專利名稱：微控制器和FlexRay通信組件之間的用戶接口、FlexRay用戶以及用于通過這種接口傳輸 ...的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在FlexRay通信組件和分配給該FlexRay通信組件的 微處理器之間的用戶接口，其中該FlexRay通信組件連接到FlexRay 通信連接上，通過該FlexRay通信連接傳輸消息，并且該FlexRay通 信組件包括用于中間存儲來自FlexRay通信連接或者用于FlexRay通 信連接的消息的消息存儲器；其中該微控制器具有微處理器和用于與 該消息存儲器進行數(shù)據(jù)交換的直接存儲器存取(DMA)控制器。本發(fā)明此外還涉及一種FlexRay用戶，其具有微控制器、FlexRay 通信組件以及在微控制器和通信組件之間的用戶接口，其中該Fl exRay 通信組件連接到FlexRay通信連接上，通過該FlexRay通信連接傳輸 消息。該微控制器包括微處理器和直接存儲器存取(DMA)控制器。該 通信組件包括消息存儲器，用于中間存儲來自FlexRay通信連接或者 用于FlexRay通信連接的消息。最后，本發(fā)明還涉及一種用于在FlexRay通信組件的消息存儲器 和微控制器的直接存儲器存取(DMA )控制器之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ?其中該FlexRay通信組件連接到FlexRay通信連接上，通過該FlexRay 通信連接傳輸消息。
背景技術：
近幾年來，控制設備、傳感器系統(tǒng)和執(zhí)行元件借助通信系統(tǒng)和被 構造為總線系統(tǒng)的通信連接的聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)代汽車中、但是也在機械制造 中、特別是在機床領域以及在自動化領域中急劇增長。在此情況下能 夠實現(xiàn)由于功能到多個控制設備上的分配而產(chǎn)生的協(xié)同效應。在此情 況下，談及分布式系統(tǒng)。不同用戶之間的通信越來越多地通過被構造 為總線系統(tǒng)的通信系統(tǒng)進行。在總線系統(tǒng)上的通信業(yè)務、訪問和接收 機制以及錯誤處理通過協(xié)議來調節(jié)。屬于此類的一種已知的協(xié)議是FlexRay協(xié)議，其中目前以FlexRay 協(xié)議規(guī)范v2. O作為基礎。FlexRay協(xié)議定義了特別是用于汽車中的快速的、確定性的并且容錯的總線系統(tǒng)。根據(jù)FlexRay協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸 按照時分多址(TDMA)方法來進行。通過通信連接的數(shù)據(jù)傳輸以有規(guī) 律地重復的傳輸周期進行，該數(shù)據(jù)傳輸分別被劃分為多個數(shù)據(jù)幀，這 些數(shù)據(jù)幀也被稱為時隙。用戶或者要傳輸?shù)南⒈环峙涔潭ǖ臅r隙， 在這些時隙中它們具有對通信連接的排他的訪問。時隙以規(guī)定的傳輸 周期重復，使得消息通過總線被傳輸?shù)臅r刻可以精確地被預言，并且 確定性地進行總線訪問。為了最佳地利用總線系統(tǒng)上用于消息傳輸?shù)膸挘現(xiàn)lexRay將也能 夠被稱作周期或者總線周期的傳輸周期劃分成靜態(tài)部分和動態(tài)部分。 在此情況下，固定的時隙位于在總線周期開頭的靜態(tài)部分中。在動態(tài) 部分中，時隙動態(tài)地被分配。其中現(xiàn)在分別只能在短時間內、即在一 個或多個所謂的微時隙內實現(xiàn)排他的總線訪問。只有當在一個微時隙 內進行總線訪問時，該時隙才被延長所需的時間。因此，僅當帶寬也 實際被需要時，帶寬才被使用。FlexRay通過通信連接的具有分別最大為10MBit/s ( 10M波特)的 數(shù)據(jù)率的兩個物理上分離的線路進行通信。在此，總線周期每隔5ms、 在一些通信系統(tǒng)中甚至每隔2.5ms結束。在此，兩個信道對應于尤其 是0SI (開放系統(tǒng)架構)層模型的物理層。這兩個信道主要用于冗余的 并且因此容錯的消息傳輸，然而也可以傳輸不同的消息，由此數(shù)據(jù)率 于是將加倍。但是FlexRay也可以以較低的數(shù)據(jù)率運行。為了實現(xiàn)同步的功能并且通過兩個消息之間的小的間隔來優(yōu)化帶 寬，通信網(wǎng)絡中的用戶或者分布式部件需要共同的時基、即所謂的全 球時間。為了時鐘同步，在周期的靜態(tài)部分中傳輸同步信息，其中借 助專門的算法根據(jù)FlexRay規(guī)范校正用戶的本地時鐘時間，使得所有 的本地時鐘與全球時鐘同步運行。也可以4皮稱為FlexRay網(wǎng)絡節(jié)點或主才幾的FlexRay用戶包含用戶 處理器或主機處理器、FlexRay控制器或通信控制器以及在總線監(jiān)控的 情況下包含所謂的總線監(jiān)視器。在此情況下，用戶處理器提供并處理 通過FlexRay通信控制器和FlexRay通信連接所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。針對在 FlexRay網(wǎng)絡中的通信，消息或者消息對象可以配置有例如最多254 個數(shù)據(jù)字節(jié)。為了將傳輸消息所通過的FlexRay通信連接與FlexRay用戶耦合，在直到本發(fā)明的申請日還未公開的DE 10 2005 034 744中采用一種 FlexRay通信組件，其通過用戶接口連接在該用戶上并通過另外的連接 連接在該通信連接上。在此情況下，為了在用戶和通信連接之間傳輸 消息，在該通信組件中設置有用于存儲該消息的裝置。所述傳輸通過 狀態(tài)機來控制。在該通信組件中設置有由兩個部分構成的接口組件，其中一個部 分組件是與用戶無關的，另一個部分組件是用戶特定的。也可被稱為 客戶CPU接口 (CIF)的用戶特定的部分組件將用戶特定的主機CPU形 式的客戶特定的用戶與FlexRay通信組件相連接。也可被稱為通用CPU 接口 (GIF)的與用戶無關的部分組件是通用的、即一般的CPU接口， 通過該CPU接口借助相應的用戶特定的部分組件、即客戶CPU接口由此，可以實現(xiàn)通信組件與不同用戶的無問題的適配，因為僅用戶特 定的部分組件必須與用戶相關地變化，而與用戶無關的部分組件和剩 余的通信組件可以始終相同地被構造。因此借助該通信組件形成用于 將任意FlexRay用戶連接到FlexRay通信連接上的標準接口 ，其中該 接口可以通過用戶特定的部分組件的簡單變化靈活地適配于任意構造 或形成的用戶。在此，這些部分組件也可以在一個接口組件內分別以 軟件被實現(xiàn)，即每個部分組件作為軟件功能被實現(xiàn)。FlexRay通信組件中的狀態(tài)才幾可以固定地以硬件布線。序列同樣可 以固定地以硬件布線。替代地，通信組件中的狀態(tài)機也可以由用戶通 過用戶接口自由地編程。所述信息優(yōu)選地包含訪問類型和/或訪問方式和/或訪問地址和/ 或數(shù)據(jù)大小和/或關于數(shù)據(jù)的控制信息和/或至少一個關于數(shù)據(jù)保護的 信息。根據(jù)現(xiàn)有技術，F(xiàn)lexRay通信組件的消息存儲器優(yōu)選地被實施為單 端口 RAM (隨機存取存儲器)。該RAM存儲器存儲消息或者消息對象、即真正的有用數(shù)據(jù)，連同配置數(shù)據(jù)或狀態(tài)數(shù)據(jù)。已知的通信組件的消 息存儲器的準確結構可以從所述的文獻DE 10 2005 034 744獲悉。已經(jīng)表明，F(xiàn)lexRay通信組件的消息存儲器和FlexRay用戶之間的 消息的傳輸僅相對緩慢地并且在要求用戶側的、尤其是在主機CPU的 必需的計算功率和所需的存儲空間方面的大的資源的情況下進行。在FlexRay通信組件和FlexRay用戶之間的已知的用戶接口的情況下，要 求主機CPU的持續(xù)的活動(可能DMA (直接存儲器訪問))，以便將通 信組件的消息存儲器的新輸入的緩沖器內容傳送到主機CPU的存儲器 中。利用所謂的輪詢，主機CPU可以定期地檢驗，新的消息是否已被 存放在用戶接口的消息存儲器中。主機CPU對通信組件的消息存儲器 的直接訪問是不可能的。尤其是當FlexRay通信連接的數(shù)據(jù)率完全被 利用時，這被證明是不利的。此外，為了設置寄存器等，必須忍受主 機CPU的等待時間。根據(jù)現(xiàn)有技術，F(xiàn)lexRay用戶為了 FlexRay通信組件的消息存儲器 與用戶之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)調和控制而擁有微處理器和DMA控制器。 然而，問題是，消息不是順序地、即相繼地被存放在消息存儲器中， 而是有針對性地分布在消息存儲器的確定的區(qū)域中。DMA控制器可以總 是僅僅訪問來自消息存儲器的相關聯(lián)的區(qū)域中的數(shù)據(jù)。這導致以下后 果，即在現(xiàn)有技術中用于消息存儲器與用戶之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄MA控 制器必須多次被設置并且被啟動。DMA控制器的每次設置和啟動都要求 傳輸很大數(shù)據(jù)量的配置參數(shù)、協(xié)調參數(shù)和控制參數(shù)。在每次DMA控制 器調用結束時將數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y束例如借助通過微處理器的輪詢或者通 過由DMA控制器觸發(fā)的中斷指令通知微處理器。兩者都要求微處理器 中的很大的資源(計算和存儲容量)。因此，在現(xiàn)有技術中幾乎不值 得或者僅在例外情況下值得對用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄MA控制器進行編程。 總之，DMA控制器與FlexRay通信組件的連接在現(xiàn)有技術中因此不是最 佳的。發(fā)明內容因此，本發(fā)明所基于的任務在于，提供以下可能性，即將微控制 器的DMA控制器更好地連接到FlexRay通信組件上，以便能夠實現(xiàn)通 信組件的消息存儲器和DMA控制器之間的更快速的并且尤其是節(jié)約資 源的數(shù)據(jù)傳輸。為了解決該任務，從開頭所述類型的用戶接口出發(fā)建議用戶接 口具有狀態(tài)機，該狀態(tài)機根據(jù)配置通過微控制器的微處理器獨立地協(xié) 調并控制FlexRay通信組件的消息存儲器和DMA控制器之間的數(shù)據(jù)傳 輸。本發(fā)明的優(yōu)點因此，按照本發(fā)明，建議在FlexRay用戶的微控制器和用戶的 FlexRay通信組件之間中間連接狀態(tài)機，該狀態(tài)機改變用戶接口，使得 微控制器的DMA控制器的設置和啟動是值得的。換句話說，狀態(tài)機負 責為DMA控制器優(yōu)化地呈現(xiàn)要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)或消息，使得DMA控制器也 可以借助DMA控制器的唯一的調用傳輸更大的數(shù)據(jù)量或多個消息。因 此，按照本發(fā)明，唯一的訪問在一定程度上由迄今所需的多個小的訪 問組成。用戶的微控制器的微處理器首先配置狀態(tài)機并通知它，它是否應 該讀或者寫，哪些消息(消息編號)應該被傳輸以及要傳輸?shù)南⒍?長。借助這些信息，狀態(tài)機于是訪問FlexRay通信組件，使得所希望 的數(shù)據(jù)或消息在消息存儲器和DMA控制器之間以讀或寫的方式被傳輸。 狀態(tài)機在一定程度上提供DMA控制器的智能，DMA控制器為了更復雜地 訪問(甚至可能在消息存儲器的分布式的地址區(qū)域中的)較大數(shù)據(jù)量、 尤其是多個消息而需要該智能。換句話說，狀態(tài)機產(chǎn)生虛擬的相關聯(lián) 的地址區(qū)域，由此，DMA控制器的使用首先是有意義的，因為(用于設 置DMA控制器的)待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的數(shù)量和(在DMA控制器周期結束時 的)中斷的數(shù)量明顯被減少。優(yōu)選地，DMA控制器對消息存儲器的相同的地址進行讀或寫，或者 對用于中間存儲要在消息存儲器和DMA控制器之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的前置 的緩沖存儲器進行讀或寫。有利地，DMA控制器為了讀數(shù)據(jù)總是訪問 FlexRay通信組件的出口緩沖器，而為了寫數(shù)據(jù)總是訪問入口緩沖器。按照本發(fā)明的一種有利的改進方案建議用戶接口具有配置和狀 態(tài)寄存器，微控制器的微處理器為了狀態(tài)機的配置而訪問該配置和狀 態(tài)寄存器。也即，微處理器通過將合適的配置參數(shù)寫入用戶接口的配 置和狀態(tài)寄存器中來配置狀態(tài)機。這些寄存器可以被實施為觸發(fā)器或 大的存儲器、例如隨機存取存儲器、即RAM的一部分。配置參數(shù)例如 涉及下列信息-進行讀或寫的數(shù)據(jù)傳輸；-待傳輸?shù)南⒌恼f明(消息編號)；和-待傳輸?shù)南⒌拈L度。按照本發(fā)明的有利的實施形式建議用戶接口具有序列存儲器，其中存放有對被存放在消息存儲器中的確定的消息的引用和關于這些 消息的信息，其中為了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)調和控制，狀態(tài)機調用序列存儲器的錄入項。序列存儲器優(yōu)選地被構造為RAM并且包括多個(優(yōu)選地 128個)具有序列錄入項的字段。這些序列錄入項例如包括序列錄入項 的標識(例如編號)、對消息存儲器或者緩沖存儲器的一個或多個消 息(所謂的緩沖器)的標識或引用(例如緩沖器編號)。不同的序列 錄入項可以由狀態(tài)機根據(jù)微處理器的預先給定有目的地調用。序列錄 入項可以不加改變地以被存儲的形式或以被適配的形式被調用。為了 以被適配的形式調用，序列錄入項的調用包括確定的用于適配序列錄 入項的可變參數(shù)的參數(shù)值。序列存儲器中的序列錄入項優(yōu)選地涉及經(jīng)常出現(xiàn)的傳輸序列，其 事先被存儲并且在需要時被調用。以這種方式，可以通過調用(一個 或多個序列錄入項的)唯一的序列或部分序列來觸發(fā)消息存儲器與DMA 控制器之間的大規(guī)模的數(shù)據(jù)傳輸。在使用序列時，在從微控制器的微 處理器至配置和狀態(tài)寄存器的數(shù)據(jù)傳輸開始時被傳輸?shù)呐渲脜?shù)也可 以包括應由狀態(tài)機在數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆秶鷥日{用的一個或多個序列錄入項 的標識(例如編號)。要在消息存儲器與用戶之間傳輸?shù)南⒂欣胤謩e包括尤其是具 有配置數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的報頭段以及具有有用數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段，其中狀 態(tài)機控制消息存儲器與DMA控制器之間的數(shù)據(jù)傳輸，使得針對每個消 息報頭段在數(shù)據(jù)段之前被讀入。狀態(tài)機優(yōu)選地控制消息存儲器與DMA控制器之間的數(shù)據(jù)傳輸，使二數(shù)據(jù)的分析結果來控制數(shù)據(jù)段"讀入。因此，在傳輸有用數(shù)據(jù)i前狀態(tài)被讀入。以這種方式，可以在數(shù)據(jù)段中的空數(shù)據(jù)的情況下避免整 個數(shù)據(jù)段被傳輸。相反，可以選擇數(shù)據(jù)段的包含有用數(shù)據(jù)(所謂的有 效載荷)的那些地址區(qū)域，具有空數(shù)據(jù)的地址區(qū)域在傳輸中不被考慮 并且簡單地被跳過。以這種方式，可以提高傳輸率。按照本發(fā)明的另一種有利的改進方案建議FlexRay通信組件具有 至少一個緩沖存儲器、優(yōu)選地至少一個入口緩沖存儲器和至少一個出 口緩沖存儲器，用于中間存儲要在通信組件的消息存儲器與DMA控制 器之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)、優(yōu)選地用于中間存儲至少 一個被存放在消息存儲器中的消息，其中狀態(tài)機獨立地協(xié)調和控制控制消息存儲器與至少一個緩沖存儲器之間以及所述至少一個緩沖存儲器與DMA控制器之間的 數(shù)據(jù)傳輸。所述至少一個緩沖存儲器被布置在FlexRay通信組件的消 息存儲器與用戶接口的狀態(tài)機之間。有利地，分別設置用于對消息存 儲器的讀訪問的出口緩沖存儲器和用于寫訪問的入口緩沖存儲器。按照另一種優(yōu)選的實施方式，建議所述至少一個緩沖存儲器包 括部分緩沖存儲器和屬于所述部分緩沖存儲器的影子存儲器，其中狀 態(tài)機協(xié)調和控制數(shù)據(jù)傳輸，使得對所述部分緩沖存儲器和影子存儲器 的寫或讀交替地進行。通過對部分緩沖存儲器和影子存儲器的交替的 寫或讀，可以實現(xiàn)明顯更高的數(shù)據(jù)率，因為還在從影子存儲器中讀出 數(shù)據(jù)的時候已經(jīng)又可以向所述部分緩沖存儲器中寫數(shù)據(jù)，并且反過來， 還在從部分緩沖存儲器中讀出數(shù)據(jù)的時候已經(jīng)又可以向影子存儲器中 寫數(shù)據(jù)。最后，建議FlexRay通信組件具有屬于所述至少一個緩沖存儲器 的控制寄存器，狀態(tài)機為了協(xié)調和控制在消息存儲器與所述至少一個 緩沖存儲器之間的數(shù)據(jù)傳輸對該控制寄存器進行訪問?？梢酝ㄟ^該控 制寄存器通知通信組件，是否施加(并且應該傳輸)用于傳輸?shù)男碌?數(shù)據(jù)并且將該數(shù)據(jù)存放到消息存儲器中的哪個地址上或者應該從哪個 地址提取該數(shù)據(jù)。作為對本發(fā)明的任務的另一種解決方案，從開頭所述類型的 FlexRay用戶出發(fā)，建議用戶接口具有狀態(tài)機，該狀態(tài)機根據(jù)由微控 制器的微處理器進行的配置獨立地協(xié)調并控制FlexRay通信組件的消 息存儲器和DMA控制器之間的數(shù)據(jù)傳輸。作為對本發(fā)明的任務的又一種解決方案，從開頭所述類型的方法 出發(fā)，建議作為微控制器和FlexRay通信組件之間的用戶接口的一 部分被布置的狀態(tài)機通過微控制器的微處理器來配置，并且數(shù)據(jù)傳輸 由狀態(tài)機4艮據(jù)所述配置獨立地來協(xié)調和控制。按照本發(fā)明的有利的改進方案，建議為了由微控制器的微處理 器配置狀態(tài)機，將配置參數(shù)存放到用戶接口的配置和狀態(tài)寄存器中。按照本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，建議在用戶接口的序列存 儲器中存放對被存放在消息存儲器中的確定的消息的引用和關于這些 消息的信息，其中為了由狀態(tài)機來協(xié)調和控制數(shù)據(jù)傳輸而調用序列存儲器的錄入項。
FlexRay通信組件有利地具有至少一個緩沖存儲器，優(yōu)選地至少一 個入口緩沖存儲器和至少一個出口緩沖存儲器，用于中間存儲要在通 信組件的消息存儲器與DMA控制器之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)、優(yōu)選地用于中間 存儲至少一個被存放在消息存儲器中的消息，其中為了由狀態(tài)機控制 和協(xié)調數(shù)據(jù)傳輸，在屬于所述至少一個緩沖存儲器的控制寄存器中存 放協(xié)調和控制參數(shù)。


下面借助附圖更詳細地闡述本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。
圖1以示意圖示出FlexRay通信系統(tǒng)的通信組件和其到通信連接 上的連接以及通信用戶或主機用戶；
圖2詳細示出圖1的通信組件以及其連接的特定的實施形式；
圖3示出圖2的通信組件的消息存儲器的結構；
圖4至圖6以示意圖示出在從用戶至消息存儲器的方向上的數(shù)據(jù) 訪問的架構和過程；
圖7至圖9示出在從消息存儲器至用戶的方向上的數(shù)據(jù)訪問的架 構和過程；
圖10以示意圖示出消息管理器和其中所包含的有限狀態(tài)機的結
構；
圖11以示意圖示出圖l和圖2中的通信組件的部件以及用戶和相
應的、由消息管理器控制的數(shù)據(jù)路徑；
圖12示出就圖11中的數(shù)據(jù)路徑而言對消息存儲器的訪問分布； 圖13示出按照本發(fā)明的具有狀態(tài)機的用戶接口； 圖14詳細示出FlexRay通信組件和FlexRay用戶之間的狀態(tài)機； 圖15示出在通過按照本發(fā)明的用戶接口的讀過程的范圍內的信號
走向(Verlauf);以及
圖16示出在通過按照本發(fā)明的用戶接口的讀過程的范圍內的信號走向。
具體實施例方式
圖1示意性地示出FlexRay通信組件100，用于將用戶或主機102連接到FlexRay通信連接101、即FlexRay的物理層上。該FlexRay 通信連接例如被構造為FlexRay數(shù)據(jù)總線，該FlexRay數(shù)據(jù)總線優(yōu)選 地擁有兩個傳輸線路。為此，F(xiàn)lexRay通信組件100通過連接107與用 戶或用戶處理器102連接并且通過連接106與通信連接101連接。為 了一方面就傳輸時間而言并且另一方面就數(shù)據(jù)完整性而言進行無問題 的連接，示意性地主要區(qū)分FlexRay通信組件中的三個裝置。在此， 第一裝置105用于存儲、尤其是中間存儲要傳輸?shù)南⒌闹辽僖徊糠帧?在用戶102和第一裝置105之間通過連接107和108連接有第二裝置 104。同樣，在通信連接101和第一裝置105之間通過連接106和109 連接有第三裝置103，由此可以實現(xiàn)在最佳的速度的情況下在保證數(shù)據(jù) 完整性的同時將作為消息、尤其是FlexRay消息的一部分的數(shù)據(jù)極其 靈活地輸入到第一裝置105中或者從第一裝置105中輸出。
在圖2中，在一個優(yōu)選的實施形式中更詳細地再次示出FlexRay 通信組件100。同樣更詳細地示出各個連接106至109。為了將FlexRay 通信組件100連接到FlexRay用戶102或主機處理器上，第二裝置104 包括入口緩沖存儲器或輸入緩沖存儲器201 (Input Buffer IBF)、 出口緩沖存儲器或輸出緩沖存儲器202 (Output Buffer OBF )以及由 兩個部分203和204構成的接口組件，其中一個部分組件203是與用 戶無關的，第二個部分組件204是用戶特定的。用戶特定的部分組件 204 (客戶CPU接口 CIF)將用戶特定的主機-CPU102即客戶特定的用 戶102與FlexRay通信組件100連接。為此，設置有雙向數(shù)據(jù)線216、 地址線217以及控制輸入端218。同樣，設置有中斷輸出端219。用戶 特定的部分組件204和與用戶無關的部分組件203(通用CPU接口 ，GIF) 連接，即FlexRay通信組件或FlexRay-IP模塊擁有一般的、即通常的 CPU接口 203，大量不同的客戶特定的主才幾CPU 102可以通過相應的用 戶特定的部分組件204、即客戶CPU接口 CIF連接到該CPU接口上。由 此，僅部分組件204必須根據(jù)用戶102被改變，這意味著明顯更少的 花費。CPU接口 203和其余的通信組件IOO可以不加改變地被采用。
輸入緩沖存儲器或者入口緩沖存儲器201和出口緩沖存儲器或者 輸出緩沖存儲器202可以被構造在共同的存儲器組件中或者可以被構 造在分離的存儲器組件中。這里，輸入緩沖存儲器201用于中間存儲 傳輸給消息存儲器300的消息。在此，輸入緩沖組件201優(yōu)選地被構造，使得它可以存儲兩個完整的、分別由(特別是具有配置數(shù)據(jù)的)
報頭段和數(shù)據(jù)段或有效載荷段組成的消息。在此，輸入緩沖存儲器201 被構造成兩部分(部分緩沖存儲器和影子存儲器 (Schattenspeicher))，由此通過交替地寫輸入緩沖存儲器的兩個 部分或者通過交替訪問可以加速用戶CPU 102和消息存儲器300之間 的傳輸。輸出緩沖存儲器或出口緩沖存儲器202 (Output Buffer OBF) 同樣用于中間存儲由消息存儲器300傳輸給用戶CPU 102的消息。在 此，輸出緩沖器202也被構造，使得可以存儲兩個完整的、由(特別 是具有配置數(shù)據(jù)的)報頭段和數(shù)據(jù)段、即有效栽荷段組成的消息。這 里，輸出緩沖存儲器202也被分成兩個部分、 一個部分緩沖存儲器和
一個影子存儲器，由此這里也可以通過交替地讀這兩個部分或者通過 交替訪問來加速用戶或者主機CPU 102和消息存儲器300之間的傳輸。 由塊201至204組成的第二裝置104如所示的那樣與第一裝置105連 接。
裝置105由消息管理器200 (Message Handler MHD )和消息存儲 器300 (Message RAM (消息RAM))組成。消息管理器200控制輸入 緩沖存儲器201以及輸出緩沖存儲器202與消息存儲器300之間的數(shù) 據(jù)傳送。同樣地，它控制通過第三裝置103的在另一方向上的數(shù)據(jù)傳 輸。消息存儲器300優(yōu)選地被構造為單端口 RAM。該RAM存儲器存儲消 息或消息對象、即真正的數(shù)據(jù)，連同配置數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)。消息存儲 器300的準確結構在圖3中更詳細地示出。
第三裝置103由塊205至208構成。對應于FlexRay物理層的兩 個信道，該裝置103被分成兩個各具有兩個數(shù)據(jù)方向的數(shù)據(jù)路徑。這 通過連接213和214變得清楚，其中信道A的兩個數(shù)據(jù)方向用代表接 收(RxA)和發(fā)送(TxA)的RxA和TxA來表示以及信道B的兩個數(shù)據(jù) 方向用代表接收和發(fā)送的RxB和TxB來表示。用連接215表示可選的 雙向控制輸入端。第三裝置103的連接針對信道B通過第一緩沖存儲 器205來進行，并且針對信道A通過第二緩沖存儲器206來進行。這 兩個緩沖存儲器(瞬時緩沖RAM: RAM A和RAM B)用作來自第一裝置 105或者至第一裝置105的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹虚g存儲器。對應于這兩個信 道，這兩個緩沖存儲器205和206分別與接口組件207和208相連接， 該接口組件包含由發(fā)送/接收移位寄存器和FlexRay協(xié)議有限狀態(tài)機組成的FlexRay協(xié)議控制器或總線協(xié)議控制器。這兩個緩沖存儲器205 和206因此用作用于接口組件或FlexRay協(xié)i義控制器207和208的移 位寄存器與消息存儲器300之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹虚g存儲器。這里，也 有利地通過每個緩沖存儲器205或206來存儲兩個FlexRay消息的數(shù) 據(jù)字段、即有效栽荷段或數(shù)據(jù)段。
此外，在通信組件100中用209表示全球時間單元(Global Time UnitGTU),其負責顯示FlexRay中的全球時間柵格(Zeitraster)、 即微節(jié)拍(Mifcf什Hd) jttT和宏節(jié)拍(Makrotick) MT。同樣，通過 該全球時間單元209來調節(jié)周期計數(shù)器(Cycle Counter)的容錯的時 鐘同步和FlexRay的靜態(tài)和動態(tài)段中的時間流程的控制。用塊210表 示通用系統(tǒng)控制(System Universal Control SUC)，通過其控制和 操控FlexRay通信控制器的運行模式。屬于運行模式的有喚醒、起動、 重新集成或集成、正常運行(normal operation )和被動運行(passive operation)。
塊211示出網(wǎng)絡和錯誤管理(Network-and Error Management NEM)，如在FlexRay協(xié)i義規(guī)范v2. 0中描述的。最后，塊212示出中 斷控制(Interrupt Control INT)，其管理狀態(tài)和錯誤中斷標記(status and error interrupt flag)并且控制或操控至用戶CPU 102的中斷 輸出端219。塊212還包括絕對的和相對的計時器或者時間發(fā)生器，用 于產(chǎn)生時間中斷或計時器中斷。
為了在FlexRay網(wǎng)絡中的通信，消息對象或消息(消息緩沖器) 可以配置有直至254個數(shù)據(jù)字節(jié)。消息存儲器300尤其是消息RAM存 儲器(Message RAM)，其例如可以存儲直至最多128個消息對象。為 消息管理器200執(zhí)行消息的處理或管理本身所涉及的全部功能。這例 如是接受過濾(Akzeptanzf ilterung )、在兩個FlexRay協(xié)議控制器 塊207和208與消息存儲器300、即消息RAM之間的消息傳送以及發(fā)送 順序的控制和配置數(shù)據(jù)或狀態(tài)數(shù)據(jù)的提供。
外部的CPU、即用戶處理器102的外部的處理器可以通過具有用戶 特定的部分的用戶接口 107直接訪問FlexRay通信組件100的寄存器。 在此，使用多個寄存器。這些寄存器被用來配置并控制FlexRay協(xié)議 控制器、即接口組件207和208、消息管理器(Message Handler MHD) 200、全球時間單元(Global Time Unit GTU) 209、通用系統(tǒng)控制器(System Universal Controller SUC ) 210 、網(wǎng)絡和錯誤管理單元 (Network and Error Management Unit腦)211、 中斷控制器 (Interrupt Controller INT) 212以及對消息RAM、即消息存儲器 300的訪問，并且同樣被用于表明相應的狀態(tài)。在圖4至圖6和圖7至 圖9中還更詳細地至少討論了這些寄存器的部分。這樣描述的FlexRay 通信組件100能夠簡單地實現(xiàn)FlexRay規(guī)范v2. 0，由此可以簡單地產(chǎn) 生具有相應的FlexRay功能的ASIC或微控制器。PI fMrl^av仇"i^SI茲 *、 v2 A百iU通沾PI pyHh v通拉組件100完全被支持并且因此例如可以配置有直到128個消息或者消 息對象。在此，得到用于根據(jù)消息的相應數(shù)據(jù)字段或者數(shù)據(jù)區(qū)域的大 小存儲不同數(shù)量的消息對象的可靈活配置的消息存儲器。由此，具有 不同長度的數(shù)據(jù)字段的消息或消息對象可以有利地被配置。消息存儲 器300在此有利地被構造為FIFO (先進先出)，使得得到可配置的接 收FIFO。存儲器中的每個消息或消息對象可以被配置為接收存儲器對 象(Receive-Buffer (接收緩沖器))、發(fā)送存儲器對象 (Transmit-Buffer (發(fā)送緩沖器))或者所述可配置的接收FIFO的 一部分。同樣可以在FlexRay網(wǎng)絡中對幀ID、信道ID和周期計數(shù)器進 行接受過濾。由此，合理地支持網(wǎng)絡管理。有利地，此外還設置可屏 蔽的模塊中斷。在圖3中詳細示出了消息存儲器300的劃分。針對FlexRay通信 控制器的按照FlexRay協(xié)議規(guī)范所要求的功能，需要用于提供待發(fā)送 的消息(Transmit Buffer (發(fā)送緩沖器)Tx )以及存儲被無錯誤地接 收的消息(Receive Buffer (接收緩沖器)Rx )的消息存儲器。FlexRay 協(xié)議允許具有數(shù)據(jù)區(qū)域、即0至254個字節(jié)的有效載荷區(qū)域的消息。 如圖2中所示的一樣，消息存儲器300是FlexRay通信組件100的一 部分。后面描述的方法以及相應的消息存儲器300描述了尤其是在使 用隨機存取存儲器(RAM)的情況下待發(fā)送的消息以及所接收的消息的 存儲，其中通過所描述的機制可以在預先給定大小的消息存儲器中存 儲可變數(shù)量的消息。在此，可存儲的消息的數(shù)量與各個消息的數(shù)據(jù)區(qū) 域的大小相關，由此一方面所需的存儲器的大小可以被最小化而無需 限制消息的數(shù)據(jù)區(qū)域的大小，另一方面最佳地利用存儲器。下面，現(xiàn) 在將更詳細地描述用于FlexRay通信控制器的、尤其是基于RAM的消息存儲器300的可變的劃分。為了實施，現(xiàn)在示例性地預先給定規(guī)定字長為n (例如8， 16、 32 等等)位以及預先給定的存儲器深度為m個字的消息存儲器(m、 n為 自然數(shù))。在此，消息存儲器300被劃分為兩個段、即一個報頭段HS 和一個數(shù)據(jù)段DS (有效載荷區(qū)段、有效載荷段)。因此，針對每個消 息施加一個報頭區(qū)域HB和一個數(shù)據(jù)區(qū)域DB。針對消息O、 l至k(k為 自然數(shù))，因此施加報頭區(qū)域HBO、 HB1至HBk和數(shù)據(jù)區(qū)域DBO、 DB1 至DBk。因此在一個消息中區(qū)分第一和第二數(shù)據(jù)，其中第一數(shù)據(jù)對應于 關于FlexRay消息的配置數(shù)據(jù)和/或狀態(tài)數(shù)據(jù)并且分別被存放在報頭區(qū) 域HB (HBO， HB1，…，HBk)中。對應于應該被傳輸?shù)恼嬲挠杏脭?shù)據(jù) 的第二數(shù)據(jù)相應地被存放在數(shù)據(jù)區(qū)域DB (DBO， DB1，…，DBk)中。因 此，針對每個消息的第一數(shù)據(jù)形成第一數(shù)據(jù)范圍(以位、字節(jié)或者存 儲器字來計量)，并且針對一個消息的第二數(shù)據(jù)形成第二數(shù)據(jù)范圍(同 樣以位、字節(jié)或者存儲器字來計量)，其中每個消息的第二數(shù)據(jù)范圍 可以不同。報頭段HS和數(shù)據(jù)段DS之間的劃分現(xiàn)在在消息存儲器300 中是可變的，也就是說在這些區(qū)域之間不存在預先給定的界限。報頭 段HS和數(shù)據(jù)段DS之間的劃分共同地取決于消息的數(shù)量k以及一個消 息或者所有k個消息的第二數(shù)據(jù)范圍、即真正的有用數(shù)據(jù)的范圍?，F(xiàn) 在分別給相應消息的配置數(shù)據(jù)KDO、 KD1至KDk直接分配指針元素或者 數(shù)據(jù)指針DPO、 DPl至DPk。在特定的擴展方案中，給每一個報頭區(qū)域 HBO、 HB1至HBk分配固定數(shù)量的(這里為2個)存儲器字，使得總是 一個配置數(shù)據(jù)KD( KDO, KD1，…，KDk)和一個指針元素DP( DPO， DP1，…， DPk) —同被存放在報頭區(qū)域HB中。用于存儲真正的消息數(shù)據(jù)DO、 Dl 至Dk的數(shù)據(jù)段DS緊接在具有報頭區(qū)域HB的報頭段HS之后，其中報 頭區(qū)域的大小或者第一數(shù)據(jù)范圍取決于要存儲的消息的數(shù)量k。數(shù)據(jù)段 (或者數(shù)據(jù)區(qū)段)DS在其數(shù)據(jù)范圍方面取決于所存放的消息數(shù)據(jù)的各 自的數(shù)據(jù)范圍，這里例如在DBO中六個字、在DB1中一個字并且在DBk 中兩個字。各個指針元素DPO、 DPI至DPk因此總是指向開始、也就是 說指向相應數(shù)據(jù)區(qū)域DBO、 DB1至DBk的起始地址，其中各個消息O、 1 至k的數(shù)據(jù)DO、 Dl至Dk ^皮存放在該相應數(shù)據(jù)區(qū)域中。由此，消息存 儲器300在報頭段HS和數(shù)據(jù)段DS之間的劃分是可變的，并且取決于 消息本身的數(shù)量k以及消息的各自的數(shù)據(jù)范圍并且從而取決于整個第二數(shù)據(jù)范圍。如果較少的消息被配置，則報頭段HS變小并且消息存儲 器300中變得空閑的區(qū)域可以被用作用于存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段DS的補 充。通過這種可變性可保證最佳的存儲器利用，由此也可以使用較小 的存儲器?？臻e的數(shù)據(jù)段FDS因此變得最小并且甚至可以變成0,其中 尤其是該空閑的數(shù)據(jù)段的大小同樣取決于所存儲的消息的數(shù)量k和這 些消息的各自的第二數(shù)據(jù)范圍的組合。除了使用指針元素之外，還可以按照預先給定的順序存放第一和 第二數(shù)據(jù)、即配置數(shù)據(jù)KD( KD0,KD1，…，KDk )和真正的數(shù)據(jù)D( D0， Dl，… Dk)，使得報頭區(qū)域HBO至HBk在報頭段HS中的順序與數(shù)據(jù)區(qū)域DBO 至DBk在數(shù)據(jù)段DS中的順序分別相同。于是甚至可能放棄指針元素。在一種特別的擴展方案中，通過以下方式給消息存儲器分配錯誤 標識產(chǎn)生器、特別是校驗位發(fā)生器元件和錯誤標識檢驗器、特別是校 驗位檢驗元件，以保證在HS和DS中存儲的數(shù)據(jù)的正確性，即針對每 個存儲器字或每個區(qū)域(HB和/或DB)可一同存放特別是作為校驗位 的檢驗和。其它的控制標識、例如CRC (循環(huán)冗余校驗)或者更強大的 標識、例如ECC (糾錯碼)也是可設想的。由此，相對于消息存儲器的 規(guī)定的劃分產(chǎn)生下面的優(yōu)點使用者可以在編程時判定，他是否想使用較大數(shù)量的、具有小的 數(shù)據(jù)字段的消息或者他是否想使用較小數(shù)量的、具有大的數(shù)據(jù)字段的 消息。在配置具有不同大小的數(shù)據(jù)區(qū)域DB的消息時，現(xiàn)有的存儲空間 被最佳地利用。使用者具有為不同的消息共同地使用 一個數(shù)據(jù)存儲區(qū) 的可能性。在集成電路上實施通信控制器時，消息存儲器300的大小可以通 過所使用的存儲器的存儲器深度(字的數(shù)量m )與應用的需求的適配被 適配，而無需改變通信控制器的其它功能。下面，現(xiàn)在借助圖4至圖6以及圖7至圖9來更詳細地描述主機 CPU訪問、即通過緩沖存儲器裝置201和202對配置數(shù)據(jù)或狀態(tài)數(shù)據(jù)和真正的數(shù)據(jù)的寫和讀。在此，目標是建立關于數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜ヱ詈希?得可以保證數(shù)據(jù)完整性并且同時保證高的傳輸速度。該過程的控制通過消息管理器200來進行，這在稍后在圖10、 11和12中還將更詳細地描述。在圖4、 5和6中首先更詳細地闡述用戶CPU 102的主機CPU通過息存儲器300的寫訪問。為此，圖4又一次 示出通信組件100，其中出于清楚的原因這里僅示出通信組件IOO的重 要的部分。這一方面是負責控制流程的消息管理器200以及兩個控制 寄存器403和404，這兩個控制寄存器如所示的那樣可以被安裝在通信 組件100中的消息管理器200之外，但是也可以被包含在消息管理器 200本身中。在此，403是入口請求寄存器(輸入緩沖命令請求寄存器； IBCR)，而404是入口屏蔽寄存器(輸入緩沖命令屏蔽寄存器；IBMR )。 因此主機CPU 102對消息存儲器300 (消息RAM)的寫訪問通過中間連 接的入口緩沖存儲器201 (輸入緩沖器)來進行。該入口緩沖存儲器 201現(xiàn)在被設計成被劃分或者加倍的形式，更確切地說，被設計為部分 緩沖存儲器400和屬于該部分緩沖存儲器的影子存儲器401。由此可以 如后面所述的那樣進行主機CPU 102對消息存儲器300的消息或者消 息對象或者數(shù)據(jù)的持續(xù)訪問，并且由此可以保證數(shù)據(jù)完整性和加速的 傳輸。訪問的控制通過入口請求寄存器403并且通過入口屏蔽寄存器 404來進行。在寄存器403中，在圖5中這里利用數(shù)字0至31示例性 地針對32位的寬度表示403中的各個位單元(Bitstelle)。同樣地 適用于圖6中的寄存器404和該屏蔽寄存器404中的位單元0至31?，F(xiàn)在，寄存器403的位單元0至5、 15、 16至21和31示例性地 在流程控制方面獲得特別的功能。因此，在寄存器403的位單元0至5 中可錄入標識IBRH(輸入緩沖請求主機(Input Buffer Request Host)) 作為消息標識。同樣，在寄存器403的位單元16至21中可錄入標識 IBRS (輸入緩沖請求影子(Input Buffer Request Shadow))。同樣 在403的寄存器單元15中錄入IBSYH，在403的寄存器單元31中錄入 IBSYS作為訪問標識。出眾之處也在于寄存器404的單元0至2，其中 在0和1中以LHSH(加載報頭區(qū)段主機(Load Header Section Host )) 和LDSH (加載數(shù)據(jù)區(qū)段主才凡(Load Data Section Host))錄入另外 的標識作為數(shù)據(jù)標識。這些數(shù)據(jù)標識在這里以最筒單的形式、即分別 作為一位被構造。在寄存器404的位單元2中以STXRH(設置發(fā)送X請 求主機(Set Transmission X Request Host ))寫入開始標識。此夕卜， 現(xiàn)在描述通過入口緩沖器201對消息存儲器300的寫訪問的流程。主機CPU102將待傳送的消息的數(shù)據(jù)寫入入口緩沖存儲器201。在此，主機CPU 102可僅僅針對消息存儲器300的報頭段HS寫消息的配 置和報頭數(shù)據(jù)KD或者僅僅針對消息存儲器300的數(shù)據(jù)段DS寫消息的 真正的待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)D或者寫兩者。消息的哪個部分、即配置數(shù)據(jù)和/ 或真正的數(shù)據(jù)應該被傳輸通過入口屏蔽寄存器404中的特定的數(shù)據(jù)標 識LHSH和U)SH來規(guī)定。在此，通過LHSH ( Load Header Section Host ) 來規(guī)定是否應傳輸報頭數(shù)據(jù)、即配置數(shù)據(jù)KD，并且通過LDSH( Load Data Section Host)來規(guī)定是否應傳輸數(shù)據(jù)D。通過將入口緩沖存儲器201 構造成具有部分緩沖存儲器400和屬于該部分緩沖存儲器的影子存儲 器401這兩部分并且應該進行交替的訪問，設置兩個另外的數(shù)據(jù)標識 區(qū)域作為LHSH和LDSH的配合區(qū)域(Gegenstueck)，它們現(xiàn)在針對影 子存儲器401。寄存器404的位單元16和17中的這些數(shù)據(jù)標識可以用 LHSS (加載報頭區(qū)段影子(Load Header Section Shadow))和LDSS (加栽數(shù)據(jù)區(qū)段影子(Load Data Section Shadow))來表示。由此， 在影子存儲器401方面通過這些數(shù)據(jù)標識控制傳輸過程。如果現(xiàn)在設置入口屏蔽寄存器404的位單元2中的開始位或者開 始標識STXRH (Set Transmission X Request Host),則在完成了分 別要傳輸?shù)呐渲脭?shù)據(jù)和/或真正的數(shù)據(jù)到消息存儲器300中的傳送之后 自動地設置對相應的消息對象的發(fā)送請求(Transmission Request)。 也即通過該開始標識STXRH控制、尤其是啟動所傳輸?shù)南ο蟮淖?動發(fā)送。影子存儲器401的與此對應的配合標識是開始標識STXRS(設置發(fā) 送X請求影子(Set Transmission X Request Shadow))，其示例性 地被包含在入口屏蔽寄存器404的位單元18中并且這里在最簡單的情 況下也同樣被構造為一位。STXRS的功能與STXRH的功能類似，只是針 對影子存儲器401。當主機CPU102將消息標識、尤其是消息存儲器300 (入口緩沖存 儲器201的數(shù)據(jù)應該被傳送到該消息存儲器300中)的消息對象的編 號、也即才艮據(jù)IBRH寫到入口請求寄存器403的位單元0至5中時，入 口緩沖存儲器201的部分緩沖存儲器400和所屬的影子存儲器401被 交換，或者主機CPU 102和消息存儲器300對兩個部分存儲器400和 401的相應訪問被交換，如半圓形箭頭所示的。在此，例如至消息存儲 器300的數(shù)據(jù)傳送、即數(shù)據(jù)傳輸也被啟動。至消息存儲器300的數(shù)據(jù)傳輸本身從影子存儲器401進行。同時，寄存器區(qū)域IBRH和IBRS被 交換。同樣，將LHSH和LDSH與LHSS和LDSS交換。同樣地，將STXRH 與STXRS交換。IBRS由此指示消息的標識、即用于傳輸?shù)南ο蟮?編號，即來自影子存儲器401的傳送在進行中，或者哪個消息對象、 即消息存儲器300中的哪個區(qū)域作為最后的數(shù)據(jù)(KD和/或D)已從影 子存儲器401中獲得。通過入口請求寄存器403的位單元31中的標識 (這里又例如為1位的)IBSYS (輸入緩沖忙影子(Input Buffer Busy Shadow))表明是否正好進行有影子存儲器401參與的傳輸。這樣， 例如在IBSYS = 1時正好從影子存儲器401進行傳輸，在IBSYS = 0時 則不進行傳輸。該位IBSYS例如通過在寄存器403中寫IBRN、即位單 元0至5來設置，以便表明影子存儲器401和消息存儲器300之間的 傳送在進行中。在至消息存儲器300的數(shù)據(jù)傳輸結束后，又將IBSYS 復位。在正好從影子存儲器401進行數(shù)據(jù)傳送期間，主機CPU 102可以 將首先要傳送的消息寫到入口緩沖存儲器201中或者寫到部分緩沖存 儲器400中。借助例如寄存器403的位單元15中的另一個訪問標識 IBSYH (輸入緩沖忙主機(Input Buffer Busy Host))，所述標識還 可以進一步被細化。如果在進行影子存儲器401和消息存儲器300之 間的傳輸、即IBSYS = 1期間主機CPU 102恰好寫IBRH、即寄存器403 的位單元0至5，則入口請求寄存器403中的IBSYH被設置。 一旦進行 的傳送、即進行的傳輸結束，所請求的傳送(參見上面通過STXRH的 請求)就被啟動并且位IBSYH被復位。位IBSYS在整個時間期間保持 被設置，以便表明，數(shù)據(jù)被傳送到消息存儲器300。所有實施例的所有 被使用的位在此也可以被構造為具有多于1位的標識。出于存儲器和 處理經(jīng)濟的原因，l位解決方案是有利的。這樣所描述的機制允許主機CPU 102持續(xù)地將數(shù)據(jù)傳送到位于消 息存儲器300中的、由報頭區(qū)域HB和數(shù)據(jù)區(qū)域DB構成的消息對象中， 其前提是主機CPU 102對入口緩沖存儲器201的訪問速度小于或等 于FlexRay-IP模塊、即通信組件100的內部數(shù)據(jù)傳送率?，F(xiàn)在圖7、 8和9中更詳細地描述由主機CPU或用戶CPU 102通過 出口緩沖存儲器或輸出緩沖存儲器202對消息存儲器300的讀訪問。 為此，圖7又一次示出通信組件100,其中出于清楚的原因這里也僅示出通信組件100的重要部分。這一方面是負責控制流程的消息管理器 200以及兩個控制寄存器703和704，這兩個控制寄存器如所示的那樣 可以被安裝在通信組件100中的消息管理器200之外，但是也可以被 包含在消息管理器200本身中。在此，703是出口請求寄存器(輸出緩 沖命令請求寄存器(Output Buffer Command Request Register); OBCR) ， 704是出口屏蔽寄存器(輸出緩沖命令屏蔽寄存器(Output Buffer Command Mask Register) ; 0BMR )。主機CPU 102對消息存 儲器300的讀訪問通過中間連接的出口緩沖存儲器202 (輸出緩沖器 (Output Buffer))來進行。該出口緩沖存儲器202現(xiàn)在同樣被設計 成被劃分或者加倍的形式，更確切地說，被設計為部分緩沖存儲器701 和屬于該部分緩沖存儲器的影子存儲器700。由此在此也可以如后面所 述的那樣進行主機CPU 102對消息存儲器300的消息或者消息對象或 者數(shù)據(jù)的持續(xù)訪問，并且由此現(xiàn)在可以在從消息存儲器300至主機102 的反方向上保證數(shù)據(jù)完整性和加速的傳輸。訪問的控制通過出口請求 寄存器703并通過出口屏蔽寄存器704來進行。在寄存器703中，這 里也利用數(shù)字O至31示例性地針對32位的寬度表示703中的各個位 單元(參見圖8)。同樣的適用于寄存器704和在704中的位單元0至 31 (參見圖9)?，F(xiàn)在，寄存器703的位單元0至5、 8和9、 15和16至21在讀訪 問的流程控制方面示例性地獲得特別的功能。這樣，在寄存器703的 位單元0至5中可錄入標識OBRS (輸出緩沖請求屏蔽(Output Buffer Request Shadow))作為消息標識。同樣，在寄存器703的位單元16 至21中可錄入標識OBRH(輸出緩沖請求主機(Output Buffer Request Shadow))。在寄存器703的位單元15中可錄入OBSYS (輸出緩沖忙 影子(Output Buffer Busy Shadow))作為訪問標識。出眾之處也在 于輸出屏蔽寄存器704的單元0和1，其中在位單元0和1中以RDSS(讀數(shù)據(jù)區(qū)段影子(Read Data Section Shadow))和RHSS (讀報頭 區(qū)段影子(Read Header Section Shadow))錄入另外的標識作為數(shù) 據(jù)標識。另外的數(shù)據(jù)標識示例性地在位單元16和17中以RDSH (讀數(shù) 據(jù)區(qū)段主機(Read Data Section Host))和RHSH (讀凈艮頭區(qū)段主機(Read Header Section Host))來設置。這些數(shù)據(jù)標識在此也示例 性地以最簡單的形式被構造，即分別被構造為一位。在寄存器703的位單元9中錄入開始標識REQ。此外，還設置轉換標識VIEW,其示例 性地被錄入寄存器703的位單元8中。主機CPU 102通過以下方式請求來自消息存儲器300的消息對象 的數(shù)據(jù)，即它將所希望的消息的標識、即特別是所希望的消息對象的 編號根據(jù)OBRS寫入寄存器703的位單元0至5中。在此情況下，主機 CPU1(^也可以(如在相反方向上那樣)僅僅從報頭區(qū)域中讀消息的狀 態(tài)或配置和報頭數(shù)據(jù)KD，或者僅僅從數(shù)據(jù)區(qū)域中讀消息的真正待傳輸 的數(shù)據(jù)D，或者讀兩者。應該從報頭區(qū)域和/或數(shù)據(jù)區(qū)域傳輸數(shù)據(jù)的哪 個部分在此情況下與相反方向可比較地通過RHSS和RDSS來規(guī)定。也 就是說，RHSS表明是否應該讀報頭數(shù)據(jù)，并且RDSS表明是否應該讀真 正的數(shù)據(jù)。開始標識用于啟動從消息存儲器300至影子存儲器700的傳輸。 也就是說，與在最簡單的情況下一樣使用一位作為標識，通過設置輸 出請求寄存器703中的位單元9中的位REQ來啟動從消息存儲器300 至影子存儲器700的傳輸。進行的傳輸又通過訪問標識、這里又在最 簡單的情況下通過寄存器703中的位OBSYS來表明。為了避免沖突， 有利的是，僅當OBSYS未被設置、即正好未進行傳輸時，才可設置位 REQ。然后在此也進行消息存儲器300和影子存儲器700之間的消息傳 送?，F(xiàn)在，實際的流程可以一方面(與相反方向可比較地)如借助圖4、 5和6所描述的那樣被控制(互補的寄存器占用)并且進行，或者在一 個變型方案中通過附加的標識、即寄存器703的位單元8中的轉換標 識VIEW來控制和進行。也就是說，在所述傳輸結束之后，位OBSYS被 復位并且通過輸出請求寄存器703中的位VIEW的設置將部分緩沖存儲 器701和所屬的影子存儲器700交換，或者說將對部分緩沖存儲器701 和所屬的影子存儲器700的訪問交換，并且主機CPU 102現(xiàn)在可以從 部分緩沖存儲器701中讀出由消息存儲器300所請求的消息對象、即 相應的消息。同時，這里也與圖4至6中的相反傳輸方向可比較地， 將寄存器單元OBRS和OBRH交換。同樣將RHSS和RDSS與RHSH和RDSH 交換。作為保護機制，這里也可以規(guī)定，僅當OBSYS未被設置、即不 發(fā)生進行中的傳輸時，位VIEW才可被設置。由此，主機CPU 102對消息存儲器300的讀訪問通過中間連接的 出口緩沖存儲器202來進行。該出口緩沖存儲器202也與入口緩沖存儲器201 —樣加倍地被設計或者被設計為兩部分，以保證主機CPU 102 對存放在消息存儲器300中的消息對象的持續(xù)訪問。這里也實現(xiàn)了高 數(shù)據(jù)完整性和加速傳輸?shù)膬?yōu)點。通過使用所描述的入口和出口緩沖器201、 202來保證，雖然存在 模塊內部的等待時間，主機CPU 102仍然可以不中斷地訪問消息存儲 器300。為了保證數(shù)據(jù)完整性，通信組件100中的數(shù)據(jù)傳輸、特別是轉發(fā) 通過消息管理器200 (Message Handler MHD )來進行。為此，在圖10 中示出消息管理器200。消息管理器200在其功能上可通過多個狀態(tài)機 或狀態(tài)自動機、即有限自動機、所謂的有限狀態(tài)機(FSM)來表示。在 此，設置有至少三個狀態(tài)機，并且在特別的實施形式中設置有四個有 限狀態(tài)機。第一有限狀態(tài)機是10BF-FSM(輸入/輸出緩沖狀態(tài)機)并用 501表示。IOBF-FSM也可以根據(jù)相對于入口緩沖存儲器201或出口緩 沖存儲器202的傳輸方向被劃分成兩個有限狀態(tài)機、即IBF-FSM(輸入 緩沖FSM)和OBF-FSM (輸出緩沖FSM)，由此可設想最多五個狀態(tài)機 (IBF-FSM、 OBF-FSM、 TBF1-FSM、 TBF2-FSM、 AFSM)。但是優(yōu)選地可 設置共同的IOBF-FSM。這里，第二有限狀態(tài)機在有利的實施例的過程 中被劃分為兩個塊502和503并且操作針對存儲器205和206的兩個 信道A和B，如針對圖2所描述的。在此，可以設置一個有限狀態(tài)機， 以便操作兩個信道A和B,或者也可以如在優(yōu)選的形式中那樣針對信道 A用502表示有限狀態(tài)機TBF1-FSM (瞬時緩沖器1 ( 206， RAM A )狀態(tài) 機)，并且針對信道B用503表示TBF2-FSM(瞬時緩沖器2 ( 205， RAM B)狀態(tài)機)。在該有利的實施例中用500表示的仲裁有限狀態(tài)機、所謂的AFSM 用于這三個有限狀態(tài)機501 - 503的訪問控制。數(shù)據(jù)(KD和/或D)在 通信組件100以由時鐘裝置、諸如VCO (壓控振蕩器)、振蕩石英等等 產(chǎn)生的或者來自該時鐘裝置的被適配的時鐘被傳輸。時鐘T在此情況 下可以在組件中被產(chǎn)生或者從外部、例如作為總線時鐘來預先給定。 仲裁有限狀態(tài)機AFSM 500特別是分別針對時鐘周期T交替地允許三個 有限狀態(tài)機501 - 503之一訪問消息存儲器300。也就是說，可供使用 的時間根據(jù)各個狀態(tài)自動機501、 502、 503的訪問請求被分配給這些 提出請求的狀態(tài)自動機。如果僅一個有限狀態(tài)機進行訪問請求，則它得到100%的訪問時間、即所有的時鐘T。如果由兩個狀態(tài)自動機進行 訪問請求，則每個有限狀態(tài)機得到訪問時間的50%。最后，如果由三 個狀態(tài)自動機進行訪問請求，則每個有限狀態(tài)機得到訪問時間的1/3。 由此，分別可供利用的帶寬被最佳地利用。第一有限狀態(tài)機501、即IOBF-FSM在需要時執(zhí)行下面的動作 -從入口緩沖存儲器201向消息存儲器300中的所選擇的消息對 象的數(shù)據(jù)傳送，-從消息存儲器300中的所選擇的消息對象向出口緩沖存儲器 202的數(shù)據(jù)傳送。用于信道A的狀態(tài)機502、即TBFl-FSM執(zhí)^f亍下面的動作-從消息存儲器300中的所選擇的消息對象向信道A的緩沖存儲 器206的數(shù)據(jù)傳送，-從緩沖存儲器206向消息存儲器300中的所選擇的消息對象的 數(shù)據(jù)傳送，-尋找消息存儲器300中的合適的消息對象，其中在接收時尋找 用于在接受過濾的范圍內存儲在信道A上接收的消息的消息對象(接 收緩沖器)，并且在發(fā)送時尋找要在信道A上發(fā)送的下一個消息對象 (發(fā)送緩沖器)。塊503中的TBF2-FSM、即用于信道B的有限狀態(tài)機的動作與此類 似。該有限狀態(tài)機執(zhí)行從消息存儲器300中的所選擇的消息對象向信 道B的緩沖存儲器205的數(shù)據(jù)傳送和從緩沖存儲器205向消息存儲器 300中的所選擇的消息對象的數(shù)據(jù)傳送。尋找消息存儲器300中的合適 的消息對象的尋找功能也類似于TBF1-FSM，其中在接收時尋找用于在 接受過濾的范圍內存儲在信道B上接收的消息的消息對象(接收緩沖 器)，并且在發(fā)送時尋找要在信道B上發(fā)送的下一個消息或消息對象 (發(fā)送緩沖器)。在圖11中現(xiàn)在又一次示出了流程和傳輸路徑。三個狀態(tài)機501-503控制各個部分之間的各個數(shù)據(jù)傳輸。在此，又用102表示主機CPU， 用201表示入口緩沖存儲器，用202表示出口緩沖存儲器。用300表 示消息存儲器，用206和205表示用于信道A和信道B的兩個緩沖存 儲器。同樣示出了接口元件207和208。用501表示的第一狀態(tài)機 IOBF-FSM控制數(shù)據(jù)傳送Z1A和Z1B、即從入口緩沖存儲器201向消息存儲器300和從消息存儲器300向出口緩沖存儲器202的數(shù)據(jù)傳送。 在此，數(shù)據(jù)傳輸通過具有例如32位的字長的數(shù)據(jù)總線來進行，其中任 何其它的位數(shù)也是可能的。同樣的適用于消息存儲器與緩沖存儲器206 之間的傳輸Z2。該數(shù)據(jù)傳輸通過TBFI-FSM、即用于信道A的狀態(tài)機502 來控制。在消息存儲器300和緩沖存儲器205之間的傳輸Z3通過狀態(tài)自動機TBF2-FSM、即503來控制。這里也進行在具有示例性的32位字 長的數(shù)據(jù)總線之上的數(shù)據(jù)傳送，其中任何其它的位數(shù)在此也是可能的。 通過所述的傳輸路徑的完整的消息對象的傳送通常需要多個時鐘周期 T。因此，通過仲裁器、即AFSM 500來進行涉及時鐘周期T的傳輸時 間的分配。因此，在圖11中示出了在由消息管理器200控制的存儲器 部件之間的數(shù)據(jù)路徑。為了保證存儲在消息存儲器300中的消息對象 的數(shù)據(jù)完整性，應該有利地在相同時間僅在所示出的路徑、即Z1A和 Z1B以及Z2和Z3之一上同時交換數(shù)據(jù)。在圖12中借助一個例子示出，如何由仲裁器、即AFSM 500將可 供使用的系統(tǒng)時鐘T分配給三個提出請求的狀態(tài)自動機。在階段1 ( I ) 中，由狀態(tài)自動機501和狀態(tài)自動機502進行訪問請求，即總時間分 別對半地被分配被這兩個提出請求的狀態(tài)自動機。就階段1 (I)中的 時鐘周期而言，這意味著，狀態(tài)自動機501在時鐘周期Tl和T3中獲 得訪問，狀態(tài)自動機502在時鐘周期T2和T4中獲得訪問。在階段2(II)中，僅由狀態(tài)自動機501進行訪問，因此全部的三個時鐘周期、 即從T5至T7的100%的訪問時間落到IOBF-FSM上。在階段3(111) 中，所有的三個狀態(tài)自動機501至503都進行訪問請求，因此實現(xiàn)總 訪問時間的三等分。仲裁器AFSM 500于是例如這樣分配訪問時間，使 得在時鐘周期T8和Tll中有限狀態(tài)才凡501、在時鐘周期T9和T12中有 限狀態(tài)才幾502、以及在時鐘周期T10和T13中有限狀態(tài)才凡503獲得訪問。 最后，在階段4 ( IV)中，由兩個狀態(tài)才幾502和503在通信組件100 的兩個信道A和B上進行訪問，因此時鐘周期T14和T16的訪問凈皮分 配給有限狀態(tài)機502，在T15和T17中的訪問凈皮分配給有限狀態(tài)才凡503。 因此，仲裁狀態(tài)自動機AFSM 500負責如果三個狀態(tài)機501至503 中多于一個提出訪問消息存儲器300的請求，則訪問逐時鐘地并且交 替地被分配給提出請求的狀態(tài)機501至503。這樣的處理方式保證存放 在消息存儲器300中的消息對象的完整性、即數(shù)據(jù)完整性。如果主機CPU 102例如想在恰好將所接收的消息寫入消息對象期間通過出口緩 沖存儲器202讀出該消息對象，則根據(jù)首先啟動了何種請求，讀出舊 的狀態(tài)或者讀出新的狀態(tài)，而消息存儲器300中的消息對象的訪問本 身不會發(fā)生沖突。所描述的方法能夠實現(xiàn)主機CPU 102在持續(xù)的運行中讀或者寫消 息存儲器300中的每個任意的消息對象，而所選擇的消息對象在主機 CPU 102的訪問的持續(xù)時間內不會因參與FlexRay總線101的兩個信道 上的數(shù)據(jù)交換而被阻斷(緩沖鎖定)。同時，由于逐時鐘地交錯進行 訪問，存放在消息存儲器300中的數(shù)據(jù)的完整性得到保證，并且傳輸 速度、也由于整個帶寬的充分利用而得到提高。在圖13中示意性地示出整體上用附圖標記900表示的按照本發(fā)明 的通信用戶。用戶900通過連接106被連接到通信連接101上，所述 通信連接101例如^皮構造為FlexRay數(shù)據(jù)總線。用戶900可以通過通 信連接101與所連接的(未被示出的)其它用戶交換信息(或數(shù)據(jù)或 消息)。用戶900包括微控制器102(主機CPU)和通信控制器750 (所 謂的Communication Controller; CC ),其例如被構造為FlexRay通 信控制器。通信控制器705包括FlexRay通信組件100，其在上面已經(jīng) 被詳細描述。通信組件100可以是通信控制器705的構成整體所必需 的組成部分或者被構造為單獨的部件。為了改善FlexRay通信組件100 和微控制器102之間的連接，更確切地說，為了改善通信組件100的 消息存儲器300和微控制器102的DMA (直接存儲器訪問)控制器812 (參見圖15)之間的連接，按照本發(fā)明建議在通信組件100和微控 制器102之間的用戶接口 107 (Customer Interface (客戶接口 )； CIF)中布置狀態(tài)機800。狀態(tài)機800優(yōu)選地^皮固定地布線。狀態(tài)機800改變用戶接口 107，使得微控制器102的DMA控制器 812的設置和啟動是值得的。換句話說，狀態(tài)機800負責為DMA控制器 812優(yōu)化地呈現(xiàn)要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)或消息，使得它能夠利用DMA控制器812 的唯一的調用傳輸較大的數(shù)據(jù)量或者多個消息。也即，按照本發(fā)明， 唯一的訪問在一定程度上由迄今所需的多個小的訪問組成，或者由多 個具有數(shù)據(jù)的被分段的地址區(qū)域虛擬地產(chǎn)生較少的相關聯(lián)的地址區(qū) 域，DMA控制器812可以有效地訪問這些地址區(qū)域。此外，可以通過使 用狀態(tài)機800在數(shù)據(jù)傳輸期間避免微控制器102的微處理器811的等待時間。在圖14中詳細示出了狀態(tài)機800至通信組件100和至微控制器 102的連接。特別是，用戶特定的部分組件204( Customer CPU Interface (客戶CPU接口 ) ； CIF)將狀態(tài)機800與FlexRay通信組件IOO相連 接。為此，設置有雙向數(shù)據(jù)線216、地址線217以及控制輸入端218。 同樣設置有中斷輸出端219。用戶特定的部分組件204和與用戶無關的 部分組件203 (通用CPU接口 ， GIF)相連接，即FlexRay通信組件100 擁有通用的、即一般的CPU接口 203，大量不同的客戶特定的用戶900 可通過相應的用戶特定的部分組件204(CIF)連接至所述CPU接口 203。 由此，僅部分組件204必須根據(jù)用戶900被改變，這意味著明顯更少 的花費。CPU接口 203和其余的通信組件IOO可以不加改變地被采用。狀態(tài)機800優(yōu)選地是用戶特定的部分組件204 (CIF)的一部分。 然而，自然也可以設想，按照本發(fā)明的智能的用戶接口 107被構造為 單獨的部件。用戶接口 107或者狀態(tài)機800通過多個線路與微控制器102連接。 尤其是，設置有雙向數(shù)據(jù)線816、地址線817以及控制輸入端818。同 樣設置有中斷輸出端819。在圖15中，在本發(fā)明方法的意義上示出了讀過程(Read)的各種 信號走向。此外，還詳細示出了微控制器102。它包括存儲器810,其 例如可被構造為隨機存取存儲器(RAM)。存儲器810用于存儲在進一 步處理之前到達的消息或在通過通信連接101進行傳輸之前離開的消 息。此外，微控制器102還包括微處理器811、即所謂的主機CPU、 DMA 控制器812和通向外圍模塊(例如所謂的擴展總線模塊)的接口 813。 內部的仲裁單元用附圖標記814來表示。按照本發(fā)明的用戶接口 107包括狀態(tài)機800。此外，用戶接口 107 還包括至少一個寄存器802，其大小例如為64位并且用于配置狀態(tài)機 800或者由狀態(tài)機800控制的數(shù)據(jù)傳輸。為此，在配置寄存器802中設 置相應的位，以便例如選擇數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?讀或寫)、待傳輸?shù)南?息的標識(例如消息編號)、消息的傳輸順序、消息的長度或者多個 為了數(shù)據(jù)傳輸而事先被存儲的部分序列中的一個。這些配置參數(shù)也可 以涉及待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字的數(shù)量或者關于即將來臨的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜我馄?它的信息。用戶接口 107還具有序列存儲器804，其例如被構造為隨機存取存 儲器(RAM)。在該序列RAM 804中存放有對存放在消息存儲器300中 的確定的消息以及關于這些消息的信息的引用(Verweis)。為了數(shù)據(jù) 傳輸?shù)膮f(xié)調和控制，狀態(tài)機800調用序列存儲器804的錄入項 (Eintrag)。序列存儲器804包括多個(優(yōu)選地128個)具有序列錄 入項的字段。這些序列錄入項例如涉及序列錄入項的標識(例如編號)、 對消息存儲器300或者緩沖存儲器201或202的一個或多個消息(所 謂的緩沖器)的標識或引用(例如緩沖器編號)和所述消息(緩沖器) 的大小。不同的序列錄入項可以由狀態(tài)機根據(jù)微處理器的預先給定有 目的地調用。序列錄入項可以不加改變地以被存儲的形式或以被適配 的形式被調用。為了以被適配的形式調用，序列錄入項的調用包括用 于適配序列錄入項的可變參數(shù)的確定的參數(shù)值。序列存儲器804中的序列錄入項優(yōu)選地涉及經(jīng)常出現(xiàn)的傳輸序列， 這些傳輸序列事先被存儲并且在需要時被調用。以這種方式，可以通 過調用(一個或多個序列錄入項的)唯一的序列或部分序列來觸發(fā)消 息存儲器300與DMA控制器812之間的大規(guī)模的數(shù)據(jù)傳輸。在使用序 列或部分序列時，在從微控制器102的微處理器811至配置和狀態(tài)寄 存器802的數(shù)據(jù)傳輸開始時被傳輸?shù)呐渲脜?shù)也可以包括應該由狀態(tài) 機800在數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆秶鷥日{用的一個或多個序列錄入項的標識(例 如編號)。一旦通過FlexRay數(shù)據(jù)總線101所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被存放在FlexRay 通信組件100的消息存儲器300中，讀過程就被啟動。在數(shù)據(jù)進入消 息存儲器300中之后，可觸發(fā)中斷或向微控制器102傳送相應的指令。 然而也可以設想，在消息存儲器300中數(shù)據(jù)的進入由微控制器102例 如通過定期的輪詢來識別。在讀過程開始時，微處理器811在步驟850中配置DMA控制器812。 微處理器811知道有多少數(shù)據(jù)要被傳輸，了解消息的大小和關于即將 來臨的數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠渌畔?。微處理?11在步驟850中將這些信息 至少部分地傳送給DMA控制器812。緊接著，微處理器811在步驟852 中通過以下方式配置狀態(tài)機800，即將配置參數(shù)寫入配置寄存器802 中。于是狀態(tài)機800從微處理器811得到開始指令并且緊接著開始真 正的數(shù)據(jù)傳送。針對數(shù)據(jù)傳送執(zhí)行不同的程序循環(huán)。在待傳輸?shù)牡谝粩?shù)據(jù)緩沖器 中開始外循環(huán)。在待傳輸?shù)牡谝粩?shù)據(jù)緩沖器的第一數(shù)據(jù)字中開始內循環(huán)。針對該數(shù)據(jù)字，狀態(tài)機800將請求/查看(Request/View)指令854 傳送給出口緩沖器202或者出口緩沖器202的配置寄存器703、 704， 以便使出口緩沖器202中的數(shù)據(jù)字可見。接著，該數(shù)據(jù)字通過輸出緩 沖器202從消息存儲器300中被讀出。狀態(tài)機800在步驟856中通過 通用接口 203 (GIF)從出口緩沖器202中取得該數(shù)據(jù)字。在此，可以 僅傳輸報頭段HS，或僅傳輸數(shù)據(jù)段DS，或者可以傳輸兩者、即報頭段 HS和數(shù)據(jù)段DS。在傳輸報頭段HS和數(shù)據(jù)段DS時優(yōu)選地首先傳輸報頭 段HS，之后傳輸數(shù)據(jù)段DS，然而相反的順序也是可能的。通過配置寄存器703、 704,出口緩沖器202或者FlexRay通信組 件100的上級控制單元獲得關于哪個數(shù)據(jù)字應該作為下一個從消息存 儲器300中被傳輸?shù)匠隹诰彌_器202的信息和指示。來自出口緩沖器202的數(shù)據(jù)字現(xiàn)在在狀態(tài)機800中準備好由DMA 控制器812來提取。這通過數(shù)據(jù)就緒指令858來告知DMA控制器812。 接著，在步驟860中DMA控制器812讀入準備好的數(shù)據(jù)字并將其轉發(fā) 以進一步處理。接著，DMA控制器812等待下一個數(shù)據(jù)就緒指令858。該內循環(huán)被遞增到第一數(shù)據(jù)緩沖器的下一個數(shù)據(jù)字，并且重新運 行上述步驟，直到成功地讀入了第一數(shù)據(jù)緩沖器的最后的要讀入的數(shù) 據(jù)字。緊接著，該外循環(huán)被遞增到待傳輸?shù)南乱粋€數(shù)據(jù)緩沖器，并且 重新運行上述步驟，直到成功地讀入了待讀入的最后一個數(shù)據(jù)緩沖器 的所有數(shù)據(jù)字。確定的數(shù)據(jù)緩沖器的讀入可以例如通過調用序列存儲 器804的相應的部分序列來進行。接著，DMA控制器812通知微處理器 811數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y束。這例如可以通過適當?shù)闹噶?數(shù)據(jù)發(fā)送就緒)或 通過中斷指令來進行。由狀態(tài)機800來控制和協(xié)調整個數(shù)據(jù)傳輸。主機CPU 811只須通 過請求指令850觸發(fā)數(shù)據(jù)傳輸，所有其它的由狀態(tài)機800來完成，因 此最大可能地減輕了微控制器102的主機CPU 811的負擔。因此，按照本發(fā)明，將傳統(tǒng)的用戶接口 107擴展一個狀態(tài)機800。 具有所屬的有效載荷長度的消息緩沖器的至少 一個序列可以被編程到 存儲器、例如RAM中。該存儲器優(yōu)選地同樣是本發(fā)明的用戶接口 107 的一部分。針對整個序列或者部分序列中的至少一個的每次調用，用戶102的DMA控制器812只須被觸發(fā)一次。(部分)序列通過開始/結 束編號來定義。通過最多128個序列錄入項，例如在讀/寫時可以使用 不同的順序。不發(fā)生每個DMA的同時的讀和寫。在可以啟動新的請求 指令850之前，DMA序列必須總是完整地被處理。在錯誤情況下，發(fā)送 中斷或設置標記。在圖16中示出了用于將數(shù)據(jù)寫(write)入通信組件100的消息 存儲器300中的信號走向。寫過程完全與讀過程類似地進行。接下來， 主要僅進一步論述讀過程和寫過程之間的區(qū)別。在寫過程開始時，微 處理器811在步驟850中配置DMA控制器812。接著，微處理器811 在步驟852中通過以下方式配置狀態(tài)機800，即將配置參數(shù)寫入配置寄 存器802中。狀態(tài)機800于是從微處理器811得到開始指令并且緊接 著開始真正的數(shù)據(jù)傳送。對于寫過程，也針對當前待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)緩沖器執(zhí)行外循環(huán)，并且 針對當前數(shù)據(jù)緩沖器的當前待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)字執(zhí)行內循環(huán)。與讀出數(shù)據(jù) 相反，在寫的情況下入口緩沖存儲器201首先被填充(內循環(huán))，并 且接著給出用于在消息存儲器300中進行內部存儲的命令(外循環(huán))。首先狀態(tài)機800向DMA控制器812傳送數(shù)據(jù)就緒信號858，以通知 該DMA控制器，它準備好從DMA控制器812接收當前的數(shù)據(jù)字。接著 DMA控制器812在步驟862中向狀態(tài)機800傳輸?shù)群蛱幚淼臄?shù)據(jù)字。從 那里，數(shù)據(jù)字接著在步驟864中被傳送給FlexRay通信組件100的入 口緩沖器201。在該內循環(huán)結束之后，于是執(zhí)行作為外循環(huán)的一部分的隨后的步 驟。入口緩沖器201或者FlexRay通信組件100的上級控制單元在步 驟866中獲得關于存放在入口緩沖器201中的數(shù)據(jù)字應該被存儲到消 息存儲器300的哪個位置上的信息和指示。為此，例如通過相應位的 設置在配置寄存器403、 404的一個或多個中存儲適當?shù)男畔?。接著?將來自入口緩沖器201的數(shù)據(jù)字存儲到消息存儲器300的相應位置上， 該數(shù)據(jù)字然后從那里通過FlexRay通信連接101單獨地或者連同來自 消息存儲器300的其它數(shù)據(jù)字被傳輸。該內循環(huán)被遞增到第一數(shù)據(jù)緩沖器的下一個數(shù)據(jù)字，并且重新運 行上述步驟，直到成功地將第一數(shù)據(jù)緩沖器的最后的數(shù)據(jù)字寫入了入 口緩沖器201中。緊接著，該外循環(huán)被遞增到下一個待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)緩沖器，并且重新運行上述步驟，直到最后一個待寫的數(shù)據(jù)緩沖器的所有數(shù)據(jù)字成功地被傳輸給了通信組件100。確定的數(shù)據(jù)緩沖器的寫例如 可以通過從序列存儲器804中調用相應的部分序列來進行。接著，DMA 控制器812通知微處理器811數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y束。這例如可以通過適當 的指令(數(shù)據(jù)發(fā)送就緒)或通過中斷指令來進行?？傊梢哉f在前述內容的范圍內，本發(fā)明現(xiàn)在涉及用于在微處 理器(主機CPU)和外圍設備之間傳輸數(shù)據(jù)的方法和裝置，其中外圍設 備例如為用于特別是以FlexRay通信的通信控制器的形式。所述外圍 設備優(yōu)選地^t構造為FlexRay通信控制器750，其通過連接106被連接 到FlexRay通信連接101上，該FlexRay通信連接101例如被構造為 FlexRay數(shù)據(jù)總線。微處理器811和所述外圍設備是通信用戶900的部 分。對于微處理器主機CPU和外圍設備750之間的數(shù)據(jù)傳輸來說，通 常只有有限的資源可供使用，也就是說帶寬是有限的。典型地在使用 串行接口時情況如此。將消息緩沖器的任意序列編程到用戶接口 107中或FlexRay通信 組件100中的序列RAM 804中的優(yōu)點主要在于，訪問變得更快，因為 命令具有關于數(shù)據(jù)的布置、訪問的方式和另一狀態(tài)自動機形式的相應 地址的知識。以這種方式，數(shù)據(jù)的布置、訪問的方式和/或相應地址可 以自動地被提供，使得它們不再必須由主機CPU 811來提供，由此不 再必須通過接口 107或詳細地通過連接216至218被傳輸。此外，訪 問方式(讀/寫)也可以已經(jīng)固定地被嵌入到該裝置107中，如已提及 的，因此同樣不再必須被傳輸。作為其的替代，針對關于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃鲂畔?數(shù)據(jù)布置、訪問 方式和/或地址)，現(xiàn)在簡單地調用或者激活預先給定的或預先編程的 部分序列，并且這些部分序列配備有附加的值。通過調用這些序列中 的一個或多個，可以簡單并快速地從或向通信組件100傳輸多個消息 緩沖內容。
權利要求
1.在FlexRay通信組件(100)和被分配給該FlexRay通信組件(100)的微處理器(102)之間的用戶接口(107)，其中所述FlexRay通信組件連接到FlexRay通信連接(101)上，通過該FlexRay通信連接傳輸消息，并且所述FlexRay通信組件包括消息存儲器(300)，用于中間存儲來自所述FlexRay通信連接(101)或者用于所述FlexRay通信連接(101)的消息；所述微控制器(102)具有微處理器(811)和用于與所述消息存儲器(300)進行數(shù)據(jù)交換的直接存儲器存取(下面為DMA)控制器(812)，其特征在于，所述用戶接口(107)具有狀態(tài)機(800)，該狀態(tài)機根據(jù)由所述微處理器(102)的微處理器(811)進行的配置獨立地協(xié)調并控制所述FlexRay通信組件(100)的消息存儲器(300)與所述DMA控制器(812)之間的數(shù)據(jù)傳輸。
2. 根據(jù)權利要求1的用戶接口 (107)，其特征在于，所述用戶 接口 ( 107 )具有配置和狀態(tài)寄存器(802 )，所述微控制器(102 )的 微處理器(811)為了所述狀態(tài)機(800 )的配置而訪問該配置和狀態(tài) 寄存器。
3. 根據(jù)權利要求1或2的用戶接口 (107)，其特征在于，所述 用戶接口 (107)具有序列存儲器，在該序列存儲器中存放有對被存放 在所述消息存儲器(300 )中的確定的消息的引用和關于這些消息的信 息，其中所述狀態(tài)機(800 )為了協(xié)調并控制數(shù)據(jù)傳輸而調用所述序列 存儲器的錄入項。
4. 根據(jù)權利要求1至3之一的用戶接口 (107)，其特征在于， 所述FlexRay通信組件(100 )具有至少一個緩沖存儲器(201， 202 )、 優(yōu)選地至少一個入口緩沖存儲器(201)和至少一個出口緩沖存儲器(202 )，用于中間存儲要在所述通信組件(100)的消息存儲器(300 ) 與所述DMA控制器(812)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)、優(yōu)選地用于中間存儲至少 一個被存放在所述消息存儲器(300 )中的消息，其中所述狀態(tài)機(800 ) 獨立地協(xié)調并控制所述消息存儲器(300 )與所述至少一個緩沖存儲器(201, 202 )之間以及所述至少一個緩沖存儲器(201, 202 )與所述 DMA控制器(812)之間的數(shù)據(jù)傳輸。
5. 根據(jù)權利要求4的用戶接口 (107)，其特征在于，所述至少 一個緩沖存儲器(201, 202 )包括部分緩沖存儲器和屬于所述部分緩沖存儲器的影子存儲器，其中所述狀態(tài)機(800 )協(xié)調并控制數(shù)據(jù)傳輸， 使得對所述部分緩沖存儲器和所述影子存儲器的寫或讀交替地進行。
6. 根據(jù)權利要求4或5的用戶接口 (107)，其特征在于，所述 FlexRay通信組件(100 )具有屬于所述至少一個緩沖存儲器(201, 202 ) 的控制寄存器(403， 404; 703， 704 ),所述狀態(tài)機(800 )為了協(xié)調 并控制所述消息存儲器(300 )與所述至少一個緩沖存儲器(201， 202 ) 之間的數(shù)據(jù)傳輸而訪問該控制寄存器。
7. FlexRay用戶，其具有微控制器(102 )、 FlexRay通信組件(100 ) 以及在所述微控制器(102)和所述通信組件(IOO)之間的用戶接口(107),其中所述FlexRay通信組件(100)連接到FlexRay通信連 接(101)上，通過該FlexRay通信連接傳輸消息，其中所述微控制器 (102)包括微處理器(811)和直接存儲器存取(下面為DMA)控制器 (812)，并且所述FlexRay通信組件(100)包括消息存儲器(300 )， 用于中間存儲來自所述FlexRay通信連接(101 )或者用于所述FlexRay 通信連接(101)的消息，其特征在于，所述用戶接口 (107)具有狀 態(tài)機(800 )，該狀態(tài)機根據(jù)由所述微處理器(102 )的微處理器(811 ) 進4亍的配置獨立地協(xié)調并控制所述FlexRay通信組件(100)的消息存 儲器(300 )與所述DMA控制器(812)之間的數(shù)據(jù)傳輸。
8. 用于在FlexRay通信組件(100)的消息存儲器(300 )和微控 制器(102)的直接存儲器存取(下面為DMA)控制器(812)之間傳輸 數(shù)據(jù)的方法，其中所述FlexRay通信組件連接到FlexRay通信連接(101)上，通過該FlexRay通信連接傳輸消息，其特征在于，通過所 述微處理器(102 )的微處理器(811)來配置狀態(tài)機(800 )，該狀態(tài) 機(800 )被構造為所述微控制器(102 )和所述FlexRay通信組件(100) 之間的用戶接口 (107)的一部分，并且由所述狀態(tài)機(800 )根據(jù)所 述配置獨立地協(xié)調并控制數(shù)據(jù)傳輸。
9. 根據(jù)權利要求8的方法，其特征在于，為了由所述微控制器(102 ) 的微處理器(811)配置所述狀態(tài)機(800 )，將配置參數(shù)存放到所述 用戶接口 (107)的配置和狀態(tài)寄存器(802 )中。
10. 根據(jù)權利要求8或9的方法，其特征在于，在所述用戶接口 (107)的序列存儲器中存放對被存放在所述消息存儲器(300 )中的確定的消息的引用和關于這些消息的信息，其中為了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)調和控制，調用所述序列存儲器的錄入項。
11.根據(jù)權利要求8至IO之一的方法，其特征在于，所述FlexRay 通信組件(100)具有至少一個緩沖存儲器(201, 202 )、優(yōu)選地至少 一個入口緩沖存儲器(201)和至少一個出口緩沖存儲器(202 )，用 于中間存儲要在所述通信組件(100)的消息存儲器(300 )與所述DMA 控制器(812)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)、優(yōu)選地用于中間存儲至少一個被存放 在消息存儲器(300 )中的消息，并且為了由狀態(tài)機(800 )協(xié)調并控 制數(shù)據(jù)傳輸，在屬于所述至少一個緩沖存儲器(201， 202 )的控制寄 存器(403， 404; 703， 704 )中存放協(xié)調和控制參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及在FlexRay通信組件(100)和被分配給該FlexRay通信組件(100)的微處理器(102)之間的用戶接口(107)，其中FlexRay通信組件連接到FlexRay通信連接(101)上，通過該FlexRay通信連接傳輸消息，并且FlexRay通信組件包括消息存儲器(300)，用于中間存儲來自FlexRay通信連接(101)或者用于FlexRay通信連接(101)的消息；該微控制器(102)具有微處理器(811)和用于與消息存儲器(300)進行數(shù)據(jù)交換的直接存儲器存取(下面為DMA)控制器(812)。為了將微處理器(102)的DMA控制器(812)更好地連接到FlexRay通信組件(100)上，建議用戶接口(107)具有狀態(tài)機(800)，該狀態(tài)機根據(jù)由微處理器(102)的微處理器(811)進行的配置獨立地協(xié)調和控制FlexRay通信組件(100)的消息存儲器(300)與DMA控制器(812)之間的數(shù)據(jù)傳輸。
文檔編號G06F13/28GK101283338SQ200680037182
公開日2008年10月8日 申請日期2006年10月5日 優(yōu)先權日2005年10月6日
發(fā)明者J·尼沃爾德, M·伊勒 申請人:羅伯特·博世有限公司