn)一步增加由以下方式實(shí)現(xiàn):如圖1所示的時(shí)鐘線26被分為兩條時(shí)鐘線60、62，差分時(shí)鐘信號(hào)CLK+、CLK_在所述時(shí)鐘線60、62上傳輸。圖5圖不一實(shí)施方式。主導(dǎo)裝置MA包含總線驅(qū)動(dòng)器64，所述總線驅(qū)動(dòng)器包含非反相輸出端66和反相輸出端68，其中第一時(shí)鐘信號(hào)CLK+將隨著第一時(shí)鐘猝發(fā)20+在非反相輸出端66上輸出，并且第二時(shí)鐘信號(hào)62隨著第二時(shí)鐘粹發(fā)20-在反相輸出端68上輸出。
[0055]兩個(gè)差分時(shí)鐘信號(hào)CLK+、CLK_中的至少一者，或優(yōu)選地兩個(gè)信號(hào)CLK+、CLK_，在所述實(shí)施方式中也由主導(dǎo)裝置MA讀回，并且至少一個(gè)差分時(shí)鐘信號(hào)CLK+、CLK-的時(shí)鐘猝發(fā)20+,20-的時(shí)鐘周期ZCLK+、ZCLK-的占空比TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-在第三比較器70中與至少一個(gè)閾值34、36相比較。所述情況下，讀回同樣意為由主導(dǎo)裝置MA提供在時(shí)鐘線60,62上的時(shí)鐘信號(hào)CLK+、CLK-中的至少一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)經(jīng)由至少一個(gè)返回饋線31+、31_立刻被再次讀取，并供應(yīng)至第三比較器70。上限閾值34及下限閾值36也在所述情況下優(yōu)選地提供，至少一個(gè)差分時(shí)鐘信號(hào)CLK+、CLK-(優(yōu)選地兩個(gè)差分時(shí)鐘信號(hào)CLK+、CLK_)的占空比TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-與所述上限閾值34和下限閾值36相比較。如果超過閾值或值低于閾值，那么提供第三誤差信號(hào)F3，所述第三誤差信號(hào)F3可再次由時(shí)鐘重復(fù)裝置38使用，所述時(shí)鐘重復(fù)裝置38觸發(fā)時(shí)鐘產(chǎn)生器34以用于時(shí)鐘猝發(fā)20+、20_的更新輸出。主導(dǎo)裝置MA中的進(jìn)一步信號(hào)處理可根據(jù)圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量值傳輸設(shè)備10的實(shí)施方式實(shí)現(xiàn)。
[0056]相應(yīng)地，根據(jù)依據(jù)本發(fā)明的測(cè)量值傳輸設(shè)備10的第二實(shí)施方式(所述測(cè)量值傳輸設(shè)備10在發(fā)生誤差的情況下將提供第四誤差信號(hào)F4)，可再次在從屬裝置SL中在第四比較器72中將至少一個(gè)差分時(shí)鐘信號(hào)CLK+、CLK-的時(shí)鐘猝發(fā)20+、20-的時(shí)鐘周期ZCLK+、ZCLK-的占空比TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-與至少一個(gè)閾值44、46進(jìn)行比較。從屬裝置SL中的進(jìn)一步信號(hào)處理可根據(jù)圖1所示的根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量值傳輸設(shè)備10的實(shí)施方式發(fā)生。
[0057]兩個(gè)差分時(shí)鐘信號(hào)CLK+、CLK-的部分時(shí)鐘猝發(fā)20+、20_圖示于圖6a和圖6b中。在所述情況下，再次舉例使用用于形成占空比TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-的低電平。此外，盡管存在第二差分時(shí)鐘信號(hào)CLK-的反相空閑電平，仍參照低電平TLow-。
[0058]在根據(jù)圖6c所示的實(shí)施方式中，至少一個(gè)錯(cuò)誤的占空比TLow+f/TCLK+出現(xiàn)在僅第一差分時(shí)鐘信號(hào)CLK+的第一時(shí)鐘猝發(fā)20+中，(例如)所述占空比TLow+f/TCLK+低于主導(dǎo)裝置MA中的下限閾值36及/或從屬裝置SL中的下限閾值46。
[0059]舉例來說，根據(jù)圖6d假定，第二差分時(shí)鐘信號(hào)CLK-的第二時(shí)鐘猝發(fā)20-的時(shí)鐘周期ZCLK-的脈沖持續(xù)時(shí)間TLow-以及(因此)占空比TL0W-/TCLK-在第二時(shí)鐘猝發(fā)20-期間保持無誤差。盡管在所述情況下沒有超過閾值34、36、44、46或沒有值低于所述閾值，但由于第一差分時(shí)鐘信號(hào)CLK+的第一時(shí)鐘猝發(fā)20+的至少一個(gè)時(shí)鐘周期ZCLK+的占空比TLow+f/TCLK被識(shí)別為錯(cuò)誤的，第三誤差信號(hào)F3及/或第四誤差信號(hào)F4仍在所述情況下由第三比較器70或第四比較器72提供。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在至少一個(gè)數(shù)據(jù)線路(28)上從至少一個(gè)從屬裝置(SL)到主導(dǎo)裝置(MA)的串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏y(cè)量值傳輸設(shè)備，所述至少一個(gè)從屬裝置(SL)提供由至少一個(gè)傳感器(12)檢測(cè)到的測(cè)量值(14)的數(shù)據(jù)位(DB)以用于串行逐位傳輸，其中所述主導(dǎo)裝置(MA)借助提供在至少一個(gè)時(shí)鐘線(26、60、62)上并包含若干時(shí)鐘周期(ZCLK、ZCLK+和ZCLK-)的時(shí)鐘猝發(fā)(20、20+、20_)向所述從屬裝置(SL)請(qǐng)求測(cè)量值(14)，所述時(shí)鐘周期(ZCLK、ZCLK+、ZCLK-)的數(shù)量(n+1)與所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位(DB)的數(shù)量(η)相匹配；所述測(cè)量值傳輸設(shè)備的特征在于:所述時(shí)鐘猝發(fā)(20、20+、20_)的所述時(shí)鐘周期(ZCLK、ZCLK+, ZCLK-)具有特定的占空比(TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK_)，所述占空比對(duì)應(yīng)于一個(gè)時(shí)鐘周期(ZCLK、ZCLK+、ZCLK-)的脈沖持續(xù)時(shí)間(TLow、TLow+、TLow-)與周期持續(xù)時(shí)間(TCLK、TCLK+、TCLK-)的比值；以及所述主導(dǎo)裝置(MA)包含比較器(32、70);以及所述主導(dǎo)裝置(MA)讀回在所述至少一個(gè)時(shí)鐘線(26、60、62)上輸出的所述時(shí)鐘猝發(fā)(20、20+、20_)并且在所述比較器(32、70 )中校驗(yàn)所述占空比(TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow/TCLK-)以確定所述周期是否超過上限閾值(34)及/或低于下限閾值(36)。
2.一種用于在至少一個(gè)數(shù)據(jù)線路(28)上從至少一個(gè)從屬裝置(SL)到主導(dǎo)裝置(MA)的串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏y(cè)量值傳輸設(shè)備，所述至少一個(gè)從屬裝置(SL)提供由至少一個(gè)傳感器(12)檢測(cè)到的測(cè)量值(14)的數(shù)據(jù)位(DB)以用于串行逐位傳輸，其中所述主導(dǎo)裝置(MA)借助提供在至少一個(gè)時(shí)鐘線(26、60、62)上并包含若干時(shí)鐘周期(ZCLK、ZCLK+, ZCLK-)的時(shí)鐘猝發(fā)(20、20+、20_)向所述從屬裝置(SL)請(qǐng)求測(cè)量值(14)，所述時(shí)鐘周期(ZCLK、ZCLK+、ZCLK-)的數(shù)量(n+1)與所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位(DB)的數(shù)量(η)相匹配；所述測(cè)量值傳輸設(shè)備的特征在于:所述時(shí)鐘猝發(fā)(20、20+、20_)的所述時(shí)鐘周期(ZCLK、ZCLK+, ZCLK-)具有特定的占空比(TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK_)，所述占空比對(duì)應(yīng)于一個(gè)時(shí)鐘周期(ZCLK、ZCLK+、ZCLK-)的脈沖持續(xù)時(shí)間(TLow、TLow+、TLow-)與周期持續(xù)時(shí)間(TCLK、TCLK+、TCLK-)的比值；以及所述從屬裝置(SL)包含比較器(42、72 )并且在所述比較器(42、72 )中校驗(yàn)所述占空比(TLow/TCLK、TLoW+/TCLK+、TL0W-/TCLK-)以確定所述周期是否超過上限閾值(44)及/或低于下限閾值(46)。
3.一種用于在至少一個(gè)數(shù)據(jù)線路(28)上從至少一個(gè)從屬裝置(SL)到主導(dǎo)裝置(MA)的串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏y(cè)量值傳輸設(shè)備，所述至少一個(gè)從屬裝置(SL)提供由至少一個(gè)傳感器(12)檢測(cè)到的測(cè)量值(14)的數(shù)據(jù)位(DB)以用于串行逐位傳輸，其中所述主導(dǎo)裝置(MA)借助提供在至少一個(gè)時(shí)鐘線(26、60、62)上并包含若干時(shí)鐘周期(ZCLK、ZCLK+, ZCLK-)的時(shí)鐘猝發(fā)(20、20+、20_)向所述從屬裝置(SL)請(qǐng)求測(cè)量值(14)，所述時(shí)鐘周期(ZCLK、ZCLK+、ZCLK-)的數(shù)量(n+1)與所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位(DB)的數(shù)量(η)相匹配；所述測(cè)量值傳輸設(shè)備的特征在于:所述時(shí)鐘猝發(fā)(20、20+、20_)的所述時(shí)鐘周期(ZCLK、ZCLK+, ZCLK-)具有特定的占空比(TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-)，所述占空比對(duì)應(yīng)于一個(gè)時(shí)鐘周期(ZCLK、ZCLK+、ZCLK_)的脈沖持續(xù)時(shí)間(TLow、TLow+、TLow-)與周期持續(xù)時(shí)間(TCLK、TCLK+、TCLK-)的比值；以及所述主導(dǎo)裝置(MA)包含比較器(32、70);以及所述主導(dǎo)裝置(MA)讀回在所述至少一個(gè)時(shí)鐘線(26、60、62)上輸出的所述時(shí)鐘猝發(fā)(20、20+、20_)并在所述比較器(32、70 )中校驗(yàn)所述占空比(TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-)以確定所述周期是否超過上限閾值(34)及/或低于下限閾值(36);以及所述從屬裝置(SL)包含比較器(42、72)并在所述比較器(42、72)中校 驗(yàn)占空比(TLow/TCLK、TLow+/TCLK+、TLow-/TCLK-)以確定所述周期是否超過上限閾值(44)及/或低于下限閾值(46)。
4.如權(quán)利要求1或3所述的測(cè)量值傳輸設(shè)備，其特征在于:提供兩個(gè)時(shí)鐘線(60、62)，經(jīng)由所述兩個(gè)時(shí)鐘線(60、62)，所述第一時(shí)鐘猝發(fā)和所述第二時(shí)鐘猝發(fā)(20+、20_)借助于非反相時(shí)鐘猝發(fā)和反相時(shí)鐘猝發(fā)(20+、20_)作為差分時(shí)鐘猝發(fā)(20+、20_)傳輸；以及包含在所述主導(dǎo)裝置(MA)中的所述比較器(32、70)校驗(yàn)所述非反相時(shí)鐘猝發(fā)及/或反相時(shí)鐘猝發(fā)(20+、20_)的所述時(shí)鐘周期(ZCLK+、ZCLK-)的所述對(duì)應(yīng)占空比(TLow+/TCLK+、TLow-,TCLK-)以確定所述周期是否超過所述上限閾值(34)及/或低于所述下限閾值(36)。
5.如權(quán)利要求2或3所述的測(cè)量值傳輸設(shè)備，其特征在于:提供兩個(gè)時(shí)鐘線(60、62)，經(jīng)由所述兩個(gè)時(shí)鐘線(60、62)，所述第一時(shí)鐘猝發(fā)和所述第二時(shí)鐘猝發(fā)(20+、20_)借助于非反相時(shí)鐘猝發(fā)和反相時(shí)鐘猝發(fā)(20+、20_)作為差分時(shí)鐘猝發(fā)(20+、20_)傳輸；以及包含在所述從屬裝置(SL)中的所述比較器(42、72)校驗(yàn)所述非反相時(shí)鐘猝發(fā)及/或反相時(shí)鐘猝發(fā)(20+、20-)的所述時(shí)鐘周期(ZCLK+、ZCLK-)的所述占空比(TLow+/TCLK+、TLow-, TCLK-)以確定所述周期是否超過所述上限閾值(44)及/或低于下限閾值(46)。
6.如權(quán)利要求1、3或4所述的測(cè)量值傳輸設(shè)備，其特征在于:所述主導(dǎo)裝置(MA)包含時(shí)鐘重復(fù)裝置(38)，所述時(shí)鐘重復(fù)裝置(38)在存在確定的誤差的情況下觸發(fā)對(duì)所述時(shí)鐘猝發(fā)(20、20+、20_)的所述輸出的重復(fù)。
7.如權(quán)利要求1或3所述的測(cè)量值傳輸設(shè)備，其特征在于:所述主導(dǎo)裝置(MA)包含數(shù)據(jù)信號(hào)釋放器(40)，所述數(shù)據(jù)信號(hào)釋放器(40)在存在確定的誤差的情況下將接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)(DAT)評(píng)估為無效。
8.如權(quán)利要求2、3或5所述的測(cè)量值傳輸設(shè)備，其特征在于:所述從屬裝置(SL)包含誤差信號(hào)產(chǎn)生器(50)，所述誤差信號(hào)產(chǎn)生器(50)在誤差發(fā)生時(shí)向所述主導(dǎo)裝置(MA)提供誤差數(shù)據(jù)位序列以用于串行傳輸 。
9.如權(quán)利要求1、2或3所述的測(cè)量值傳輸設(shè)備，其特征在于:所述從屬裝置(SL)包含CRC產(chǎn)生器(52)，所述CRC產(chǎn)生器(52)根據(jù)所述數(shù)據(jù)位(DB)和預(yù)定的CRC生成多項(xiàng)式(54)確定CRC校驗(yàn)位(mCRC)，所述CRC校驗(yàn)位(mCRC)在向所述主導(dǎo)裝置(MA)傳輸之前附加至所述數(shù)據(jù)位(DA)。
10.如權(quán)利要求9所述的測(cè)量值傳輸設(shè)備，其特征在于:提供16個(gè)CRC校驗(yàn)位(mCRC)。
11.如權(quán)利要求9所述的測(cè)量值傳輸設(shè)備，其特征在于:多項(xiàng)式0xA412或0xC86C或0xADC9經(jīng)提供作為CRC生成多項(xiàng)式(54)，對(duì)應(yīng)于x16+x14+xn+x5+x2+l或χ16+χ15+χ12+χ7+χ6+χ4+χ3+1 或 χ16+χ14+χ12+χ11+χ9+χ8+χ7+χ4+χ+1。
12.如權(quán)利要求9所述的測(cè)量值傳輸設(shè)備，其特征在于:所述主導(dǎo)裝置(MA)包含CRC校驗(yàn)裝置(56)，所述CRC校驗(yàn)裝置(56)根據(jù)所述多項(xiàng)式(54)、所述接收到的數(shù)據(jù)位(DA)和所述接收到的CRC校驗(yàn)位(mCRC)執(zhí)行所述CRC校驗(yàn)。
13.如權(quán)利要求1、2或3所述 的測(cè)量值傳輸設(shè)備，其特征在于:磁阻位置傳感器或速度傳感器經(jīng)提供作為傳感器(12)。
【文檔編號(hào)】H04L7/00GK103891194SQ201180073631
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月11日
【發(fā)明者】尤緯·哈恩 申請(qǐng)人:巴魯夫公司