(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910152540.4
(22)申请日 2019.02.28
地址 510640 广东省广州市天河区长兴街
松岗大街8号小鹏汽车智能产业园
(72)发明人 梁灵
(74)专利代理机构 北京知元同创知识产权代理
事务所(普通合伙) 11535
代理人 余宏妮 张祖萍
(51)Int.Cl.
H04L 1/00(2006.01)
H04L 12/40(2006.01)
(54)发明名称CANFD总线系统采样点配置与测试方法及相应的数据传输方法(57)摘要本发明涉及CANFD总线系统采样点配置与测试方法及相应的数据传输方法。基于CANFD数据帧中转换比特的位时间与采样点的关系，针对系统所支持的不同通信速率，配置出系统中各节点能够实现通信的采样点位置和相应的偏差范围。发送节点生成CANFD数据帧，根据所确定的位采样点位置得到转换比特的位时间；然后以第一通信速率发送数据帧第一部分，以确定的转换位时间发送转换比特，并且以第二通信速率发送数据帧第二部分。本发明还提供CANFD系统采样点测试方法，针对待测节点发送的数据帧，检测第一部分中一比特的位时间、转换比特的位时间和第二部分中一比特的位时间。基于检测的这些位时间计算位采样点位置，通过判断其是否符合偏差 范围来确定待测节点是否通过测试。权利要求书2页 说明书9页 附图4页CN 109861795 A 2019.06.07
C N 109861795
A
1.一种CANFD总线系统中的通信节点发送数据的方法，其特征在于，包括：
生成CANFD数据帧，所述CANFD数据帧包括将以第一通信速率发送的第一部分、将以第二通信速率发送的第二部分以及所述第一部分与所述第二部分之间的转换比特；
确定发送所述转换比特的位时间；以及
以与所述第一通信速率相应的第一时钟发送所述第一部分中的比特，以确定的所述转换位时间发送所述转换比特，以及以与所述第二通信速率相应的第二时钟发送所述第二部分中的比特。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中确定发送所述转换比特的位时间包括：
确定所述CANFD总线系统的数据传输所支持的所述第一通信速率和所述第二通信速率；
基于所述第一通信速率和所述第二通信速率，确定所述CANFD总线系统的位采样点位置；以及
基于所述位采样点位置，计算所述转换比特的位时间。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中确定所述CANFD总线系统的位采样点位置包括：
当所述第一通信速率为500K比特/秒以及所述第二通信速率为2M比特/秒、5M比特/秒或8M比特/秒时，将所述位采样点位置确定为自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的0.8倍位置处。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中计算所述转换比特的位时间包括根据下式计算：
T BRS＝T1*s+T2*(1-s)
其中T BRS为所述转换比特的位时间，T1为以所述第一通信速率传输一比特的时间，T2为以所述第二通信速率传输一比特的时间，s为表征位采样点位置的自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的倍数。
5.一种CANFD总线系统中的通信节点接收数据的方法，其特征在于，包括：
经由CANFD总线接收来自其他通信节点的CANFD数据帧，所述CANFD数据帧包括以第一通信速率发送的第一部分、以第二通信速率发送的第二部分以及所述第一部分与所述第二部分之间的转换比特；
确定所述CANFD总线系统的位采样点位置和所述转换比特的位时间；以及
以确定的所述位采样点位置对所述CANFD数据帧的比特进行采样，以解析所述CANFD数据帧。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中确定所述CANFD总线系统的位采样点位置包括：
当所述第一通信速率为500K比特/秒以及所述第二通信速率为2M比特/秒、5M比特/秒或8M比特/秒时，将所述位采样点位置确定为自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的0.8倍位置处。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中确定所述转换比特的位时间包括根据下式计算：
T BRS＝T1*s+T2*(1-s)
其中T BRS为所述转换比特的位时间，T1为以所述第一通信速率传输一比特的时间，T2为以所述第二通信速率传输一比特的时间，s为表征位采样点位置的自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的倍数。
8.一种用于测试CANFD总线系统的位采样点位置的方法，所述CANFD总线系统包括根据权利要求1-4中任一项所述的方法发送数据的待测通信节点，其特征在于，包括：获取所述待测通信节点发送的CA
NFD数据帧，所述CANFD数据帧包括以第一通信速率发送的第一部分、以第二通信速率发送的第二部分以及所述第一部分与所述第二部分之间的转换比特；
检测所述第一部分中一比特相应的第一位时间、所述转换比特的位时间和所述第二部分中一比特相应的第二位时间；以及
基于所述第一位时间、所述转换比特的位时间和所述第二位时间，计算所述CANFD总线系统的位采样点位置。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中计算所述CANFD总线系统的位采样点位置包括根据下式计算：
s＝(T BRS-T2)/(T1-T2)
其中s表征位采样点位置，T BRS为所述转换比特的位时间，T1为所述第一位时间，T2为所述第二位时间。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
确定计算的所述位采样点位置是否在偏差范围内；以及
响应于所述位采样点位置未在所述偏差范围内，确定所述待测通信节点关于位采样点位置的测试失败。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，其中确定计算的所述位采样点位置是否在偏差范围内包括：
当所述第一通信速率为500K比特/秒以及所述第二通信速率为2M比特/秒时，确定所述位采样点位置是否在0.78-0.82之间；
当所述第一通信速率为500K比特/秒以及所述第二通信速率为5M比特/秒时，确定所述位采样点位置是否在0.79-0.81之间；以及
当所述第一通信速率为500K比特/秒以及所述第二通信速率为8M比特/秒时，确定所述位采样点位置是否在0.794-0.806之间。
12.一种CANFD总线系统，其特征在于，包括根据权利要求1-4中任一项所述的方法发送数据的通信节点和/或根据权利要求5-7中任一项所述的方法接收数据的通信节点。
CANFD总线系统采样点配置与测试方法及相应的数据传输
方法
技术领域
[0001]本发明总体上涉及电子领域，具体涉及一种CANFD总线系统采样点配置与测试方法以及相应的数据传输方法。
背景技术
[0002]随着汽车电子化程度越来越高，汽车中各个电子控制单元(ECU，Electronic Control Unit)的通信速度的需求也越来越高。典型地，各个ECU通过控制器局域网络(CAN，Controller Area Network)总线通信，其通信速率为500kBit/s。传统的CAN网络已经不能满足日益多元化的汽车电子功能，在近几年逐渐成熟的具有灵活数据速率的CAN(CANFD，CAN with Flexible Data rate)总线作为传统CAN总线的替代方案，越来越多的受到行业关注。
[0003]CANFD总线系统具有诸多优点，其提高了传输速率和报文的有效利用率，并且保持高可靠性的同时能够兼容目前的CAN总线。当前CANFD的应用还属于初级阶段，缺乏很多设计经验及测试方法，其中包括作为系统关键设计之一的采样点设计。由于CANFD总线的通信属性与CAN总线的不同，采样点配置或设计以及对应的测试方法与传统CAN总线有显著区别。当前的CAN总线系统采样点设计和测试方法并不适用于CANFD总线系统。
发明内容
[0004]针对上述问题，本发明的实施例提供一种CANFD总线系统采样点配置与测试方法以及相应的数据传输方法，实现了CANFD总线系统的采样点配置和测试问题。
[0005]在本发明的第一方面，提供一种CANFD总线系统中的通信节点发送数据的方法。该方法包括：生成CANFD数据帧，CANFD数据帧包括将以第一通信速率发送的第一部分、将以第二通信速率发送的第二部分以及第一部分与第二部分之间的转换比特；确定发送转换比特的位时间；以及以与第一通信速率相应的第一时钟发送第一部分中的比特，以确定的转换位时间发送转换比特，以及以与第二通信速率相应的第二时钟发送第二部分中的比特。[0006]在某些实施例中，确定发送转换比特的位时间包括：确定CANFD总线系统的数据传输所支持的第一通信速率和第二通信速率；基于第一通信速率和第二通信速率，确定CANFD 总线系统的位采样点位置；以及基于位采样点位置，计算转换比特的位时间。
[0007]在某些实施例中，确定CANFD总线系统的位采样点位置包括：当第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率为2M比特/秒、5M比特/秒或8M比特/秒时，将位采样点位置确定为自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的0.8倍位置处。
[0008]在某些实施例中，计算转换比特的位时间包括根据下式计算：
[0009]T BRS＝T1*s+T2*(1-s)
[0010]其中T BRS为转换比特的位时间，T1为以第一通信速率传输一比特的时间，T2为以第
二通信速率传输一比特的时间，s为表征位采样点位置的自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的倍数。
[0011]在本发明的第二方面，提供一种CANFD总线系统中的通信节点接收数据的方法。该方法包括：经由CANFD总线接收来自其他通信节点的CANFD数据帧，CANFD数据帧包括以第一通信速率发送的第一部分、以第二通信速率发送的第二部分以及第一部分与第二部分之间的转换比特；确定CANFD总线系统的位采样点位置和转换比特的位时间；以及以确定的位采样点位置对CANFD数据帧的比特进行采样，以解析CANFD数据帧。
[0012]在某些实施例中，确定CANFD总线系统的位采样点位置包括：当第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率为2M比特/秒、5M比特/秒或8M比特/秒时，将位采样点位置确定为自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的0.8倍位置处。
[0013]在某些实施例中，确定转换比特的位时间包括根据下式计算：
[0014]T BRS＝T1*s+T2*(1-s)
[0015]其中T BRS为转换比特的位时间，T1为以第一通信速率传输一比特的时间，T2为以第二通信速
率传输一比特的时间，s为表征位采样点位置的自比特传输起始以起始传输该比特所使用的通信速率传输该比特所需时间的倍数。
[0016]在本发明的第三方面，提供一种用于测试CANFD总线系统的位采样点位置的方法，CANFD总线系统包括根据本发明第一方面所描述的方法发送数据的待测通信节点。该方法包括：获取待测通信节点发送的CANFD数据帧，CANFD数据帧包括以第一通信速率发送的第一部分、以第二通信速率发送的第二部分以及第一部分与第二部分之间的转换比特；检测第一部分中一比特相应的第一位时间、转换比特的位时间和第二部分中一比特相应的第二位时间；以及基于第一位时间、转换比特的位时间和第二位时间，计算CANFD总线系统的位采样点位置。
[0017]在某些实施例中，计算CANFD总线系统的位采样点位置包括根据下式计算：[0018]s＝(T BRS-T2)/(T1-T2)
[0019]其中s表征位采样点位置，T BRS为转换比特的位时间，T1为第一位时间，T2为第二位时间。
[0020]在某些实施例中，方法还包括：确定计算的位采样点位置是否在偏差范围内；以及响应于位采样点位置未在偏差范围内，确定待测通信节点关于位采样点位置的测试失败。[0021]在某些实施例中，确定计算的位采样点位置是否在偏差范围内包括：当第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率为2M比特/秒时，确定位采样点位置是否在0.78-0.82之间；当第一通信速率为500K比特/秒以及第二
通信速率为5M比特/秒时，确定位采样点位置是否在0.79-0.81之间；以及当第一通信速率为500K比特/秒以及第二通信速率为8M 比特/秒时，确定位采样点位置是否在0.794-0.806之间。
[0022]在本发明的第四方面，提供一种CANFD总线系统，包括根据本发明第一方面所描述的方法发送数据的通信节点和/或根据本发明第一方面所描述的方法接收数据的通信节点。
[0023]本发明实施例提供了一种有效的CANFD总线系统采样点配置和测试以及相应的数据传输方案，给出了采样点的允许偏差范围，提升了CANFD总线系统的应用前景。
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