无读取指示的串行总线通信的制作方法

本公开涉及经由诸如spi(串行外设接口)、hssl(高速串行链路)、msb(微秒总线)、i2c总线(集成电路总线)等的串行数据总线的、基于帧的串行数据通信领域，并且具体地，涉及无读取指示的串行数据总线通信。

背景技术：

1、串行数据通信用于多个不同应用中。例如，可以通过在布置在电路板上的两个芯片之间、在相同的芯片内的两个电路之间或在两个分开的电子控制单元(ecu)之间的串行数据传输来传输(transmit)数据。数据通信中的参与者也被称作“总线节点”，串行数据传输发生在这些参与者之间。已知各种各样标准化串行总线系统(在一些情况中也使用专有标准)，其中总线系统通常包括与硬件有关的规范，以及用于通信的总线协议。例如spi总线被广泛使用。术语“总线”表示通信需要若干信号或线。在spi中，除数据线(通常被称为miso和mosi)外，还有用于时钟信号的线(通常称作sck)和用于数据帧控制信号的线(通常称作片选(chip select)，csn)。这两个信号确定串行传输数据的数据传输速率和数据帧的长度。存在spi总线的多种变体，其在每个方向上具有不同数目的数据线。特别是对于具有高数据速率的应用，每个方向可以使用若干数据线，例如4或8。在下文中，每个方向的数据线被称为数据信道，与数据线的数目无关。

2、生成片选信号和时钟信号的实体通常叫做命令器单元(命令器总线节点，或简被称为命令器)或替代地叫做主单元，而接收这些信号的实体通常叫做接收器单元(接收器总线节点，或简被称为接收器)或替代地叫做从单元。因此，通常使用上文提到的缩写miso表示主输入从输出(从从/接收器到主/命令器的数据传送)，并且使用缩写mosi表示主输出从输入(从主/命令器到从/接收器的数据传送)。

3、在多种应用中，数据在两个方向中双向地且同时地传输(全双工)，数据通常以短序列传输，短序列通常被称为数据帧(简称帧)。帧包括固定数目的数据位或符号，其中数据位或符号可以具有不同的含义。例如，帧的数据位/符号群(通常被称为字段)可以表示标识符。标识符可以在其他事件中标识发送器和/或数据传输的目的地。特别地，标识符可以表示数据被写入到或从其读取数据的地址。此外，标识符可以包含定义应当如何处理待传输数据(例如，读取或写入)的具体命令。标识符也可以是所谓的“报头”字段的一部分。如果不需要标识符，则报头字段可以包括状态数据等。帧的另一个字段可以包含例如数据位/符号，数据位/符号表示被写入的数据或从存储器读取的数据。字段也比称为“有效载荷(payload)”字段，因为它包含感兴趣的实际数据。最后，另一个(可选择的)字段可以包含校验和，校验和允许错误检测(以及如果有必要，错误校正)。校验和可以例如使用循环冗余校验(crc)而被计算。然而，其他方法也是已知的，例如错误校正码(ecc)等。

4、在多种应用中，帧的长度相对短，例如，12位、16位或32位，其中大部分位(或符号)用于有效载荷字段。因此，在具有12位的帧长度的示例系统中，报头可以具有例如仅仅4位，其用于标识读取地址或写入地址。通常，一个位用作读取/写入标识符(例如，0＝读取，1＝写入)并且剩下三个位可以用于对地址进行编码。在现有示例中，地址空间包括23＝8个写入地址和相同数目的读取地址。应当理解为，读取/写入标识符可以解释为地址的一部分。在这种情况下，地址空间应当包含24＝16个地址，一部分作为读取地址并且一部分作为写入地址。

5、在多种应用中，期望或者需要总线命令器单元读取大量不同的数据(各种测量的参数、状态参数等)，并且因此，用于读取地址的有限的地址空间是一个问题。当然，该问题可以通过使用具有更长的报头字段的更长的帧来增加地址空间而容易地被解决。然而，传输所需要的时间必然会增加，并且因此在读取命令和对应响应之间的延迟也必然增加。对帧长度的另一个限制因素在于命令器单元中的数据缓冲器的构造。在大部分情况下，它们被构建为16位或32位宽缓冲区，因此处理例如35个位将需要处理两个数据字来在命令器单元中填充写入缓冲区或清空接收缓冲区。因此，将帧长度限制到处理单元的“自然”数据字长度将简单得多。发明人为自己设置的目标是改进现有概念，并且更具体地，在不增加用于串行通信的所需要的帧长度的情况下增加用于读取地址的可用地址空间。

技术实现思路

1、所提到的目标通过根据权利要求1到权利要求7所述的方法和根据权利要求8和权利要求14所述的总线节点来解决。多种实施例和进一步的改进被从属权利要求覆盖。

2、在本文中描述了一种用于应答器总线节点的方法。根据一个实施例，方法包括通过串行总线的第一数据信道接收第一帧，其中第一帧至少包括具有第一报头数据的第一报头字段以及具有第一有效载荷数据的第一有效载荷字段。该方法还包括检查基于第一报头数据的第一地址是否等于预定地址。当第一地址等于预定地址时，使用基于第一有效载荷数据的第二地址来执行读取操作，以及当第一地址不等于预定地址时，使用第一地址和有效载荷数据来执行写入操作。

3、此外，描述了用于命令器总线节点的对应方法。根据第一实施例，该方法包括通过串行总线的第一数据信道传输第一帧，其中第一帧至少包括具有第一报头数据的第一报头字段和具有第一有效载荷数据的第一有效载荷字段。为了生成读取命令，第一报头数据表示预定地址，并且有效载荷数据表示第一帧的接收者期望从其读取数据的地址。

4、此外，描述了相应的命令器和应答器总线节点。在一个实施例中，总线应答器节点包括被配置为通过串行总线的第一数据信道接收第一帧的接口电路，其中第一帧至少包括具有第一报头数据的第一报头字段和具有第一载荷数据的第一载荷字段。总线节点还包括帧解码器，帧解码器被配置为检查和表示基于第一报头数据的第一地址是否等于预定地址，以及逻辑控制逻辑，被配置为：当帧解码器表示第一地址等于预定地址时使用基于第一有效载荷数据的第二地址执行读取操作，当帧解码器表示第一地址不等于预定地址时使用第一地址和第一有效载荷数据执行写入操作。

5、在一个实施例中，总线命令器节点包括接口电路，接口电路被配置为生成至少包括具有第一报头数据的第一报头字段和具有第一有效载荷数据的第一有效载荷字段的第一帧，其中为了生成读取命令，第一报头数据表示预定地址，并且有效载荷数据表示第一帧的接收者期望从其读取数据的地址。命令器总线节点的接口电路还被配置为通过串行总线的第一数据信道传输第一帧。

技术特征：

1.一种方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括：

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

7.一种方法，包括：

8.一种总线节点(20)，包括：

9.根据权利要求8所述的总线节点(20),

10.根据权利要求8或权利要求9所述的总线节点(20)，

11.根据权利要求8至10中任一项所述的总线节点(20)，

12.根据权利要求8至11中任一项所述的总线节点(20)，还包括：

13.根据权利要求12所述的总线节点(20)，其中所述帧编码器还被配置为：在第一时间窗之后的第二时间窗期间，将所述第二帧(f2)传输通过所述串行总线的第二数据信道，所述第一帧(f1)在所述第一时间窗中被接收。

14.一种包括接口电路(11)的总线节点，被配置为：

技术总结本公开涉及无读取指示的串行总线通信。在本文中描述了一种用于应答器总线节点的方法。根据一个实施例，该方法包括通过串行总线的第一数据信道接收第一帧，其中第一帧至少包括具有第一报头数据的第一报头字段和具有第一有效载荷数据的有效载荷字段。该方法还包括检查基于第一报头数据的第一地址是否等于预定地址。当第一地址等于预定地址时，使用基于第一有效载荷数据的第二地址执行读取操作，并且当第一地址不等于预定地址时，使用第一地址和有效载荷数据执行写入操作。此外，描述了用于命令器总线节点的对应方法以及相应的应答器和命令器总线节点。技术研发人员：J·巴伦舍恩,H·哈特利布受保护的技术使用者：英飞凌科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25